清华李千目老师软件体系结构课件全集

### 软件体系结构概览 软件体系结构是指软件的高层结构，包括软件系统中各元素的组织、这些元素之间的关系以及这些元素与环境之间的关系。它涉及设计软件系统的核心组织，是一种抽象的设计，将系统分解为相互作用的组件、组件之间如何相互作用以及控制这些相互作用的原则。 ### 清华李千目老师的课程内容 #### 绪论和概述 绪论部分一般会介绍软件体系结构的基本概念、重要性以及与软件设计的区别。老师可能会解释体系结构对于软件质量属性（如性能、安全性、可维护性等）的影响以及如何在项目初期做出关键的设计决策。 #### Kruchten的4+1模型描述软件体系结构 Kruchten的4+1模型是一种广泛采用的软件体系结构表达方式，它将软件体系结构分为五个视图： 1. 逻辑视图（Logical View）：关注系统功能，如何通过对象或组件来实现这些功能。 2. 开发视图（Development View）：考虑软件模块及其相互依赖关系，通常与软件的实际代码结构相一致。 3. 物理视图（Physical View）：阐述系统的物理部署，包括软件如何在硬件上分布。 4. 过程视图（Process View）：展示系统中的并发和同步机制以及进程和线程结构。 5. 场景+（Scenarios+）：它是连接上述四个视图的粘合剂，通过用例场景来描述系统行为，指导其他视图的设计。 #### 体系选择矩阵法 体系选择矩阵法是一种帮助系统分析师和架构师在多个软件体系结构中做出选择的方法。它涉及创建一个包含所有评价标准的矩阵，比如性能、成本、可用性、可扩展性等，并对各种体系结构方案进行打分，最后通过加权评估来确定最佳选择。 #### 事件驱动 事件驱动体系结构是一种编程范式，其中的控制流程由事件或消息驱动。它通常适用于需要高度解耦组件的应用程序，比如用户界面、网络通信等。在这种架构中，当一个事件发生时，系统会做出响应，执行相应的处理程序。 #### 管道过滤 管道过滤体系结构是一种数据流模型，它将处理过程分解为一系列阶段。每个阶段通常由一个过滤器完成，过滤器处理输入数据并生成输出数据，然后将输出通过管道发送到下一个过滤器。这种模式在文本处理、多媒体处理等数据密集型任务中非常有用。 #### 仓库和黑板 仓库体系结构是一种通过一个共享的、持久的数据结构（即“仓库”）来协调多个应用组件的体系结构。黑板模型则是仓库体系结构的一种变体，它特别适用于复杂问题的求解，其中各个组件根据数据的变化来进行计算。 #### 软件的生命周期 软件的生命周期指的是软件从概念产生到最终退役的整个过程。这个周期包括需求分析、设计、实现、测试、部署、运行维护和最终退役。在体系结构设计中需要考虑软件生命周期的各个阶段，确保体系结构能够在整个生命周期中持续满足软件质量要求。 #### 异质体系结构 异质体系结构是指由多种不同类型的硬件和软件组成的系统。在多平台、多设备的应用中，异质体系结构是常见的情况。体系结构设计时需要考虑如何使得不同的系统组件能够有效地协同工作。 #### 软件设计的风险 软件设计的风险指的是可能导致项目失败或质量降低的各种不确定因素。包括但不限于需求不明确、技术选型不当、设计过于复杂难以维护等问题。在软件体系结构设计阶段识别和缓解这些风险至关重要。 以上概述了软件体系结构的基础知识点，并通过清华李千目老师的课件内容进一步细化了各个方向的专业知识。在学习时，要特别注意体系结构模式的选择、实施和优化，以及如何将理论应用于实际问题中，从而设计出高效、稳定、可扩展的软件系统。