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软件架构
软件架构定义为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象,并由构成系统的元素的描述及元素的相互作用、元素集成的模式以及这些模式的约束组成。
(1)软件架构是一个程序或系统的构件的结构、构件间的关系以及控制构件设计演化的原则和方针。
(2)一个系统的软件构架由一组构件、构件间的连接件、构件和连接件的配置以及如何结合在一起的约束限制的描述组成。
(3)在计算的算法和数据结构之外,设计并确定系统整体结构成了新的问题。
(4)软件架构所关心的是软件构件及软件构件间的组成结构、约束和关系,是对系统的组成、系统结构及系统如何工作的较为宏观的描述。
典型架构
1、管道/过滤器模式管道/过滤器模式的优点:
(1)体系了各功能模块的“黑盒”特性及高内聚、低耦合的特点。
(2)可以将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器行为的简单合成。
(3)支持软件功能模块的重用。
(4)便于系统维护:新的过滤器可以添加到现有系统中来,旧的可以由改进的过滤器替换。
(5)支持某些特定的分析,如吞吐量计算、死锁检测等。
(6)支持并行操作,每个过滤器可以作为一个单独的任务完成。
缺点:(1)通常导致系统处理过程的成批操作。
(2)需要设计者协调两个相对独立但又存在关系的数据流。
(3)可能需要每个过滤器自己完成数据解析和合成工作,从而导致系统性能下降,并增加了过滤器具体实现的复杂性。
2、面向对象模式抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用,面向对象模式建立在数据抽象和面向对象的基础上,将数据的表示方法及其相应操作封装在一个抽象数据类型或对象中。
优点:(1)高度模块化 (2)封装功能实现了数据隐藏 (3)继承性提供了一种实现代码共享的手段 (4)提供了系统的灵活性,便于维护及扩充
缺点:对象之间的调用需要知道所调用对象的标识。如果对象的标识发生改变,就必须通知所有调用该对象的对象。否则系统将可能无法正常运行。
3、事件驱动模式基本原理是构件并不直接调用过程,而是触发一个或多个事件。
优点:(1)支持软件重用,容易实现并发处理 (2)具有良好的可扩展性,通过注册可引入新的构件,而不影响现有构件 (3)可以简化客户代码
缺点:(1)构件消弱了自身对系统的控制能力 (2)不能很好地解决数据交换问题 (3)使系统中各构件的逻辑关系变得更加复杂
4、分层模式优点:(1)有助把复杂的问题按功能分解,使整体设计更为清晰。(2)支持系统设计的逐级抽象。(3)具有较好的可扩展性。(4)支持复用。
缺点:(1)并不是每个系统都可以很容易地划分出层次来;同时,各层功能的划分也没有一个统一的、正确的抽象方法。(2)层次的个数过多,系统性能可能会下降。
5、知识库模式采用两种不同的构件:中央数据结构构件说明当前状态,独立构件在中央数据存储上执行,中央数据构件与独立的外部构件间的相互作用是系统中的主要问题。
黑板系统主要由以下三部分组成(1)知识源 (2)黑板数据结构 (3)控制
6、C/S模式优点:(1)客户机与服务器分离,允许网络分布操作;二者的开发业可分开同时进行。(2)一个服务器可以服务于多个客户机。
缺点:(1)客户机与服务器的通讯依赖于网络,可能成为整个系统运作的瓶颈;客户机的负荷过重,难以管理大量的客户机,系统的性能受到很大影响。
(2)如果服务器及其界面定义有改变,则客户机也要做相应改变。
(3)二层C/S模式采用单一服务器且以局域网为中心,难以扩展至广域网络或INTERNET.
(4)数据安全性不好。
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