架构设计师知识点笔记20181116

1、软件架构风格描述某一特定领域中的系统组织方式和惯用模式，反映了领域中众多系统所共有的构造和语义特征。用户界面设计的根本原那么是从实践中总结出来的一些设计规那么。Theo Maiidel在他的界面设计著作中提出3条“黄金规那么：让用户拥有控制权减少用户的记忆负担保持界面一致IETF集成效劳IntServ)工作组根据效劳质量的不同，把Internet效劳分成了三种类型：保证质量的效劳Guranteed Services)：对带宽、时延、抖动和丢包率提供定量的保证；负载受控的效劳Comrolled-load Services)：提供一种类似于网络欠载情况下的效劳，这是一种定性的指标；尽力而为的效劳B

2、est-Effort)：这是Internet提供的一般效劳，根本上无任何质量保证。在大多数情况下，为测试新系统的性能，用户必须依靠评价程序来评价机器的性能。对于真实程序、核心程序、小型基准程序和合成基准程序来说，其评测程度依次递减。把应用程序中用的最多、最频繁的那局部核心程序作为评价计算机性能的标准程序，称为基准测试程序Benchmark)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；层次构造。 3独立构件风格：进程通信；事件系统。 4虚拟机风格：解释器；基于规那么的系统。 5仓库风格：数据库系统；超文本系统；黑板系统。二、设计模式的六大原那么1.开

3、闭原那么Open Close Principle开闭原那么就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进展扩展的时候，不能去修改原有代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要到达这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会体会到这点2.里氏代换原那么Liskov Substitution PrincipleLSP3.依赖倒转原那么Dependence Inversion Principle4.接口隔离原那么Interface Segregation Principle5.迪米特法那么最少知道原那么Demeter Principle6.

4、合成复用原那么Composite Reuse Principle原那么是尽量使用合成、聚合的方式，而不是使用继承。UML的五种视图：5种视图分别描述系统的一个方面，5种视图组合成UML语言完整的模型。用例视图 用户 描述系统应具备的功能。逻辑视图 设计人员和开发人员 描述用例视图中提出的系统功能的实现。组件视图 开发人员 显示代码组件的组织构造。配置视图 开发人员、系统集成人员、测试人员 显示系统的具体部署。部署是指将系统配置到由计算机和设备组成的物理构造上。并发视图 开发人员、系统集成人员 显示系统的并发性，解决在并发系统中存在的通信和同步问题。UML的九种图：1.用例图use case d

5、iagrams1类图class diagrams2对象图object diagrams1序列图顺序图2协作图Collaboration diagrams4.行为图： 描述系统的动态模型和对象之间的交互关系。1状态图Statechart diagrams2活动图Activity diagrams1构件图Component diagrams2部署图Deployment diagrams创立型模式，就是创立对象的模式，抽象了实例化的过程。它帮助一个系统独立于如何创立、组合和表示它的那些对象。关注的是对象的创立，创立型模式将创立对象的过程进展了抽象，也可以理解为将创立对象的过程进展了封装，作为客户程序

6、仅仅需要去使用对象，而不再关心创立对象过程中的逻辑。构造型模式的作用是解决怎样组装现有的类，设计他们的交互方式，从而到达实现一定的功能的目的。构造型模式包含了对很多问题的解决。例如：扩展性(外观、组成、代理、装饰)封装性(适配器，桥接)。行为型模式涉及到算法和对象间职责的分配，行为模式描述了对象和类的模式，以及它们之间的通信模式，行为型模式刻画了在程序运行时难以跟踪的复杂的控制流。说明什么是数据库建模中的反标准化技术，指出采用反标准化技术能获得哪些益处，可能带来哪些问题。标准化设计后，数据库设计者希望牺牲局部标准化来提高性能，这种从标准化设计的回退方法称为反标准化技术。采用反标准化技术的益处：

