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软件模块结构的改进方法有哪些(如何利用模块独立性和模块分解改善软件结构)

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两个方式利用模块独立性和模块分解改善软件结构。

1、改进软件结构提高模块独立性,初步结构分解或合并,降低耦合提高内聚。

2、模块规模应该适中,过大分解不充分,但进一步分解不应降低模块独立性。过小开销大于有效操作,模块数目过多系统接口复杂。

对软件体系结构风格的研究和实践促进了对设计的复用,一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。体系结构风格的不变部分使不同的系统可以共享同一个实现代码。只要系统是使用常用的、规范的方法来组织,就可使别的设计者很容易地理解系统的体系结构。例如,如果某人把系统描述为客户/服务器模式,则不必给出设计细节,我们立刻就会明白系统是如何组织和工作的。

下面是Garlan和Shaw对通用体系结构风格的分类:

(1)数据流风格:批处理序列;管道/过滤器

(2)调用/返回风格:主程序/子程序;面向对象风格;层次结构

(3)独立构件风格:进程通讯;事件系统

(4)虚拟机风格:解释器;基于规则的系统

(5)仓库风格:数据库系统;超文本系统;黑板系统

限于篇幅,在本文中,我们将只介绍几种主要的和经典的体系结构风格和它们的优缺点。有关新出现的软件体系结构风格,将在后续文章中进行介绍。 C2体系结构风格可以概括为:通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件网络。C2风格中的系统组织规则如下:

(1)系统中的构件和连接件都有一个顶部和一个底部;

(2)构件的顶部应连接到某连接件的底部,构件的底部则应连接到某连接件的顶部,而构件与构件之间的直接连接是不允许的;(3)一个连接件可以和任意数目的其它构件和连接件连接;

(4)当两个连接件进行直接连接时,必须由其中一个的底部到另一个的顶部。

图3是C2风格的示意图。图中构件与连接件之间的连接体现了C2风格中构建系统的规则。

图3 C2风格的体系结构

C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中,我们可以得出,C2风格具有以下特点:

(1)系统中的构件可实现应用需求,并能将任意复杂度的功能封装在一起;

(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消息交换机制来实现的;

(3)构件相对独立,构件之间依赖性较少。系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行,或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。在管道/过滤器风格的软件体系结构中,每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流。这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成,所以在输入被完全消费之前,输出便产生了。因此,这里的构件被称为过滤器,这种风格的连接件就象是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。此风格特别重要的过滤器必须是独立的实体,它不能与其它的过滤器共享数据,而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识。一个管道/过滤器网络输出的正确性并不依赖于过滤器进行增量计算过程的顺序。

图4是管道/过滤器风格的示意图。一个典型的管道/过滤器体系结构的例子是以Unix shell编写的程序。Unix既提供一种符号,以连接各组成部分(Unix的进程),又提供某种进程运行时机制以实现管道。另一个著名的例子是传统的编译器。传统的编译器一直被认为是一种管道系统,在该系统中,一个阶段(包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成)的输出是另一个阶段的输入。

图4管道/过滤器风格的体系结构

管道/过滤器风格的软件体系结构具有许多很好的特点:

(1)使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点;

(2)允许设计者将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成;

(3)支持软件重用。重要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来;

(4)系统维护和增强系统性能简单。新的过滤器可以添加到现有系统中来;旧的可以被改进的过滤器替换掉;

(5)允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析;

(6)支持并行执行。每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其它任务并行执行。

但是,这样的系统也存在着若干不利因素。

(1)通常导致进程成为批处理的结构。这是因为虽然过滤器可增量式地处理数据,但它们是独立的,所以设计者必须将每个过滤器看成一个完整的从输入到输出的转换。

(2)不适合处理交互的应用。当需要增量地显示改变时,这个问题尤为严重。

(3)因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用,目前软件界已普遍转向使用面向对象系统。这种风格建立在数据抽象和面向对象的基础上,数据的表示方法和它们的相应操作封装在一个抽象数据类型或对象中。这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。

图5是数据抽象和面向对象风格的示意图。图5数据抽象和面向对象风格的体系结构

面向对象的系统有许多的优点,并早已为人所知:

(1)因为对象对其它对象隐藏它的表示,所以可以改变一个对象的表示,而不影响其它的对象。

(2)设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互的代理程序的集合。

但是,面向对象的系统也存在着某些问题:

(1)为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行交互,必须知道对象的标识。只要一个对象的标识改变了,就必须修改所有其他明确调用它的对象。

(2)必须修改所有显式调用它的其它对象,并消除由此带来的一些副作用。例如,如果A使用了对象B,C也使用了对象B,那么,C对B的使用所造成的对A的影响可能是料想不到的。基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程,而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其它构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程,这样,一个事件的触发就导致了另一模块中的过程的调用。

从体系结构上说,这种风格的构件是一些模块,这些模块既可以是一些过程,又可以是一些事件的集合。过程可以用通用的方式调用,也可以在系统事件中注册一些过程,当发生这些事件时,过程被调用。

基于事件的隐式调用风格的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序,甚至不知道哪些过程会被调用,因此,许多隐式调用的系统也包含显式调用作为构件交互的补充形式。

支持基于事件的隐式调用的应用系统很多。例如,在编程环境中用于集成各种工具,在数据库管理系统中确保数据的一致性约束,在用户界面系统中管理数据,以及在编辑器中支持语法检查。例如在某系统中,编辑器和变量监视器可以登记相应Debugger的断点事件。当Debugger在断点处停下时,它声明该事件,由系统自动调用处理程序,如编辑程序可以卷屏到断点,变量监视器刷新变量数值。而Debugger本身只声明事件,并不关心哪些过程会启动,也不关心这些过程做什么处理。

隐式调用系统的主要优点有:

(1)为软件重用提供了强大的支持。当需要将一个构件加入现存系统中时,只需将它注册到系统的事件中。

(2)为改进系统带来了方便。当用一个构件代替另一个构件时,不会影响到其它构件的接口。

隐式调用系统的主要缺点有:

(1)构件放弃了对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时,不能确定其它构件是否会响应它。而且即使它知道事件注册了哪些构件的构成,它也不能保证这些过程被调用的顺序。

(2)数据交换的问题。有时数据可被一个事件传递,但另一些情况下,基于事件的系统必须依靠一个共享的仓库进行交互。在这些情况下,全局性能和资源管理便成了问题。

(3)既然过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束,关于正确性的推理存在问题。层次系统组织成一个层次结构,每一层为上层服务,并作为下层客户。在一些层次系统中,除了一些精心挑选的输出函数外,内部的层只对相邻的层可见。这样的系统中构件在一些层实现了虚拟机(在另一些层次系统中层是部分不透明的)。连接件通过决定层间如何交互的协议来定义,拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。

这种风格支持基于可增加抽象层的设计。这样,允许将一个复杂问题分解成一个增量步骤序列的实现。由于每一层最多只影响两层,同时只要给相邻层提供相同的接口,允许每层用不同的方法实现,同样为软件重用提供了强大的支持。

图6是层次系统风格的示意图。层次系统最广泛的应用是分层通信协议。在这一应用领域中,每一层提供一个抽象的功能,作为上层通信的基础。较低的层次定义低层的交互,最低层通常只定义硬件物理连接。

图6层次系统风格的体系结构

层次系统有许多可取的属性:

(1)支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计者可以把一个复杂系统按递增的步骤进行分解;

(2)支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交互,因此功能的改变最多影响相邻的上下层;

(3)支持重用。只要提供的服务接口定义不变,同一层的不同实现可以交换使用。这样,就可以定义一组标准的接口,而允许各种不同的实现方法。

但是,层次系统也有其不足之处:

(1)并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式,甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的,出于对系统性能的考虑,系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来;

(2)很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。在仓库风格中,有两种不同的构件:中央数据结构说明当前状态,独立构件在中央数据存贮上执行,仓库与外构件间的相互作用在系统中会有大的变化。

控制原则的选取产生两个主要的子类。若输入流中某类时间触发进程执行的选择,则仓库是一传统型数据库;另一方面,若中央数据结构的当前状态触发进程执行的选择,则仓库是一黑板系统。

图7是黑板系统的组成。黑板系统的传统应用是信号处理领域,如语音和模式识别。另一应用是松耦合代理数据共享存取。

图7黑板系统的组成

我们从图4中可以看出,黑板系统主要由三部分组成:

(1)知识源。知识源中包含独立的、与应用程序相关的知识,知识源之间不直接进行通讯,它们之间的交互只通过黑板来完成。

(2)黑板数据结构。黑板数据是按照与应用程序相关的层次来组织的解决问题的数据,知识源通过不断地改变黑板数据来解决问题。

(3)控制。控制完全由黑板的状态驱动,黑板状态的改变决定使用的特定知识。

软件体系结构中,层体系结构的优点是哪些,缺点是哪些,请简述。

纯商场的话当然采用框架结构,跨度及层高都可以放大;如果是低层的商场加住宅可以采用底框结构,这样及可以满足下部商场大跨度的要求,上部砖混结构也可以很大程度减小造价。

在软件体系结构中分层体系结构的地位

1、如果不采用分层次分解处理,则会产生由于任何错误或性能修改而影响整体设计的弊端。层次化的网络体系的优点在于每层实现相对独立的功能,层与层之间通过接口来提供服务,每一层都对上层屏蔽如何实现协议的具体细节,使网络体系结构作到与具体物理实现无关。层次结构便于系统的实现和便于系统的维护。

2、B

3、Inter是在美国较早的军用计算机网ARPA的基础上经过不断发展变化而形成的。Inter的雏形形成阶段1969年,美国国防部研究计划管理局(ARPA--Advanced Resarch Projects Agency)开始建立一个命名为ARPANET的网络,当时建立这个网络的目的只是为了将美国的几个军事及研究用电脑主机连接起来,人们普遍认为这就是 Inter的雏形。

4、PING命令

TCP/IP体系结构的优点和缺点有哪些

网页的组织结构有以下四种特点:

1、线性结构

这是网站最简单的一种结构,它是以某种顺序组织的,可以是时间顺序,也可以是逻辑甚至是字母顺序。通过这些顺序呈线性地链接。如一般的索引就采用线性结构。线性结构是组织网页的基本结构,复杂的结构也可以看成是由线性结构组成的。

2、二维表结构

这种结构允许用户横向、纵向地浏览信息。它就好象一个二维表,如看课表一样。

3、等级结构

等级结构由一条等级主线构成索引,每一个等级点又由一条线性结构构成。如网站导航等就是这种结构。在构造等级之前,你必须完全彻底的理解你的网站内容,避免线性组织不严的错误,不方便浏览者。

4、网状结构

这是最复杂的组织结构,它完全没有限制,网页组织自由链接。这种结构允许访问者从一个信息栏目跳到另一个栏目去,其目的就是充分利用网络资源和充分享受超级链接。

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软件体系结构有哪些?

bs结构,cs结构,大类主要分这两类,.是软件的开发环境和平台,不是软件体系结构。

软件体系结构的体系风格

软件体系结构是具有一定形式的结构化元素,即构件的***,包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工,数据构件是被加工的信息,连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件,这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。

Inter体系结构的简述

Inter的应用范围由最早的军事、国防,扩展到美国国内的学术机构,进而迅速覆盖了全球的各个领域,运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。

互联网(Inter)发展简史:Inter的的原型是1969年美国国防部远景研究规划局(Advanced Research Projects Agency)为军事实验用而建立的网络,名为ARPANET(阿帕网),初期只有四台主机,其设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破坏时,其余部分仍能正常运行;80年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的TCP/IP协议并投入使用;1986年在美国国会科学基金会(National Science Foundation)的支持下,用高速通信线路把分布在各地的一些超级计算机连接起来,以NFSNET接替ARPANET;进而又经过十几年的发展形成Inter。其应用范围也由最早的军事、国防,扩展到美国国内的学术机构,进而迅速覆盖了全球的各个领域,运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。

1994年4月20日,NCFC工程通过美国Sprint公司连入Inter的64K国际专线开通,实现了与Inter的全功能连接。从此中国被国际上正式承认为真正拥有全功能Inter的国家。此事被中国新闻界评为1994年中国十大科技新闻之一,被国家统计公报列为中国1994年重大科技成就之一。

