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件元素,这些元素之间的外部可见属性和这些元素之间的关系组成
2.3构架模式、参考模型和参考构架的定义,应用范围
三个模型——1、构架模式2、参考模型3、参考构架
¨
构架模式——是对元素和关系类型以及一组对其使用方式的限制的描述,我们可以把它看作是对构架的一组制约条件——即对各元素类型及其交互模式的限制条件,而这些制约条件确定了一组或一系列能满足他们要求的构架,比如,客户机/服务器构架模式。
构架模式最重要的作用是它们展示了已知的质量属性。
参考模型——是一种考虑数据流的功能划分,它对已知问题进行分解,分解得到的各个部分相互协作,构成问题的解决方案
参考构架——是映射到软件元素及元素之间数据流上的参考模型
三者之间的关系是:
参考模型实现了系统的功能划分,而参考构架则将这种功能划分与系统分解对应起来,这种对应一般是一一对应关系,也可能不是。
参考模型
构架模式
参考构架
软件构架
2.4软件构架为什么很重要
软件构架对于一个系统而言,具有极其重要的意义,包括:
(1)、软件构架是涉众之间交流的手段
(2)、软件构架是系统的早期设计决策
(3)、软件构架是可传递的系统抽象
为了能够清晰的表达构架,我们引入了如下两个概念:
视图——视图是构架元素内聚集的表述,由系统涉众编写和阅读,它由一个元素集合表示和元素之间的关系组成,用于表示构架中的某个结构
结构——结构是元素本身的集合,他们存在于软件和硬件中,比如,模块结构是系统的模块和其组织的结构,模块视图是该结构的表示
2.5构架结构和视图
模块、组件-连接器、分配,三种视图的定义及其包含的软件结构
使用视图和结构来表示系统的构架,构架结构根据元素的主要特性可以分为三类:
(1)、模块结构:
表示一种考虑系统的基于代码的表示方法
(2)、组件—连接器结构:
展示了软件运行是各个部分之间的交互
(3)、分配结构:
展示了软件元素和创建并执行软件的一个或多个外部环境中的元素之间的关系
模块
分解
类
使用
分层
组件-连接器
客户机/服务器
共享数据
并发
进程
工作分配
实现
部署
图常见的软件构架结构
第3章A-7E航空电子系统需要满足的最重要的质量属性是哪些,是怎么满足的。
可修改性,性能,可用性
以三个构架层次上的结构为中心:
分解模块的结构,使用模块的结构,进程组件和连接器的结构。
第4章,重点中的重点
质量属性场景是什么
质量属性场景(scenarios是描述质量属性的手段,是一种面向特定的质量属性的需求
质量属性场景由以下6个部分组成:
(1)刺激源(Sourceofstimulus):
生成刺激的实体(人、计算机或其他)
(2)刺激(Stimulus):
当刺激源产生的刺激达到系统后需要考虑的条件,或指可能对系统的影响
(3)环境(Environment):
刺激到达时系统的状态,或指刺激在系统的某些条件内发生
(4)制品(Artifact):
被刺激的部分,可能是整个系统,也可能是其中的一部分
(5)响应(Response):
刺激到达后系统所采取的措施
(6)响应度量(Responsemeasure):
当响应发生时,我们以某种方式对其进行度量,便于我们对需求进行测试
一般质量属性场景是指那些独立于系统,很可能适合任何系统的场景,一般场景的集合描述了质量属性
具体质量属性场景是指适合正在考虑的某个特定系统的场景
通用系统
质量属性
可修改性
性能
安全性
…
一般质量属性场景
特定系统质量属性
抽取
特定系统
组合
图质量属性、质量属性场景和系统的关系
有哪些质量属性,每种质量的定义,关注于哪些方面
(1)、可用性(Availability)
可用性与系统故障及其相关后果有关。
当系统不再提供其规范中所说明的服务时,就出现了系统故障。
可用性关注的问题:
如何检测故障,发生故障的频度,出现故障时的现象,系统故障排除的时限,如何防止故障的发生以及发生故障时的处理
(2)、可修改性(Modifiability)可修改性是关于变更的成本问题,可修改性包括两个关注点:
a、可以修改什么?
如修改系统功能、系统运行的平台和环境、系统容量、质量属性等
b、何时进行变更以及由谁进行变更?