7、降低连接操作的需求、降低外码和索引的数目，还可能减少表的数目，能够提高查询效率。可能带来的问题：数据的重复存储，浪费了磁盘空间；可能出现数据的完整性问题，为了保障数据的一致性，增加了数据维护的复杂性，会降低修改速度。1增加冗余列：在多个表中保存一样的列，通过增加数据冗余减少或防止查询时的连接操作。2增加派生列：在表中增加可以由本表或其它表中数据计算生成的列，减少查询时的连接操作并防止计算或使用集合函数。3重新组表：如果许多用户需要查看两个表连接出来的结果数据，那么把这两个表重新组成一个表来减少连接而提高性能。4水平分割表：根据一列或多列数据的值，把数据放到多个独立的表中，主要用于表数据规模很大

8、、表中数据相对独立或数据需要存放到多个介质上时使用。5垂直分割表：对表进展分割，将主键与局部列放到一个表中，主键与其它列放到另一个表中，在查询时减少I/O次数。逻辑视图：主要支持系统的功能需求，即系统提供应最终用户的效劳。在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象，这些抽象主要来自问题领域。逻辑视图。逻辑视图也称为设计视图，它表示了设计模型中在架构方面具有重要意义的局部，即类、子系统、包和用例实现的子集。进程视图：侧重于系统的运行特性，主要关注一些非功能性的需求，例如系统的性能和可用性。进程视图。进程视图是可执行线程和进程作为活动类的建模，它是逻辑视图的一次执行实例，描述了并发与同步构造。开发视

9、图：也称为模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理。物理视图：主要考虑如何把软件映射到硬件上，它通常要考虑到解决系统拓扑构造、系统安装、通信等问题。部署视图。部署视图把构件部署到一组物理节点上，表示软件到硬件的映射和分布构造。场景：可以看作是那些重要系统活动的抽象，它使四个视图有机地联系起来，从某种意义上说，场景是最重要的需求抽象。逻辑视图和开发视图描述系统的静态构造，而进程视图和物理视图描述系统的动态构造。对于不同的软件系统来说，侧重的角度也有所不同。例如，对于管理信息系统来说，比拟侧重于从逻辑视图和开发视图来描述系统，而对于实时控制系统来说，那么比拟注重于从进程视图和物理视图来描述系统。实

10、体类映射需求中的每个实体，实体类保存需要存储在永久存储体中的信息。控制类用于对一个或几个用例所特有的控制行为进展建模，控制对象通常控制其他对象，因此它们的行为具有协调性。边界类用于封装在用例内、外流动的信息或数据流。边界类是一种用于对系统外部环境与其内部运作之间的交互进展建模的类。构造化分析方法的根本思想是自顶向下，逐层分解，把一个大问题分解成假设干个小问题，每个小问题再分解成假设干个更小的问题。经过逐层分解，每个最低层的问题都是足够简单、容易解决的。构造化方法分析模型的核心是数据字典，围绕这个核心，有三个层次的模型，分别是数据模型、功能模型和行为模型(也称为状态模型)。在实际工作中，一般使用

11、E-R图表示数据模型，用DFD表示功能模型，用状态转换图表示行为模型。这三个模型有着密切的关系，它们的建立不具有严格的时序性，而是一个迭代的过程基于软件架构的开发(Architecture Based Software Development，ABSD)强调由商业、质量和功能需求的组合驱动软件架构设计。它强调采用视角和视图来描述软件架构，采用用例和质量属性场景来描述需求面向对象的分析模型主要由顶层架构图、用例与用例图和领域概念模型构成设计模型那么包含以包图表示的软件体系机构图、以交互图表示的用例实现图、完整准确的类图、描述复杂对象的状态图和用以描述流程化处理过程的活动图等状态图：用来描述一个特

