如何評(píng)估架構(gòu)

1、關(guān)注軟件架構(gòu)的系列主題 -如何評(píng)估架構(gòu) Overview,2024.3.20,一、引言,二、ATAM,三、CBAM,提綱,四、架構(gòu)編檔與評(píng)估,為什么要評(píng)估軟件架構(gòu),為什么要評(píng)估軟件架構(gòu)？ 我們需要了解軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的原因，因?yàn)楹芏嗍虑槎家蕾囉诩軜?gòu)，并且我們能夠?qū)軜?gòu)進(jìn)行評(píng)估。 在每個(gè)基于架構(gòu)的開發(fā)方法中都應(yīng)該進(jìn)行架構(gòu)評(píng)估。,軟件架構(gòu)評(píng)估的重要因素,時(shí)間 在軟

2、件的生命期內(nèi)近可能早的評(píng)估軟件架構(gòu)幾乎總是經(jīng)濟(jì)高效的。 可以在系統(tǒng)生命周期的許多個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行架構(gòu)評(píng)估。,參與者項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、架構(gòu)師有經(jīng)驗(yàn)的評(píng)估團(tuán)隊(duì)其他涉眾,軟件架構(gòu)評(píng)估的重要因素,經(jīng)濟(jì)性 在8年的時(shí)間內(nèi)對(duì)架構(gòu)進(jìn)行評(píng)估的經(jīng)驗(yàn)表明，進(jìn)行全面的架構(gòu)評(píng)估平均可以節(jié)約10%的成本,促進(jìn)編檔 向被評(píng)審人員說明架構(gòu)評(píng)估的重點(diǎn)并要求他們?cè)谠u(píng)估前表述構(gòu)架，意味著被評(píng)審人員必須對(duì)架構(gòu)進(jìn)行編檔,了解原理 架構(gòu)評(píng)估通常側(cè)重于需

3、要回答的一些具體問題的某幾個(gè)特定的方面，回答這些問題通常需要解釋設(shè)計(jì)選擇及其基本原理,驗(yàn)證需求討論和檢查架構(gòu)滿足其需求的情況可以展開對(duì)需求的討論，結(jié)果是能更清楚的理解需求，通常還能夠知道需求的優(yōu)先級(jí),架構(gòu)改進(jìn)架構(gòu)評(píng)估不僅在評(píng)估后得到了更好的架構(gòu)，隨著時(shí)間的推移，組織就培養(yǎng)了一種提倡優(yōu)秀的架構(gòu)設(shè)計(jì)的文化,軟件架構(gòu)評(píng)估的重要因素,提問技巧 ATAM和CBAM方法就是“提問技巧”的示例，在假定的架構(gòu)上就可以很好的應(yīng)用它，并且可以在

4、生命期的早期應(yīng)用。,度量技巧 提問技巧的補(bǔ)充是度量技巧，它依賴于對(duì)某些類似的定量度量，使用度量技巧時(shí)，必須有已經(jīng)存在的、可以被度量的工作產(chǎn)品。,軟件架構(gòu)評(píng)估的重要因素,前置條件表述清晰的架構(gòu)目標(biāo)與需求，只有需求明確，才能評(píng)估一個(gè)架構(gòu)是好還是壞；可控制的范圍，列出幾個(gè)明確的目標(biāo)，數(shù)量最少應(yīng)該有3-5個(gè)；經(jīng)濟(jì)高效，ATAM與CBAM方法適用于大中型項(xiàng)目，對(duì)于小項(xiàng)目可能就不是經(jīng)濟(jì)高效的了；關(guān)鍵人員參與，務(wù)必確保能夠系統(tǒng)、清晰表

5、述架構(gòu)的人能參與；稱職的評(píng)估團(tuán)隊(duì)，在理想狀態(tài)下，評(píng)估團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該是公司內(nèi)的一個(gè)獨(dú)立實(shí)體，它們必須公正、客觀并受人尊重。,軟件架構(gòu)評(píng)估的重要因素,結(jié)果（應(yīng)該包含，但不限于）一個(gè)簡潔清晰的架構(gòu)表述一個(gè)簡潔清晰的業(yè)務(wù)目標(biāo)表述代表質(zhì)量需求的場景集合架構(gòu)決策到質(zhì)量需求的映射確定的敏感點(diǎn)和權(quán)衡點(diǎn)集合有風(fēng)險(xiǎn)決策和無風(fēng)險(xiǎn)決策風(fēng)險(xiǎn)主題的集合根據(jù)ROI（投資回報(bào)率）對(duì)架構(gòu)策略的排序（僅限于CBAM）,一、引言,二、ATAM,三、CBAM,提綱

