軟體架構設計pdf

『壹』 軟體的架構與設計模式之什麼是架構

一個系統通常是由元件組成的，而這些元件如何形成、相互之間如何發生作用，則是關於這個系統本身結構的重要信息。具體地說，就是要包括架構元件（Architecture Component）、聯結器（Connector）、任務流（Task-flow）。所謂架構元素，也就是組成系統的核心"磚瓦"，而聯結器則描述這些元件之間通訊的路徑、通訊的機制、通訊的預期結果，任務流則描述系統如何使用這些元件和聯結器完成某一項需求。·建造一個系統所作出的最高層次的、以後難以更改的，商業的和技術的決定。在建造一個系統之前會有很多的重要決定需要事先作出，而一旦系統開始進行具體設計甚至建造，這些決定就很難更改甚至無法更改。顯然，這樣的決定必定是有關系統設計成敗的最重要決定，必須經過非常慎重的研究和考察。計算機軟體的歷史開始於五十年代，歷史非常短暫，而相比之下建築工程則從石器時代就開始了，人類在幾千年的建築設計實踐中積累了大量的經驗和教訓。建築設計基本上包含兩點，一是建築風格，二是建築模式。獨特的建築風格和恰當選擇的建築模式，可以使一個獨一無二。下面的照片顯示了中美洲古代瑪雅建築，Chichen-Itza大金字塔，九個巨大的石級堆壘而上，九十一級台階（象徵著四季的天數）奪路而出，塔頂的神殿聳入雲天。所有的數字都如日歷般嚴謹，風格雄渾。難以想像這是石器時代的建築物。 圖1、位於墨西哥Chichen-Itza（在瑪雅語中chi意為嘴chen意為井）的古瑪雅建築。（攝影：作者）軟體與人類的關系是架構師必須面對的核心問題，也是自從軟體進入歷史舞台之後就出現的問題。與此類似地，自從有了建築以來，建築與人類的關系就一直是建築設計師必須面對的核心問題。英國首相丘吉爾說，我們構造建築物，然後建築物構造我們（We shape our buildings, and afterwards our buildings shape us）。英國下議院的會議廳較狹窄，無法使所有的下議院議員面向同一個方向入座，而必須分成兩側入座。丘吉爾認為，議員們入座的時候自然會選擇與自己政見相同的人同時入座，而這就是英國政黨制的起源。Party這個詞的原意就是"方"、"面"。政黨起源的要害就是建築物對人的影響。在軟體設計界曾經有很多人認為功能是最為重要的，形式必須服從功能。與此類似地，在建築學界，現代主義建築流派的開創人之一Louis Sullivan也認為形式應當服從於功能（Forms follows function）。幾乎所有的軟體設計理念都可以在浩如煙海的建築學歷史中找到更為遙遠的歷史回響。最為聞名的，當然就是模式理論和XP理論。架構的目標是什麼正如同軟體本身有其要達到的目標一樣，架構設計要達到的目標是什麼呢？一般而言，軟體架構設計要達到如下的目標：·可靠性（Reliable）。軟體系統對於用戶的商業經營和治理來說極為重要，因此軟體系統必須非常可靠。·安全行（Secure）。軟體系統所承擔的交易的商業價值極高，系統的安全性非常重要。·可擴展性（Scalable）。軟體必須能夠在用戶的使用率、用戶的數目增加很快的情況下，保持合理的性能。只有這樣，才能適應用戶的市場擴展得可能性。 ·可定製化（Customizable）。同樣的一套軟體，可以根據客戶群的不同和市場需求的變化進行調整。·可擴展性（Extensible）。在新技術出現的時候，一個軟體系統應當答應導入新技術，從而對現有系統進行功能和性能的擴展·可維護性（Maintainable）。軟體系統的維護包括兩方面，一是排除現有的錯誤，二是將新的軟體需求反映到現有系統中去。一個易於維護的系統可以有效地降低技術支持的花費
·客戶體驗（Customer Experience）。軟體系統必須易於使用。·市場時機（Time to Market）。軟體用戶要面臨同業競爭，軟體提供商也要面臨同業競爭。以最快的速度爭奪市場先機非常重要。架構的種類根據我們關注的角度不同，可以將架構分成三種：·邏輯架構、軟體系統中元件之間的關系，比如用戶界面，資料庫，外部系統介面，商業邏輯元件，等等。比如下面就是筆者親身經歷過的一個軟體系統的邏輯架構圖 圖2、一個邏輯架構的例子從上面這張圖中可以看出，此系統被劃分成三個邏輯層次，即表象層次，商業層次和數據持久層次。每一個層次都含有多個邏輯元件。比如WEB伺服器層次中有Html服務元件、session服務元件、安全服務元件、系統治理元件等。·物理架構、軟體元件是怎樣放到硬體上的。比如下面這張物理架構圖描述了一個分布於北京和上海的分布式系統的物理架構，圖中所有的元件都是物理設備，包括網路分流器、代理伺服器、WEB伺服器、應用伺服器、報表伺服器、整合伺服器、存儲伺服器、主機等等。 圖3、一個物理架構的例子·系統架構、系統的非功能性特徵，如可擴展性、可靠性、強壯性、靈活性、性能等。系統架構的設計要求架構師具備軟體和硬體的功能和性能的過硬知識，這一工作無疑是架構設計工作中最為困難的工作。此外，從每一個角度上看，都可以看到架構的兩要素：元件劃分和設計決定。 首先，一個軟體系統中的元件首先是邏輯元件。這些邏輯元件如何放到硬體上，以及這些元件如何為整個系統的可擴展性、可靠性、強壯性、靈活性、性能等做出貢獻，是非常重要的信息。其次，進行軟體設計需要做出的決定中，必然會包括邏輯結構、物理結構，以及它們如何影響到系統的所有非功能性特徵。這些決定中會有很多是一旦作出，就很難更改的。根據作者的經驗，一個基於資料庫的系統架構，有多少個數據表，就會有多少頁的架構設計文檔。比如一個中等的資料庫應用系統通常含有一百個左右的數據表，這樣的一個系統設計通常需要有一百頁左右的架構設計文檔。 架構師軟體設計師中有一些技術水平較高、經驗較為豐富的人，他們需要承擔軟體系統的架構設計，也就是需要設計系統的元件如何劃分、元件之間如何發生相互作用，以及系統中邏輯的、物理的、系統的重要決定的作出。這樣的人就是所謂的架構師（Architect）。在很多公司中，架構師不是一個專門的和正式的職務。通常在一個開發小組中，最有經驗的程序員會負責一些架構方面的工作。在一個部門中，最有經驗的項目經理會負責一些架構方面的工作。但是，越來越多的公司體認到架構工作的重要性，並且在不同的組織層次上設置專門的架構師位置，由他們負責不同層次上的邏輯架構、物理架構、系統架構的設計、配置、維護等工作。

