中国科学技术大学软院软件体系结构4+1视图

简介：
本课程为中国科大软院核心课程之一，基于“4+1”模型深入讲解软件体系架构设计，涵盖逻辑、物理及开发等多个视角，旨在培养学生的系统级设计思维与实践能力。 中科大软院软件体系结构4+1 views的知识点涵盖了软件架构设计的核心概念与实施步骤。软件体系结构是指导整个系统构建的蓝图，它包括了高级结构、组织及行为的设计思路。这是一种复杂系统的框架性描述方式，为各个部分的具体实现提供了方向。 “4+1视图”模型由Philippe Kruchten提出，在软件开发中用于阐述和设计软件架构的方法论。“4+1”具体包含了五个主要视角： 1. 逻辑视图（Logical View）：亦称为“设计视图”，它专注于功能需求与类的设计，涵盖对象及它们之间关系的描述。其目的是展示系统内部各功能模块之间的组织结构。 2. 进程视图（Process View）：关注系统的动态特性，包括线程、进程及其交互方式，体现了软件中的并发性和同步机制。 3. 物理视图（Physical View）：涉及如何在硬件上部署软件。它包含了硬件布局及组件的物理分布情况。 4. 开发视图（Development View）：描述了不同模块组成的项目结构以及这些模块是如何组织到不同的包中去，帮助理解系统的开发架构和管理方式。 5. 场景视图（Scenario View）：作为补充视角，它通过一系列场景来说明系统如何运作。场景视图为其他四个视图的整合提供了背景信息，并且对于理解和设计软件体系结构至关重要，因为它展示了用户与系统交互的具体模式。 在中科大软院关于4+1 views的方法论中，“场景驱动”的方法是核心理念之一。该方法强调从用户角度出发通过一系列特定情境来捕捉需求。“场景”是一种格式化的描述方式，用于展现用户如何使用系统的具体实例或外部事件的响应情况。 软件开发初期阶段，依据项目的风险和优先级选择关键性场景作为基础架构，并进行详细描述以识别主要抽象。这些抽象随后被分配到上述四个视图中。接下来是实施与测试阶段，验证架构是否符合预期并获取实践经验教训。 在循环迭代过程中需要重新评估风险范围扩大考虑的场景集合，挑选额外的场景来降低潜在的风险或提高整体覆盖度。基于原有架构描述新场景，并据此发现新的架构元素更新四大主要视图；同时修改现有场景以适应变更、升级实现工具支持这些新需求并测试评审最终版本收集经验教训。 循环阶段结束时需决定是否继续迭代还是终止，若达到所需质量和稳定性标准则可停止否则需进一步优化直至满足所有目标为止。实际应用中软件架构师需要在五个视角间切换确保设计的连贯性和完整性；同时场景视图作为桥梁保证其他四个视角的设计符合现实需求和预期用户体验。通过这种方式软件架构师能够更好地理解和构建复杂的系统结构。