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什么是软件架构

发布时间:2022-01-11 02:43:44

A. 什么是应用架构

应用架构,系统架构,软件架构三者含义基本一致。
从1985年开始,在过去的二十多年里,关于什么是“软件架构(Software Architecture)”已经基本得到了软件工程领域普遍的认同。其中一些重要的定义介绍如下。

“软件架构代表了系统的组织结构。这包括将系统分解为不同的部分、界定它们之间的连接、确定它们之间的交换机制、并且为后续的设计提供指导性的原则” ---出自UML的着名原创者James Rumbaugh、Grady Booch 及 Ivar Jacobson (即架构界俗称的“三个火枪手”)。

“软件架构表述了一个系统的一个或一系列组织结构。这包扩了软件构件、这些构件的外部可见特征,以及这些构件之间的关系。” ---出自Bass Len、Paul Clements、Rick Kazman 在2003年出版的经典的《架构的实践》一书。

IEEE在2004年4月公布的“IEEE Standard 1471”中,提出了IEEE自己对软件架构的定义:“软件系统架构是根据具有参考意义的实践而定义出来的。主要表述了有一个系统的基本组织结构、基本组成构件和互相的关系,以及构件于外部环境间的关系。同时,软件系统架构为后续的设计和架构演化提供了指导性原则” 。IEEE Standard 1471也澄清了架构领域的许多其他感念,例如架构描述、架构标准等。

可以看出,上述诸多不同用词的“软件架构”的定义,其实都表达了近乎一致的思想。我们可以引用Frank Buschmann 的经典论述来定义一个架构师:“一个软件系统的架构师是一个要担负起软件系统的定义、架构的实现、系统的实施、系统架构演化和系统演化的人。换句话说,是一个要为系统整个生命周期负责的人 。”

但有意思的是,软件工程领域基本上没有一致的有关“软件架构师(Software Architecture)”的定义。很多公司也没有这样的职位;有些公司虽然有这样的职位,但却说不清楚这个职位所要求的技能和工作职责;另外但我们对比不同公司关于该职位的描述时,也能看到其中的不一致,例如Microsoft公司与Motorola公司对架够师的职位表述就很不一样。更常见的是这些职位描述严重混淆了很多概念,例如:当年的Rational公司就混淆了“软件架构师”与“高级程序员”的概念。

这样的现象,无论是在国内还是国外都很相似。这也导致了我们可以见到大量的不同职位名称出现在软件工程行业中的观象,例如有解决方案架构师、系统架构师、软件架构师、企业架构师、总工、首席架构师、Java架构师、微软架构师及.NET架构师。

B. 什么是软件系统架构设计

软件架构(software
architecture)是一系列相关的抽象模式,用于指导大型软件系统各个方面的设计。 软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系
统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段,这些抽象组件被细化为实际的组件,比如具体某个类或者对象。在面向
对象领域中,组件之间的连接通常用接口_(计算机科学)来实现。
软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。与建筑师设定建筑项目的设计原则和目标,作为绘图员画图的基础一样,一个软件架构师或者系统架构师陈述软件构架以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。
软件构架是一个容易理解的概念,多数工程师(尤其是经验不多的工程师)会从直觉上来认识它,但要给出精确的定义很困难。特别是,很难明确地区分设计和构架:构架属于设计的一方面,它集中于某些具体的特征。
在“软件构架简介”中,David Garlan 和 Mary Shaw
认为软件构架是有关如下问题的设计层次:“在计算的算法和数据结构之外,设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结
构;通信、同步和数据访问的协议;设计元素的功能分配;物理分布;设计元素的组成;定标与性能;备选设计的选择。
但构架不仅是结构;IEEE Working Group
on Architecture 把其定义为“系统在其环境中的最高层概念”。构架还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它并不仅注
重对内部的考虑,而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑,即同时注重对外部的考虑。
在Rational Unified Process 中,软件系统的构架(在某一给定点)是指系统重要构件的组织或结构,这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。
从和目的、主题、材料和结构的联系上来说,软件架构可以和建筑物的架构相比拟。一个软件架构师需要有广泛的软件理论知识和相应的经验来事实和管
理软件产品的高级设计。软件架构师定义和设计软件的模块化,模块之间的交互,用户界面风格,对外接口方法,创新的设计特性,以及高层事物的对象操作、逻辑
和流程。
一般而言,软件系统的架构(Architecture)有两个要素:
它是一个软件系统从整体到部分的最高层次的划分。
一个系统通常是由元件组成的,而这些元件如何形成、相互之间如何发生作用,则是关于这个系统本身结构的重要信息。
详细地说,就是要包括架构元件(Architecture Component)、联结器(Connector)、任务流(Task-flow)。
所谓架构元素,也就是组成系统的核心"砖瓦",而联结器则描述这些元件之间通讯的路径、通讯的机制、通讯的预期结果,任务流则描述系统如何使用这些元件和
联结器完成某一项需求。
建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的,商业的和技术的决定。
建造一个系统之前会有很多的重要决定需要事先作出,而一旦系统开始进行详细设计甚至建造,这些决定就很难更改甚至无法更改。显然,这样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定,必须经过非常慎重的研究和考察。

