论系统架构风格
it5788首次发布：2022年10月24日 22:20浏览量：678
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各位亲，警告并敬告：
论文可以参考别人的，但只能借鉴思路，不能完全抄袭。
应该根据自己的思路、自己的项目经验改写，改写客户名、改写项目名。这样完全改写后，已经是你的东西，比较有自信，也容易记。万一其他人也背了同一篇论文，你也不会跟他雷同。
试题一、论软件系统架构风格
系统架构风格（System Architecture Style）是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式.架构风格定义了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口软件系统架构风格反映了领域中众多软件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。软件系统架构风格的共有部分可以使得不同系统共享同一个实现代码，系统能够按照常用的、规范化的方式来组织，便于不同设计者很容易地理解系统架构。
请以“软件系统架构风格”为论题，依次从以下三个方面进行论述：
1．概要叙述你参与分析和开发的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2．分析软件系统开发中常用的软件系统架构风格有哪些？详细阐述每种风格的具体含义。
3．详细说明在你所参与的软件系统开发项目中，采用了哪种软件系统架构风格，具体实施效果如何。
正文
前些日子，乌克兰空军的苏27和米格29在同一天遭到击落。当时包括美国在内的多方评估都认为：是俄军的S400防空导弹击落了这两架战斗机，并且还是被217公里以外的S400防空导弹给击落的。对于这个结论，有很多人说S400这是争了一口气，给俄军找回了面子。 不过现在根据美国《军事观察》所发布的消息称，真正击落这两架乌克兰战斗机的武器并非是S400防空导弹，而是俄军苏57隐身战斗机首次取得了空战的战果。具体地说，是苏57发射的R37M超远程空空导弹，在200公里外击落了这两架乌克兰战斗机。 从技术角度上看，俄苏57战斗机用超远程防空导弹击落乌军苏27战斗机，相对于S400防空导弹是更靠谱一点，这主要是因为地球曲率的原因。受地球曲率的影响，地空导弹要想击落200公里以外的空中目标是相当困难的：这并不是导弹做不到，而是由于地球曲率的影响，防空导弹的雷达无法搜索在较低高度飞行的目标。特别是在战时状态，敌方战斗机为了躲避防空导弹的攻击，通常都会选择在低空飞行。 如果是战斗机发射远程导弹进行攻击的话，那么被攻击的一方再想通过低空飞行躲避攻击就比较困难了：因为对方的机载雷达凭借自身的高度优势，完全能够发现在低空飞行的目标，并能引导远程导弹进行打击。 从苏57战斗机所配备的雷达和空空导弹来看，在理论上是可以攻击200公里以外的战斗机的：R37M空空导弹的最远射程可以达到400公里;同时苏57所配备的有源相控阵雷达也有强大的远程探测能力，对于苏27这样的双发重型战斗机而言，完全有可能在200公里之外就能进行探测和跟踪。因此，如果苏57挂带了R73M空空导弹，将有能力在200公里之外将乌军的苏27战斗机给打下来。 不过如果最终证实是苏57战斗机用远程导弹打下了乌军战机，也从另一个侧面表明：苏57的隐身能力可能确实有问题。因为只有当苏57的隐身能力不太可靠时，俄军才不敢让苏57进入乌克兰纵深空域，并使用射程较近的R77空空导弹击落目标。所以对苏57而言，比较保险的选择就是挂带大型远程空空导弹，在乌克兰领空之外发射进行远程攻击。这样在整个作战过程中，俄军的苏57都不必深入乌方空域，也不必担心被对方击落。 虽然苏57没有用隐身能力抵近击落对手，但是通过击落乌军的苏27，苏57也在一定程度证明了自己：至少，它是一种性能相当的优秀的三代半战斗机。特别是苏57在200公里以外击落对手非隐身战斗机的能力，在目前各国战斗机中还是不多见的。这对于乌方甚至某些北约成员而言，都是一个严重的威胁。 面对苏57所展示的超远程空空打击能力，美国可能要慎重考虑向乌方提供美制战机的问题了。此前，美国已通过多种渠道暗示，将可能向乌方提供F15、F16战斗机，甚至还曝出了已有一部分乌军飞行员正在接受飞行训练。但是现在看来，即便是美军向乌方提供了F15、F16战斗机，可能也占不倒便宜了。因为面对苏57战斗机200公里外的超远距打击能力，F15、F16也有可能被首先击落。如果真的出现这种情况，那么美制战机“不坏金身”的纪录，可能就要被打破了。 所以现在对于美国而言，如何抉择是相当的棘手：送F15可能白白被打，让F35悄悄出手又怕将事情闹大！
一. 常用的软件系统架构风格简介
体系结构风格定义一个系统家族，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。对软件体系结构风格的研究和实践促进对设计的重用，一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。
典型的架构风格如下：
1.传统的架构风格
包括管道和过滤器风格、数据抽象与面向对象风格、层次系统风格、仓库风格、C2风格等。
1）管道和过滤器风格
在管道/过滤器风格的软件体系结构中，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。
2）数据抽象与面向对象风格
这种风格建立在数据抽象和面向对象的基础上，数据的表示方法和它们的相应操作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，它负责保持了资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。
