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軟件架構(gòu)設(shè)計工具（軟件架構(gòu)設(shè)計工具有哪些）

發(fā)布時間：2023-04-07 09:48:56 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 61

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于軟件架構(gòu)設(shè)計工具的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、如何描述一款產(chǎn)品的軟件架構(gòu)設(shè)計？
2、CATIA.CAA是什么?
3、如何進(jìn)行軟件架構(gòu)設(shè)計？
4、java軟件開發(fā)的架構(gòu)設(shè)計

軟件架構(gòu)設(shè)計工具（軟件架構(gòu)設(shè)計工具有哪些）

一、如何描述一款產(chǎn)品的軟件架構(gòu)設(shè)計？

作為一名多次做過報告的架構(gòu)設(shè)計師，我給出一些我的看法。

如果可以使用圖形的話，給你兩個方案：第一是使用專業(yè)圖形，如UML圖，頂層架構(gòu)圖，時序圖（好吧，這個包含于UML）等。非常適合專業(yè)人士之間交流。第二是使用XMIND（或者類似軟件），站在產(chǎn)品角度，通過XMIND來描述產(chǎn)品各個模塊功能及聯(lián)系。

如果不可以使用圖形的話，也給你兩個方案：第一是你的受眾（就是看你報告的人）的專業(yè)素養(yǎng)較高，那么你可通過將系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)的拆分（橫+縱），如Web服務(wù)端的接入層，應(yīng)用層，服務(wù)層，數(shù)據(jù)層等方式進(jìn)行分層匯報。第二是你的受眾的專業(yè)素養(yǎng)較低，那你需要從多個維度來對你的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行描述，并做出一些生動的例子輔證。

當(dāng)然，最好的方式就是圖形加一定的文字描述。如果時間充裕的話，你還可以建立對應(yīng)動態(tài)圖片，來說明。

（純手打，如果幫助到你，希望點個贊。）

二、CATIA.CAA是什么?

隨著CATIA軟件應(yīng)用領(lǐng)域的日益普及和深入，用戶對軟件功能和性能的要求不斷提高，以及增加對軟件個性化服務(wù)要求，CATIA V5開放了大部分接口，提供了良好的開放性的二次開發(fā)平臺。CATIA接口通過兩種方式與外部程序通信：進(jìn)程內(nèi)應(yīng)用程序方式和進(jìn)程外應(yīng)用程序方式。對CATIA進(jìn)行二次開發(fā)一共有四種方式：Automation API，Knowledge Ware，Interactive User Defined Feature和 CAA V5 C++ And Java API。

組件應(yīng)用架構(gòu)（Component Application Architecture，CAA）是Dassault Systemes產(chǎn)品擴(kuò)展和客戶進(jìn)行二次開發(fā)的強(qiáng)有力的工具。Dassault Systemes利用可擴(kuò)展的模塊化開發(fā)架構(gòu)CAA，使得全球諸多開發(fā)商可以參與Dassault Systemes的研發(fā)。對客戶而言，CAA可以進(jìn)行從簡單到復(fù)雜的二次開發(fā)工作，而且和原系統(tǒng)的結(jié)合非常緊密，如果沒有特別的說明，無法把客戶所研發(fā)的功能從原系統(tǒng)中區(qū)分出來，這非常利于用戶的使用和集成。

CAA采用面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計作為軟件開發(fā)設(shè)計的主流，有很多好處：可復(fù)用性、抽象性、封裝性等。CAA的開發(fā)可以看作是其組件對象的組合和擴(kuò)展。

CAA采用組件對象模型（COM）和對象的連接與嵌入（OLE）技術(shù)。COM作為一種軟件架構(gòu)具備了更好的模塊獨立性、可擴(kuò)展性，使CAA的程序設(shè)計更加容易且趨于標(biāo)準(zhǔn)化，而且程序的代碼更加簡潔明了。在CAA架構(gòu)的支撐之下，Dassault Systemes系統(tǒng)可以像搭積木一樣建立起來，這種結(jié)構(gòu)非常有利于系統(tǒng)的壯大和發(fā)展。