软件体系结构内涵

软件体系结构(sofare architecture):软件总体结构的抽象表示,或以此为研究对象的学科。软件体系结构具有如下几种含义。

规定性含义软件体系结构由结构元集、结构形以及结构理三部分组成,即软件体系结构≡(结构元集,结构形,结构理)其中,结构元集为一组构成软件的结构元。结构元有三类,即处理元、信息元和连接元。处理元为对信息元施行处理的构件,信息元为处理元的处理对象,连接元负责构件间的连接。结构形包括特性、联系以及权重。特性用以约束结构元的选取,联系则约束结构元间的交互与组织,权重表示特性及联系的重要程度。结构理刻画体系结构人员选取体系结构风格、结构元、结构形的动因与根据。体系结构风格是各种特定体系结构中结构元与结构形的抽象,它不如特定体系结构约束严格,亦不如特定体系结构完备。例如,有分布式风格,多进程风格等,它们强调的只是特定体系结构的某些方面。描述性含义软件体系结构由构件集、连件集、模式以及约束集四部分组成,即软件体系结构≡(构件集,连件集,模式,约束集)其中,构件集表示构成软件的一组组成元素,连件集为一组连件,用以刻画各构件间的交互,模式为软件设计风格的描述,反映由构件及连件构成软件的构成原则,约束集中的约束表示对模式所加的限制条件。例如,在客户一服务器系统中,客户与服务器均为构件,构件间交互的描述(如过程调用、事件广播等)为连件,客户一服务器模式为模式,具体系统中对模式所加条件为约束。多视面含义软件体系结构为软件的一个或多个结构,每一结构反映一种视面,即软件体系结构;结构集结构≡(构件集,外部可见特性集,联系集)其中,构件集表示构成软件的一组组成元素,外部可见特性反映为其他构件可利用该构件所作的假定,联系用以沟通相关构件。由于软件体系结构可有多个结构,从而可有多类构件、多种联系,故在定义中并不指明何类构件与何种联系。常用的结构类型有模块结构、进程结构和概念结构等。常用的视面有代码视面、模块视面、执行视面以及概念视面。其中惯常理解的软件体系结构反映了概念视面。学科含义以前述各种含义的软件体系结构为研究对象的学科或谓在研究与开发前述各种含义的软件体系结构中所涉及的理论、原则、方法、技术所形成的学科。软件体系结构发展不久,迄今未见被普遍接受的单一定义,然而,它对软件的后续开发过程以及品质量的影响举足轻重,已成为软件工程的重要研究方面,且其重要性将与日俱增。

简述MVC体系结构?

MVC是三个单词的缩写,分别为:模型(Model),视图(View)和控制Controller)。 MVC模式的目的就是实现Web系统的职能分工。 Model层实现系统中的业务逻辑,通常可以用JavaBean或EJB来实现。 View层用于与用户的交互,通常用JSP来实现。 Controller层是Model与View之间沟通的桥梁,它可以分派用户的请求并选择恰当的视图以用于显示,同时它也可以解释用户的输入并将它们映射为模型层可执行的操作

视图是用户看到并与之交互的界面。对老式的Web应用程序来说,视图就是由HTML元素组成的界面,在新式的Web应用程序中,HTML依旧在视图中扮演着重要的角色,但一些新的技术已层出不穷,它们包括Macromedia Flash和象XHTML,XML/XSL,WML等一些标识语言和Web services.

如何处理应用程序的界面变得越来越有挑战性。MVC一个大的好处是它能为你的应用程序处理很多不同的视图。在视图中其实没有真正的处理发生,不管这些数据是联机存储的还是一个雇员列表,作为视图来讲,它只是作为一种输出数据并允许用户操纵的方式。

模型表示企业数据和业务规则。在MVC的三个部件中,模型拥有最多的处理任务。例如它可能用象EJBs和ColdFusion Components这样的构件对象来处理数据库。被模型返回的数据是中立的,就是说模型与数据格式无关,这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用,所以减少了代码的重复性。

控制器接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求。所以当单击Web页面中的超链接和发送HTML表单时,控制器本身不输出任何东西和做任何处理。它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求,然后再确定用哪个视图来显示返回的数据。

简述MVC体系结构?

“同学会”?凭什么想“同学会”?又凭什么想同学?

简述mybatis的体系结构

这个区别不是很大,最主要的区别就是mybatis简化了编码的过程,不需要去写dao的实现类,直接写一个dao的接口,再写一个xml配置文件,整个mybatis就配置好了,也就是数据库就连接好了,然后在service里面直接调用dao就可以了,但是ibatis则不可以,必须要写dao的实现类,再写个return getSqlMapClientTemplate().queryForList()神马的,mybatis是ibatis的升级版本。还有些区

别就是xml里面的sql语句的写法有些小变化,但是不大。

Mybatis实现了接口绑定,使用更加方便。

在ibatis2.x中我们需要在DAO的实现类中指定具体对应哪个xml映射文件,而Mybatis实现了DAO接口与xml映射文件的绑定,自动为我们生成接口的具体实现,使用起来变得更加省事和方便。这可以说是Mybatis最重要的改进。

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