架構師培訓講義軟件架構設計思想與體系創(chuàng)建

1、第一章第一章軟件架構設計思想與體系創(chuàng)建軟件架構設計思想與體系創(chuàng)建第一節(jié)第一節(jié)軟件架構師的角色和應掌握的知識體系軟件架構師的角色和應掌握的知識體系一、軟件架構一、軟件架構軟件架構（softwarearchiecture）的一種定義是這樣的：架構是一組有關如下要素的重要決策：軟件系統的組織，構成系統的結構化元素，接口和它們相互協作的行為的選擇，結構化元素和行為元素組合成粒度更大的子系統的方式的選擇，以及指導這一組織（元素及其接口、協作和組合

2、方式）的架構風格的選擇。軟件架構可以有多種定義，不管對軟件架構如何定義，所有的定義都有一個共同的主題，那就是必須考慮諸如原理、組織、風格、模式、職責、協作、連接、系統的動機和主要子系統等大尺度方面的問題。軟件架構實際上是兩個層面的事情，一個是設計構造一個完整的軟件系統，這里的架構也稱作軟件體系結構（SoftwareArchiecture）。另一個層面是構造一個統一的共享的框架或者稱架構（Framewk），這種架構事實上是系統的一個基于服

3、務的層。軟件架構在整個軟件開發(fā)過程中，是處在軟件體系結構設計階段（設計），它的必要的輸入，是來自需求工程（分析），而它的輸出，是實現設計（編程），因此這是一個承上啟下過程節(jié)點。在軟件開發(fā)中，架構既可以是名詞，也可以是動詞。作為名詞，架構包括上面所定義的內容。作為動詞，架構一部分是調研，一部分是設計，更清晰的，是架構調研和架構設計。架構調研：架構調研：是指識別對系統存在或可能存在重大影響的功能性或非功能性需求（特別是非功能性需求），例如市

4、場趨勢、性能、成本、維護和系統演進等。廣義上，是對系統的重大設計決策有特別影響的需求進行分析。架構設計：架構設計：是對軟件、硬件、網絡、運營、政策等軟件設計中的需求和要素進行決策。在統一過程里面，架構調研和架構設計統稱為架構分析。軟件架構設計是一個系統工程，它需要系統構架師有很寬的知識面，從需求分析、架構設計到類設計甚至代碼實現都需要有透徹的理解，這之間的關系是你中有我我中有你，是不可能截然分開的。在這個課程中，我會站在相對抽象的角度，

5、對軟件系統設計的思想和方法做一些討論，這注意：靈活的把握，實事求是的分析，善意和把握重點的溝通，有先見性的設計，這是一個優(yōu)秀的系統構架師活的靈魂。第二節(jié)第二節(jié)軟件分析和設計的方法學問題軟件分析和設計的方法學問題由于架構設計的源泉來自于軟件分析，不同的分析與設計方法，將會帶來完全不同的架構思路。從方法學的角度來講，目前分析和設計方法主要分為面向過程的方法與面相對象方法兩種。一、面向過程的方法一、面向過程的方法面向過程方法又稱為結構化方法，

6、起源于20世紀70年代，主要由面向過程分析、面向過程設計和面向過程編程三部分組成。面向過程分析面向過程分析：幫助開發(fā)人員定義系統需要做什么（處理需求），系統需要存儲和使用那些數據（數據需求），系統需要什么樣的輸入和輸出，以及如何把這些功能結合在一起來完成任務。面向過程分析的主要工具是數據流圖（數據流圖（DFD）這是一種顯示面向過程分析中產生的輸入、處理、存儲和輸出的圖形模型。在現代面向過程設計中，也引入了事件的概念。面向過程設計面向過程

7、設計：面向過程設計是為下列事務提供指導：程序集是什么，每個程序應該實現哪些功能能，如何把這些程序組成一張層次圖。面向過程設計的主要工具是結構圖結構圖，這是一種表達程序模塊層次的圖形模型。面向過程編程面向過程編程：具有一個開始和結束的程序或者程序塊，并且程序執(zhí)行的每一步都由三部分組成：順序、選擇或者循環(huán)結構，實現這種思想的最典型的語言就是C。整個面向過程設計的根本目標是：把復雜的系統分解成簡單模塊的層次圖。二、面向對象的的方法二、面向對象

8、的的方法面向對象的方法由面向對象分析（OOA）、面向對象設計（OOD）以及面向對象編程（OOP）三部分組成。面向對象方法與面向過程方法根本區(qū)別，是把信息系統看成一起工作來完成某項任務的對象集合，而對象是系統對消息作出做出響應的事物而對象是系統對消息作出做出響應的事物，所以面向對象方法中最值得關注的不是它該做什么，而是它如何做出反應，也就是消息，這是和面向過程方法的根本不同。面向對象分析面向對象分析（OOA）：定義在系統中工作的所有類型的

9、對象，并顯示這些對象如何通過相互作用來完成任務，主要工具是統一建模語言（統一建模語言（UML）。面向對象設計面向對象設計（OOD）：定義在系統中人機進行通訊所必需的所有類型的對象，并對每種類型的對象進行細化，以便可以用一種具體的語言來實現這些對象。面向對象編程面向對象編程（OOP）：用某種具體語言（C、Java、C#、C的對象模塊等）來實現各種對象的行為，包括對象間的消息傳遞。這里的關鍵是類圖：用面向對象的方法顯示系統中所有對象所屬類的