12、定对象的所有可能状态以及其引起状态转移的事件。活动图：用来描述操作的行为，也用于描述用例和对象内部的工作过程。两者有本质区别：状态图和活动图用于不同的目的，状态图着重描述一系列的状态及状态间的转移，状态间的变迁需要外部事件的触发。活动图用于捕获动作及动作的结果，活动图中一个活动完毕将立即进入下一个活动，是内部处理驱动的流程。MVC架构风格最初是Smalltalk-80中用来构建用户界面时采用的架构设计风格。其中M代表模型(Model)，V代表视图(View)，C代表控制器(Controller)。在该风格中，模型表示待展示的对象，视图表示模型的展示，并能接收用户的输入数据，但是它不进展任何实际

13、业务处理，控制器负责把用户的动作转成针对模型的操作。模型通过更新视图的数据来反映自身的变化。EJB中Bean分这三种类型：Session Bean, Entity Bean, Message-Driven Bean.Session Bean的职责：维护一个短暂会话，当客户端执行完成后，Session Bean和它的数据会消失。Entity Bean的职责：维护一行持久稳固的数据，如果客户端终止或者效劳完毕，底层的效劳会负责entity Bean数据的存储。Message-Driven Bean的职责：结合了Session Bean 和JMS，允许异步接收消息。在EJB里面，会话Bean分为两种

14、，一种是有状态的会话Bean，另一种是无状态的会话Bean，本节主要讲解一下两者之间的区别。对于有状态的会话Bean，这种情况属于，效劳端与你单独开辟了一块空间与你进展交互。而客户端感觉效劳端单独为他自己效劳似的。而无状态的会话Bean，那么效劳端不提供了一个资源但是谁用都行，他不负责。所以客户端在使用的时候，那么会感到这个效劳 与其他人共享似的。1.有状态会话bean ：每个用户有自己特有的一个实例，在用户的生存期内，bean保持了用户的信息，即“有状态；一旦用户灭亡调用完毕或实例完毕，bean的生命期也告完毕。即每个用户最初都会得到一个初始的bean。 2.无状态会话bean ：bean一

15、旦实例化就被加进会话池中，各个用户都可以共用。即使用户已经消亡，bean 的生命期也不一定完毕，它可能依然存在于会话池中，供其他用户调用。由于没有特定的用户，那么也就不能保持某一用户的状态，所以叫无状态bean。但无状态会话bean 并非没有状态，如果它有自己的属性变量，那么这些变量就会受到所有调用它的用户的影响，这是在实际应用中必须注意的1概念模式。概念模式模式、逻辑模式是数据库中全体数据的逻辑构造和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。一个数据库只有一个概念模式 数据库系统概念模式通常还包含有访问控制、保密定义、完整性检查等方面的内容，以及概念/物理之间的映射。2外模式。外模式子模式、用户

16、模式用以描述用户看到或使用的那局部数据的逻辑构造，用户根据外模式用数据操作语句或应用程序去操作数据库中的数据。外模式主要描述组成用户视图的各个记录的组成、相互关系、数据项的特征、数据的平安性和完整性约束条件。3内模式。内模式是数据物理构造和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。内模式定义的是存储记录的类型、存储域的表示以及存储记录的物理顺序，指引元、索引和存储路径等数据的存储组织。SOA 是一种应用程序架构，在这种架构中，所有功能都定义为独立的效劳，这些效劳带有定义明确的可调用接口，能够以定义好的顺序调用这些效劳来形成业务流程。SOA 是一种 C/S 架构的软

17、件设计方法，应用由效劳和效劳使用者组成，SOA 与大多数通用的 C/S 架构模型不同之处，在于它着重强调构件的松散耦合，并使用独立的标准接口。在 SOA 模型中，所有的功能都定义成了独立的效劳。效劳之间通过交互和协调完成业务的整体逻辑。所有的效劳通过效劳总线或流程管理器来连接。这种松散耦合的架构使得各效劳在交互过程中无需考虑双方的内部实现细节，以及部署在什么平台上在采用 Web Service 作为 SOA 的实现技术时，应用系统大致可以分为六个层次，分别是底层传输层、效劳通信协议层、效劳描述层、 效劳层、业务流程层和效劳注册层。 1底层传输层。底层传输层主要负责消息的传输机制，HTTP、JM

