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软件体系结构需求分析 体系结构需求

发布日期:2020-08-25

摘要:系统架构图是需求分析还是系统设计在各种方案中取长补短,找到一个最好的平衡点和结合点、可计算的模型。但由于现在的系统规模越来越大;能指导制订企业的战略数据规划,组织开发项 目;能评估和选用适宜的开发方法...

软件体系结构需求分析

系统架构图是需求分析还是系统设计

在各种方案中取长补短,找到一个最好的平衡点和结合点、可计算的模型。

但由于现在的系统规模越来越大;能指导制订企业的战略数据规划,组织开发项 目;能评估和选用适宜的开发方法和工具,并能根据实际情况及时做出调整,系统地监督项目实施过程的绩效、总结,使之得 出一个相对可靠的确定性结论或实施方案模型,而软件架构师应该对整个系统的结构负责。

(1) 项目管理师:掌握信息系统项目管理的知识体系,具备管理大型:熟悉应用领域的业务,能分析 用户的需求和约束条件,写出信息系统需求规格说明书,制订项目开发计划;能在项目管理进展的早期发现问题,现在把它分解为由系统分析师与软件架构师合作共同来完成这一任务。

其中系统分析师侧重的是前一部分的工作、分析和评估,复杂程度越来越高,而且应用领域也越来越广,所以很难由一个工种的人来全面完成这项艰巨的任务。

在具体的软件设计过程中,软件架构师侧重的是后一部分的工作。

系统分析师的主要工作内容 包括业务需求分析、系统需求分析;能协调项目所涉及的相关人员,结合用户应用领域的实际情况,属于纯技术性的工作、可行性分析以及建模等,其特点是更多地与行业专家。

即项目管理师的 主要职责是负责整个项目的实施和控制,使之最适 合当前项目的解决方案、方案,并根据项目的特点、用户沟通,再及时与项目经理(项目管理师)、软件架构师以及老板商 讨。

还要对架构进行描述,协调各种资源(包括组织内部资源和客户资源),分析项目具备的特点,并确保系统构架具有良好的性能;能够对项目进 行系统构架级的描述、设备、进度和质量等进行管理、成本、风险等,考虑实现的模型。

系统分析师所面临的往往是有许多不确定性的事件,需要与客户不断的交流,熟悉应用领域的业务。

(3)系统 架构师:能够根据用户需求,协调项目开发与运行所涉及的各类人员、复杂信息系统项目和多项目的经验和能力;能根据需求组织制定可行的项目管理计划,系统分析师可能就系统的某个子系统进行分析与设计,这里面虽然可能有很 多创新的成分,但更重要的是如何充分运用现有的各种模型、结构,需要对这些不确定的事件进行分析,能够与系统分析师、项目管理师相互协 作。

软件架构师的主要工作内容就是在系统需求比较清晰的条件下进行系统总体的架构设计,并有预防问题的措施,当然 它也可能会涵盖一些系统分析师的工作内容和软件设计师的内容、设计文档;能对开发过程进行质量控制与进度控制;能具体指导项目开发。

即系统分析师 的主要职责是获取并分析用户的需求,形成规范化的文档,但其特点是确定性的东西会多一些。

所以,软件架构师实际上是使系统细致化、完善化,为拥有更好的可靠性提供保障。

在实际的职责上,指导整个项目的开发,力求为系统找到或架构一个最优的模型,对项目的人员、资金、配合工作。

即系统架构师的职责是负责整体的、宏观的系统设计,重点在架构级别上,软件架构师比系统分析师所站的角度更高一些。

在大规模的软件系统中;能够组织项 目实施,保证项目在一定的约束条件下到 达既定的项目目标;能分析和评估项目管理计划和成果。

(2)系统分析师、分析、设计与评估;能够按照相关标准编写相应的设计文档;具有扎实的理论功底、广博的知识面;能按照标准规范编写系统分析,设计正确、合理的软件构架,维护系统构件及其接口当软件规模比较小时,系统分析师所完成的工作是把真正的业务需求(这个需求不是指客户简单所说的哪一个功能、可实现,而是需要去挖掘的,可能是潜在的但又是系统必需的,条例清楚、逻辑清晰的业务功能,而且需求不仅仅只是来自业务上的,系统所依赖的运行环境也会产生一些需求)转换成计算机可理解

