系统软件架构

一、系统总体架构

根据用户需求完成航空物探数据库系统概要设计，确定软件的总体功能，说明软件的结构，定义软件的接口，系统运行环境和安全策略。在系统整体构架和需求分析的基础上构建了整个系统开发的总体架构（图4-1）。

图4-1 航空物探信息系统架构

二、系统软件结构

本信息系统采用C/S架构（图4-2），系统通过局域网和航空物探资料数据库服务器（包括Oracle数据库服务器和ArcSDE空间数据库服务器）连接。数据库采用大型关系型数据库Oracle 10g作为其后台数据库，通过ArcSDE对空间数据及其属性数据进行管理。使用Microsft Visual StudioNET 2003中的C＃语言和ESRI的Engine组件来开发信息系统。

三、系统设计

根据航空物探的业务需求、数据安全性、易开发、易维护等要求，将信息系统软件分成数据采集软件（C/S）、应用软件（C/S）两部分（图4-3）。

数据采集软件用于航空物探数据入库和入库数据质量控制。应用软件主要用于提供中心内部的数据查询统计、数据加工处理等服务。两个软件的具体功能在后继的第六、第七章中详细论述。

图4-2 航空物探信息系统软件结构

图4-3 信息系统软件关系图

系统架构（Framework 或Architecture）或软件架构的定义很难明确，仁者见仁智者见智。

在面向对象范畴中，我认为就是通过若干类、抽象类及其接口有机组成的软件系统，其中类起的作用好比建筑物中的砖瓦钢筋水泥楼板，而接口和抽象类中没有实现的方法好比其中的一个个空间，包括大厅，走廊，房间，厨房,卫生间，架构使用者的任务就是往这些空间中填充东西，也就是实现那些接口和抽象方法，从而可以创建一座定制了的建筑物。进一步，可以对这个建筑进行修饰使其外观更加漂亮。当然也可以进行改动，以便结构更加合理。

在《Rational 统一过程实践者指南》（RUP）认为，系统架构为：1 系统中最重要的组成部分和它们的接口，以及做出的创建、购买或是重用这些组成部分的决定；2描述这些组成部分在运作时如何交互来实现系统中最重要的脚本；3实现并测试系统架构的原型，以验证架构是否可行、是否化解了重大风险，以及验证它是否打到了重要的质量指标：性能、可扩展性和成本等。

互联网是个神奇的大网，系统架构设计也是一种模式，这里提供最详细的报价，如果你真的想做，可以来这里，这个手机的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零，按照顺序组合起来就可以找到，我想说的是，除非你想做或者了解这方面的内容，如果只是凑热闹的话，就不要来了

系统的非功能性特征，如可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等。

系统架构的设计要求架构师具备软件和硬件的功能和性能的过硬知识，这一工作无疑是架构设计工作中最为困难的工作。

此外，从每一个角度上看，都可以看到架构的两要素：元件划分和设计决定。

首先，一个软件系统中的元件首先是逻辑元件。这些逻辑元件如何放到硬件上，以及这些元件如何为整个系统的可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等做出贡献，是非常重要的信息。

其次，进行软件设计需要做出的决定中，必然会包括逻辑结构、物理结构，以及它们如何影响到系统的所有非功能性特征。这些决定中会有很多是一旦作出，就很难更改的。

根据作者的经验，一个基于数据库的系统架构，有多少个数据表，就会有多少页的架构设计文档。比如一个中等的数据库应用系统通常含有一百个左右的数据表，这样的一个系统设计通常需要有一百页左右的架构设计文档。

构架模式

构架模式是解决复杂构架问题的现成形式。构架框架或构架基础设施（中间件）是可以在其上构建某种构架的构件集。许多主要的构架困难应在框架或基础设施中进行解决，而且通常针对于特定的领域：命令和控制、MIS、控制系统等等。

模式示例

[BUS96] 根据构架模式最适用的系统的特征将其分类，其中一个类别处理更普遍的结构问题。下表显示了 [BUS96] 中所提供的类别和这些类别所包含的模式。

类别 模式结构 层管道和过滤器黑板分布式系统代理交互系统 模型-视图-控制器表示-抽象-控制自适应系统反射微核

在“软件构架简介”中，David Garlan 和 Mary Shaw 认为软件构架是有关如下问题的设计层次：“在计算的算法和数据结构之外，设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构；通信、同步和数据访问的协议；设计元素的功能分配；物理分布；设计元素的组成；定标与性能；备选设计的选择。”[GS93]

