2014年软考系统架构设计师复习题(二)

2014-12-3 14:32:00   无忧考网     [ 手机版 ] [ 下载Word文档 ]
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风险驱动、敏捷迭代的架构设计与开发
  软件架构将随着软件产品和系统的生命周期而演化,其生命期往往超过了一个项目、一次发布,甚至有可能长达数年之久,因而软件架构无论对于客户还是开发商来说都是一项极其重要的资产。
  软件架构的设计应该遵循什么样的开发过程?或者说,有没有更好的、成熟的软件架构设计和开发过程?回答是,21世纪的软件架构设计应该优先采用敏捷迭代的开发方式和方法。与传统做法不同,敏捷迭代开发主张软件架构采用演进式设计(evolutionary design),一个软件产品或系统的架构是通过多次迭代,乃至多次发布,在开发生命周期中逐步建立和完善起来的。
  好的软件架构不是一蹴而就的。在架构设计开发过程中,我们应该尽量避免瀑布式思维,通过一个“架构设计阶段”来完成系统的架构设计乃至详细设计,然后再根据架构图纸和模型,在“编码实现阶段”按图索骥进行架构的编码与实现。这种传统做法的错误在于认为软件架构就是图纸上的模型,而不是真正可以高质量执行的源代码。几十年的软件工程实践表明,没有经过代码实现、测试、用户确认过的架构设计,往往会存在着不可靠的臆想、猜测和过度设计、过度工程,极易造成浪费和返工,导致较高的失败率。
  风险是任何可能阻碍和导致软件产品/系统研发失败的潜在因素和问题。软件架构是软件产品和系统研发的主要矛盾和主要技术风险,软件架构的质量决定了整个软件系统和产品的质量。不确定性往往是软件架构设计当中一种的潜在风险。因此,软件架构的设计与开发应该遵循风险驱动的原则,在整个开发生命周期内至始至终维护一张风险问题清单,随着迭代的前进,根据风险的实时动态变化,首先化解和处理最主要的架构风险,再依次化解和处理次要的架构风险。
  架构设计的可视化建模
  软件架构设计的难度源于软件设计问题本身的复杂性,一个复杂的软件系统往往存在大量复杂的、难于被人类所理解的细节和不确定因素。抽象与建模是人类自诞生以来就已掌握的理解复杂事物的方法,因而人类所从事的软件设计工作本质上也是一个不断建模的过程。我们可以通过各种抽象的模型和视图,从各个不同层次、宏观和微观的角度来理解复杂的软件架构,以保证作出正确和有效的设计。
  有人认为:“软件架构就是源代码(source codes)”以及“源代码就是设计”.这种说法其实是片面的。什么是真正的软件?我们知道,最终可以在电脑上执行的真正的软件其实是二进制代码0和1,借助编译器我们把高级编程语言翻译成底层的汇编语言、机器语言等,没有人能直接、完整地看到二进制程序在CPU上的实际运行状况(runtime),人们大多只能通过各种调试工具、窗口视图等方式来间接地动态观察这些真正的软件的运行片段。因此,Java、C#、C++ 等等设计时(design time)源代码在本质上也是一种模型,虽然是一种经处理后可执行的静态模型,但显然它们并不是真实软件和软件架构的全部。可见,源代码模型(有时也叫实现模型)与UML模型其实都是软件架构的一种模型(逻辑反映),差别就在于抽象层次的不同。完整的软件架构(建筑)不仅仅包括源代码(实现模型),还包括了需求模型、分析模型、设计模型、实现模型和测试模型等等许多模型,软件架构本身就是一组模型的集合。
  UML、SysML是当前国际上流行的软件/系统架构可视化建模语言。在编写实际的代码之前,利用包图、类图、活动图、交互图、状态图等等各种标准图形符号对软件架构进行建模,探讨和交流各种可行的设计方案,发现潜在的设计问题,保证具体编码实现之前抽象设计的正确性,被实践证明是一种非常有效和高效、敏捷的工作方式。

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