18、SJava Messaging Service，Java 消息效劳和 SMTP 都可以作为效劳的消息传输协议，其中 HTTP 使用最广。 2效劳通信协议层。效劳通信协议层的主要功能是描述并定义效劳之间进展消息传递所需的技术标准，常用的标准是 SOAP 和 REST 协议。 3效劳描述层。效劳描述层主要以一种统一的方式描述效劳的接口与消息交换方式，相关的标准是 WSDL。 4效劳层。效劳层的主要功能是将遗留系统进展包装，并通过发布的 WSDL 接口描述被定位和调用。 5业务流程层。业务流程层的主要功能是支持效劳发现，效劳调用和点到点的效劳调用，并将业务流程从效劳的底层调用抽象出来。6效劳注册层的

19、主要功能是使效劳提供者能够通过 WSDL 发布效劳定义，并支持效劳请求者查找所需的效劳信息。相关的标准是 UDDI。在一个复杂的企业计算环境中，如果效劳提供者和效劳请求者之间采用直接的端到端的交互，那么随着企业信息系统的增加和复杂度的提高，系统之间的关联会逐渐变得非常复杂，形成一个网状构造，这将带来昂贵的系统维护费用，同时也使得 IT 根底设施的复用变得困难重重。ESB 提供了一种根底设施，消除了效劳请求者与效劳提供者之间的直接连接，使得效劳请求者与效劳提供者之间进一步解耦。ESB 是由中间件技术实现并支持 SOA的一组根底架构，是传统中间件技术与 XML、 Web Service 等技术结合

20、的产物，是在整个企业集成架构下的面向效劳的企业应用集成机制。具体来说，ESB 具有以下功能： 1支持异构环境中的效劳、消息和基于事件的交互，并且具有适当的效劳级别和可管理性。 2通过使用 ESB，可以在几乎不更改代码的情况下，以一种无缝的非侵入方式使现有系统具有全新的效劳接口，并能够在部署环境中支持任何标准。 3充当缓冲器的 ESB负责在诸多效劳之间转换业务逻辑和数据格式与效劳逻辑相别离，从而使不同的系统可以同时使用同一个效劳，不用在系统或数据发生变化时，改动效劳代码。 4在更高的层次，ESB 还提供诸如效劳代理和协议转换等功能。允许在多种形式下通过像 HTTP、SOAP 和 JMS 总线的多

21、种传输方式，主要是以网络效劳的形式，为发表、注册、发现和使用企业效劳或界面提供根底设施。 5提供可配置的消息转换翻译机制和基于消息内容的消息路由效劳，传输消息到不同的目的地。 6提供平安和拥有者机制，以保证消息和效劳使用的认证、授权和完整性。系统架构风险是指架构设计中潜在的、存在问题的架构决策所带来的隐患。敏感点是为了实现某种特定质量属性，一个或多个系统组件所具有的特性。权衡点是影响多个质量属性，并对多个质量属性来说都是敏感点的系统属性。JRP是一个通过高度组织的群体会议来分析企业内的问题并获取需求的过程，它是联合应用开发JAD)的-局部。JRP的主要意图是收集需求，而不是对需求进展分析和验证

22、。实施JRP时应把握以下主要原那么：在JRP实施之前，应制定详细的议程，并严格遵照议程进展；按照既定的时间安排进展；尽量完整地记录会议期间的内容；在讨论期间尽量防止使用专业术语；充分运用解决冲突的技能；会议期间应设置充分的间歇时间；鼓励团队取得-致意见；保证参加JRP的所有人员能够遵守实现约定的规那么。构造化分析方法的根本思想是自顶向下，逐层分解，把一个大问题分解成假设干个小问题，每个小问题再分解成假设干个更小的问题。经过逐层分解，每个最低层的问题都是足够简单、容易解决的。构造化方法分析模型的核心是数据字典，围绕这个核心，有三个层次的模型，分别是数据模型、功能模型和行为模型也称为状态模型。在实