『貳』 《軟體架構設計實用方法及實踐》pdf下載在線閱讀全文，求百度網盤雲資源

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『叄』 《》pdf下載在線閱讀，求百度網盤雲資源

《Software Architecture with python》（Anand Balachandran Pillai）電子書網盤下載免費在線閱讀

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書名：Software Architecture with Python

作者：Anand Balachandran Pillai

出版社：Packt Publishing - ebooks Account

出版年份：2017-5-4

頁數：645

作者簡介：Anand Balachandran Pillai是一名工程技術專家，在軟體企業有18年以上的工作經歷，在產品工程、軟體設計、架構設計和相關研究方面具有非常豐富的經驗。他曾獲得印度理工學院機械工程專業的學士學位。曾在Yahoo!、McAfee和Infosys等公司任職，擔任產品開發團隊的首席工程師。他的主要興趣在於軟體性能工程、高可擴展性架構、安全和開源社區等方面。他也經常在Startups工作，擔任首席技術專家或顧問。他還是班加羅爾Python用戶聯盟的奠基人和Python軟體協會（PSF）的會士。Anand現在是Yegii公司的首席架構師。

(評審人)Mike Driscoll從2006年開始使用Python。他喜歡寫一些關於Python的博客，見http://www.blog.pythonlibrary.org/。他曾合著了《the Core Python refcard for DZone》一書，並參與了《Python 3 Object Oriented Programming》、《Python 2.6 Graphics Cookbook》、《Tkinter GUI Application Development Hotshot》的評審工作和其他幾本書的撰寫工作。他最近剛完成《Python 101》的編寫，目前正在寫作他的下一本書。

『肆』 用什麼工具畫 軟體架構設計圖

1、Microsoft Office Visio

Office Visio 是office軟體系列中的負責繪制流程圖和示意圖的軟體，是一款便於IT和商務人員就復雜信息、系統和流程進行可視化處理、分析和交流的軟體。