但构架不仅是结构；IEEE Working Group on Architecture 把其定义为“系统在其环境中的最高层概念”[IEEE98]。构架还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它并不仅注重对内部的考虑，而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑，即同时注重对外部的考虑。

在 Rational Unified Process 中，软件系统的构架（在某一给定点）是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。

为阐明其含义，下面将详述其中的两个；完整说明请参见。模式以下列广泛使用的形式来表示：

模式名环境问题影响，描述应考虑的不同问题方面解决方案基本原理结果环境示例模式名层

环境需要进行结构分解的大系统。

问题必须处理不同抽象层次的问题的系统。例如：硬件控制问题、常见服务问题和针对于不同领域的问题。最好不要编写垂直构件来处理所有抽象层次的问题。否则要在不同的构件中多次处理相同的问题（可能会不一致）。

影响

系统的某些部分应当是可替换的构件中的变化不应波动相似的责任应归为一组构件大小 -- 复杂构件可能要进行分解解决办法将系统分成构件组，并使构件组形成层叠结构。使上层只使用下层（决不使用上层）提供的服务。尽量不使用非紧邻下层提供的服务（不跳层使用服务，除非中间层只添加通过构件）。

示例：

1 通用层

严格的分层构架规定设计元素（类、构件、包、子系统）只能使用下层提供的服务， 服务可以包括事件处理、错误处理、数据库访问等等。 相对于记录在底层的原始 *** 作系统级调用，它包括更明显的机制。

2 业务系统层

上图显示了另一个分层示例，其中有垂直特定应用层、水平层和基础设施层。注意：此处的目标是采用非常短的业务“烟囱”并实现各种应用程序间的通用性。 否则，就可能有多个人解决同一问题，从而导致潜在的分歧。

有关该模式的深入讨论，请参见指南：分层。

模式名黑板

环境没有解决问题的确定方法（算法）或方法不可行的领域。例如 AI 系统、语音识别和监视系统。

问题多个问题解决顾问（知识顾问）必须通过协作来解决他们无法单独解决的问题。各顾问的工作结果必须可以供所有其他顾问访问，使他们可以评估自己是否可以参与解决方案的查找并发布其工作结果。

影响

知识顾问参与解决问题的顺序不是确定的，这可能取决于问题解决策略

不同顾问的输入（结果或部分解决方案）可能有不同的表示方式

各顾问并不直接知道对方的存在，但可以评估对方发布的工作

解决办法多名知识顾问都可访问一个称为“黑板”的共享数据库。黑板提供监测和更新其内容的接口。控制模块/对象激活遵循某种策略的顾问。激活后，顾问查看黑板，以确定它是否能参与解决问题。如果顾问决定它可以参与，控制对象就可以允许顾问将其部分（或最终）解决方案放置于黑板上。

示例：

以上显示了使用 UML 建模的结构或静态视图。 它将成为参数化协作的一部分，然后会绑定到实参上对模式进行实例化。

构架风格软件构架（或仅是构架视图）可以具有名为构架风格的属性，该属性减少了可选的形式，并使构架具有一定程度的一致性。样式可以通过一组模式或通过选择特定构件或连接器作为基本构件来定义。对给定系统，某些样式可作为构架描述的一部分记录在构架风格指南（Rational Unified Process 中设计指南文档的一部分）中。样式在构架的可理解性与完整性方面起着主要的作用。

逻辑视图：类图、状态机和对象图。进程视图：类图与对象图（包括任务 - 进程与线程）。实施视图：构件图。部署视图：配置图。

软件架构

软件架构（software architecture）是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。 软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中，组件之间的连接通常用接口_(计算机科学)来实现。

软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。与建筑师设定建筑项目的设计原则和目标，作为绘图员画图的基础一样，一个软件架构师或者系统架构师陈述软件构架以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。

软件构架是一个容易理解的概念，多数工程师（尤其是经验不多的工程师）会从直觉上来认识它，但要给出精确的定义很困难。特别是，很难明确地区分设计和构架：构架属于设计的一方面，它集中于某些具体的特征。

在“软件构架简介”中，David GArlan 和 Mary Shaw 认为软件构架是有关如下问题的设计层次：“在计算的算法和数据结构之外，设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构；通信、同步和数据访问的协议；设计元素的功能分配；物理分布；设计元素的组成；定标与性能；备选设计的选择。”[GS93]

