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第2章软件体系结构风格刘伟(Sunny)

教学内容定义01管道和过滤器02数据抽象和面向对象组织03基于事件的隐式调用04分层系统05仓库系统06过程控制环路07C/S风格08三层C/S风格09B/S风格10

定义软件体系结构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。体系结构风格定义了一个系统家族，即一个体系结构定义一个词汇表和一组约束。词汇表中包含一些构件和连接件类型，而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接件组合起来的。体系结构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性，并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。

DefinitionAnarchitecturalstyledefinesafamilyofsystemsintermsofapatternofstructuralorganization.Morespecifically,anarchitecturalstyledefinesavocabularyofcomponentsandconnectortypes,andasetofconstraintsonhowtheycanbecombined.

01数据流风格:批处理序列;管道/过滤器。02调用/返回风格：主程序/子程序；面向对象风格；层次结构。03独立构件风格：进程通讯；事件系统。04虚拟机风格：解释器；基于规则的系统。05仓库风格：数据库系统；超文本系统；黑板系统。06过程控制环路07C/S风格08B/S风格经典的体系结构风格

管道和过滤器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。过滤器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个过滤器的输入。不变量：过滤器虽然可以增量式地处理数据，但是它们是独立的管道和过滤器的正确输出不依赖其顺序实例：编译器，功能程序，并行程序

管道和过滤器

数据的表示方法和它们的相应操作被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通过函数和过程的调用来进行交互010203数据抽象和面向对象组织

数据抽象和面向对象组织

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他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。这种风格的构件是一个模块，这些模块可以是一些过程，又可以是一些事件的集合。不变量：事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响（观察者模式-Observer）实例：数据库管理系统，用户界面0302050104基于事件的隐式调用

基于事件的隐式调用

组织成一个层次结一层都为上一层提供了相应的服务，并且接受下一层提供的服务在分层系统的一些层次中构件实现了虚拟机的功能实例：分层的通信协议分层系统

分层系统

实例：需要使用一些复杂表征的信号处理系统仓库和在系统中很重要的外部构件之间的相互作用构件：中心数据结构（仓库）和一些独立构件的集合CBA仓库系统

仓库系统

01源自于控制理论中的模型框架，将事务处理看成输入、加工、输出、反馈、再输入的一个持续的过程模型。02通过持续性的加工处理过程将输入数据转换成既定属性的“产品”，在工控系统、供电、水利甚至可以推广到商务软件体现的管理模型中。过程控制环路

过程控制环路

在集中式计算技术时代广泛使用的是大型机/小型机计算模型。它是通过一台物理上与宿主机相连接的非智能终端来实现宿主机上的应用程序。20世纪80年代以后，集中式结构逐渐被以PC机为主的微机网络所取代。个人计算机和工作站的采用，永远改变了协作计算模型，从而导致了分散的个人计算模型的产生。C/S风格——产生背景

C/S软件体系结构是基于资源不对等，且为实现共享而提出来的，是20世纪90年代成熟起来的技术，C/S体系结构定义了工作站如何与服务器相连，以实现数据和应用分布到多个处理机上。01C/S体系结构有三个主要组成部分：数据库服务器、客户应用程序和网络。02C/S风格——基本概念

C/S风格——体系结构

数据库安全性的要求；01数据库访问并发性的控制；02数据库前端的客户应用程序的全局数据完整性规则；03数据库的备份和恢复。04服务器C/S风格——任务分配

提供用户与数据库交互的界面；1向数据库服务器提交用户请求并接收来自数据库服务器的信息；2利用客户应用程序对存在于客户端的数据执行应用逻辑要求3客户应用程序C/S风格——任务分配

C/S风格——处理流程

C/S体系结构具有强大的数据操作和事务处理能力，模型思想简单，易于人们理解和接受。系统的客户应用程序和服务器构件分别运行在不同的计算机上，系统中每