软件体系结构的层次性.ppt

§9.5 软件体系结构的层次模型 层次 设计概念 系统模型 设计环境 1、硬件层次 时钟、中断控制、I/O、通道、处理器、存储器…… 2、软化的硬件层 部件 控制 连接 代码 汇编语言 处理器、时钟、中断、存储器、堆栈、I/O、端口、通道 顺序、条件、循环、过程、转移 循环扫描、中断请求 过程、代码块 §9.5 软件体系结构的层次模型 层次 设计概念 系统模型 设计环境 3、基础控制描述层 部件抽象 控制抽象 连接 代码、设计模式 主/子程序、结构化程序、模块化程序、OOP、ER、UML 程序语言、结构化分析设计 OOA/OOD 数组、队列、链表、堆栈、树、图、指针、文件、记录、类、对象 etc. 顺序、条件、循环、变量、参数、中断 调用、中断流、通讯协议、继承、文件输入输出 过程、函数、库、包、etc. 4、资源及管理调度层 控制服务 连接 运行控制 人机交互 消息机制、可视化程序结构 可视化程序设计 ODBC、动态连接库、剪贴板 etc. 事件 消息 异常 RPC DLL 应用程序接口 共享、同步、分时、并行、进程、线程、实时 WIMP、多媒体、控件 §9.5 软件体系结构的层次模型 层次 设计概念 系统模型 设计环境 5、系统结构模式层 控制服务 解释转换 分布计算 结构模式 分布计算 程序组装 组件设计 数据库服务、域名服务、组件服务 管道、解释器、浏览器 组件、中间件、C/S、B/S、Mutil－Tiers 框架，… 6、应用层 控制系统 CAD系统 事务处理 其他领域 领域模型 领域应用设计环境 实时、生产线 机械、建筑、电器、自动化 计划、仓库、财务、档案 信息服务、航空、金融 §9.6 软件体系结构的体系 体系结构的层次模型构成了SA的结构体系、知识体系。原因如下： 软件研究的过程就是SA从基础到高层逐步发展的过程 SA的概念是建立在软件研究和技术成果之上，是软件发展过至今的产物 §9.6 软件体系结构的体系 层次模型对软件体系结构的认识 体系结构是关于软件的构成部件及其连接的分层的结构框架 体系结构包括软件的内在概念和外在操作结构 体系结构分析与设计涵盖并指导着从逻辑结构设计到运行实现的软件工程的全部过程 §9.6 软件体系结构的体系 体系结构的构成基础 体系结构是计算机技术发展成熟的必然产物 基础包括：对硬件的软件抽象、基础控制描述、资源管理调度、系统结构模式、领域知识 SA研究是整个软件领域几十年研究的继承、概括和发展 §9.6 软件体系结构的体系 体系结构的描述抽象 抽象在软件技术研究中一直发挥着重要的作用，每次抽象都标志着技术发展从经验向理论的转折，每次抽象都在前一次抽象基础上建立的 语言(01，汇编高级)；ADT(data,operation);进程(并行和任务调度)；事件和消息(中断)；虚拟机、微内核(OS)；分布式 (network)；领域模型(特定应用问题)；SP、OO、UML(软件结构) etc. SA是目前对软件结构的最高级抽象，该抽象建立在当强所有关于软件的研究成果之上的 §9.6 软件体系结构的体系 体系结构的语法和语义 体系结构的组成需要使用特定的语言进行描述 词汇、语法、语义、语用 SA的层次性反映了几十年软件描述的基础词汇、语法集合、使用方法?规范化、形式化 §9.6 软件体系结构的体系 体系结构的性能分析 软件的性能 功能特性（Functional Properties） 非功能特性（Non－Functional Properties） 只有最上层结构关系而无深层次实现描述是无法实现非功能性分析 体系结构层次模型的资源及管理调度和基础控制描述层为研究非功能特性提供了支持 §9.6 软件体系结构的体系 体系结构代码生成 软件设计的目的是建立正确高效运行的软件代码系统 SA应该支持代码的生成，提供对各个层次的部件和连接器的深层分析和表达 目前，SA研究重点在： 体系结构风格 体系结构形式化 体系结构描述语言 代码的生成 §9.6 软件体系结构的体系 体系结构的知识体系 软件体系结构的层次模型说明了软件的构成和设计知识贯穿散布在计算机各领域中 软化的硬件层：组成、汇编、接口 基础控制描述层：语言、DS、OO、DB 资源及管理调度层：OS 系统结构模式层：DB、SE、DC 应用层:Background 建立统一、系统的软件知识体系 习题 举例说明层次设计结构在软件和各种设计中的重要性。 请简述软件体系结构的6层结构。 §9.3 软件的结构基础 任何具有固定组成形式的数据、代码、数据集合、代码序列、数据和代码的结合体都可以称作结构。 无论多么高层的结构，都是建立在基础结构之上的，作为软件结构基础的思想和概念，包括四个方面： 结构化控制流 结构化连接模式 数据结构 抽象数据类型 §