话说昨天,为了考研,添~回新疆了,木有一块吃夜宵的了~~ 现在的别离是为了以后更好的相聚。加油。都是有目标的。
好久木有对知识总结了,对于系统架构设计师的知识点的总结,今天看了希赛的教程,现在总结如下。( 络+希赛教程)
1.概念:
软件架构设计的一个核心问题是能否使用重复的架构模式,即能否达到架构级的软
件重用。也就是说,能否在不同的软件系绕中使用同一架构。软件架构风格是描述某一
特定应用领域中系统组织方式的惯用模式(idiomatic paradigm).架构风格定义了一个系
统家族,即一个架构定义一个词汇表和一组约束。词汇表中包含一些构件和连接件类型,
而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接件组合起来的。架构风格反映了领域中众
多系统所共有的结构和语义特性,并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完
整的系统。按这种方式理解,软件架构风格定义了用于描述系统的术语表和一组指导构
件系统的规则
通用架构风格的分类如下
(1)数据流风格:批处理序列、管道z过滤器。
(2)调用返回风格:主/子程序、面向对象风格、层次结构。
(3)独立构件风格、事件系统。
(4)虚拟机风格:解释器、基于规则的系统
(5)仓库风格:数据库系统、超文本系统、黑板系统
2.1 管道和过滤器风格
在管道/过滤器风格的软件体系结构中,每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流。这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成,所以在输入被完全消费之前,输出便产生了。因此,这里的构件被称为过滤器,这种风格的连接件就像是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。此风格特别重要的 过滤器必须是独立的实体,它不能与其它的过滤器共享数据,而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识。一个管道/过滤器 络输出的正确性并不依赖于过滤器进 行增量计算过程的顺序。
图2-1是管道/过滤器风格的示意图。一个典型的管道/过滤器体系结构的例子是以Unixshell编写的程序。Unix既提供一种符 ,以连接各组成部分(Unix的进程),又提供某种进程运行时机制以实现管道。另一个著名的例子是传统的编 译器。传统的编译器一直被认为是一种管道系统,在该系统中,一个阶段(包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成)的输出是另一个阶段的输入。
图 2数据抽象和面向对象风格的体系结构
面向对象的系统有许多的优点,并早已为人所知:
(1) 因为对象对其它对象隐藏它的表示,所以可以改变一个对象的表示,而不影响其它的对象。
(2) 设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互的代理程序的集合。
但是,面向对象的系统也存在着某些问题:
(1)为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行交互,必须知道对象的标识。只要一个对象的标识改变了,就必须修改所有其他明确调用它的对象。
(2)必须修改所有显式调用它的其它对象,并消除由此带来的一些副作用。例如,如果A使用了对象B,C也使用了对象B,那么,C对B的使用所造成的对A的影响可能是料想不到的。
2.3 基于事件的隐式调用风格
基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程,而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其它构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程,这样,一个事件的触发就导致了另一模块中的过程的调用。
从体系结构上说,这种风格的构件是一些模块,这些模块既可以是一些过程,又可以是一些事件的集合。过程可以用通用的方式调用,也可以在系统事件中注册一些过程,当发生这些事件时,过程被调用。
基于事件的隐式调用风格的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序,甚至不知道哪些过程会被调用,因此,许多隐式调用的系统也包含显式调用作为构件交互的补充形式。
隐式调用系统的主要优点有:
(1)为软件重用提供了强大的支持。当需要将一个构件加入现存系统中时,只需将它注册到系统的事件中。