C. 什么是软件架构

当你去了解一个东东的时候,第一步要做的,就应该去知道这个东东的定义,对于软件架构也是如此,经过网上查询和书籍的帮助,我大概理清了一个轮廓。
软件行业是一个热衷于制造‘名词’的行业,如果退回15年,估计没几个人知道‘软件架构’是什么,在上个世纪80年代,随着软件开发的规模不断扩大,软件开发成为一个行业,初期,随之而来的是越来越多的软件项目的失败,造成项目失败的原因很多,但主要集中在开发过程,所以软件工程应运而生,CMMI等流程标准也是一茬接着一茬的冒个不停。
在软件工程初具规模的时候,软件开发还是以数据结构+算法的形式存在,进入20世纪最后10年,随着面向对象技术、设计模式等在开发过程中的成功应用,软件架构也走进了大家的视野。
软件架构在定义上分为‘组成派’和‘决策派’两大阵营,分别描述如下:
’组成派‘认为软件架构是将系统描述成计算组件及组件之间的交互
。它有两个非常明显的特点:
关注架构实践的客体——软件,以软件本身作为描述对象。
分析了软件的组成,说明软件不是一个‘原子’意义上的整体,而是有不同的部分经过特定的接口进行连接组成的一个整体,这对软件开发来说很重要。
‘决策派’认为
软件架构包含了一系列的决策
,主要包括:
软件系统的组织
选择组成系统的结构元素和它们之间的接口,以及当这些元素相互协作时所体现的行为
用于指导这个系统组织的架构风格:这些元素以及它们的接口、协作和组合
软件架构并不仅仅关注软件本身的结构和行为,还注重其他特性:使用、功能性、性能、弹性、重用、可理解、经济以及技术的限制和权衡等。
‘决策派’有以下两个显着的特点:
关注软件架构中的实体——人,以人的决策为描述对象。
归纳了软件架构决策的类型,指出架构决策不仅包括关于软件系统的组织、元素、子系统和架构风格等几类决策,还包括关于众多非功能性需求的决策。
按照‘组成派’的观点,软件架构关注的是软件整体的分割和交互,之所以分割,是因为不同的部分在逻辑或物理上相对独立,通过‘分而治之’的原则进行分割可以更好的理解整个系统,把握用户的需求,但是虽然整个软件可以分割成多个模块或子系统,但是模块和子系统之间的通信和交互也是很重要的,我想按照这种观点,架构师的主要任务是将软件分割成不同的模块,并定义模块之间的接口。
按照‘决策派’的观点,软件是一个在很多限制下产生的产品,这些限制包括用户和技术两方面,用户方面包括功能需求、性能需求、硬件需求等,技术方面包括技术选择、可扩展性、可重用性、可维护性等。我想按照这中观点,架构师的主要任务就是作出上述个各种限制作出选择或决策。《软件架构设计》 温昱