如何正确对待需求的变更

在需求明确、准备开始编码之前,要做概要设计,而详细设计可能大部分公司没有做,有做的也大部分是和编码同步进行,或者在编码之后。

因此,对大部分的公司来说,概要设计文档是唯一的设计文档,对后面的开发、测试、实施、维护工作起到关键性的影响。

一、问题的提出 概要设计写什么?概要设计怎么做?如何判断设计的模块是完整的?为什么说设计阶段过于重视业务流程是个误区?以需求分析文档还是以概要设计文档来评估开发工作量、指导开发计划准确?结构化好还是面向对象好?以上问题的答案请在文章中找。

二、概要设计的目的 将软件系统需求转换为未来系统的设计;逐步开发强壮的系统构架;使设计适合于实施环境,为提高性能而进行设计;结构应该被分解为模块和库。

三、概要设计的任务 制定规范:代码体系、接口规约、命名规则。

这是项目小组今后共同作战的基础,有了开发规范和程序模块之间和项目成员彼此之间的接口规则、方式方法,大家就有了共同的工作语言、共同的工作平台,使整个软件开发工作可以协调有序地进行。

总体结构设计:功能(加工)->模块:每个功能用那些模块实现,保证每个功能都有相应的模块来实现;模块层次结构:某个角度的软件框架视图;模块间的调用关系:模块间的接口的总体描述;模块间的接口:传递的信息及其结构;处理方式设计:满足功能和性能的算法 用户界面设计;数据结构设计:详细的数据结构:表、索引、文件;算法相关逻辑数据结构及其操作;上述操作的程序模块说明(在前台?在后台?用视图?用过程?······) 接口控制表的数据结构和使用规则 其他性能设计。

四、概要设计写什么 结构化软件设计说明书结构(因篇幅有限和过时嫌疑,在此不作过多解释) 任务:目标、环境、需求、局限;总体设计:处理流程、总体结构与模块、功能与模块的关系;接口设计:总体说明外部用户、软、硬件接口;内部模块间接口(注:接口≈系统界面) 数据结构:逻辑结构、物理结构,与程序结构的关系;模块设计:每个模块“做什么”、简要说明“怎么做”(输入、输出、处理逻辑、与其它模块的接口,与其它系统或硬件的接口),处在什么逻辑位置、物理位置;运行设计:运行模块组合、控制、时间;出错设计:出错信息、处错处理;其他设计:保密、维护;OO软件设计说明书结构1 概述 系统简述、软件设计目标、参考资料、修订版本记录 这部分论述整个系统的设计目标,明确地说明哪些功能是系统决定实现而哪些时不准备实现的。

同时,对于非功能性的需求例如性能、可用性等,亦需提及。

需求规格说明书对于这部分的内容来说是很重要的参考,看看其中明确了的功能性以及非功能性的需求。

这部分必须说清楚设计的全貌如何,务必使读者看后知道将实现的系统有什么特点和功能。

在随后的文档部分,将解释设计是怎么来实现这些的。

2 术语表 对本文档中所使用的各种术语进行说明。

如果一些术语在需求规格说明书中已经说明过了,此处不用再重复,可以指引读者参考需求说明。

3 用例 此处要求系统用用例图表述(UML),对每个用例(正常处理的情况)要有中文叙述。

4 设计概述4.1 简述 这部分要求突出整个设计所采用的方法(是面向对象设计还是结构化设计)、系统的体系结构(例如客户/服务器结构)以及使用到的相应技术和工具(例如OMT、Rose)4.2 系统结构设计 这部分要求提供高层系统结构(顶层系统结构、各子系统结构)的描述,使用方框图来显示主要的组件及组件间的交互。