三、如何進(jìn)行軟件架構(gòu)設(shè)計？

軟件架構(gòu)設(shè)計的幾個步驟 1、分析需求和理解業(yè)務(wù)模型（或領(lǐng)域建模），并選定關(guān)鍵Use case。軟件的需求，可以分為從用戶視角和開發(fā)人員視角來看，從用戶的角度看，又可以分為功能性和非功能性需求，我們必須從不同的視角和級別去全面的認(rèn)識需求并分析需求，理解業(yè)務(wù)模型。實踐表明，常常被我們忽視的非功能性需求常常會導(dǎo)致整個項目失敗。理解業(yè)務(wù)需求最好的方式莫過于進(jìn)行領(lǐng)域建模，領(lǐng)域建模與需求分析往往是交替穿叉進(jìn)行的，領(lǐng)域建模主要有以下三個方面的作用： ◆探索復(fù)雜問題，弄清領(lǐng)域知識。Martin Fowler曾經(jīng)說過，他采用面向?qū)ο蠓椒ㄗ畲蟮暮锰幘褪撬兄诮鉀Q更為復(fù)雜的問題。領(lǐng)域建模本身作為輔助思維的工具，幫助我們將注意力始終保持在最為重要的業(yè)務(wù)概念及其關(guān)系上，使我們能夠不斷深入地，系統(tǒng)的對需求進(jìn)行分析和認(rèn)識。領(lǐng)域建模往往是一個從模糊到清晰，從零散到系統(tǒng)的過程。 ◆決定功能范圍，影響可擴(kuò)展性。任何模型都是對現(xiàn)實世界某種程序的抽象，這種抽象就會忽略某一些東西，例如忽略對象的屬性和對象間的關(guān)系，而這些忽略往往都是帶有一定的目的性的，這種忽略就決定了功能的范圍。模型揭示了各種功能背后的結(jié)構(gòu)，如果說定義功能相當(dāng)于“拍照片”的話，那么領(lǐng)域建模就相當(dāng)于“做透視”，更加關(guān)注問題領(lǐng)域的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于對問題領(lǐng)域進(jìn)行了一定的抽象，良好的領(lǐng)域模型不僅能很好的支持現(xiàn)有的功能，而且還可以在一定程度上支持未來可能出現(xiàn)的新需求，體現(xiàn)良好的可擴(kuò)展性。 ◆提供交流基礎(chǔ)，促進(jìn)有效溝通。領(lǐng)域建模通常會使用UML圖作為呈現(xiàn)的方式，這樣為我們的溝通提供了方便。當(dāng)然，有時候文字在描述某些特定領(lǐng)域的問題時可能更適合，可以靈活運(yùn)用。在我們公司的實際軟件開發(fā)流程中，往往領(lǐng)域建模缺少這一環(huán)節(jié)，這可能是在以后的工作中需要進(jìn)一步提高之處。雖然我們總是期望架構(gòu)設(shè)計師能全面掌握需求，但由于時間和精力的限制，擺在我們面前的現(xiàn)實就是架構(gòu)設(shè)計師沒有時間對所有需求進(jìn)行深入分析，所以我們的策略就是“把好鋼用在刀刃上”，即把大部分時間和精力花在對決定架構(gòu)最重要的關(guān)鍵需求上。在選擇關(guān)鍵需求時要注意：高優(yōu)先級的需求往往是從用戶的角度來看的，可能并不是真正的關(guān)鍵需求。在《RUP實踐者指南》一書中向我們講述了如何確定關(guān)鍵功能需求？A.作為應(yīng)用程序的核心或?qū)崿F(xiàn)了系統(tǒng)的主要接口的功能，B.必須被實現(xiàn)的功能，即如果這些功能不被實現(xiàn)，則開發(fā)出來的軟件就失去了價值，C.覆蓋了系統(tǒng)架構(gòu)的一些方面，但沒有被其他重要的Use case覆蓋到的功能。 2、分別從各個視角來考慮軟件架構(gòu)的方方面面。軟件的架構(gòu)設(shè)計必須考慮到各方面，根據(jù)前期工作確立的領(lǐng)域模型，關(guān)鍵需求，系統(tǒng)約束等進(jìn)行設(shè)計，必須從系統(tǒng)用戶，開發(fā)人員，系統(tǒng)管理員，部署管理員，數(shù)據(jù)管理員等人員的角度去分析并解決問題。比如說，如果我們的運(yùn)行架構(gòu)采用Cluster方式時，就必須小心Cache和Session等的使用；如果我們的業(yè)務(wù)邏輯要求我們要操作多個數(shù)據(jù)庫時，就要考慮采用支持二階段事務(wù)提交的方式。