large scale software architecture pdf

时间: 2023-10-04 07:01:44 浏览: 89
大规模软件架构PDF是关于大型软件系统设计和架构的电子书。这本书主要介绍了在开发大型软件项目时需要考虑的关键问题和挑战。它涵盖了不同层次的软件架构,包括系统级别、模块级别和组件级别的架构。 在系统级别,这本书讨论了如何设计一个有良好扩展性和可伸缩性的系统架构。它强调了模块化和松耦合的设计原则,以便能够更容易地对系统进行修改和维护。此外,书中还涵盖了如何选择合适的技术栈和框架,并引导读者了解如何组织项目的整体架构。 在模块级别,大规模软件架构PDF讨论了如何将系统拆分成独立的模块,并定义了模块之间的接口和依赖关系。它介绍了不同的模块化架构模式,如分层架构和微服务架构,以及如何根据实际需求选择适合的模式。 在组件级别,这本书深入介绍了如何设计和实现可重用的软件组件。它探讨了设计原则和最佳实践,以提高组件的可扩展性和可维护性。此外,书中还讨论了如何使用面向对象设计和设计模式来构建高质量的软件组件。 总的来说,大规模软件架构PDF是一本全面介绍大型软件系统设计和架构的书籍。它适用于软件开发人员、架构师和项目经理,有助于他们在开发过程中做出明智的设计决策,并提供指导来创建可靠、可扩展和易于维护的软件系统。
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Contents Preface xi Acknowledgments xvii 1 Introduction 1 1.1 What is Software Architecture 1 1.1.1 What software architecture is not 4 1.1.2 Attributes of software architecture 5 1.1.3 Definitions of other key architecture-related terms 7 1.1.4 Other types of architectures 8 1.2 Why Architect? 10 1.3 Architectural Viewpoint Summary 12 1.4 Other Software Architecture Approaches 16 1.4.1 The 4+1 Views 16 1.4.2 RM-ODP viewpoints 17 1.4.3 Bass architectural structures 1.4.4 Hofmeister software architecture views 1.5 Recommended Reading 2 RolesoftheSoftwareArchitect 21 2.1 Relationship to other key roles in development organization 25 Role: project management 25 Role: development team managers 25 Role: system architect/chief engineer 26 Role: chief software engineer 26 Role: hardware architect 27 Role: network architect 27 19 19 19 Role: technical leads of each release 28 Role: data architect 28 Role: systems engineering leads 28 Role: software systems engineering lead 29 2.2 Skills and Background for the Architect 29 2.3 Injecting Architecture Experience 31 2.4 Structuring the Architecture Team 32 2.5 Traps and Pitfalls Associated with the Role of Software Architect 33 2.5.1 Clear definition of leadership 34 2.5.2 Reporting structure for the software architect 34 2.5.3 Geographical location of software architect and technical leads 35 2.5.4 Architecture team size and composition 36 2.5.5 Software architect lifecycle participation 36 2.6 Recommended Reading 37 3 SoftwareArchitectureandtheDevelopment Process 39 3.1 Overview of Iterative Development 39 3.1.1 Overall process phases 40 3.1.2 Lifecycle stages 41 3.1.3 Architecture and agile processes 43 3.1.4 Start early, refine constantly 47 3.2 Requirements Management 48 3.2.1 Use cases and requirements engineering 48 3.2.2 Additional requirements that impact architecture 49 3.2.3 Requirements tracing 49 3.3 Management of the Technology Roadmap 50 3.3.1 External software products 50 3.3.2 Software technology management traps and pitfalls 53 3.3.3 Organizational technology roadmap 54 3.4 Effective Technical Meetings 55 3.4.1 Informal technical meetings 55 3.4.2 Peer reviews and inspections 56 3.4.3 Design reviews 57 3.4.4 Design communication meetings 57 3.4.5 Management meetings 57 3.4.6 Vendor presentations 58 3.4.7 Distributed technical meetings 58 3.5 Traps and Pitfalls of the Software Architecture Process Activities 59 The out-of-touch architect 59 Analysis paralysis 60 Design for reuse 60 Use cases 60 Schedule 60 3.6 Computer-Aided Software Engineering (CASE) Tools 61 3.7 Recommended Reading 62 vi Contents 4 ExampleSystemOverview 63 4.1 System Overview 64 4.2 Overview of System Interfaces 64 4.3 Constraints 67 4.4 Major Operational Requirements and Software Requirements 67 5 UMLQuickTour 69 5.1 UML Diagram Summary 69 5.2 General Diagramming Conventions 72 5.2.1 General UML features: stereotypes, tagged values, multi-instance 73 5.2.2 View labels 74 5.3 The Diagrams 75 5.3.1 Component instance diagrams 75 5.3.2 Class and subsystem diagrams 76 5.3.3 Interaction (sequence and collaboration) diagrams 77 5.3.4 Deployment diagrams 79 5.3.5 Statechart diagrams 80 5.3.6 Activity diagrams 81 5.4 Managing Complexity 81 5.4.1 Use Case focused modeling 82 5.4.2 Element focused modeling 82 5.4.3 Level of detail 83 5.4.4 Controlling the number of models 83 5.4.5 Use Supplemental Textural Information 85 5.5 Recommended Reading 85 6 SystemContext andDomainAnalysis 87 6.1 Conceptual Diagrams 87 6.2 Context Viewpoint 89 6.3 Domain Analysis Techniques 94 6.3.1 A formal analysis technique 95 6.3.2 Other techniques for finding domain entities 98 6.3.3 Analysis shortcuts 100 6.4 Analysis Viewpoints 101 6.4.1 Analysis Interaction Viewpoint 101 6.4.2 Analysis Focused Viewpoint 103 6.4.3 Analysis