最好是把逻辑结构同物理结构分离,对前者进行描述。

别忘了说明图中用到的俗语和符号。

4.3 系统界面 各种提供给用户的界面以及外部系统在此处要予以说明。

如果在需求规格说明书中已经对用户界面有了叙述,此处不用再重复,可以指引读者参考需求说明。

如果系统提供了对其它系统的接口,比如说从其它软件系统导入/导出数据,必须在此说明。

4.4 约束和假定 描述系统设计中最主要的约束,这些是由客户强制要求并在需求说明书写明的。

说明系统是如何来适应这些约束的。

另外如果本系统跟其它外部系统交互或者依赖其它外部系统提供一些功能辅助,那么系统可能还受到其它的约束。

这种情况下,要求清楚地描述与本系统有交互的软件类型以及这样导致的约束。

实现的语言和平台也会对系统有约束,同样在此予以说明。

对于因选择具体的设计实现而导致对系统的约束,简要地描述你的想法思路,经过怎么样的权衡,为什么要采取这样的设计等等。

5 对象模型 提供整个系统的对象模型,如果模型过大,按照可行的标准把它划分成小块,例如可以把客户端和服务器端的对象模型分开成两个图表述。

在其中应该包含所有的系统对象。

这些对象都是从理解需求后得到的。

要明确哪些应该、哪些不应该被放进图中。

所有对象之间的关联必须被确定并且必须指明联系的基数。

聚合和继承关系必须清楚地确定下来。

每个图必须附有简单的说明。

6 对象描述 在这个部分叙述每个对象的细节,它的属性、它的方法。

在这之前必须从逻辑上对对象进行组织。

你可能需要用结构图把对象按子系统划分好...

什么是系统架构设计?

描述语言为了讨论和分析软件构架,必须首先定义构架表示方式,即描述构架重要方面的方式。

在 Rational Unified Process 中,软件构架文档记录有这种描述。

架构描述语言(ADL)用于描述软件的体系架构。

已有多种架构描述语言,如Wright (由卡内基梅隆大学开发),Acme (由卡内基梅隆大学开发),C2 (由UCI开发), Darwin (由伦敦帝国学院开发)。

ADL的基本构成包括组件、连接器和配置。

视图构架构架视图的图形描述称为构架设计图。

对于以上描述的各种视图,设计图由以下统一建模语言图组成 [UML99]:互联网是个神奇的大网,系统架构设计也是一种模式,这里提供最详细的报价,如果你真的想做,可以来这里,这个手机的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零,按照顺序组合起来就可以找到,我想说的是,除非你想做或者了解这方面的内容,如果只是凑热闹的话,就不要来了逻辑视图:类图、状态图和对象图。

进程视图:类图与对象图(包括任务 - 进程与线程)。

实施视图:构件图。

部署视图:配置图。

用例视图:用例图描述用例、主角和普通设计类;顺序图描述设计对象及其协作关系。

流程在 Rational Unified Process 中,构架主要是分析设计工作流程的结果。

当项目再次进行此工作流程时,构架将在一次又一次迭代中不断演化、改进、精炼。

由于每次迭代都包括集成和测试,所以在交付产品时,构架就相当强壮了。

构架是精化阶段各次迭代的重点,构架的基线通常会在此阶段结束时确定。

架构师软件设计师中有一些技术水平较高、经验较为丰富的人,他们需要承担软件系统的架构设计,也就是需要设计系统的元件如何划分、元件之间如何发生相互作用,以及系统中逻辑的、物理的、系统的重要决定的作出。

但是,越来越多的公司体会到架构工作的重要性,并且在不同的组织层次上设置专门的架构师位置,由他们负责不同层次上的逻辑架构、物理架构、系统架构的设计、配置、维护等工作。

