如何设计软件架构(软件架构和系统架构有什么区别)

原创 程序编程代写  2021-09-28 18:54:07  阅读 7 次 评论 0 条
摘要:

如何设计软件架构软件架构设计的目的对于外包业务类型的项目,软件架构设计的目的不同于产品类型的项目。这里主要讨论外包项目软件架构设计的目的。1。为大规模开发提供基础和规范,提供可复用的资产。软件系统的大规模开发必须有一定的基础,遵循一定的规范。这不仅是软件工程本身的要求,也是客户的要求。在架构设计过程中,可以抽象出一些公共部分,形成公共类和工具类,达到复用的目的。2。在一定程度上缩短项目周期,使用

如何设计软件架构

软件架构设计的目的 对于外包业务类型的项目,软件架构设计的目的不同于产品类型的项目。这里主要讨论外包项目软件架构设计的目的。 1。为大规模开发提供基础和规范,提供可复用的资产。软件系统的大规模开发必须有一定的基础,遵循一定的规范。这不仅是软件工程本身的要求,也是客户的要求。在架构设计过程中,可以抽象出一些公共部分,形成公共类和工具类,达到复用的目的。 2。在一定程度上缩短项目周期,使用软件架构提供的框架或复用组件来缩短项目开发周期。 3。降低开发和维护成本。大量的复用和抽象可以提取一些开发者不关心的公共部分,让开发者只专注于业务逻辑的实现,从而减少大量的工作,提高开发效率。 4。提高产品质量。好的软件架构设计是产品质量的保证,尤其是客户经常提出的非功能性需求的满足。 软件架构设计原则 软件架构设计必须遵循以下原则: 1。满足功能性和非功能性需求。这是一个软件系统最基本的要求,也是设计架构时应该遵循的最基本的原则。 2。实用性原则,正如每一个软件系统交付给用户时都必须实用,能够解决用户的问题,架构设计也必须实用,否则就是“过度设计”或“过度设计”。 3。满足复用需求,最大化开发者效率。 软件架构设计的几种观点 在讨论架构设计应该做什么,或者在架构设计评审会议上,我们经常会问各种各样的问题,比如开发者应该如何记录日志,如何控制事务。?怎样才能提高我们开发者的工作效率,也就是单位时间内完成更多的质量更好的功能?如何满足客户的非功能性需求?如何让生产环境的平台管理者更好的维护系统? 以上问题其实是软件系统不同利益相关者从不同角度提出的问题。要回答这些问题,我们必须从不同的角度来看待软件架构设计工作。 1。从逻辑架构的角度,从系统用户的角度考虑问题。设计的软件架构能够满足业务逻辑的需求,能够处理日益复杂的业务逻辑需求。 2。从开发架构的角度,从系统开发者的角度考虑问题。设计的架构应该易于理解、易于开发和易于单元测试。最好让开发者用最少的代码行数完成功能开发。 3。从运行架构的角度,从系统运行时的质量需求考虑问题,特别关注系统的非功能性需求。客户经常要求我们系统功能屏的最大响应时间不超过4秒,可以同时满足2000个用户。在线使用、基于角色的系统资源安全控制等。 4。从物理架构的角度,关注系统安装部署的环境,比如最流行的企业应用服务方案IBM Http Server + WebSphere 一种pplication Server + DB2、WebLogic + Oracle等。 5。从数据架构来看,我们今天开发的各种系统,比如MIS、ERP、SAP等,基本上都是对各种类型的数据进行操作,把一堆不太理解的数据呈现为用户容易理解的数据。理解。各种数据操作的自动处理等。,所以数据的持久化是很重要的事情。 1。分析需求,了解业务模型(或领域建模),选择关键用例。 软件需求可分为用户视角和开发者视角。从用户的角度来看,可以分为功能性需求和非功能性需求。我们要从不同的角度、不同的层面充分理解和分析需求。需求,了解商业模式。实践表明,经常被我们忽视的非功能性需求往往会导致整个项目的失败。 理解业务需求的最好方法是进行领域建模。领域建模和需求分析经常交替进行。领域建模主要有以下三个方面: ◆探索复杂问题,理清领域知识。Martin Fowler 曾经说过,他的面向对象方法的最大优点是它有助于解决更复杂的问题。