Overall Viewpoint 105 6.4.4 Candidate subsystem identification 107 6.5 Recommended Reading 108 7 Component DesignandModeling 111 7.1 Overview 111 7.1.1 Component-based development 111 7.1.2 Terminology 112 7.1.3 Communication and interfaces 115 7.1.4 Finding components 115 7.1.5 Qualities of component design 116 Contents vii 7.2 Component Viewpoint 116 7.2.1 Component communication 117 7.2.2 Component interfaces 118 7.2.3 Message-based component modeling 121 7.2.4 Combining interfaces and messaging 124 7.2.5 Comparison of interfaces and messaging 127 7.2.6 Mechanism and performance annotations 128 7.3 Component Interaction Viewpoint 131 7.3.1 Component to Component Interactions 131 7.4 Component State Modeling 133 7.5 Modeling Highly Configurable Component Architectures 137 7.6 Recommended Reading 137 8 SubsystemDesign 139 8.1 Terminology 139 8.2 Modeling Subsystems, Interfaces, and Layers 141 8.2.1 Subsystem Interface Dependency Viewpoint 141 8.2.2 Enhancing the Subsystem Dependency Views with layers 8.2.3 Top-level Dependencies 144 8.2.4 The Layered Subsystem Viewpoint 146 8.3 Mapping Subsystems and Layers to Implementation 151 8.3.1 Subsystems, layers, and build trees 151 8.3.2 Subsystems and components 8.4 Recommended Reading 154 9 TransactionandDataDesign 155 9.1 Logical Data Architecture 155 9.1.1 Logical data model stability 157 9.1.2 Effects of the stable logical data model 158 9.2 Logical Data Viewpoint 159 9.2.1 Logical Data View example 160 9.2.2 Logical Data View for messaging 9.3 Data Model Design – Other Considerations 9.3.1 Data models and layers 164 9.3.2 Data models and reflection 165 9.3.3 Mapping objects to relational database 166 9.4 Transaction Design 169 9.4.1 Transaction concepts 170 9.4.2 Modeling transaction dynamics 171 9.4.3 Transactions and interface design 173 9.5 Recommended Reading 174 10ProcessandDeployment Design 177 10.1 Physical Data Viewpoint 178 10.1.1 Modeling other storage attributes 179 10.1.2 Detailed physical storage modeling 181 10.2 Process Viewpoint 183 viii Contents 16 153 3 16 143 3 TEAMFLY Team-Fly ? 10.2.1 Processes and components 186 10.2.2 Process and component management 186 10.2.3 Process State Viewpoint 189 10.3 Deployment Viewpoint 193 10.3.1 Scalable node design 194 10.3.2 Backup/archive design 199 10.4 Recommended Reading 199 11ArchitectureTechniques 201 11.1 Architecture Development Techniques 201 11.1.1 Commonality and variability analysis 202 11.1.2 Design for change 203 11.1.3 Generative programming techniques 204 11.1.4 Building a skeleton system 205 11.1.5 Prototyping 206 11.1.6 Interface development – Design by Contract 206 11.1.7 Architectural description languages 208 11.1.8 Architecture evaluation 208 11.2 Software Partitioning Strategies – Separation of Concerns 208 11.2.1 Functional decomposition 209 11.2.2 Isolate donfiguration data 210 11.2.3 Isolate hardware-specific components 210 11.2.4 Isolate time-critical components 211 11.2.5 Separate domain implementation model from human interface 211 11.2.6 Separate domain implementation model from implementation technology 211 11.2.7 Separate main function from monitoring 212 11.2.8 Separate fault recovery processing 212 11.2.9 Adaptation of external interfaces 213 11.3 Software Changeability and Dependency Management 213 11.3.1 The stable dependencies principle (SDP) 214 11.3.2 Acyclic dependencies principle 215 11.3.3 Interface Separation Principle 216 11.4 Using Architectural Patterns 216 11.5 Integration Strategies 218 11.5.1 Data-only integration 219 11.5.2 Executable integration 220 11.6 Establishing Architecture to Support Development 221 11.6.1 Configuration and change management 221 11.6.2 Build management 222 11.6.3 Continuous integration 222 11.6.4 Anticipate multi-language development 223 11.6.5 Anticipate tactical development (scripting) 224 11.7 Recommended Reading 225 12ApplyingtheViewpoints 227 12.1 Bottom-Up Architecture Development 227 12.2 Top-Down Architecture Development 229 Contents ix 12.3 Message Protocol and Interface Development 231 12.4 Reengineering Existing Systems 233 12.5 Documenting the Architecture 233 12.6 Conclusions 235 12.6.1 Becoming an architect 235 12.6.2 State of the Practice 237 12.6.3 Looking forward 238 12.6.4 Final thoughts 240 12.7 Recommended Reading 241 Appendix:SummaryofArchitectural Viewpoints 243 Bibliography 251 Index 257

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