3）层次系统风格
层次系统组织成一个层次结构，每一层为上层服务，并作为下层客户。在一些层次系统中，除了一些精心挑选的输出函数外，内部的层只对相邻的层可见。这样的系统中构件在一些层实现了虚拟机。连接件通过决定层间如何交互的协议来定义，拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。
这种风格支持基于可增加抽象层的设计。这样，允许将一个复杂问题分解成一个增量步骤序列的实现。由于每一层最多只影响两层，同时只要给相邻层提供相同的接口，允许每层用不同的方法实现，同样为软件重用提供了强大的支持。
2. 客户端/服务器（C/S）风格
这种风格的结构将需要处理的业务合理地分配到客户端和服务器端，这样可以大大降低通信成本，但是升级维护相对困难。
3. 浏览器/服务器（B/S）风格
B/S结构是随着互联网的发展，WEB出现后兴起的一种网络结构风格。这种风格统一了客户端，让核心的业务处理在服务端完成。用户只需要在自己电脑或手机上安装一个浏览器，就可以通过web Server与数据库进行数据交互。
4. N层/三层架构
为了克服二层结构的不足，N层架构风格将应用系统的功能划分为多个独立的部分，每个部分是一个层，各层可以处于完全独立的计算机上。
5. 基于组件的架构
把应用设计分解为可重用的功能、逻辑组件，这些组件的位置相互透明，只暴露明确定义的通信接口即可。
二.采用B/S架构风格，保障了项目成功
为了快速地开发出智能挖掘和数据分析的软件系统，以满足客户的需求，我们经反复调研、对比、建立原型后，征得客户用户同意后，决定采纳Django框架。该Web应用框架，由Python写成，为B/S架构。具体来讲，Django采用了MVT的分层模式。
Django框架的MTV模式，是为了各组件间保持松耦合关系，使系统更灵活组配，方便维护和升级，Django的MTV各层分别是：
M模型（Model）负责业务对象和数据库的关系映射（ORM）
T 模板（Template）负责如何把页面展示给用户（html）
V 视图（View），相当于MVC模型中的控制器，负责业务逻辑 并在适当时候调用Mode和Template
除了以上三层外，还需要一个URL分发器、它的作用是将一个个URL的页面请求分发给不同的View处理。
在测井项目里，我们主要是从如下四个方面使用MTV这个分层架构：
1、分析系统功能，分离功能模型
首先根据系统的主要任务进行系统的模块分解。根据测井软件系统数据采集、数据挖掘和测井监控展示三个主要任务，把系统分为三大块对应于MTV模式的三层。
模型Model层对应于数据的采集、数据清理、存储和数据的增删改等基本操作。
视图View层则是软件系统的控制核心，负责计算、挖掘和分析。
模板Template层对应于测井监控展示功能，把View处理的结果展示给用户。
2、MTV的设计与实现
在本项目的具体实践中，我采用的是客户已有的SQL SERVER数据库来存储Model里的数据，该数据库也可以作为数据仓库用于数据挖掘。
所有的数据挖掘、以及对挖掘结果的人工智能解读，均由VIEW模块、用python语言开发完成。为了支持用户端的显示效果，充分利用了python丰富的数据分析和图形处理库。
模板层主要是提供测井数据挖掘结果的图形显示。
为了适应当下的移动互联网，我们采用H5响应式网页设计，以自适应用户不同尺寸的终端设备。
3、使用可动态添加的算法模型
由于每次测井作业中下井仪器串的仪器种类和仪器的数量都是变化的，为了能更好的抽象出实际的测井模型，提高系统的灵活性，在模型中数据刻度计算部分，我们采用的动态添加的方式。我们把不同测井仪器的刻度算法封装到动态连接库，然后根据测井作业的不同，调用不同的仪器动态库中的刻度算法。由于模型、模板和视图与之间的松耦合，当用户在视图里添加算法模块时，模板与模型不用改动。
采用MTV分层架构给我们带来了如下好处：
1）、由于模型（Model）、模板（Templates）与视图（View）之间的松耦合，使得我们非常容易就实现了一个VIEW运行同时建立多个展示的模板。这在调试仪器时非常有用，当硬件人员调试仪器时直接连接网线就可以一边看仪器一边看数据。不再需要像以前必须到地面系统控制室查看数据了。
2）、适合多硬件平台的跨接。由于不同的硬件平台上采集数据的方式都不同，由于松耦合，当要移植到不同的硬件平台上是我们只有修改相应的模型层（Model），有可以实现对不同硬件平台的支持。
3）、良好的可维护性和扩展性。由于采用MTV模式，系统模块功能划分明确，代码实现也相对容易。代码的错误不会在系统中扩散，同时由于可以动态添加仪器算法模块，当用户添加新仪器时，不需要更改系统程序。
在使用分层模式进行系统设计和开发后，整个系统各个模块之间逻辑变的相对独立，耦合也很松散，结构的扩展性良好。而且使得代码的重用的程度变好，减少了错误的发生和错误在代码中的扩散。但是在实际应用模式的过程中，我还发现模式应用的经验越丰富，模式应用的就越好。
由于python的开放，以及对人工智能的支持，吸引了大批的开发者使用，这一方面使得python和Django变得更加可靠，另一方面他们用python实现的构件作为第3方库贡献了出来。总之，巧用构件架构可以大大加快软件系统的开发进程，也会大大提高软件的可靠性。所有这些，是我在主持开发智能数控测井数据挖掘项目得到的宝贵经验。该项目投入生产后，得到了客户和用户的一致赞扬，这也从另一方面说明了Django构件框架的价值。
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最新修改时间：2022年10月24日 22:20
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