领域建模本身,作为辅助思维的工具,帮助我们时刻关注最重要的业务概念及其关系,从而持续、系统地分析和理解需求。领域建模往往是一个从模糊到清晰,从碎片化到系统化的过程。 ◆确定功能范围,影响可扩展性。任何模型都是现实世界中某个程序的抽象。这种抽象会忽略某些东西,比如忽略对象的属性和对象之间的关系。这些无知往往是有目的的。忽略决定了函数的作用域。该模型揭示了各种功能背后的结构。如果定义函数就相当于“拍照”,那么领域建模就相当于“透视”,更关注问题域的内部结构,相当于对问题域做了一定的处理。抽象和良好的领域模型不仅可以很好地支持现有功能,还可以在一定程度上支持未来可能出现的新需求,体现出良好的可扩展性。 ◆提供沟通基础,促进有效沟通。领域建模通常使用UML图作为表示方式,为我们的交流提供了方便。当然,有时词可能更适合描述某些领域的问题,可以灵活使用。 在我公司实际的软件开发过程中,领域建模往往缺少这个环节,这可能是今后工作中需要进一步完善的一个点。 虽然我们一直期望架构师能够充分把握需求,但由于时间和精力的限制,摆在我们面前的现实是架构师没有时间对所有需求进行深入分析,所以我们的策略是“用好钢材”边缘”,即把大部分时间和精力花在最重要的关键需求上,以确定架构。注意关键需求的选择:高优先级的需求往往是从用户的角度来看的,可能不是真正的关键需求。在《RUP Practitioner's Guide》一书中,它告诉我们如何确定关键的功能需求?A。作为应用程序的核心或系统主界面的功能,B。必须实现的功能,即如果这些功能没有实现,开发的软件就失去了价值。C。涵盖了系统架构的某些方面,但其他重要用例未涵盖的功能。 2。从不同的角度考虑软件架构的各个方面。 软件架构设计必须兼顾方方面面,根据之前工作中建立的领域模型、关键需求、系统约束等进行设计。,并且必须从系统用户、开发人员、系统管理员、部署管理员、数据管理员等角度进行设计。分析和解决问题。比如我们的运行架构如果采用的是Cluster方式,那么就一定要注意Cache和Session等的使用。; 如果我们的业务逻辑需要我们操作多个数据库,我们必须考虑采用支持两阶段事务提交的方法。 只有把这些方面都考虑到了,这样的建筑设计才算完整。至于每个视图,我们应该设计哪些细节的问题,其实是关系到整个项目的流程定义的。例如,如果我们对数据库大纲设计活动有特别的安排,在架构设计的过程中只需要关注上层数据库的特性和数据库之间的关系即可,每个表的数据字典都可以在后续在相关活动中进行设计,但是如果没有这样的活动,那么我们就要细化每个表的每个字段,以及表之间的关系。 3。解决关键技术难题和难题 在软件架构设计的过程中,我们经常需要克服一些关键的技术问题和难题。这是一项需要扎实的理论知识和丰富的实践经验的工作。例如,我们如何提高整个系统的性能?如何把极其复杂的“中国式报表”导出好(一般比西方国家制作的报表复杂很多,很多开源的BI框架都不能完全解决问题)? 当你遇到真正困难的问题时,你可以去百度或谷歌,或者咨询公司的资深技术人员或专家,或者举办一个小型的技术研讨会,通过头脑风暴来尝试寻找答案。, 从而提高工作效率。 4。召开架构设计评审会议进行同行评审。 架构设计评审是极其重要的一环。我曾经把它描述为“七把武器”中的一个离别钩,因为在会议上,同事可能会提出很多问题或意见,而且很多意见都很尖锐,所以一定要虚心接受并做好记录。俗话说:“良药治病,忠信行事”。”。 在审查会议之前,我们要完成很多准备工作。最好准备一份简明扼要的电子通讯,列出最重要的问题,这样在进行审查会议时,我们就不会漫无目的地。把这些材料发给参加者,请他们花时间先了解一下。在会议期间,他们必须学会控制会议的进度,提高会议的效率。 5。在关键用例的设计架构上实现功能以验证架构。 架构设计的验证也是一项非常重要的工作。验证技术有很多。我们公司一般采用Sample的形式,即XP中的迭代0,RUP中的切片。这样做的好处是可以有效地从实际产品的角度验证架构是否满足要求,相比废弃的原型验证技术可以节省成本。 本Sample绝不是我们在解决架构设计问题时用来实验的一段代码,而是一个符合架构设计的关键用例的完整实现以及一系列规范的可交付代码和相关文档。