十四、系统架构设计（SA）

1,架构描述

软件架构：一个程序和计算机系统软件体系结构。结构包括软件的构件、构件的外部可见属性、及它们之间的联系。

简单理解软件架构是指从需求分析到软件设计之间的过渡过程。（桥梁） 数据设计（提供数据基础）和体系结构设计（为整体结构提供了规划和设计）

详细解释：软件架构为软件系统提供了一个结构、行为、和属性的高级抽象；由构件的描述、构件的相互作用（连接件）、指导构件集成的模式以及模式的约束组成

软件架构设计与生命周期

（需求分析--设计--实现--构件组装--部署--后开发）

需求分析将用户需求转化为软件架构模型

2,构件

构件：component,功能上独立且可以被替代或者拓展的模块或单元，外界通过接口访问其提供的服务。可以包括软件模块、类、库、服务等。

区别：

构件：（类库，松耦合，可复用，侧重结构、构件不可拆分，外部不可见）

服务：（侧重功能） 服务通常是独立的、可复用的，并且可以通过网络进行访问。服务的典型示例包括Web服务、RESTAPI和微服务。

三大流派的构件标准：

EJB(会话Bean、实体Bean、消息Bean)

COM、DCOM、COM+（微软）

CORBA（公共）分为三层：（对象请求代理ORB、公共对象服务、公共设施）

3,软件架构风格：

特定领域系统组织方式的一种惯用模式（一个架构定义、一个词汇表、一组约束）

软件复用，架构设计重用

1，数据流风格：

批处理（一个接一个，以整体为单位） bat 一次性处理大量数据，离线执行

管道过滤器（前一个输出是后一个输入）grep 任务分阶段，每个阶段逐个处理，实时处理。

2，调用/返回风格：

主程序/子程序（显式调用）main方法

面向对象（封装，属性，对象调用封装的方法和属性）

层次结构（分层，只影响上下两级，分层会影响效率）：1， 客户端服务器（C/S 后期加了应用服务器）2，MVC

3，独立构件风格:

进程通信（消息传递，同步异步，点对点） 进程

事件驱动（隐式调用） 鼠标点击事件

4，虚拟机风格：（自定义流程，机器人）

解释器（自定义规则，强调数据结构，细粒度，执行效率低） 编程语言的解释器

规则系统（规则集，规则解释器，数据选择器，工作内存，DSS决策支持系统，人工智能，粗粒度)

5，仓库风格（以数据为中心风格）：存储共享

数据库系统（中央共享数据源，独立处理单元）

超文本（数据共享，网状链接，互联网，组件访问共享数据仓库来交互）

黑板(多个独立的组件共享一个公共的存储区，复杂的非结构化问题，不断提交结果，共同决策)

6，闭环过程控制风格：发出控制命令并接受反馈，循环反复达到平衡。不断更正。适合嵌入式。定速巡行

7，C2： 自顶向下绑定构件网络（构件通过连接件连接起来）

4,软件复用、ABSD、DSSA

软件架构复用根据复用的时机包括机会复用和系统复用。

机会复用是指开发过程中，只要发现有可复用的资产，就对其进行复用。

系统复用是指在开发之前，就要进行规划，以决定哪些需要复用。

DSSA（特定领域的软件架构）

领域分析:获取领域模型(领域需求)

领域设计 :获得DSSA

领域实现

领域专家，领域分析人员，领域设计人员，领域实现人员

垂直域：一个特定领域中的通用的软件架构。

水平域：在多个不同的特定领域之间的相同的部分的小工具。

ABSD(基于架构的软件设计)

是架构驱动，强调由业务、质量和功能需求的组合驱动架构设计。

采用视角和视图描述软件架构

用例描述功能需求，质量属性场景描述质量需求

基于架构的软件开发过程：

体系结构需求--体系结构设计（映射成构件）--体系结构文档化（架构规格说明和测试架构需求的质量设计说明书）--体系结构复审（外部人员复审）--体系结构实现--体系结构演化（使架构可复用）

5,层次架构风格和面向服务架构风格（补充）

层次架构：B/s C/S 混合

三层C/S：三层CS架构：将处理功能独立出来，表示层和数据层都变得简单。

混合架构风格：内外有别模型：企业内部使用CS,外部人员访问使用BS。

查改有别模型：采用B/S查询，采用C/S修改。

混合架构实现困难，且成本高

富互联网应用RIA RIA是一种用户接口，小程序。结合了C/S的传播范围广，容易传播.

MVC架构

控制器（Controller）处理用户交互的部分 从负责从视图读取数据，控制用户输入，向模型层发送数据

模型（Model）处理数据逻辑 负责在数据库中存取数据

视图（View） 处理数据显示 用户看到的交互界面

缺点：视图和模型层直接交互，数据库暴漏，不安全

MPV架构：把控制器（Controller）换成了呈现层（Presenter）

避免了MVC架构中视图和模型的交互。

MVVM架构：

分离了视图和模型，实现双向绑定

低耦合，可重用性。

面向服务的架构风格（SOA）：粗粒度、松耦合服务架构。多个服务通过企业服务总线（ESB）提出服务请求。解决信息孤岛。和微服务的区别这个粒度更大，

特点：

服务分级

标准化的接口

与语言无关

通过构件容器提供QoS的服务。

SOA中的关键技术

--功能-- --协议--

发现服务 UDDI DISCO

描述服务 WSDL XML Schema

消息格式层 SOAP REST

编码格式层 XML(DOM,SAX)

传输协议层 HTTP TCP/IP SMTP

UDDI:用于WEB服务注册统一描述、发现及集成.用于Web服务注册和服务查找。

WSDL:描述服务，用于描述web服务的接口和操作功能。

SOAP（简单对象访问协议）:用于传递信息。建立Web服务和服务请求之间的通信提供支持。

XML(可拓展标记语言)：数据的基本格式 用于数据交换

BPEL(面向WEB服务的业务流程执行语言) 将多个服务组合到一个新的复合服务（业务流程）中

SOA的三种实现方式： WEB Service、服务注册表和企业服务总线ESB

WEB Service:服务提供者、服务注册中心（中介、提供交易平台，可有可无）、服务请求者

服务注册表：服务注册 服务定位 服务绑定。

企业服务总线ESB：绑定所有服务，集成在一起。