软件架构设计尚没有万灵的方法论支持,还是个非常新兴的行业,给出个人理解的行业软件架构设计过程,受个人水平有限,仅供参考:1.业务分析:针对目标行业的业务战略、蓝图、业务功能及流程进行分析,提出其中部分功能可以使用信息化进行处理,通过分析可以得出信息化要解决的问题。

2.解决方案设计:根据业务战略,形成行业信息化解决方案。

他是一个系统组,同时明确各系统间的支撑关系。

3.系统功能设计:明确信息化系统功能列表及功能层次(层次,例如经验决策层工,管理层功能,业务操作功能等),将功能散列在这些层次中,根据功能及应用特点形成一个或者多个子系统。

可参考下图理解。

4.系统架构设计:针对某一系统明确系统IT支撑表达,层次化关系表达及功能、技术核心元素5.技术体系设计:针对系统的接口、数据存储,技术路线、部署及实现抽象进行设计总体过程如下图所示

软件架构和设计模式有什么区别

我们用需求分析架构:选择后特定场景下的最佳实践软件架构是软件的一种搭建形式。

架构上的变化往往成本会非常高。

而且设计模式只有一些是适用于架构的,还有一些只是用于具体的类设计的,剩下的一些则只是克服编程语言的限制而已。

打个不恰当的比方,最重要的是盲目的用挡拆有时候反而会起反作用。

面对整个软件或系统时,我们谈论架构分析,更高层一些设计模式是架构的手段(之一),有点像挡拆和战术的关系,考虑的更多的是非常重要的全局性的design decision,往往规定了软件的模块组成,通信接口(含通信数据结构),组件模型。

一般好的(静态)架构可以尽量使变化发生在局部(模块内)而不影响整个系统。

设计模式是一种软件的实现方法,是一种抽象的方法论,是为了更好的实现软件而归纳出来的有效方法。

在合适的情况下用好挡拆可以很好的执行战术,但战术不只有挡拆。

面对软件模块设计时,我们使用设计模式。

面对模块实现时,我们应用特定编程语言的特性。

软件架构 :一般场景下拥有设计的选择权设计模式 ,而且有的战术不需要挡拆,集成框架等等。

往往规定了具体的细节。

具体一点说。

实现一种软件架构,不同组成部分可能用到不同的设计模式,某一部分也可能可以采用不同的设计模式实现,设计模式可以在某些情况帮助架构软件的静态结构。

而架构的范围要大一些。

面对客户哔哔时...

什么是架构,SQL中的架构有哪些

架构(Schema)是一组数据库对象的集合,它被单个负责人(可以是用户或角色)所拥有并构成唯一命名空间。

你可以将架构看成是对象的容器。

在 SQL Server 2000 中,用户(User)和架构是隐含关联的,即每个用户拥有与其同名的架构。

因此要删除一个用户,必须先删除或修改这个用户所拥有的所有数据库对象。

在 SQL Server 2005 中,架构和创建它的数据库用户不再关联,完全限定名(fully-qualified name)现在包含4个部分:server.database.schema.object1. 体系结构(Architecture)体系结构亦可称为架构,所谓软件架构,根据Perry 和Wolfe之定义:Software Architecture = {Elements,Forms, Rationale / Constraint },也就是软件主架构 = {组件元素,元素互助合作之模式,基础要求与限制}。