修改时间包括设计时修改(源代码)、编译时修改(编译条件),部署时修改(系统配置)等。
(3)、性能(Performance)
性能与事件发生时,将要耗费系统多长时间做出响应有关。
影响性能的因素包括:
事件源的数量和达到模式,到达系统的事件包括:
周期性事件、随机事件或偶然事件。
性能的一般性场景:
(4)、安全性(Security)
安全性是衡量系统在向合法用户提供服务的同时,阻止非授权使用的能力
安全性被刻画为一个提供认可(交易不能被交易的任何一方拒绝)、机密性(未经授权不能访问数据或服务)、完整性(根据计划来提交数据或服务)、保证(交易各方是所声称的人)、可用性(系统可用于合法用途)和审核(在系统内部跟踪系统活动)的系统
(5)、可测试性(Testability)——可测试性是指通过测试揭示软件缺陷的容易程度。
如果要对系统进行正确的测试,那么必须能够“控制”每个组件的内部状态及其输入,然后“观察”其输出,测试可以由开发人员、测试人员、验证人员或用户进行;
可以对代码、设计以及整个系统进行测试。
(6)、易用性(Usability)
易用性关注的是对用户来说完成某个期望任务的容易程度和系统所提供的用户支持种类。
包括如下几个方面:
1、学习系统的特性,2、有效地使用系统,提高用户操作效率,3、将错误的影响降到最低,4、使系统适应用户的需要,5、提高自信和满意度。
能针对具体案例分析其重要的质量属性是什么(可用性、可修改性、性能、安全性、可测试性、易用性等)
描述每种质量属性场景
u可用性的表示
场景部分
可能的值
刺激源
系统内部、外部
刺激
错误:
疏忽、崩溃、时间、响应
制品
系统的处理器、通信通道、持久性存储器、进程
环境
正常、降级模式
响应
系统检测到事件,进行以下活动之一记录故障,通知用户或系统;
根据已定义的规则禁止故障源等
响应度量
系统修复时间,系统可以在降级模式下运行的时间间隔等
刺激源:
刺激:
响应:
响应度量:
内部、外部
(错误)忽略、崩溃、时间、响应
制品:
进程、存储、处理器、通信
环境:
正常、降级操作
记录、通知、禁止、继续(正常/降级)或不可用
修复时间、可用性、可获得/降级的时间间隔
图可用性的一般场景
可用的值
大量独立源中的一个,可能来自系统内部
刺激
定期、随机或偶然事件到达
系统
环境
正常模式;
超载模式
响应
处理刺激;
改变服务级别
相应度量
等待时间、时间期限、吞吐量、抖动、缺失率、数据丢失
安全性的一般性场景:
授权或非授权用户;
访问了有限的资源/大量资源
试图修改数据,访问系统服务
系统服务、系统中的数据
在线或离线、直接或通过防火墙入网
对用户验证,阻止或允许访问数据或服务
避开安全措施所需要的时间或资源;
恢复数据/服务
可测试性的一般性场景
单元开发人员、系统集成人员、系统验证人员、测试人员、用户
已完成的一个阶段,如分析、构架、类和子系统的集成,所交付的系统
设计、代码段、完整的应用
设计时、开发时、编译时、部署时
可以控制系统执行所期望的测试
已执行的可执行语句的百分比;
最长测试链的长度,执行测试的时间,准备测试环境的时间
易用性的一般性场景
最终用户
想要学习系统特性、有效使用系统、使错误的影响最低,适配系统等
在运行时或配置时
上下文相关的帮助系统,导航,撤销、取消操作,从系统故障中恢复,国际化,定制能力
任务时间,错误数量,用户满意度等
能针对具体的案例写出其质量属性场景
第5章重点
战术是什么
u战术(tactics)——影响质量属性响应的设计决策
u构架策略(architecturalstrategy)——战术的集合
u构架模式(architecturalpattern)——以某种方式将战术打包在一起
针对每种质量属性的战术都有哪些,每种战术的具体内容是什么
1.可用性(Availability)
可用性战术将会阻止错误发展为故障,或者至少能够把错误的影响限制在一定范围内,从而使修改成为可能。
维持可用性的方法包括:
(1)、错误预防——某种类型的冗余
(2)、错误检测——用来检测故障的某种类型的健康监视
(3)、自动恢复——检测到故障时某种类型的恢复
可用性
错误
所屏蔽的错误或所作的修改
错误检测
恢复:
监测和修复
预防
命令/响应
心跳
异常
表决
主动冗余
被动冗余
备件
Shadow
状态再同步
回滚
从服务中删除事物
进程监视器
重新引入
2.可修改性(Modifiability)
可修改性战术的目标是控制实现、测试和部署变更的时间和成本。
根据其实现目标可以分为3组:
1、局部化修改——目标是减少由某个变更直接影响的模块的数量
2、防止连锁反应——目标是限制对局部化的模块的修改,以防止对某个模块的修改间接地影响到其他模块
3、延迟绑定时间——目标是控制部署时间并允许非开发人员进行修改
变更到达
在时间和预算内实现、测试和部署的变更
局部化变更
防止连锁反应
语义一致性
预期期望的变更
泛化模块
限制可能的选择
抽象通用服务
隐藏信息
维持现有的接口
限制通信路径
使用仲裁者
运行时注册
配置文件
多态
组件更换
遵守已定义的协议
推迟绑定时间
3.安全性(Security)
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