软件体系结构设计：架构风格与设计模式解析

"07_Architecture软件体系结构设计.pdf" 在软件开发中，软件体系结构设计是一个至关重要的阶段，它决定了软件系统的基础框架和主要组成部分。本PDF课件详细探讨了这一主题，旨在帮助学习者理解并掌握软件体系结构的基本概念、设计文档的制作以及各种常见的体系结构风格和设计模式。 首先，软件体系结构被定义为一系列软件组件、这些组件的外部可观察特性和它们之间的关系。这些组件提供的服务、性能、错误处理、共享资源使用等都是其外部可观察特性的一部分。体系结构设计不仅要关注功能需求，还要考虑非功能需求，如性能、可靠性、可维护性等，并涉及系统的总体组织结构、控制结构、通信协议、设计元素的组成与功能分配，以及物理部署策略。 课件中列举了几种常见的体系结构风格： 1. **仓库体系结构**：这种结构通常用于大型数据存储和检索系统，其中有一个中心的数据存储库，多个客户端可以访问和操作数据。 2. **模型/视图/控制器（MVC）结构**：这是一种广泛应用于Web应用的设计模式，分离了用户界面（视图）、业务逻辑（模型）和用户交互控制（控制器）。 3. **控制结构**：这涉及到系统中控制流的组织方式，如线性顺序、分支或循环。 4. **客户机/服务器（C/S）结构**：在这种结构中，客户端请求服务，服务器端提供服务。通常用于分布式系统。 5. **分层体系结构**：系统被划分为多个功能层，每个层都有特定的责任，层与层之间通过接口进行通信。 此外，课件还介绍了设计模式，这些是经过验证的解决方案模板，可用于解决常见的软件设计问题。例如： 1. **抽象工厂（AbstractFactory）模式**：提供一个创建对象家族的接口，但允许子类决定实例化哪些类，从而隔离了具体产品类的创建。 2. **状态（State）模式**：允许对象在其内部状态改变时改变它的行为，对象看起来似乎修改了它的类。 3. **外观（Façade）模式**：为子系统提供一个统一的接口，使得子系统更易于使用。 4. **观察者（Observer）模式**：定义了对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 课件中还讨论了如何管理和消除依赖性，如循环依赖问题，以及如何通过提取公共元素来减少这种依赖。另外，按照IEEE 1016-1998标准，软件详细设计文档（SDD）的结构也被介绍，包括模块分解、并发进程、数据分解、依赖关系说明、接口说明和详细设计等部分。 这个PDF课件深入地阐述了软件体系结构设计的核心概念，为学习者提供了理解和实践体系结构设计的坚实基础。