6、,四、架構(gòu)編檔與評(píng)估,ATAM概念,ATAM，架構(gòu)權(quán)衡分析法，是評(píng)估軟件架構(gòu)的一種綜合全面的方法，它不僅可以揭示出架構(gòu)滿足特定質(zhì)量目標(biāo)的情況，而且可以使我們更清楚的認(rèn)識(shí)到質(zhì)量目標(biāo)之間的聯(lián)系-即如何權(quán)衡諸多質(zhì)量目標(biāo)。,評(píng)估小組，由3-5個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的架構(gòu)師組成,項(xiàng)目決策者，項(xiàng)目經(jīng)理、開發(fā)經(jīng)理等對(duì)項(xiàng)目決策負(fù)責(zé)的人,架構(gòu)涉眾，高級(jí)主管，開發(fā)人員、測(cè)試人員、運(yùn)維人員等,,分析階段,ATAM分析階段（1-3）,第1階段與第2階段合起來又稱為ATAM的

7、分析階段，一共有9步組成，其中第1～6步在第1階段執(zhí)行，第7～9步在第2階段執(zhí)行。,第三步，架構(gòu)描述方法,描述驅(qū)動(dòng)架構(gòu)形成的需求，以及現(xiàn)在已采用的標(biāo)準(zhǔn)/模型/方法（2～3張幻燈片）重要的架構(gòu)信息（4～8張幻燈片）上下文圖：系統(tǒng)將存在的上下文，該系統(tǒng)將與之交互的人或其他系統(tǒng)；模塊或分層視圖：描述系統(tǒng)功能分解的模塊（可以是子系統(tǒng)或?qū)樱?，以及作為其具體內(nèi)容；組件-連接器視圖：進(jìn)程、線程及其同步關(guān)系、數(shù)據(jù)流及將其連接起來的事件；部署視

8、圖：CPU、存儲(chǔ)器、外設(shè)/傳感器以及連接它們的網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備；還顯示了在各個(gè)處理器上執(zhí)行的進(jìn)程。架構(gòu)方法、模式或所采用的戰(zhàn)術(shù)，包括它們實(shí)現(xiàn)了什么質(zhì)量屬性以及這些方法如何實(shí)現(xiàn)這些屬性的描述（6～8張幻燈片）商業(yè)產(chǎn)品的使用及其選擇/集成（1～2張幻燈片）；對(duì)1～3個(gè)最重要的用例場景的介紹。如果有可能的話，包括對(duì)每個(gè)場景的運(yùn)行時(shí)資源使用情況的介紹（1～3張幻燈片）；對(duì)1～3個(gè)最重要的變更場景的介紹。如果有可能的話，根據(jù)所變更的模塊或接

9、口來描述變更的影響，即預(yù)計(jì)的變更的規(guī)模/難度（1～3張幻燈片）；與實(shí)現(xiàn)促使形成該架構(gòu)的需求相關(guān)的架構(gòu)問題/風(fēng)險(xiǎn)（2～3張幻燈片）術(shù)語表（1張幻燈片）,第三步需要項(xiàng)目架構(gòu)師介紹項(xiàng)目的架構(gòu)，下面這個(gè)20頁P(yáng)PT的提綱是很好的參考。,ATAM分析階段（4-6）,第五步，質(zhì)量屬性效用樹,第六步，架構(gòu)分析,有敏感點(diǎn),架構(gòu)A有風(fēng)險(xiǎn),場景A分析,記錄架構(gòu)A為有風(fēng)險(xiǎn)決策,有敏感點(diǎn),架構(gòu)B有風(fēng)險(xiǎn),場景B分析,有敏感點(diǎn),架構(gòu)A有風(fēng)險(xiǎn),場景C分析,

10、記錄架構(gòu)B為有風(fēng)險(xiǎn)決策,記錄架構(gòu)A為權(quán)衡點(diǎn),有敏感點(diǎn),架構(gòu)D無風(fēng)險(xiǎn),場景D分析,記錄架構(gòu)D為無風(fēng)險(xiǎn)決策,,,,分析階段1-6總結(jié),第一階段結(jié)束后，評(píng)估小組將得到一份關(guān)于架構(gòu)的記錄與分析文檔，其中包括質(zhì)量屬性效用樹、敏感點(diǎn)、有風(fēng)險(xiǎn)決策、無風(fēng)險(xiǎn)決策以及權(quán)衡點(diǎn)，這些內(nèi)容將作為第二階段的輸入物。 在第二階段啟動(dòng)之前，評(píng)估小組應(yīng)該拿出1-2周的時(shí)間來與項(xiàng)目組成員進(jìn)行一些非常正式的溝通，使得了解能夠更加的徹底，當(dāng)涉眾被召集到一起后，第二階