2、ProcessOn

是一款網頁版的在線作圖工具，優點是無需下載安裝、破解這些破事，同時支持在線協作，可以多人同時對一個文件協作編輯，而且上手比較容易，它提供很多流程圖模版，可以方便的畫出流程圖、思維導圖、原型圖、UML圖。

3、OmniGraffle

OmniGraffle可以用來繪制圖表，流程圖，組織結構圖以及插圖，也可以用來組織頭腦中思考的信息，組織頭腦風暴的結果，繪制心智圖，作為樣式管理器，或設計網頁或PDF文檔的原型。只能於運行在Mac OS X和iPad平台之上。

4、億圖

是一款基於矢量的繪圖工具，包含大量的事例庫和模板庫。可以很方便的繪制各種專業的業務流程圖、組織結構圖、商業圖表、程序流程圖、數據流程圖、工程管理圖、軟體設計圖、網路拓撲圖等等。

5、Axure RP

Axure RP是美國Axure Software Solution公司旗艦產品，是一個專業的快速原型設計工具，讓負責定義需求和規格、設計功能和界面的專家能夠快速創建應用軟體或Web網站的線框圖、流程圖、原型和規格說明文檔。

『伍』 java軟體開發的架構設計

軟體架構作為一個概念，體現在技術和業務兩個方面。
從技術角度來說：軟體架構隨著技術的革新不斷地更新其內容，軟體架構建立於當前技術和一些基本原則的基礎之上。
先說一些基本原則：
分層原則：分層是為了降低軟體深度復雜性而使用的關鍵思想，就像社會有了階級一樣，軟體有了層次結構。
模塊化原則：模塊化是化解軟體廣度復雜的必然手段，模塊化的目的就是讓軟體分工。
介面實現分離原則隨著軟體模塊化的不斷深入改進，面向介面編程而不是面向實現編程可以讓復雜度日趨增高的軟體降低模塊之間的耦合度，從而讓各模塊更輕松改進。從這個原則出發，軟體也從微觀進行了細致的規范化。
還有兩個比較小但很重要的原則：
細節隱藏原則很顯然把復雜問題簡化，把難看的細節隱去，能讓軟體結構更清晰。其實這個原則使用很普遍，java/c++語言中的封裝原則以及設計模式中的Facade(外觀)模式就很能體現這個原則的精神。
依賴倒置原則隨著軟體結構的進一步發展,層與層之間、模塊與模塊之間的依賴逐漸加深，而層、模塊的動態可插拔要求不端增大。依賴倒置原則可看視為介面實現分離原則的深化，根據此原則的精神，軟體進入了工具時代。這個原則有點類似於知名的好萊塢法則：Don't call us, we'll call you。
以上這些原則奠定了我們的軟體架構的價值指標。但軟體架構畢竟是建立在當前技術之上的。而每一代技術都有架構模式。過去的不再說了，讓我們就來看一下當前流行的技術，以及當前我們能採用的架構。
因為面向對象是當前最流行開發技術，且設計模式的大量使用使面向對象的走向成熟，而資料庫是當前最有效的存儲結構、web界面是當前最流行的用戶介面，所以當前最典型的三層次架構就架構在以上幾項技術的基礎之上，用資料庫作存儲層、用面向對象來實現業務層、用web來作為用戶介面層。我們從三層次架構談起：
因為面向對象技術和資料庫技術不適配，所以在標准三層次架構的基礎上，我們增加了數據持久層，來管理O-R雙向映射，但目前一直沒有最理想的實現技術。cmp和entity bean技術因為其實現復雜，功能前景有限，已接近被淘汰的邊緣。JDO及hibernate作為o-r映射的後期之秀，尤其是hibernate，功能相當完備。推薦作為持久層的首選
在業務層，因為當前業務日趨負載，且變動頻繁，所以我們必須有足夠敏捷的技術來保證我們的適應變化的能力，在標准j2ee系統中session bean負責業務處理，且有不錯的性能表現，但採用ejb系統對業務架構模式改變太大，且其復雜而昂貴，業務代碼移植性差。而spring 作為一個bean配置的輕量級架構，漂亮的IOC模式實現，對業務架構影響小，所以推薦作為中間層業務框架。
在用戶結構層,雖然servlet/jsp/jstl/javaBean 能夠實現MVC架構，但終究過於粗糙。struts對MVC架構的實現就比較完美，Taperstry也極好地實現MVC架構，且採用基於事件的方式，非常誘人，惜其不夠成熟，我們仍舊推薦struts作為用戶介面層基礎架構。
因為業務層是三層次架構中最有決定意義的，所以讓我們回到業務層細致地分析一下，在復雜的業務我們常常需要以下基礎服務的一種或幾種：事務一致 性服務acid(tool:jta/jts)、並發加鎖服務concurrent&&lock、池化管理服務cache、訪問控制服務(tool:jaas)、流程式控制制服務workflow、動態實現服務IOC，串列化消息服務(tool:jms)、負載平衡服務blance等。如果我們不採用重量級應用伺服器(如weblogic,websphere,jboss等)及重量級組件(EJB)，我們必須自己實現其中一些服務。雖然我們大 多情況下，不需要所有這些服務，但實現起來卻非易事。幸運的是我們有大量的開源實現代碼，但採用開源代碼卻常常是件不輕松的事。
隨著xml作為結構化信息傳輸和存儲地位日漸重要,一些xml文檔操作工具(DOM,Digester,SAX等)的使用愈發重要，而隨著 xml schema的java binding工具(jaxb,xmlbean等)工具的成熟，採用xml schema來設計xml文檔格式，然後採用java binding來生成java bean 會成為主要編程模式,而這又進一步使數據中心向xml轉移，使在中小數據量上,愈發傾向於以xquery為查詢語言的xml資料庫。現還有一個趨勢， microsoft,ibm等紛紛大量開發中間軟體如(microsoft office之infopath)，可以直接從xml schema 生成錄入頁面等非常實用的功能。還有web service 的廣泛應用，都將對軟體的架構有非常重大的影響。至於面向服務架構(SOA)前景如何，三層次架構什麼時候走入歷史，現還很難定論。
aop的發展也會對軟體架構有很深的影響，但在面向對象架構里，無論aspectJ還是jboss-aop抑是aspectWerks、 nanning都有其自身的嚴重問題：維護性很差，所以說它將很難走遠。也許作為一個很好的思想，它將在web service里大展身手。
rdf,owl作為w3c語義模型的標志性的語言，也很難想像能在當前業務架構發揮太大影響。但如果真如它所聲稱那樣，廣泛地改變著信息的結構。那麼對軟體架構也會有深遠影響。