同时,这个Sample可以作为教科书给你讲解或训练架构,也可以作为开发者使用这个架构进行开发的蓝图,甚至只是复制粘贴,加上简单的修改。 6。交付给客户审查。 这个环节在很多公司可能不存在,因为他们的软件架构不一定需要客户评审,但是对于我们这样的服务公司来说,最重要的是尊重客户,这是在软件架构设计的活动中实现的。就是让客户了解并接受你的架构设计方案,同时客户也会起到帮助你验证架构的作用。通常,我们的架构得到客户认可后,就可以进入规模化开发了。 当评审交付给客户时,评审通常会以会议的形式进行,因此我们可以参考评审会议的良好做法来召开会议,这里不再赘述。。 软件架构设计中的常见误区及解决方法 1。建筑设计往往“高高在上”。所谓高潮迭起,其实我们的架构设计只停留在模型阶段,但绝不是第一个示例程序。 2。建筑设计往往在某些方面过度设计(Over engineering)。对于一些根本不会发生的变化,进行了一系列复杂的设计。这种设计被称为过度设计,往往会导致资源浪费,增加开发工作量或难度。虽然必须考虑系统的可扩展性和可维护性,但不能过度设计。有时您可能无法判断哪些设计是过度设计的。这时候可以请你的PM从整个项目的高度帮你做决定。 3。架构不是一个框架,也不是几个框架或技术的简单组合。框架本身也是结构化的。框架一般是一个半成品,对于某个方面或领域具有极好的复用性和可扩展性。我们可以用更经典的一句话来概括:框架是软件,架构不是软件,框架是一种特殊的软件。在我们的工作中,我们可以通过抽象可复用的工具类、公共类、基础类等很多方面来形成一些可复用的框架。 4。架构设计绝不是一个新技术展示平台,合适的技术是对项目有利的技术,必须考虑开发人员和维护人员的能力。作为架构师,你应该更多地考虑如何平衡业务需求,编织运营(主要是团队中的协作)和技术之间的关系,而不是仅仅关注那些技术细节。 5。架构设计的成败决定了系统的质量。由于架构设计不佳,交付的系统Bug过多,无法满足客户的非功能性需求,导致项目频繁取消。建筑设计不是建筑师一个人的任务,也不是几天就能完成的工作。一定是建筑师大量辛勤工作的结果。其成败往往与组织、主管、项目经理的支持密切相关。关系。 关于架构设计的一些一般提示 1。层规则。这里的层指的是逻辑层(Layer),而不是物理层(Tier)。目前大多数企业级应用系统分为三层,即表示层、领域层和数据层。在划分层次时,我们主要可以考虑以下几个方面: A。每个层次都是一个相对独立的部分,可以看成一个整体,不了解其他层次; 乙。降低了层级之间的依赖性。到最低,就是降低耦合; C、可以一定程度上替换某一层,但不会对其他层产生太大影响; D、层级不关闭一切,如果一个用户界面加了字段,那么域层要加数据字段,数据层要加对应字段。同时,过多的分层可能对性能有一定的影响。 2。不要在包之间产生循环依赖。通常包的划分会先按照不同的逻辑层进行划分,再按照包层下的功能进行划分。避免包之间的循环依赖是一个相对通用的规则。这样的规则一定有自己的价值和理由。造成这种情况的原因主要有以下几点: A。循环依赖会使分层变得毫无意义; 乙。循环依赖会带来很多潜在的风险,比如可能出现嵌套事务(nested transaction,JavaEE标准不支持这种事务)现象,我遇到过这样的问题,在一个项目中,事务是放在业务中的逻辑层是统一控制的,但是因为开发者在架构上忽略了这个原则,在持久层调用了表现层的公共类,形成了循环现象,导致嵌套事务的发生。 3。设计模式的应用。在很多人的印象中,提供设计模式就相当于GOF的设计模式。其实设计模式是一个广义的概念。比如需求模式、领域模式、反模式都是设计模式。Patterns 其实是一个工具。它是人们过去解决某一类问题的经验的总结。因此,我们可以在设计活动中应用各种设计模式,但是在应用这些模式之前一定要分析清楚问题,否则可能会出现。“牛头非马嘴”现象。 成功的项目总有相似之处,但失败的项目有自己的失败。好的软件架构设计必须是成功项目的相似之处。我们有什么理由没有做好软件架构设计

