軟件體系結構原理、方法與實踐

前言

體系結構（architecture，產業(yè)界通常翻譯為“架構”）一詞在英文里就是“建筑”的意思。把一軟件比作一座樓房，從整體上講，是因為它有基礎、主體和裝飾，即操作系統(tǒng)之上的基礎設施軟件、實現計算邏輯的主體應用程序、方便使用的用戶界面程序。從細節(jié)上看，每一個程序也是有結構的。早期的結構化程序就是以語句組成模塊，模塊的聚集和嵌套形成層層調用的程序結構，也就是體系結構。結構化程序的程序（表達）結構和（計算的）邏輯結構的一致性及自頂向下開發(fā)方法自然而然地形成了體系結構。由于結構化程序設計時代程序規(guī)模不大，通過強調結構化程序設計方法學，自頂向下、逐步求精，并注意模塊的耦合性就可以得到相對良好的結構，所以并未特別研究軟件體系結構。隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模越來越大、越來越復雜，整個系統(tǒng)的結構和規(guī)格說明顯得越來越重要。對于大規(guī)模的復雜軟件系統(tǒng)來說，對總體的系統(tǒng)結構設計和規(guī)格說明比起對計算的算法和數據結構的選擇已經變得明顯重要得多。在此背景下，人們認識到軟件體系結構的重要性，并認為對軟件體系結構系統(tǒng)深入的研究將會成為提高軟件生產率和解決軟件維護問題的新的最有希望的途徑。對于軟件項目的開發(fā)來說，一個清晰的軟件體系結構是首要的。傳統(tǒng)的軟件開發(fā)過程可以劃分為從概念直到實現的若干個階段，包括問題定義、需求分析、軟件設計、軟件實現及軟件測試等。軟件體系結構的建立應位于需求分析之后，軟件設計之前。但在傳統(tǒng)的軟件工程方法中，需求和設計之間存在一條很難逾越的鴻溝，從而很難有效地將需求轉換為相應的設計。而軟件體系結構就是試圖在軟件需求與軟件設計之間架起一座橋梁，著重解決軟件系統(tǒng)的結構和需求向實現平坦地過渡的問題。體系結構在軟件開發(fā)中為不同的人員提供了共同交流的語言，體現并嘗試了系統(tǒng)早期的設計決策，并作為系統(tǒng)設計的抽象，為實現框架和構件的共享和重用、基于體系結構的軟件開發(fā)提供了有力的支持。鑒于體系結構的重要性，Perry將軟件體系結構視為軟件開發(fā)中第一類重要的設計對象，BarryBoehm也明確指出：“在沒有設計出體系結構及其規(guī)則時，那么整個項目不能繼續(xù)下去，而且體系結構應該看做是軟件開發(fā)中可交付的中間產品?！?/pre>


內容概要
本書系統(tǒng)地介紹軟件體系結構的基本原理、方法和實踐，全面反映軟件體系結構研究和應用的最新進展，既討論軟件體系結構的基本理論知識，又介紹軟件體系結構的設計和工業(yè)界應用實例，強調理論與實踐相結合。　　全書共10章，第1章簡單地介紹軟件體系結構的概念、發(fā)展和應用現狀； 第2章討論軟件體系結構建模，包括視圖模型、核心模型、生命周期模型和抽象模型； 第3章介紹軟件體系結構的風格和特定領域軟件體系結構； 第4章討論軟件體系結構的描述方法，重點介紹軟件體系結構描述語言； 第5章介紹動態(tài)軟件體系結構及其描述方法； 第6章介紹Web服務體系結構相關知識，以及面向服務的體系結構的基本概念和設計原則； 第7章討論基于體系結構的軟件開發(fā)方法，介紹基于體系結構的軟件過程； 第8章討論軟件體系結構的分析與測試問題，重點介紹軟件體系結構的可靠性風險分析； 第9章討論軟件體系評估方法，重點介紹ATAM和SAAM方法； 第10章介紹軟件產品線的原理和方法、框架技術，重點討論產品線體系結構的設計和演化?！　”緯勺鳛橛嬎銠C軟件專業(yè)高年級本科生、研究生和軟件工程碩士的軟件體系結構教材，也可作為軟件工程高級培訓、系統(tǒng)分析師和系統(tǒng)架構設計師培訓教材，以及軟件開發(fā)人員的參考書。