只有將這些方方面面的問題都考慮到了，這樣的架構(gòu)設(shè)計才是完整的。至于每一個視圖中，我們應(yīng)該設(shè)計到什么細(xì)節(jié)這一問題，實際上與整個項目的過程定義有關(guān)。例如，如果我們有專門安排數(shù)據(jù)庫概要設(shè)計的活動，那我們在架構(gòu)設(shè)計的過程中就可以只需要關(guān)注更高層次的數(shù)據(jù)庫特性及數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系，而每一張表的數(shù)據(jù)字典可以在后續(xù)的相關(guān)活動中進(jìn)行設(shè)計，但如果沒有這樣的活動，那我們就要細(xì)化到每一張表的每一個欄位，以及表之間的關(guān)系。 3、解決技術(shù)面的重點問題和難題在軟件架構(gòu)設(shè)計的過程中，我們往往會需要攻克一些技術(shù)面的重點問題和難題，這完全是一項極其需要扎實的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗支撐的工作。例如，我們?nèi)绾翁岣哒麄€系統(tǒng)的性能？如何能很好的導(dǎo)出極其復(fù)雜的“中國式報表”（一般比西方國家產(chǎn)出的報表要復(fù)雜很多，而且很多開源的BI類的框架并不能完全解決問題）？當(dāng)遇到確實是很困難的問題，可以去百度一下或Google一下，也可以去請教公司的資深技術(shù)人員或?qū)＜?，或者召開小范圍的技術(shù)專題討論會議，采用腦力激蕩的方法試著找找答案，這樣才能提高工作的效率。 4、召開架構(gòu)設(shè)計評審會議進(jìn)行同行評審。架構(gòu)設(shè)計評審是極其重要的一環(huán)，我曾將其形容為“七種武器”中的離別鉤，就是因為在會議上，同行們可能會提很多問題或意見，而且很多意見很尖銳，所以一定要虛心接受，并做好記錄，正所謂“良藥苦口利于病，忠言逆耳利于行”。在評審會議之前，我們要完成很多準(zhǔn)備工作，最好是能準(zhǔn)備一份簡明扼要的電子簡報，把最重要的問題列出來，這樣在進(jìn)行評審會議時，就不會漫無目的，在會議前就將這些資料發(fā)給與會人員，請他們抽空先了解一下，在會議進(jìn)行時，要學(xué)會控制會議的進(jìn)度，提高會議的效率。 5、針對關(guān)鍵Use case在設(shè)計的架構(gòu)上實現(xiàn)功能來驗證架構(gòu)。對于架構(gòu)設(shè)計的驗證也是一項十分重要的工作，其驗證技術(shù)有很多種，在我們公司通常會采用Sample的形式，即XP中所說的迭代0，RUP中所說的切片。這樣做的好處是既可以從實際的產(chǎn)品角度出發(fā)來有效的驗證架構(gòu)是否滿足要求，又可以比拋棄型原型驗證技術(shù)節(jié)省成本。這個Sample絕不是我們在解決架構(gòu)設(shè)計中的問題時拿來做實驗的一些代碼的拼湊，而是完整的實現(xiàn)某一關(guān)鍵Use case的符合架構(gòu)設(shè)計和一系列規(guī)范的可交付的代碼及相關(guān)文檔。同時，這個Sample可以作為你在給大家講解或培訓(xùn)架構(gòu)時的教材，也可以作為開發(fā)人員使用此架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)的藍(lán)本，甚至是只需要復(fù)制粘貼，加上簡單的修改即可。 6、交付給客戶Review。這一環(huán)節(jié)，在很多公司可能并不存在，因為他們的軟件架構(gòu)并不一定需要客戶Review，但像我們這種做服務(wù)的公司，最重要的就是客尊，落實到軟件架構(gòu)設(shè)計這一活動，就是讓客戶理解并接受你的架構(gòu)設(shè)計方案，同時，客戶也會起到幫你驗證架構(gòu)的作用。通常，我們的架構(gòu)得到客戶的認(rèn)可后，便可進(jìn)入大規(guī)模的開發(fā)。在交付給客戶Review時，通常