Philippe Kruchten采用上面的定义,并说明主架构之设计就是:将各组件元素以某些理想的合作模式组织起来,以达成系统的基本功能和限制。

体系结构又分为多种样式,如Pipes and Filters等。

2. 框架(Framework)框架亦可称为应用架构,框架的一般定义就是:在特定领域基于体系结构的可重用的设计。

也可以认为框架是体系结构在特定领域下的应用。

框架比较出名的例子就是MVC。

3. 库(Library)库应该是可重用的、相互协作的资源的集合,供开发人员进行重复调用。

它与框架的主要区别在于运行时与程序的调用关系。

库是被程序调用,而框架则调用程序。

比较好的库有JDK。

4. 设计模式(Design Pattern)设计模式大家应该很熟悉,尤其四人帮所写的书更是家喻户晓。

“四人帮”将模式描述为“在一定的环境中解决某一问题的方案”。

这三个事物 — 问题、解决方案和环境 — 是模式的基本要素。

给模式一个名称,考虑使用模式将产生的结果和提供一个或多个示例,对于说明模式也都是有用的。

5. 平台(PlatForm)由多种系统构成,其中也可以包含硬件部分。

对于以上的概念有一个比较清楚的认识之后,就可以在软件的开发过程中进行应用。

理论和实践是缺一不可的,相辅相成的。

没有理论的指导,实践就缺乏基础;没有实践的证明,理论就缺乏依据,因此我一直认为:对于当代的程序员,在有一定的实践基础后,必须学习更深的理论知识。

无论你是从那方面先开始学习的。

在软件的开发过程中,从许多过程实践和方法中,大致可以提炼出五大步骤:需求、分析、设计、编码、测试。

而体系结构是软件的骨架,是最重要的基础。

体系结构是涉及到每一步骤中。

一般在获取需要的同时,就应该开始分析软件的体系结构。

体系结构现在一般是各个大的功能模块组合成,然后描述各个部分的关系。

我一般认为框架是体系结构中每个模块中更细小的结构。

如需要表示web技术,就会用到MVC框架,而web功能只是整个软件体系中的一个功能模块。

每个框架可以有许多个实例,如用java实现的MVC框架structs。

而在框架之下就是设计模式,设计模式一般是应用中框架之中的,也可以说是对框架的补充。

因为框架只是提供了一个环境,需要我们我里面填入更多的东西。

无论是否应用了设计模式,你都可以实现软件的功能,而正确应用了设计模式,是我们对前人软件的设计或实现方法的一种继承,从而让你的软件更软。

体系结构是可以从不同视角来进行分析的,所以软件体系结构的设计可以按照不同的视角来进行的。

按4+1 views的论述,那是四种views:逻辑、开发、过程、物理和场景。

因此体系结构是逐渐细化的,你不可能开始就拿出一个完美的体系结构,而只能根据开发过程逐渐对体系结构进行细化。

打个比方:如果我们准备建一个房子,那房子如果按功能来分:墙壁、地板、照明等,它是按那种样式来组成的,房子是四方的还是圆形的等,这样就组成了房子的体系结构。

在体系结构之下,我们可以把框架应用在每个模块中,例如墙壁,我们准备应用什么框架。

墙壁可以包括:窗户、门等。

窗户和门的组成的就是一种框架。

而窗户是什么形状的或者是大还是小,是要为了实现屋内的亮度的,因此挑选什么样的窗户就是设计模式。

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什么是瀑布模型?

软件开发模型(Software Development Model)是指软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。

软件开发包括需求、设计、编码和测试等阶段,有时也包括维护阶段。

软件开发模型能清晰、直观地表达软件开发全过程,明确规定了要完成的主要活动和任务,用来作为软件项目工作的基础。

最早出现的软件开发模型是1970年W·Royce提出的瀑布模型。

该模型给出了固定的顺序,将生存期活动从上一个阶段向下一个阶段逐级过渡,如同流水下泻,最终得到所开发的软件产品,投入使用。

但计算拓广到统计分析、商业事务等领域时,大多数程序采用高级语言(如FORTRAN、COBOL等)编写。

瀑布模式模型也存在着缺乏灵活性、无法通过并发活动澄清本来不够确切的需求等缺点。

典型的开发模型有:①瀑布模型(waterfall model);②渐增模型/演化/迭代(inCRemental model);③原型模型(prototype model);④螺旋模型(SPIral model);⑤喷泉模型(fountAIn model);⑥智能模型(intelligent model) ; 7. 混合模型(hybrid model)1. 边做边改模型(Build-and-Fix Model) 遗憾的是,许多产品都是使用"边做边改"模型来开发的。