『陸』 《微服務架構設計模式豆瓣》pdf下載在線閱讀全文，求百度網盤雲資源

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『柒』 架構設計文檔如何編寫求答案

軟體架構設計已經逐漸成為現代軟體開發過程的核心，然而能夠清晰表明架構設計並不是一件容易的事，就面向對象開發而言，RUP 的4+1視圖已在架構設計的撰寫中得到了廣泛的應用和認可。
對於4+1 view的描述有幾個不同版本（或包含的視圖不同，或視圖的名稱不同），文中以Philippe Kruchten, November 1995提出的4+1視圖為准。
4+1視圖包括：邏輯視圖（Logic View），開發視圖（Develop View），進程視圖（Process View），物理視圖（Physical View）和場景視圖（Scenarios）。
4+1視圖不僅便於我們記錄架構設計，實際上它也指導了我們進行架構設計活動的部分過程。
通常我們選擇UML來表現各種視圖，以下列出了UML和各視圖的對應關系
4+1視圖 UML
場景視圖 use case
邏輯視圖 類圖
開發視圖 類圖，組件圖
進程視圖 無完全對應
部署視圖 部署圖
在架構設計穩定中通常不會給出較多的用例描述，這些是在需求穩定中定義。但是往往架構文檔會選擇一些用例，列入文檔中，這些用例和一些非功能性需求一起用以證明架構的有效和正確性。在邏輯視圖中用例的實現是必不可少的一節，盡管架構設計更關注非功能性需求。
融入MDA的思想
對於邏輯視圖和開發視圖所應包含的內容常常會覺得很難區分兩者間的明顯界限。邏輯視圖包含更多的分析模型與實現技術本身相關性應該較少，如業務對象模型及其擴展。而開發視圖則會與實現技術緊密相關。
隨著MDA思想的推廣，在架構設計文檔的撰寫方面也產生了影響，我們不難把MDA的PIM和邏輯視圖聯系起來，而把MDA中的PSM和開發視圖聯系起來。
在編寫邏輯視圖是我們應該描述與技術平台無關的模型，而開發視圖則描述與實現技術平台相關的模型。
如在邏輯視圖中表現的某些實體類，我們會在開發視圖中轉換為EJB組件（實體Bean）。
這種做法不僅有利於我們編寫架構設計文檔，同時更是一種好的架構設計思考流程。

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