软件架构综述

软件架构概述

• 软件架构产生的背景
• 软件架构的主要思想和特征
• 软件架构的发展阶段
• 软件架构研究和应用现状
• 参考书籍
• 备注

软件架构产生的背景

  软件架构用来刻画软件系统整体抽象结构的一种手段。卡耐基梅隆大学的Mary Shaw和David Garlan的专著中推广软件架构的概念，即组件、连接件和风格的集合。
软件架构两个主要的关注点：
  1. 系统的总体结构
  2. 需求与实现之间的对应

软件架构的主要思想和特征

主要思想

  软件架构的主要思想，将注意力集中在系统总体结构的组织上，实现的手段是运用抽象方法来屏蔽错综复杂的模块间连接，是人们的认知提升，并保持在整体结构的组件交互层次，并进一步将交互从计算中分离出来，建立“组件+连接件+配置”的软件系统高层结构组织方式。

软件架构的特征

软件架构的特征：

1. 注重可复用性
     避免重复劳动，不再采用一切“从零开始”的模式，充分借鉴已有的知识和经验。
     组件就是重用思想的重要体现。
2. 利益相关者较多
     软件系统需要满足每个利益相关者的需求
3. 关注点分离
     分而治之的思想，模块化是其中具体设计原则之一
4. 质量驱动
     软件架构是处理质量属性需求和控制复杂性的主要手段，质量驱动是最为重要的关注点
5. 提倡概念完整性
     所有的设计决策必须遵守概念完整性，要求用相似的方法做相似的事情
6. 循环风格

软件架构的发展阶段

软件架构的发展可以分成如下几个阶段：

1. 基础研究阶段（1968-1994）
   1. 模块设计原则：
   2. 高内聚
   3. 低耦合
   4. 模块大小适度
   5. 模块调用链的深度不可过多
   6. 接口干净，信息隐蔽
   7. 尽可能复用已有的模块
2. 概念体系和核心技术形成阶段（1991-2000）
   • 组件化开发：业务组件相对独立，具有可组装性和可插拔性。每个组件的运行仅依赖于平台或容器，组件与组件之间不存在直接的耦合关系。同时组件之间并非完全独立，经过组装后可以与其他组件进行业务上的交互。
3. 理论体系完善和发展阶段（1996年至今）
   1.研究热点
   1. 软件架构分析、设计、测试；
   2. 软件架构发现、演化、重用；
   3. 基于软件架构的开发方法；
   4. 软件架构风格等
4. 普及应用阶段（1999年至今）

软件架构研究和应用现状

目前软件架构的相关研究主要集中在以下两个方面:

1. 软件架构理论和方法研究
2. 软件架构的应用研究

软件架构理论和方法研究

1. 软件架构描述和构造表示
   架构表示是指按照一定的描述方法，用架构描述语言对架构进行说明的结果，并将架构描述的过程称为架构构造。
   形式化的方法是在严格的数学基础上（逻辑、代数、自动机、图论等）之上的方法，该方法可以分成5类：
   1. 基于模型的方法
   2. 代数方法
   3. 过程代数方法
   4. 基于逻辑的方法
   5. 基于网格的方法
2. 软件架构分析、设计及测试
   软件架构设计是只生成一个满足用户需求的软件机构的过程。
3. 软件结构发现、演化、复用
   软件系统在运行时刻的架构变化称为架构动态性，而将架构的静态修改称为架构扩展。
4. 基于软件架构的开发模型
5. 软件架构风格与模式
   架构风格（架构模式）是针对特定场景中常见的问题提供的一般性可重用方案，反应了领域中众多系统所共有的结构和语义特性，并指导如何将各个模块和子系统有效的组织成一个完整的系统。
   架构风格主要有5种主要类型：
   1. 数据流风格：批处理序列，管道-过滤器
   2. 调用/返回风格：主程序/子程序，面向对象，层次化结构
   3. 独立组件风格：进程通信，事件系统
   4. 虚拟机风格：解释器，基于规则的系统
   5. 仓库风格：数据库系统，超文本系统，黑板系统
6. 软件产品线架构
   软件产品线表示一组具有公共的系统需求集的软件系统，都是基于基本的用户需求对标准的产品线架构进行定制，将可重用组件与系统独有的部分集成而得到的。
7. 软件架构支持工具

软件架构的应用研究

1. 软件架构风格的应用
   不同的架构风格具有各自的优缺点和应用场景。
2. 软件架构在开发过程中的应用
   软件架构是软件生命周期种的重要产物，它影响软件开发的各个阶段。
3. 常见的软件产品的结构
   1. 人人网采用JavaEE技术作为主要的业务解决方案，基本按照通用的JavaEE模型进行设计。
   2. 金蝶EAS(Enterprise Application Suite)系统在架构模型上遵循SOA架构体系。
   3. Lucene作为优秀的全文搜索引擎，其系统架构具有强烈的面向对象特征。
   4. 12306网站或系统采用的是两地三中心混合云架构。
   5. 大数据时代，移动互联、社交网络、数据分析等应用的迅速普及，对数据中心提出革命性需求，存储基础架构已经成为IT核心之一。数据驱动的软件架构（Data-Driven Software Architecture, DDSA）目前在各行各业得到研究开发和推广。

参考书籍

• 软件架构理论与实践, 李必信 廖力 王璐璐 孔祥龙 周颖 编著，机械工业出版社

备注

• 本文仅为对软件架构理论与实践的日常学习总结

本文地址：https://blog.csdn.net/hren_ron/article/details/108864196