第三部分_软件设计与建模软件设计教案分析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 8.4 软件系统结构模型 软件体系结构是一种表达，使软件工程师能够分析设计是否满足需求、选择合理的方案和降低风险。 大型软件系统总是被分解成一系列子系统，由子系统提供一些相关的服务。 软件体系结构设计过程就是识别出这些子系统，并建立子系统控制和通信的框架，最后给出软件体系结构的一个描述。 两类结构模型： 系统构成模型 系统控制模型 概念补充 概念补充 概念补充 概念补充 概念补充 概念补充 概念补充 概念补充 系统构成模型 以数据为中心的结构模型 数据流结构模型 客户机/服务器结构模型 抽象机结构模型 1. 以数据为中心的结构模型 由一组子系统构成，子系统交换信息，协调工作有两种基本方法： 全部共享数据放在一个中央数据库中，所有子系统都能从中存取数据。 每个子系统用各自的数据库与其他子系统进行数据交互，通过消息传递来实现。 共享数据模型的优点是能够高效地共享大量的数据，生产数据的子系统不需要关心数据如何被其他子系统使用，可以集中进行如备份、保密性、访问控制和错误恢复等活动； 缺点是子系统一定要与以数据为中心的体系结构模型一致，系统变更或进化比较困难，子系统的需求会不同，难以集成，以及很难将数据分布到多台机器上。 2. 数据流体系结构模型 当输入数据经过一系列的计算和操作构件或模块的变换形成输出数据时，可以应用数据流体系结构。 管道和过滤器结构通过一组由管道连接的过滤器来变换数据，并向下传递。 管道和过滤器结构 过滤器 过滤器 过滤器 过滤器 过滤器 过滤器 过滤器 过滤器 3. 客户机/服务器结构模型 客户机/服务器结构模型的主要组成部分是： 一组给其他子系统提供服务的单机服务器 一组向服务器请求服务的客户机 一个连接客户机和服务器的网络（可选） 服务器模型能实现以数据为中心的体系结构模型的系统 客户机/服务器模型的最大优势在于可以是一个分布式结构 多媒体服务系统结构 网 络 目录服务器 目录 视频服务器 电影文件 图片服务器 图片文件 web服务器 超文本文件 客户1 客户2 客户n ……… 4. 抽象机模型 抽象机模型也称为分层模型，是建立子系统的接口模型。它把子系统组织成一系列的层次，每一层提供一组服务，每一层定义为一个抽象机。 例如：网络协议OSI参考模型 通 信 介 质 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 用户B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 用户A 系统控制模型 集中式控制模型 调用—返回模型：这是一个自上而下的子过程模型。控制始于系统（程序）的顶层，在子系统（程序）调用过程中，控制逐步传递到更低的层次中。该模型适用于顺序执行的系统。 管理者模型：这是一种适用于并发系统的模型。一个系统组件被指定为系统管理者，控制其他系统过程的启动、终止和协调。一个过程就是一个能和其他过程并发执行的子系统或模块。 并发系统的集中式控制模型 系 统 控 制 器 故障处理器 用户界面 传感器进程 传动装置进程 计算进程 系统控制模型 事件驱动系统 广播模型：发生的事件广播到所有子系统，任何能处理该事件的子系统都会响应。该模型适用于基于网络的分布式系统。 广播模型中的子系统注册其感兴趣的特别事件 广播模型的优点是进化比较简单 缺点是子系统都知道是否和什么时候处理事件，这可能会引起冲突。 中断驱动模型：由中断处理器对来自外部的中断进行检测，然后在其他组件中处理这些中断。该模型适用于对定时有严格要求的实时系统。 只用在硬件实时系统中，要求对一些事件能做出及时响应 8.5 软件的体系结构模式 软件的体系结构模式定义了处理系统某些行为特征的方法 并发性 系统必须以一种模拟并行的方式来操作多个任务 操作系统进程管理模式 任务调度器模式包括一组含有tick()操作的活动对象 持久性 如果数据从创建它的进程执行以来一直存在，则该数据是持久性存在的数据 数据库管理系统模式将DBMS的存储和存取能力用于应用系统的体系结构中 应用级的持久模式在应用体系结构中建立了持久性特征 8.5 软件的体系结构模式 分布性 强调系统或系统中构件或模块在一个分布的环境中相互通信的方式。分布性问题有两个元素： 一是实体间连接方式 二是实体间通信的特性 代理模式是一种普遍的体系结构模式 CORBA就是代理模式的一个范例 实验6：Rational Rose工具基本使用 —使用Rational Rose完成一个系统的业务分析模型。 —使用Rational Rose完成一个系统的设计模型的详细视图，包括用况视图、逻辑视图、开发视图、展开视图和物理视图。 要求：理解实验内容与方法、提交实验报告 习题：1