但构架不仅是结构；IEEE Working Group on Architecture 把其定义为“系统在其环境中的最高层概念”[IEEE98]。构架还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它并不仅注重对内部的考虑，而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑，即同时注重对外部的考虑。

在 Rational Unified ProcESs 中，软件系统的构架（在某一给定点）是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。

从和目的、主题、材料和结构的联系上来说，软件架构可以和建筑物的架构相比拟。一个软件架构师需要有广泛的软件理论知识和相应的经验来事实和管理软件产品的高级设计。软件架构师定义和设计软件的模块化，模块之间的交互，用户界面风格，对外接口方法，创新的设计特性，以及高层事物的对象 *** 作、逻辑和流程。

是一般而言，软件系统的架构（ArchitECture）有两个要素：

·它是一个软件系统从整体到部分的最高层次的划分。

一个系统通常是由元件组成的，而这些元件如何形成、相互之间如何发生作用，则是关于这个系统本身结构的重要信息。

详细地说，就是要包括架构元件（Architecture Component）、联结器（Connector）、任务流（TASk-flow）。所谓架构元素，也就是组成系统的核心"砖瓦"，而联结器则描述这些元件之间通讯的路径、通讯的机制、通讯的预期结果，任务流则描述系统如何使用这些元件和联结器完成某一项需求。

·建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的，商业的和技术的决定。

在建造一个系统之前会有很多的重要决定需要事先作出，而一旦系统开始进行详细设计甚至建造，这些决定就很难更改甚至无法更改。显然，这样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定，必须经过非常慎重的研究和考察。

历史

早在1960年代，诸如E·W·戴克斯特拉就已经涉及软件架构这个概念了。自1990年代以来，部分由于在 Rational Software Corporation 和MiCROSoft内部的相关活动，软件架构这个概念开始越来越流行起来。

卡内基梅隆大学和加州大学埃尔文分校在这个领域作了很多研究。卡内基·梅隆大学的Mary Shaw和David Garlan于1996年写了一本叫做 Software Architecture perspective on an emerging DIscipline的书，提出了软件架构中的很多概念，例如软件组件、连接器、风格等等。 加州大学埃尔文分校的软件研究院所做的工作则主要集中于架构风格、架构描述语言以及动态架构。

计算机软件的历史开始于五十年代，历史非常短暂，而相比之下建筑工程则从石器时代就开始了，人类在几千年的建筑设计实践中积累了大量的经验和教训。建筑设计基本上包含两点，一是建筑风格，二是建筑模式。独特的建筑风格和恰当选择的建筑模式，可以使一个独一无二。

下面的照片显示了中美洲古代玛雅建筑，Chichen-Itza大金字塔，九个巨大的石级堆垒而上，九十一级台阶（象征着四季的天数）夺路而出，塔顶的神殿耸入云天。所有的数字都如日历般严谨，风格雄浑。难以想象这是石器时代的建筑物。

图1、位于墨西哥Chichen-Itza（在玛雅语中chi意为嘴chen意为井）的古玛雅建筑。（摄影：作者）

软件与人类的关系是架构师必须面对的核心问题，也是自从软件进入历史舞台之后就出现的问题。与此类似地，自从有了建筑以来，建筑与人类的关系就一直是建筑设计师必须面对的核心问题。英国首相丘吉尔说，我们构造建筑物，然后建筑物构造我们（We shape our buildings, and afterwaRDS our buildings shape us）。英国下议院的会议厅较狭窄，无法使所有的下议院议员面向同一个方向入座，而必须分成两侧入座。丘吉尔认为，议员们入座的时候自然会选择与自己政见相同的人同时入座，而这就是英国政党制的起源。Party这个词的原意就是"方"、"面"。政党起源的关键就是建筑物对人的影响。

在软件设计界曾经有很多人认为功能是最为重要的，形式必须服从功能。与此类似地，在建筑学界，现代主义建筑流派的开创人之一Louis Sullivan也认为形式应当服从于功能（FORMs follows function）。