软件架构和系统架构有什么区别

  不同的架构方法论会将架构划分为不同的视图,每个视图都侧重于某个方面和领域。。例如,西赛推出的ADMEMS架构系统分为以下几种观点:1。数据结构:描述存储结构、格式等。数据的。  2。物理架构:描述机器的物理部署和网络拓扑。  3。运行时架构:描述运行时线程和进程之间的交互工作机制。  4。逻辑架构:指如何将代码划分为不同的模块和组件,以及它们之间的职责分配和交互。  5。开发框架:主要是指开发工具的选择、程序单元的划分、开发管理流程等。。比如哪些项目、项目、源代码管理、自动化编译构建、测试、部署等。分为。  目前国际上广泛使用TOGAF架构体系。他将架构分为业务架构、数据架构、应用架构、技术架构等。。对这些架构视图的详细理解,可以参考这些架构系统相关的书籍和资料。  另外,很多人无缘无故批评建筑的概念,不知道是出于嘲讽还是无知。。埃及金字塔和寺庙的建造,不是几个普通的泥瓦匠一起建造的。。 SAP、Oracle ERP、国内金蝶等大型系统,以及空间站、火箭的控制系统,都没有系统的架构方法、规范和流程。结果只能是悲剧。。当规模和复杂度还没有达到一定程度时,比如在一些小团队和产品中,架构流程可能会融入到老板、经理、团队负责人,以及一些资历更高级的开发人员,融入大家的日常工作。至于感觉不到建筑的存在。  即使遇到一些问题,由于规模小,复杂度低,调整起来也相对容易。  当这些先决条件发生变化时,架构的作用和必要性就会逐渐体现出来。  一般来说,谈到架构,如果你了解软件,就会了解一个软件系统的组成结构和软件设计,比如哪些是基础支撑组件,哪些是完成A业务,哪些是完成B业务。但是说到企业架构,你会问业务架构、数据架构、业务架构、技术架构等企业架构的几个架构是怎么联系在一起的。。我觉得一个企业确实需要这样的架构,但不要神话它。最重要的是业务最终如何体现在软件和流程上。。采用分离式设计时,最容易犯的错误是独立做事,难以整合。  那么以数据为中心的架构设计自然会为集成提供基础。  如前所述,企业最重要的资产是数据,甚至不是信息,而是数据。  企业的业务流程会变,IT系统会变,需要的信息和知识会变,只有数据才能积累。  有点像自然进化,考古,一切

