系统架构设计基础知识

最新推荐文章于 2025-06-02 08:34:32 发布

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#系统架构

一. 系统架构概述系统架构的定义
系统架构（System Architecture）是系统的一种整体的高层次的结构表示，是系统的骨架和根基，支撑和链接各个部分，包括构件、连接件、约束规范以及指导这些内容设计与演化的原理，是刻画系统整体抽象结构的一种手段。

软架构的定义

软件体系结构为软件系统提供了结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素描述、元素的外部可见属性、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策和演化的基本原理，是构建于软件系统之上的系统级复用。

信息系统架构的定义

信息系统架构 ISA 是关于软件系统的结构、行为和属性的高级抽象，结构中包括软件的构件、构件的外部可见属性、这些构件之间的相互关系。

在描述阶段，其对象是直接构成系统的抽象组件以及各个组件之间的连接规则，特别是相对细致的描述组件之间的通信。

在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体的类、对象。

二. 软件架构的生命周期

1. 需求分析阶段

从软件需求模型向SA模型的转换，主要关注两个问题：

(1) 根据需求模型构建架构模型：用例图经过词法分析转换为SA模型（类图）。

(2) 保证模型转换的可追踪性：表格或用例映射。

2. 设计阶段

这个阶段的研究主要包括3个方面：

(1) SA模型的描述

(2) SA模型的设计与分析方法

(3) 对SA设计经验的总结与复用

SA模型描述的三个层次

(1) SA的基本概念：SA描述方法是构件和连接子的建模。

(2) 体系结构描述语言ADL：支持构件、连接子及其配置的描述语言。

(3) SA模型的多视图表示：体现了关注点分离的思想。“4+1”视图模型。

1. 逻辑视图：最终用户关注系统的功能，描述系统的静态结构。表示了设计模型中在架构方面具有重要意义的部分。记录设计元素的功能和概念接口。（类图、对象图）
2. 开发视图：程序员关注系统的实现, 描述系统构件组织和模块之间的依赖。对组成系统的构件进行建模，描述了在开发环境中软件的静态组织结构，代码构件组织、模块、模块之间的依赖关系。（模块结构图、构件图）
3. 过程视图：系统集成人员关注并发和同步特征，描述线程间的并发和同步。可执行线程和进程作为活动类的建模，是逻辑视图的一次执行实例，描述了并发与同步结构。（活动图、状态图）
4. 物理视图：系统工程师关注系统的部署、安装, 定义软硬件的物理体系结构。描述了软件到硬件的映射，主要描述硬件配置，系统中软硬件的物理体系结构及连接。（配置图）
5. 统一场景：分析人员和测试人员关注系统的行为。