書籍目錄
第1章　軟件體系結構概論　1.1　從軟件危機談起　　1.1.1　軟件危機的表現　　1.1.2　軟件危機的原因　　1.1.3　如何克服軟件危機　1.2　構件與軟件重用　　1.2.1　構件模型及實現　　1.2.2　構件獲取　　1.2.3　構件管理　　1.2.4　構件重用　　1.2.5　軟件重用實例　1.3　軟件體系結構的興起和發(fā)展　　1.3.1　軟件體系結構的定義　　1.3.2　軟件體系結構的意義　　1.3.3　軟件體系結構的發(fā)展史　1.4　軟件體系結構的應用現狀　思考題　主要參考文獻第2章　軟件體系結構建模　2.1　軟件體系結構建模概述　2.2　“4+1”視圖模型　　2.2.1　邏輯視圖　　2.2.2　開發(fā)視圖　　2.2.3　進程視圖　　2.2.4　物理視圖　　2.2.5　場景　2.3　軟件體系結構的核心模型　2.4　軟件體系結構的生命周期模型　2.5　軟件體系結構抽象模型　　2.5.1　構件及其關系的抽象描述　　2.5.2　連接件　　2.5.3　軟件體系結構　　2.5.4　軟件體系結構關系　　2.5.5　軟件體系結構范式　思考題　主要參考文獻第3章　軟件體系結構風格　3.1　軟件體系結構風格概述　3.2　經典軟件體系結構風格　　3.2.1　管道和過濾器　　3.2.2　數據抽象和面向對象組織　　3.2.3　基于事件的隱式調用　　3.2.4　分層系統(tǒng)　　3.2.5　倉庫系統(tǒng)及知識庫　　3.2.6　C2風格　3.3　客戶/服務器風格　3.4　三層C/S結構風格　　3.4.1　三層C/S結構的概念　　3.4.2　三層C/S結構應用實例　　3.4.3　三層C/S結構的優(yōu)點　3.5　瀏覽器/服務器風格　3.6　公共對象請求代理體系結構　3.7　正交軟件體系結構　　3.7.1　正交軟件體系結構的概念　　3.7.2　正交軟件體系結構的抽象模型　　3.7.3　軟件體系結構的正交化　　3.7.4　正交軟件體系結構的實例　　3.7.5　正交軟件體系結構的優(yōu)點　3.8　基于層次消息總線的體系結構風格　　3.8.1　構件模型　　3.8.2　構件接口　　3.8.3　消息總線　　3.8.4　構件靜態(tài)結構　　3.8.5　構件動態(tài)行為　……第4章　軟件體系結構描述第5章　動態(tài)軟件體系結構第6章　Web服務體系結構第7章　基于體系結構的軟件開發(fā)第8章　軟件體系結構的分析與測試第9章　軟件體系結構評估第10章　軟件產品線體系結構主要參考文獻


章節(jié)摘錄
插圖：第1章 軟件體系結構概論1.1 從軟件危機談起軟件危機（softwarecrisis）是指在計算機軟件的開發(fā)（development）和維護（maintenance）過程中所遇到的一系列嚴重問題。20世紀60年代末至70年代初，“軟件危機”一詞在計算機界廣為流傳。事實上，幾乎從計算機誕生的那一天起，就出現了軟件危機，只不過到了1968年在原西德加密施（Garmish）召開的國際軟件工程會議上才被人們普遍認識到。1.1.1 軟件危機的表現1.軟件成本日益增長在計算機發(fā)展的早期，大型計算機系統(tǒng)主要是被設計（design）應用于非常狹窄的軍事領域。在這個時期，研制計算機的費用主要由國家財政提供，研制者很少考慮到研制代價問題。隨著計算機市場化和民用化的發(fā)展，代價和成本就成為投資者考慮的最重要的問題之一。20世紀50年代，軟件成本（cost）在整個計算機系統(tǒng)成本中所占的比例為10％～20％。但隨著軟件產業(yè)的發(fā)展，軟件成本日益增長。相反，計算機硬件隨著技術的進步、生產規(guī)模的擴大；價格卻在不斷下降。這樣一來，軟件成本在計算機系統(tǒng)中所占的比例越來越大。到20世紀60年代中期，軟件成本在計算機系統(tǒng)中所占的比例已經增長到50％左右。




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《軟件體系結構原理、方法與實踐》由清華大學出版社出版。





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