什么是软件系统架构设计

“建筑”一词起源于建筑,最初是指建筑设计和建造的艺术。但在软件工程领域,软件架构并不是一个新名词,但在早期的作品中,人们将软件架构称为软件架构。这就是架构的概念。所谓结构,就是人们对结构中各要素的主观影射以及各要素之间关系的产物。。 系统架构的主要任务是定义系统级功能性和非功能性需求,规划要设计的整个系统的特性,规划和设计实现系统级需求的手段,并使用各种学科来完成子系统的结构。 在系统架构中,由于对软件的依赖越来越深,软件架构的任务也起着重要的作用。并且系统架构和软件架构是密切相关、相互依存的。 1997年,Eberhadrt Rechtin和MarkW Maier在他们的论文中总结了计算机科学系统架构的实践成果,从而奠定了系统科学和计算机科学系统架构的基石: 无论系统架构的应用领域如何,目的都是一样的,即一个完整的、高度一致的、平衡的、技术性和市场前瞻的设计系统和实现系统。

软件架构   架构)是一系列相关的抽象模式,用于指导大型软件系统各个方面的设计。软件架构是系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统   抽象组件。各个组件之间的连接清晰,比较详细的描述了组件之间的通信。在实现阶段,将这些抽象组件细化为实际组件,例如特定的类或对象。在面对   在对象领域,组件之间的连接通常是通过接口实现的_(计算机科学)。   软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。正如架构师设定架构项目的设计原则和目标并作为绘图员绘图的基础一样,软件架构师或系统架构师将软件架构作为满足不同客户需求的实际系统设计解决方案的基础。。   软件架构是一个易于理解的概念。大多数工程师(尤其是经验不足的工程师)会直观地理解它,但很难给出精确的定义。尤其是设计和架构很难分清:架构是设计的一个方面,它侧重于某些特定的特征。   在“软件架构简介”中,David Garlan 和 Mary Shaw   认为软件架构是与以下问题相关的设计层面:“除了计算算法和数据结构之外,设计和确定系统的整体结构已经成为一个新的问题。结构性问题包括整体组织结构和全球控制结构 建筑学; 通信、同步和数据访问协议; 设计元素的功能分配; 物流; 设计元素的构成; 校准和性能; 选择替代设计。   但建筑不仅仅是结构; IEEE工作组   on Architecture 将其定义为“系统在其环境中的最高级别概念”。该框架还包括对系统完整性、经济约束、审美要求和风格的“一致性”。它不仅注意到 注重内部的考虑,在系统的用户环境和开发环境中也要考虑整个系统,即同时注重外部的考虑。   在 Rational Unified Process 中,软件系统的体系结构(在给定点)是指系统重要组件的组织或结构,这些组件通过接口与递减的组件和由接口组成的组件进行交互。   从与目的、主题、材料和结构的联系,软件架构可以与建筑物的架构进行比较。软件架构师需要具备丰富的软件理论知识和相应的实战经验和管理经验   先进的管理软件产品设计。软件架构师定义和设计软件模块化、模块之间的交互、用户界面风格、外部界面方法、创新的设计特征以及高层事物的对象操作和逻辑 和过程。   一般来说,软件系统的架构有两个要素:   是软件系统从整体到部分的最高层次划分。   一个系统通常由组件组成,而这些组件是如何形成的以及它们如何相互作用是关于系统本身结构的重要信息。   详细来说就是包括架构组件(Architecture Component)、连接器(Connector)、任务流(Task-flow)。   所谓架构元素,就是构成系统的核心砖块。连接器描述了这些组件之间的通信路径、通信机制以及通信的预期结果。任务流描述了系统如何使用这些组件和 耦合器满足一定的要求。   为构建以后难以更改的系统而做出的最高级别的商业和技术决策。   在构建系统之前,有许多重要的决策需要提前做出,而一旦系统开始进行详细设计甚至构建,这些决策就很难或不可能改变。显然,这样的决定一定是关乎系统设计成败的最重要的决定,必须非常仔细地研究和调查。。

也就是体现了设计者的元结构、思维方式、经验,使系统的根基矛盾最小化,使系统稳定、可扩展、容错。

是软件架构 David Garlan 和 Mary Shaw 架构组件

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