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第6章体系结构的模式与结构

在工程领域中，基于模式和设计风格的

开发方式使用得非常普遍。一个设计良

好的通用模式是工程领域中技术成熟的

标志之一。

第6章体系结构的模式与结构

软件体系结构是有关软件系统如何组织的描述。系统的性质，

比如性能、信息安全性和可用性，都受到所使用体系结构的

影响。软件工程师可以在给定的体系结构类型中使用许多种

不同的体系结构风格和模式，每个模式描述了一个系统类别，

它包含：一组完成系统所需功能的构件；一组使构件间通信、

协调及合作的连接件；定义如何集成构件以构成系统的约束

条件；使设计者能够理解系统整体特性的语义模型。

6.1体系结构视图

在单个体系结构模型中不可能提出所有

与系统体系结构相关的信息，因为每一

种模型只能显示系统的一种角度和视图。

通常体系结构可能会从许多不同的视角

和视图被文档化，我们需要提供系统体

系结构的多重视图。

6.1体系结构视图

4种基础的体系结构视图是：

01逻辑视图。显示了系统中对象和对象类的一些主要抽

象。通过逻辑视图，可以将系统需求和实体关联起来。

进程视图。显示了在运行时系统是如何组织为一组交

02

互的进程。这种视图对非功能系统特征的判断非常有

效，比如性能和可用性。

开发视图。显示了软件是如何为了开发而被分解的，

03

即将软件分解成可以由单独的开发人员或开发团队实

现的组件。这种视图主要用于软件的管理者和程序员。

物理视图。显示了系统硬件和系统中软件组件是如何

04

分布在处理器上的。这种视图对系统工程师规划系统

部署非常有用。

6.1体系结构视图

在使用类似视图的基础上还要添加概念视图。

概念视图是系统的抽象视图，它可以作为把高

层次需求分解为详细描述的基础，来帮助工程

师在可复用的组件、表现产品线而不是单独的

系统等方面做出决策。图6-1所描述的打包机

器人的体系结构就是概念性系统视图的一个例

子。该图显示了一个打包机器人系统体系结构

的抽象模型，描述了所要开发的子系统。

图6-1打包机器人控制系统的体系结构

6.1体系结构视图

这个机器人系统能够对不同类型的对象

进行打包，它使用一个视觉子系统来拾

取传送带上的对象，识别对象类型并选

择正确的打包方式，然后从传送带上移

下对象、打包，最后将其送到另一个传

送带上。体系结构模型描述了这些组件

以及它们之间的关联。

6.1体系结构视图

实际上，在设计过程中通常都会形成概念视图，它对体系结构的决

策很有帮助。概念视图给出系统的本质内容供不同的信息持有者之

间交流。在设计过程中，当讨论系统的不同方面时也可能会形成一

些其他的视图，但是包含各个角度的完全描述是没有必要的。

关于软件体系结构是否应该使用UML来描述有不同的看法。设计

UML是为了描述面向对象系统，在体系结构设计阶段，我们常常要

以更高层次的