几乎所有的软件设计理念都可以在浩如烟海的建筑学历史中找到更为遥远的历史回响。最为著名的，当然就是模式理论和XP理论。

架构的目标是什么

正如同软件本身有其要达到的目标一样，架构设计要达到的目标是什么呢？一般而言，软件架构设计要达到如下的目标：

·可靠性（Reliable）。软件系统对于用户的商业经营和管理来说极为重要，因此软件系统必须非常可靠。

·安全行（Secure）。软件系统所承担的交易的商业价值极高，系统的安全性非常重要。

·可扩展性（SCAlable）。软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况下，保持合理的性能。只有这样，才能适应用户的市场扩展得可能性。

·可定制化（CuSTomizable）。同样的一套软件，可以根据客户群的不同和市场需求的变化进行调整。

·可扩展性（Extensible）。在新技术出现的时候，一个软件系统应当允许导入新技术，从而对现有系统进行功能和性能的扩展

·可维护性（MAIntainable）。软件系统的维护包括两方面，一是排除现有的错误，二是将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统可以有效地降低技术支持的花费

·客户体验（Customer Experience）。软件系统必须易于使用。

·市场时机（Time to Market）。软件用户要面临同业竞争，软件提供商也要面临同业竞争。以最快的速度争夺市场先机非常重要。

架构的种类

根据我们关注的角度不同，可以将架构分成三种：

·逻辑架构、软件系统中元件之间的关系，比如用户界面，数据库，外部系统接口，商业逻辑元件，等等。

比如下面就是笔者亲身经历过的一个软件系统的逻辑架构图

图2、一个逻辑架构的例子

从上面这张图中可以看出，此系统被划分成三个逻辑层次，即表象层次，商业层次和数据持久层次。每一个层次都含有多个逻辑元件。比如WEB服务器层次中有HTML服务元件、Session服务元件、安全服务元件、系统管理元件等。

·物理架构、软件元件是怎样放到硬件上的。

比如下面这张物理架构图描述了一个分布于北京和上海的分布式系统的物理架构，图中所有的元件都是物理设备，包括网络分流器、代理服务器、WEB服务器、应用服务器、报表服务器、整合服务器、存储服务器、主机等等。

图3、一个物理架构的例子

·系统架构、系统的非功能性特征，如可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等。

系统架构的设计要求架构师具备软件和硬件的功能和性能的过硬知识，这一工作无疑是架构设计工作中最为困难的工作。

此外，从每一个角度上看，都可以看到架构的两要素：元件划分和设计决定。

首先，一个软件系统中的元件首先是逻辑元件。这些逻辑元件如何放到硬件上，以及这些元件如何为整个系统的可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等做出贡献，是非常重要的信息。

其次，进行软件设计需要做出的决定中，必然会包括逻辑结构、物理结构，以及它们如何影响到系统的所有非功能性特征。这些决定中会有很多是一旦作出，就很难更改的。

根据作者的经验，一个基于数据库的系统架构，有多少个数据表，就会有多少页的架构设计文档。比如一个中等的数据库应用系统通常含有一百个左右的数据表，这样的一个系统设计通常需要有一百页左右的架构设计文档。

构架描述

为了讨论和分析软件构架，必须首先定义构架表示方式，即描述构架重要方面的方式。在 Rational Unified Process 中，软件构架文档记录有这种描述。

构架视图

我们决定以多种构架视图来表示软件构架。每种构架视图针对于开发流程中的涉众（例如最终用户、设计人员、管理人员、系统工程师、维护人员等）所关注的特定方面。

构架视图显示了软件构架如何分解为构件，以及构件如何由连接器连接来产生有用的形式 [PW92]，由此记录主要的结构设计决策。这些设计决策必须基于需求以及功能、补充和其他方面的约束。而这些决策又会在较低层次上为需求和将来的设计决策施加进一步的约束。

典型的构架视图集

构架由许多不同的构架视图来表示，这些视图本质上是以图形方式来摘要说明“在构架方面具有重要意义”的模型元素。在 Rational Unified Process 中，您将从一个典型的视图集开始，该视图集称为“4+1 视图模型”[KRU95]。它包括：

用例视图：包括用例和场景，这些用例和场景包括在构架方面具有重要意义的行为、类或技术风险。它是用例模型的子集。

逻辑视图：包括最重要的设计类、从这些设计类到包和子系统的组织形式，以及从这些包和子系统到层的组织形式。它还包括一些用例实现。它是设计模型的子集。

实施视图：包括实施模型及其从模块到包和层的组织形式的概览。 同时还描述了将逻辑视图中的包和类向实施视图中的包和模块分配的情况。它是实施模型的子集。

进程视图：包括所涉及任务（进程和线程）的描述，它们的交互和配置，以及将设计对象和类向任务的分配情况。只有在系统具有很高程度的并行时，才需要该视图。在 Rational Unified Process 中，它是设计模型的子集。