23、际工作中，一般使用E-R图表示数据模型，用DFD表示功能模型，用状态转换图表示行为模型。这三个模型有着密切的关系，它们的建立不具有严格的时序性，而是一个迭代的过程。逻辑视图。逻辑视图也称为设计视图，它表示了设计模型中在架构方面具有重要意义的局部，即类、子系统、包和用例实现的子集。进程视图。进程视图是可执行线程和进程作为活动类的建模，它是逻辑视图的一次执行实例，描述了并发与同步构造。实现视图。实现视图对组成基于系统的物理代码的文件和构件进展建模。部署视图。部署视图把构件部署到一组物理节点上，表示软件到硬件的映射和分布构造。用例视图。用例视图是最根本的需求分析模型。软件架构设计是降低本钱、改良质量

24、、按时和按需交付产品的关键因素。软件架构设计能够满足系统的性能、平安性、可维护性等品质；软件架构设计能够帮助工程干系人Stakeholder)更好地理解软件构造：软件架构设计能够有效地管理系统的复杂性，并降低系统维护费用；软件架构设计对系统开发具有指导性：软件架构设计为系统复用奠定的根底；软件架构设计能够支持冲突分析。需要注意的是，软件架构设计与系统需求是直交的，两者并无必然联系。架构权衡分析方法是一种系统架构评估方法，主要在系统开发之前，针对性能、可用性、平安性和可修改性等质量属性进展评价和折中。ATAM可以分为4个主要的活动阶段，包括需求收集、架构视图描述、属性模型构造和分析、架构决策与折

25、中，整个评估过程强调以属性作为架构评估的核心概念。题目中提到“某软件公司采用ATAM进展软件架构评估，在评估过程中识别出了多个关于质量属性的描述。其中，系统在进展文件保存操作时，应该与Windows系统的操作方式保持一致。与用户所熟悉的操作方式，操作界面保持一致，这是一种减轻用户记忆负担，降低学习本钱的做法，这有利于提高系统的易用性。“系统应该提供一个开放的API接口，支持远程对系统的行为进展控制与调试，在此处，我们注意到描述的核心落在“支持远程对系统的行为进展控制与调试上了，而调试是在测试之后准确定位系统错误的一种机制，所以这种做法有利于提高系统的可测试性。最后的两空也是考概念：在识别出上述

26、描述后，通常采用效用树对质量属性的描述进展刻画与排序。在评估过程中，权衡点是一个会影响多个质量属性的架构设计决策。SAAMATAM特定目标通过程序文档验证体系构造，注重发现潜在问题，可用于评价单系统或进展多系统比拟确定在多个质量属性之间折中的必要性评估技术场景技术场景技术、启发式分析方法质量属性可修改性是主要分析内容性能、可用性、平安性和可修改性风险承当者所有参与者场景和需求收集过程中，相关人体系构造描述围绕功能、构造和分配描述5个根本构造及其映射关系方法活动场景开发、体系构造描述、单个场景评估、场景交互和总体评估场景和需求收集、体系构造视图和场景实现、属性模型构造和分析、折中知识库可复用性不涉及有基于属性的体系模型，可复用方法验证应用领域空中交通管制系统、嵌入式音频系统、修正控制系统仍处于研究中属性子属性作用及要点性能效率指标：处理任务所需时间或单位时间内的处理量可靠性容错出现错误后仍能保证系统争取运行，且自行修正错误强健性错误不对系统产生影响，按既定程序忽略错误可用性正常运行的时间比例平安性系统向合法用户提供效劳并阻止非法用户的能力可修改性可维护性局部修复使故障对架构的负面影响最小化可拓展性因松散耦合更易实现新特性/功能，不影响架构构造重组不影响主体进展的灵活配置可移植性适用于多样的环境硬件平台、语言、操作系统等功能性需求的