软考|系分|第十二章|软件架构设计知识点- 定义：软件架构为软件系统提供结构、行为和属性的高级抽象，由构件、连接件、集成模式及约束组成。是需求与设计之间的桥梁。 5. 制约系统的质量属性（大型系统质量主要靠架构）。3 6. 使推理和控制更改更简单（局部/非局部/架构级变更）。 9. 可传递和可复用的模型（比代码复用粒度更大）。 4. 高级（Kruchten的“4+1”模型为标志，高层抽象）。- 5种模型：结构模型（最常用，研究ADL）、框架模型（侧重整体）、动态模型（补充行为/演化）、过程模型（构建步骤）、功能模型（层次化功能构件）。 - 逻辑视图：功能需求，面向对象类图，面向用户/客户。 - 开发视图（实现视图）：模块组织、复用、开发管理，包/构件图，面向程序员。 - 进程视图：运行特性（性能、并发、容错），线程/进程，面向集成人员。 - 物理视图（部署视图）：硬件映射、拓扑、通信，部署图，面向系统工程人员。 - 场景（+1）：用例视图，串联验证其他4视图，驱动架构设计。架构风格定义：特定领域系统组织方式的惯用模式（词汇表+约束），目的是架构级复用。- 批处理：每一步独立程序，前一步整体完成后下一步才开始，数据整体传递（无交互）。- 管道-过滤器：过滤器（构件）通过管道（连接件）连接，数据流增量传递，输入输出明确，可并行，无状态（如编译器、Unix Shell）。- 层次型：每层服务上层、调用下层，仅相邻层可见，修改影响至多两层。 - 二层C/S：胖客户机、瘦服务器，客户端负担重、难维护、安全性差。 - 三层C/S：表示层、功能层（应用服务器）、数据层，中间件是关键，逻辑独立、易维护、安全（隔离数据层）。 - B/S：三层C/S变种（浏览器+Web服务器+DB），零客户端、易部署，但动态交互弱、响应慢、安全难控。- 仓库风格：中央数据结构 + 独立操作构件（如数据库、IDE）。- 黑板风格：仓库 + 知识源 + 控制模块，解决非结构化复杂问题（如语音识别、信号处理），求解过程不确定。- 解释器：模拟执行自定义语言，灵活但效率低（如JVM、专家系统）。- 规则系统：规则集 + 规则解释器 + 工作内存（如业务规则引擎）。- 进程通信：独立进程，消息传递（RPC/同步异步）。- 事件系统（隐式调用）：触发/广播事件，构件注册监听，发布者不知谁响应（松耦合），如GUI、调试器断点。- 特征：粗粒度、松耦合、标准接口（明确定义、自包含、互操作）。 - REST：无状态、资源标识（GET/POST/PUT/DELETE）。 - Web Service：服务提供者、请求者、注册中心（可选）。 - 企业服务总线（ESB）：解耦服务提供者与使用者的基础设施，支持协议转换、消息路由、安全。- IEEE 1471-2000：软件密集型系统架构描述的第一个正式标准，定义架构要素5层次关系： 1. 任务（Mission）：系统需满足的利益相关者目标。 2. 环境、系统、架构：系统存在于环境中，由架构组织组件完成功能。 3. 利益相关者、架构说明、原理：描述架构以满足不同利益，记录设计取舍理由。 4. 关注、关注点（Viewpoint）、视图（View）：关注点决定视点规范，视点生成视图（一一对应），反映不同干系人视角。 5. 关注点库、模型：前人总结的关注点参考库；模型是视图的图形化表示方法。- 演进：ISO/IEC/IEEE 42010:2022 是当前公认标准。基于架构的软件开发模型（ABSDM）划分为6个迭代子过程：- 步骤：需求获取 → 标识构件（生成类图 → 类分组 → 打包成构件） → 需求评审。- 步骤：提出模型（选风格）→ 映射构件 → 分析构件相互作用 → 产生架构 → 设计评审（外部人员参与）。- 核心输出：体系结构规格说明、测试体系结构需求的质量设计说明书。- 目的：标识潜在风险、发现缺陷。通常由外部人员（用户代表、专家）参加，可搭建最小化系统评估。- 步骤：查找/开发构件 → 按接口约束组装 → 功能性测试与整体测试。- 步骤：需求变化归类 → 制订演化计划 → 增删改构件 → 更新相互作用 → 组装测试 → 技术评审。架构重点关注质量属性（功能属性之外），常用质量属性场景（6部分：刺激源、刺激、环境、制品、响应、响应度量）描述。- 开发期质量属性（6个）：易理解性、可扩展性（灵活性）、可重用性、可测试性、可维护性、可移植性。- 运行期质量属性（7个）：性能、安全性、可伸缩性、互操作性、可靠性、可用性、健壮性（容错性/鲁棒性）。1. 性能：响应时间、吞吐量（MTTF/MTBF为可靠性指标，非性能）。2. 可靠性：容错（内部修复继续运行）、健壮性（防错误输入，按定义终止）。3. 可用性：正常运行时间比例（两次故障间时长、恢复速度）。4. 安全性：机密性、完整性、不可否认性、可控性。5. 可修改性：含可维护性（修复）、可扩展性（新增）、结构重组、可移植性（跨环境）。7. 可变性：架构变更为新产品的能力（产品线基础）。- 刺激源（谁触发）、刺激（什么条件）、环境（何时发生）、制品（作用于谁）、响应（系统做什么）、响应度量（如何量化）。常考可用性（故障检测与恢复）、可修改性（修改成本/影响范围）、性能（延迟/吞吐量）、安全性（攻击规避难度）。- ABSDM六过程顺序与产出物（文档化输出哪两个文档）是选择题高频点。- IEEE 1471 的 View（视图）与 Viewpoint（关注点/视点）关系是辨析重点。- 质量属性分类易混：可靠性 vs 可用性 vs 健壮性；开发期 vs 运行期属性要能准确归类。- 质量属性场景六要素常在案例题中要求补全或分析。
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