配置视图：包括对最典型的平台配置的各种物理节点的描述以及将任务（来自进程视图）向物理节点分配的情况。只有在分布式系统中才需要该视图。它是部署模型的一个子集。

构架视图记录在软件构架文档中。您可以构建其他视图来表达需要特别关注的不同方面：用户界面视图、安全视图、数据视图等等。对于简单系统，可以省略 4+1 视图模型中的一些视图。

构架重点

虽然以上视图可以表示系统的整体设计，但构架只同以下几个具体方面相关：

模型的结构，即组织模式，例如分层。

基本元素，即关键用例、主类、常用机制等，它们与模型中的各元素相对。

几个关键场景，它们表示了整个系统的主要控制流程。

记录模块度、可选特征、产品线状况的服务。

构架视图在本质上是整体设计的抽象或简化，它们通过舍弃具体细节来突出重要的特征。在考虑以下方面时，这些特征非常重要：

系统演进，即进入下一个开发周期。

在产品线环境下复用构架或构架的一部分。

评估补充质量，例如性能、可用性、可移植性和安全性。

向团队或分包商分配开发工作。

决定是否包括市售构件。

插入范围更广的系统。

构架模式

构架模式是解决复发构架问题的现成形式。构架框架或构架基础设施（中间件）是可以在其上构建某种构架的构件集。许多主要的构架困难应在框架或基础设施中进行解决，而且通常针对于特定的领域：命令和控制、MIS、控制系统等等。

构架模式示例

[BUS96] 根据构架模式最适用的系统的特征将其分类，其中一个类别处理更普遍的结构问题。下表显示了 [BUS96] 中所提供的类别和这些类别所包含的模式。

类别 模式

结构 层

管道和过滤器

黑板

分布式系统 代理

交互系统 模型-视图-控制器

表示-抽象-控制

自适应系统 反射

微核

软件构架是一个容易理解的概念，多数工程师（尤其是经验不多的工程师）会从直觉上来认识它，但要给出精确的定义很困难。特别是，很难明确地区分设计和构架：构架属于设计的一方面，它集中于某些具体的特征。

在“软件构架简介”中，David Garlan 和 Mary Shaw 认为软件构架是有关如下问题的设计层次：“在计算的算法和数据结构之外，设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构；通信、同步和数据访问的协议；设计元素的功能分配；物理分布；设计元素的组成；定标与性能；备选设计的选择。”[GS93]

但构架不仅是结构；IEEE Working Group on Architecture 把其定义为“系统在其环境中的最高层概念”[IEEE98]。构架还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它并不仅注重对内部的考虑，而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑，即同时注重对外部的考虑。

在 Rational Unified Process 中，软件系统的构架（在某一给定点）是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。

为阐明其含义，下面将详述其中的两个；完整说明请参见 [BUS96]。模式以下列广泛使用的形式来表示：

模式名

环境

问题

影响，描述应考虑的不同问题方面

解决方案

基本原理

结果环境

示例

模式名

层

环境

需要进行结构分解的大系统。

问题

必须处理不同抽象层次的问题的系统。例如：硬件控制问题、常见服务问题和针对于不同领域的问题。最好不要编写垂直构件来处理所有抽象层次的问题。否则要在不同的构件中多次处理相同的问题（可能会不一致）。

影响

系统的某些部分应当是可替换的

构件中的变化不应波动

相似的责任应归为一组

构件大小 -- 复杂构件可能要进行分解

解决办法

将系统分成构件组，并使构件组形成层叠结构。使上层只使用下层（决不使用上层）提供的服务。尽量不使用非紧邻下层提供的服务（不跳层使用服务，除非中间层只添加通过构件）。

示例：

1 通用层

严格的分层构架规定设计元素（类、构件、包、子系统）只能使用下层提供的服务， 服务可以包括事件处理、错误处理、数据库访问等等。 相对于记录在底层的原始 *** 作系统级调用，它包括更明显的机制。