(2)为改进系统带来了方便。当用一个构件代替另一个构件时,不会影响到其它构件的接口。
隐式调用系统的主要缺点有:
(1)构件放弃了对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时,不能确定其它构件是否会响应它。而且即使它知道事件注册了哪些构件的构成,它也不能保证这些过程被调用的顺序。
(2)数据交换的问题。有时数据可被一个事件传递,但另一些情况下,基于事件的系统必须依靠一个共享的仓库进行交互。在这些情况下,全局性能和资源管理便成了问题。
(3)既然过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束,关于正确性的推理存在问题。
2.4 层次系统风格
层次系统组织成一个层次结构,每一层为上层服务,并作为下层客户。在一些层次系统中,除了一些精心挑选的输出函数外,内部的层只对相邻的层可见。这样的系统中构件在一些层实现了虚拟机(在另一些层次系统中层是部分不透明的)。连接件通过决定层间如何交互的协议来定义,拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。
这种风格支持基于可增加抽象层的设计。这样,允许将一个复杂问题分解成一个增量步骤序列的实现。由于每一层最多只影响两层,同时只要给相邻层提供相同的接口,允许每层用不同的方法实现,同样为软件重用提供了强大的支持。
图2-3是层次系统风格的示意图。层次系统最广泛的应用是分层通信协议。在这一应用领域中,每一层提供一个抽象的功能,作为上层通信的基础。较低的层次定义低层的交互,最低层通常只定义硬件物理连接。
图 2黑板系统的组成
我们从图2-4中可以看出,黑板系统主要由三部分组成:
(1)知识源。知识源中包含独立的、与应用程序相关的知识,知识源之间不直接进行通讯,它们之间的交互只通过黑板来完成。
(2)黑板数据结构。黑板数据是按照与应用程序相关的层次来组织的解决问题的数据,知识源通过不断地改变黑板数据来解决问题。
(3)控制。控制完全由黑板的状态驱动,黑板状态的改变决定使用的特定知识。
2.6 C2风格
C2体系结构风格可以概括为:通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件 络。C2风格中的系统组织规则如下:
(1)系统中的构件和连接件都有一个顶部和一个底部;
(2)构件的顶部应连接到某连接件的底部,构件的底部则应连接到某连接件的顶部,而构件与构件之间的直接连接是不允许的;
(3)一个连接件可以和任意数目的其它构件和连接件连接;
(4)当两个连接件进行直接连接时,必须由其中一个的底部到另一个的顶部。
图2-5是C2风格的示意图。图中构件与连接件之间的连接体现了C2风格中构建系统的规则。
4.2 三层C/S的功能
1.表示层
表示层是应用的用户接口部分,它担负着用户与应用间的对话功能。它用于检查用户从键盘等输入的数据,显示应用输出的数据。为使用户能直观地进行操作,一般要使用图形用户接口(GUI),操作简单、易学易用。在变更用户接口时,只需改写显示控制和数据检查程序,而不影响其他两层。检查的内容也只限于数据的形式和值的范围,不包括有关业务本身的处理逻辑。
图形界面的结构是不固定的,这便于以后能灵活地进行变更。例如,在一个窗口中不是放入几个功能,而是按功能分割窗口,以便使每个窗口的功能简洁单纯。在这层的程序开发中主要是使用可视化编程工具。
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2. 功能层
功能层相当于应用的本体,它是将具体的业务处理逻辑地编入程序中。例如,在制作订购合同的时要计算合同金额,按照定好的格式配置数据、打印订购合同,而处理所需的数据则要从表示层或数据层取得。表示层和功能层之间的数据交往要尽可能简洁。例如,用户检索数据时,要设法将有关检索要求的信息一次传送给功能层(参见图2),而由功能层处理过的检索结果数据也一次传送给表示层。在应用设计中,一定要避免进行一次业务处理,在表示层和功能层间进行多几次数据交换的笨拙设计。
通常,在功能层中包含有:确认用户对应用和数据库存取权限的功能以及记录系统处理日志的功能。这层的程序多半是用可视化编程工具开发的,也有使用COBOL和C语言的。
3. 数据层
数据层就是DBMS,负责管理对数据库数据的读写。DBMS必须能迅速执行大量数据的更新和检索。现在的主流是关系数据库管理系统(RDBMS)。因此,一般从功能层传送到数据层的要求大都使用SQL语言。
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