11、段就開始了，在其正式步驟開始之前，評(píng)估小組還需要向涉眾介紹一遍ATAM的評(píng)估方法。,ATAM分析階段（7-9）,第七步，如何讓涉眾確定場景優(yōu)先級(jí),讓他們通過投票表決來確定哪些場景是最重要的。在分配選票時(shí)，每個(gè)涉眾都會(huì)拿到相當(dāng)于總場景數(shù)的30%的選票，并且此數(shù)值只入不舍。在投票時(shí)，涉眾可以隨意使用這些選票：可以把這6張選票都投給1個(gè)場景，也可以給1個(gè)場景投1張選票，或者是介于以上兩者之間的其他方式。 最終，我們可以選擇“在某得票數(shù)

12、之上”的場景，例如，評(píng)估小組可能只考慮得票數(shù)最多的前5個(gè)場景。,ATAM主要步驟及對(duì)結(jié)果提供的信息,結(jié)果,步驟,第七步，如何讓涉眾確定場景優(yōu)先級(jí),總體來說，ATAM是一個(gè)重量級(jí)的架構(gòu)健壯性評(píng)估方法，它通過對(duì)場景的分析，挖掘出架構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題及風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，以便項(xiàng)目組進(jìn)行改進(jìn)。,一、引言,二、ATAM,三、CBAM,提綱,四、架構(gòu)編檔與評(píng)估,CBAM概念,ATAM遺漏了一個(gè)重要的考慮事項(xiàng)：在大型復(fù)雜系統(tǒng)中最大的權(quán)衡通常必須考慮經(jīng)濟(jì)性。我們需要一

13、個(gè)考慮成本、收益、風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)度的軟件的“經(jīng)濟(jì)”模型。 CBAM，成本收益分析方法，它構(gòu)建在ATAM之上，提供了對(duì)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)問題以及構(gòu)架決策的評(píng)估。,Ri = Bi / Ci,確定效用-響應(yīng)曲線,規(guī)劃效用-響應(yīng)曲線通?？梢圆捎靡韵滤牟絹韺?shí)現(xiàn)。,結(jié)果示例,根據(jù)最壞、當(dāng)前、期望、最好四個(gè)基本點(diǎn)，構(gòu)造整個(gè)效用-響應(yīng)曲線,對(duì)應(yīng)場景設(shè)計(jì)架構(gòu)策略,每一個(gè)架構(gòu)策略都有可能對(duì)應(yīng)一到多個(gè)場景，每一個(gè)場景也有可能對(duì)應(yīng)一道多個(gè)架構(gòu)策略。為了能夠計(jì)算架構(gòu)策

14、略的收益，因此必須給出每個(gè)場景在采用了架構(gòu)之后能夠達(dá)到的新響應(yīng)情況，如下表所示。,計(jì)算每個(gè)策略產(chǎn)生的收益,根據(jù)效用-響應(yīng)曲線，代入架構(gòu)達(dá)到的響應(yīng)，計(jì)算出架構(gòu)達(dá)到的響應(yīng)效用。 根據(jù)每個(gè)場景架構(gòu)達(dá)到的效用與其當(dāng)前的效用的差值，我們可以得出效用提升的大小，再乘以票數(shù)（暨權(quán)重）就可以得到這個(gè)場景的收益。 一個(gè)架構(gòu)策略對(duì)應(yīng)的所有場景的收益和就是這個(gè)架構(gòu)策略的總收益。,架構(gòu)策略1總收益：300+450=750架構(gòu)策略5總收益：10

15、0架構(gòu)策略7總收益：50,根據(jù)策略成本計(jì)算ROI,估算成本的方式通常以人·天為單位，因此如果我們要估算一個(gè)架構(gòu)策略的成本就應(yīng)該考察實(shí)現(xiàn)它所需要的人·天數(shù)，一般來說這由提出它的架構(gòu)師給出，如果最終這個(gè)架構(gòu)策略被采納，那么項(xiàng)目組就應(yīng)該將其視為一個(gè)任務(wù)，并按照其估算監(jiān)督它的執(zhí)行。,由于每個(gè)場景在計(jì)算其收益時(shí)已經(jīng)考慮該場景的重要性（暨權(quán)重），因此每個(gè)架構(gòu)策略也就具有了橫向可比性，通過最終的ROI可以得出架構(gòu)策略應(yīng)該被執(zhí)行的