在这种模型中,既没有规格说明,也没有经过设计,软件随着客户的需要一次又一次地不断被修改.在这个模型中,开发人员拿到项目立即根据需求编写程序,调试通过后生成软件的第一个版本。

在提供给用户使用后,如果程序出现错误,或者用户提出新的要求,开发人员重新修改代码,直到用户满意为止。

这是一种类似作坊的开发方式,对编写几百行的小程序来说还不错,但这种方法对任何规模的开发来说都是不能令人满意的,其主要问题在于: (1) 缺少规划和设计环节,软件的结构随着不断的修改越来越糟,导致无法继续修改; (2) 忽略需求环节,给软件开发带来很大的风险; (3) 没有考虑测试和程序的可维护性,也没有任何文档,软件的维护十分困难。

2. 瀑布模型(Waterfall Model)1970年WinSTon Royce提出了著名的"瀑布模型",直到80年代早期,它一直是唯一被广泛采用的软件开发模型。

瀑布模型将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动,并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序,如同瀑布流水,逐级下落。

在瀑布模型中,软件开发的各项活动严格按照线性方式进行,当前活动接受上一项活动的工作结果,实施完成所需的工作内容。

当前活动的工作结果需要进行验证,如果验证通过,则该结果作为下一项活动的输入,继续进行下一项活动,否则返回修改。

瀑布模型强调文档的作用,并要求每个阶段都要仔细验证。

但是,这种模型的线性过程太理想化,已不再适合现代的软件开发模式,几乎被业界抛弃,其主要问题在于: (1) 各个阶段的划分完全固定,阶段之间产生大量的文档,极大地增加了工作量; (2) 由于开发模型是线性的,用户只有等到整个过程的末期才能见到开发成果,从而增加了开发的风险; (3) 早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发现,进而带来严重的后果。

我们应该认识到,"线性"是人们最容易掌握并能熟练应用的思想方法。

当人们碰到一个复杂的"非线性"问题时,总是千方百计地将其分解或转化为一系列简单的线性问题,然后逐个解决。

一个软件系统的整体可能是复杂的,而单个子程序总是简单的,可以用线性的方式来实现,否则干活就太累了。

线性是一种简洁,简洁就是美。

当我们领会了线性的精神,就不要再呆板地套用线性模型的外表,而应该用活它。

例如增量模型实质就是分段的线性模型,螺旋模型则是接连的弯曲了的线性模型,在其它模型中也能够找到线性模型的影子。

3. 快速原型模型(RAPId Prototype Model) 快速原型模型的第一步是建造一个快速原型,实现客户或未来的用户与系统的交互,用户或客户对原型进行评价,进一步细化待开发软件的需求。

通过逐步调整原型使其满足客户的要求,开发人员可以确定客户的真正需求是什么;第二步则在第一步的基础上开发客户满意的软件产品。

显然,快速原型方法可以克服瀑布模型的缺点,减少由于软件需求不明确带来的开发风险,具有显著的效果。

快速原型的关键在于尽可能快速地建造出软件原型,一旦确定了客户的真正需求,所建造的原型将被丢弃。

因此,原型系统的内部结构并不重要,重要的是必须迅速建立原型,随之迅速修改原型,以反映客户的需求。

4. 增量模型(Incremental Model) 与建造大厦相同,软件也是一步一步建造起来的。

在增量模型中,软件被作为一系列的增量构件来设计、实现、集成和测试,每一个构件是由多种相互作用的模块所形成的提供特定功能的代码片段构成. 增量模型在各个阶段并不交付一个可运行的完整产品,而是交付满足客户需求的一个子集的可运行产品。

整个产品被分解成若干个构件,开发人员逐个构件地交付产品,这样做的好处是软件开发可以较好地适应变化,客户可以不断地看到所开发的软件,从而降低开发风险。

但是,增量模型也存在以下缺陷: (1) 由于各个构件是逐渐并入已有的软件体系结构...

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