软件架构的样式与框架

构架样式(模式，pattern，style)—是对各组件类型和运行控制/数据传送模式的描述。可以把构架样式看作是对构架的一组制约条件，即对各组件类型及其交互模式的限制条件，而这些制约条件就确定了一组或一系列能满足它们的构架。

可以从四个方面理解构架样式：

   • 一组在系统运行时执行一定功能的组件类型。

   • 能够表明在系统运行时组件的相互关系的拓扑结构。

   • 一组语义约束条件的集合。

   • 一组连接件的集合，这些连接件为组件之间的通信提供中介。

 

构架样式是预先定义好的，稍加修改即可在给定环境下使用的“组块”，样式代表了一组已经做出并可重用的设计决策，而且这些决策构成了一个整体。

软件架构样式的种类

 

nWhen we introduce a new style, we will typically first examine its “pure” form.

¨pure architectural style are rarely found in practice
纯粹的体系风格在实际中很难遇到

¨systems in practice

nregularly deviate from the academic definitions of these systems. 循规蹈矩地背离了对这些系统的学术定义

ntypically feature many architectural styles simultaneously
典型地，融合很多体系风格的特色

¨as an architect you must understand the “pure” styles to understand the strength and weaknesses of the style as well as the consequences of deviating from the style
作为一个架构师，你必须理解“纯”的风格。理解它的优点与缺陷，也要理解背离此种风格之后会带来什么结果

 

 

    • 数据流构架

    数据流构架的目标是实现可重用性和可更改性，它的特点是把系统看作是对相继输入数据的一系列变换。它可分成两个子样式：

    成批顺序式—等到一个步骤全部处理完后才能开始下一个步骤，每个处理步骤（组件）是独立的程序，在各个步骤之间，数据是作为一个整体传送的。如传统的磁带处理。Batch Sequential（批处理）

    管道—过滤式 

Pipe-and-Filter

    管道负责数据传递，过滤器对数据进行渐进的转换。如UNIX系统中可以用此方法来过滤文件中一些不需要的字符。

 

演示：dir * | find ???  | sort

 

In a pure data flow system, there is no other interaction between processes在纯数据流系统中，处理之间除了数据交换，没有任何其他的交互。

nThere are variety of variations on this genera theme:

¨how control is exerted (e.g., push versus pull)
如何施加控制（比如：推还是拉）

¨degree of concurrency between processes
并行的程度

¨topology

 

 

 

nComponents: Data Flow Components

¨Interfaces are input ports and output ports
组件接口是输入端口和输出端口

¨Input ports read data; output ports write data
从输入端口读数据，向输出端口写数据

¨Computational model: read data from input ports, compute, write data to output ports
计算模型：从入口读数，计算，然后写到出口

nConnectors: Data Streams

¨Uni-directional（单向）

nusually asynchronous, buffered （通常是异步的，有缓冲）

¨Interfaces are reader and writer roles
接口是reader和writer

¨计算模型: 把数据从writer转向reader

nSystems

¨Arbitrary graphs（任意拓扑结构）

¨Computational model: functional composition（计算模型: 功能组合）

 

    • 虚拟机构架

    虚拟机构架的目标是实现可移植性。虚拟机是模拟硬件功能或抽象软件环境的构架样式。

    虚拟机构架常见的示例有解释程序、基于规则的系统、句法shell程序、命令语言处理器等。

 

    • 调用--返回构架

    调用返回构架一直是大型软件系统的主流构架样式，它的目标是实现系统的可更改性和可扩展性。它有多种子样式：

    主程序-子程序构架

    远程过程调用构架

    面向对象构架

    分层构架