D. 软件架构和系统架构的区别是什么

不同的架构方法论,会将架构分为不同视图,每个视图侧重某一个方面、领域的问题。
比如希赛推的ADMEMS架构体系,分为以下几种视图:
1. 数据架构:描述数据的存储结构、格式等方面。
2. 物理架构:描述机器的物理部署、网络拓扑方面。
3. 运行架构:描述运行期线程、进程间的交互工作机制。
4. 逻辑架构:指如何将代码分成不同模块、组件,以及之间的职责分配、交互行为。
5. 开发架构:主要指开发工具的选择,程序单元的划分,开发管理规范流程等方面。
例如分为哪些工程、项目,源代码管理,自动化编译构建、测试、部署等。
目前国际上运用比较广泛的是TOGAF架构体系,他把架构分为业务架构、数据架构、应用架构、技术架构等几个方面。
想详细的了解这些架构视图,可以参考这些架构体系相关的书、资料。
另外有很多人无缘无故的抨击架构概念,不知道是出于调侃还是无知。
埃及的金字塔、神庙的建设,不是几个平常的泥瓦匠聚在一起就能够造出来的。
像SAP、Oracle ERP,国内的金蝶等大规模的系统,以及空间站、火箭的控制系统等,没有系统性的架构方法、规范、流程,结果只能是悲剧。
当规模、复杂度没有达到一定程度,比如在一些小的团队、产品中,架构过程可能融入到老板、经理、组长、资历较深的一些开发者中,融入在大家的日常工作中,以至于感觉不到架构的存在。
就算遇到一些问题,因规模不大、复杂度不高,也比较容易调整。
当这些前提条件发生变化时,架构的作用和必要性就逐步的体现出来。
总的来说,一说到架构,如果懂软件,那么会了解为一个软件系统,这个软件设计的组成结构,如哪些是基础支持组件,哪些是完成A业务,哪些完成B业务……但说道企业架构的时候,就会问,该企业架构的几个架构如业务架构、数据架构、业务架构、技术架构,以及如何链接在一起。
倒觉得,一个企业确实需要这样的架构,但不要神话它,最主要的是业务如何最终体现到软件中和流程中。
而采取分离式设计时,最容易的错误就是各自为政,集成困难。
那么以数据为中心的架构设计,会自然提供集成的基础。
提到过,企业最重要的资产是数据,甚至不是信息,是数据。
企业的业务流程会变,IT系统会变,所需要的信息与知识会变,唯有数据能够积淀下来。
这有点象自然演进,考古那种,啥都

E. 什么是软件架构师

软件架构师是软件行业中一种新兴职业,工作职责是在一个软件项目开发过程中,将客户的需求转换为规范的开发计划及文本,并制定这个项目的总体架构,指导整个开发团队完成这个计划。架构师的主要任务不是从事具体的软件程序的编写,而是从事更高层次的开发构架工作。他必须对开发技术非常了解,并且需要有良好的组织管理能力。可以这样说,一个架构师工作的好坏决定了整个软件开发项目的成败。

软件架构师的职责是把需求转换为软件世界的模型。4+1视图中以use case作为核心,其中功能性需求以及部分非功能性需求会被软件架构师通过分析和设计,映射为各种软件设计模型。从OOA/OOD角度说,use case 在这个过程中是要转换为各种UML,其中类图,序列图,状态图是最常用到的。这个转换过程是需要智慧的,use case是目的,各种OO的原则是指导,设计模式是经验,灵活运用是能力。里面蕴涵了设计的美感,我觉得这个过程是衡量一个软件架构师的最重要的指标。

当然这个过程是迭代和反馈的,我觉得概要设计和详细设计只是思考同一个问题的粒度不同而已。

另外就是我们要熟悉语言,详细设计是要转换为代码的,而且跟语言是有关系的。语言比如java/c++等,详细设计的模型是有很多不同的。就需要软件架构师有过这个过程,并且是非常良好的映射。

除了语言就是要熟悉某个技术领域,比如J2EE/DOTnet.从J2ee来说,可能需要了解比如jsp/servlet/ejb/jndi/jta/jdbc等。还需要了解各种web framework,o/rmapping,ioc/aop容器等等。还有的就是一些技术组件和业务组件,不如workflow,rules engine等等。另外比如各种database.熟悉这些东西的目的,是把这些软件和组件合理并且有机的组织起来成为一个开发的架构。这个过程是需要创造力和想象力的。可能很多人认为这个地方正是软件架构师体现能力的地方。

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