四、java軟件開發(fā)的架構(gòu)設(shè)計

軟件架構(gòu)作為一個概念，體現(xiàn)在技術(shù)和業(yè)務(wù)兩個方面。

從技術(shù)角度來說：軟件架構(gòu)隨著技術(shù)的革新不斷地更新其內(nèi)容，軟件架構(gòu)建立于當(dāng)前技術(shù)和一些基本原則的基礎(chǔ)之上。

先說一些基本原則：

分層原則：分層是為了降低軟件深度復(fù)雜性而使用的關(guān)鍵思想，就像社會有了階級一樣，軟件有了層次結(jié)構(gòu)。

模塊化原則：模塊化是化解軟件廣度復(fù)雜的必然手段，模塊化的目的就是讓軟件分工。

接口實現(xiàn)分離原則隨著軟件模塊化的不斷深入改進(jìn)，面向接口編程而不是面向?qū)崿F(xiàn)編程可以讓復(fù)雜度日趨增高的軟件降低模塊之間的耦合度，從而讓各模塊更輕松改進(jìn)。從這個原則出發(fā)，軟件也從微觀進(jìn)行了細(xì)致的規(guī)范化。

還有兩個比較小但很重要的原則：

細(xì)節(jié)隱藏原則很顯然把復(fù)雜問題簡化，把難看的細(xì)節(jié)隱去，能讓軟件結(jié)構(gòu)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(shè)計模式中的Facade(外觀)模式就很能體現(xiàn)這個原則的精神。

依賴倒置原則隨著軟件結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)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(tài)可插拔要求不端增大。依賴倒置原則可看視為接口實現(xiàn)分離原則的深化，根據(jù)此原則的精神，軟件進(jìn)入了工具時代。這個原則有點類似于知名的好萊塢法則：Don't call us, we'll call you。

以上這些原則奠定了我們的軟件架構(gòu)的價值指標(biāo)。但軟件架構(gòu)畢竟是建立在當(dāng)前技術(shù)之上的。而每一代技術(shù)都有架構(gòu)模式。過去的不再說了，讓我們就來看一下當(dāng)前流行的技術(shù)，以及當(dāng)前我們能采用的架構(gòu)。

因為面向?qū)ο笫钱?dāng)前最流行開發(fā)技術(shù)，且設(shè)計模式的大量使用使面向?qū)ο蟮淖呦虺墒?，而?shù)據(jù)庫是當(dāng)前最有效的存儲結(jié)構(gòu)、web界面是當(dāng)前最流行的用戶接口，所以當(dāng)前最典型的三層次架構(gòu)就架構(gòu)在以上幾項技術(shù)的基礎(chǔ)之上，用數(shù)據(jù)庫作存儲層、用面向?qū)ο髞韺崿F(xiàn)業(yè)務(wù)層、用web來作為用戶接口層。我們從三層次架構(gòu)談起：

因為面向?qū)ο蠹夹g(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)不適配，所以在標(biāo)準(zhǔn)三層次架構(gòu)的基礎(chǔ)上，我們增加了數(shù)據(jù)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(xiàn)技術(shù)。cmp和entity bean技術(shù)因為其實現(xiàn)復(fù)雜，功能前景有限，已接近被淘汰的邊緣。JDO及hibernate作為o-r映射的后期之秀，尤其是hibernate，功能相當(dāng)完備。推薦作為持久層的首選

在業(yè)務(wù)層，因為當(dāng)前業(yè)務(wù)日趨負(fù)載，且變動頻繁，所以我們必須有足夠敏捷的技術(shù)來保證我們的適應(yīng)變化的能力，在標(biāo)準(zhǔn)j2ee系統(tǒng)中session bean負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理，且有不錯的性能表現(xiàn)，但采用ejb系統(tǒng)對業(yè)務(wù)架構(gòu)模式改變太大，且其復(fù)雜而昂貴，業(yè)務(wù)代碼移植性差。而spring 作為一個bean配置的輕量級架構(gòu)，漂亮的IOC模式實現(xiàn)，對業(yè)務(wù)架構(gòu)影響小，所以推薦作為中間層業(yè)務(wù)框架。

在用戶結(jié)構(gòu)層,雖然servlet/jsp/jstl/javaBean 能夠?qū)崿F(xiàn)MVC架構(gòu)，但終究過于粗糙。struts對MVC架構(gòu)的實現(xiàn)就比較完美，Taperstry也極好地實現(xiàn)MVC架構(gòu)，且采用基于事件的方式，非常誘人，惜其不夠成熟，我們?nèi)耘f推薦struts作為用戶接口層基礎(chǔ)架構(gòu)。

因為業(yè)務(wù)層是三層次架構(gòu)中最有決定意義的，所以讓我們回到業(yè)務(wù)層細(xì)致地分析一下，在復(fù)雜的業(yè)務(wù)我們常常需要以下基礎(chǔ)服務(wù)的一種或幾種：事務(wù)一致性服務(wù)acid(tool:jta/jts)、并發(fā)加鎖服務(wù)concurrent&&lock、池化管理服務(wù)cache、訪問控制服務(wù)(tool:jaas)、流程控制服務(wù)workflow、動態(tài)實現(xiàn)服務(wù)IOC，串行化消息服務(wù)(tool:jms)、負(fù)載平衡服務(wù)blance等。如果我們不采用重量級應(yīng)用服務(wù)器(如weblogic,websphere,jboss等)及重量級組件(EJB)，我們必須自己實現(xiàn)其中一些服務(wù)。雖然我們大多情況下，不需要所有這些服務(wù)，但實現(xiàn)起來卻非易事。幸運(yùn)的是我們有大量的開源實現(xiàn)代碼，但采用開源代碼卻常常是件不輕松的事。

隨著xml作為結(jié)構(gòu)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(fā)重要，而隨著 xml schema的java binding工具(jaxb,xmlbean等)工具的成熟，采用xml schema來設(shè)計xml文檔格式，然后采用java binding來生成java bean 會成為主要編程模式,而這又進(jìn)一步使數(shù)據(jù)中心向xml轉(zhuǎn)移，使在中小數(shù)據(jù)量上,愈發(fā)傾向于以xquery為查詢語言的xml數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)還有一個趨勢， microsoft,ibm等紛紛大量開發(fā)中間軟件如(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(yīng)用，都將對軟件的架構(gòu)有非常重大的影響。至于面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)前景如何，三層次架構(gòu)什么時候走入歷史，現(xiàn)還很難定論。

aop的發(fā)展也會對軟件架構(gòu)有很深的影響，但在面向?qū)ο蠹軜?gòu)里，無論aspectJ還是jboss-aop抑是aspectWerks、 nanning都有其自身的嚴(yán)重問題：維護(hù)性很差，所以說它將很難走遠(yuǎn)。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(biāo)志性的語言，也很難想象能在當(dāng)前業(yè)務(wù)架構(gòu)發(fā)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(jié)構(gòu)。那么對軟件架構(gòu)也會有深遠(yuǎn)影響。

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