2 业务系统层

上图显示了另一个分层示例，其中有垂直特定应用层、水平层和基础设施层。注意：此处的目标是采用非常短的业务“烟囱”并实现各种应用程序间的通用性。 否则，就可能有多个人解决同一问题，从而导致潜在的分歧。

有关该模式的深入讨论，请参见指南：分层。

模式名

黑板

环境

没有解决问题的确定方法（算法）或方法不可行的领域。例如 AI 系统、语音识别和监视系统。

问题

多个问题解决顾问（知识顾问）必须通过协作来解决他们无法单独解决的问题。各顾问的工作结果必须可以供所有其他顾问访问，使他们可以评估自己是否可以参与解决方案的查找并发布其工作结果。

影响

知识顾问参与解决问题的顺序不是确定的，这可能取决于问题解决策略

不同顾问的输入（结果或部分解决方案）可能有不同的表示方式

各顾问并不直接知道对方的存在，但可以评估对方发布的工作

解决办法

多名知识顾问都可访问一个称为“黑板”的共享数据库。黑板提供监测和更新其内容的接口。控制模块/对象激活遵循某种策略的顾问。激活后，顾问查看黑板，以确定它是否能参与解决问题。如果顾问决定它可以参与，控制对象就可以允许顾问将其部分（或最终）解决方案放置于黑板上。

示例：

以上显示了使用 UML 建模的结构或静态视图。 它将成为参数化协作的一部分，然后会绑定到实参上对模式进行实例化。

构架风格

软件构架（或仅是构架视图）可以具有名为构架风格的属性，该属性减少了可选的形式，并使构架具有一定程度的一致性。样式可以通过一组模式或通过选择特定构件或连接器作为基本构件来定义。对给定系统，某些样式可作为构架描述的一部分记录在构架风格指南（Rational Unified Process 中设计指南文档的一部分）中。样式在构架的可理解性与完整性方面起着主要的作用。

构架设计图

构架视图的图形描述称为构架设计图。对于以上描述的各种视图，设计图由以下统一建模语言图组成 [UML99]：

逻辑视图：类图、状态机和对象图。

进程视图：类图与对象图（包括任务 - 进程与线程）。

实施视图：构件图。

部署视图：配置图。

用例视图：用例图描述用例、主角和普通设计类；顺序图描述设计对象及其协作关系。

构架设计流程

在 Rational Unified Process 中，构架主要是分析设计工作流程的结果。当项目再次进行此工作流程时，构架将在一次又一次迭代中不断演化、改进、精炼。由于每次迭代都包括集成和测试，所以在交付产品时，构架就相当强壮了。构架是精化阶段各次迭代的重点，构架的基线通常会在此阶段结束时确定。

架构师

软体设计师中有一些技术水平较高、经验较为丰富的人，他们需要承担软件系统的架构设计，也就是需要设计系统的元件如何划分、元件之间如何发生相互作用，以及系统中逻辑的、物理的、系统的重要决定的作出。

这样的人就是所谓的架构师（Architect）。在很多公司中，架构师不是一个专门的和正式的职务。通常在一个开发小组中，最有经验的程序员会负责一些架构方面的工作。在一个部门中，最有经验的项目经理会负责一些架构方面的工作。

但是，越来越多的公司体认到架构工作的重要性，并且在不同的组织层次上设置专门的架构师位置，由他们负责不同层次上的逻辑架构、物理架构、系统架构的设计、配置、维护等工作。

架构（Schema）是一组数据库对象的集合，它被单个负责人（可以是用户或角色）所拥有并构成唯一命名空间。你可以将架构看成是对象的容器。

在SQLServer2000中，用户（User）和架构是隐含关联的，即每个用户拥有与其同名的架构。因此要删除一个用户，必须先删除或修改这个用户所拥有的所有数据库对象。

在SQLServer2005中，架构和创建它的数据库用户不再关联，完全限定名（fully-qualifiedname）现在包含4个部分：serverdatabaseschemaobject

1体系结构（）

体系结构亦可称为架构，所谓软件架构，根据Perry和Wolfe之定义：Software={Elements,Forms,Rationale/Constraint}，也就是软件主架构={组件元素，元素互助合作之模式，基础要求与限制}。PhilippeKruchten采用上面的定义，并说明主架构之设计就是：将各组件元素以某些理想的合作模式组织起来，以达成系统的基本功能和限制。体系结构又分为多种样式，如PipesandFilters等。

2框架(Framework)

框架亦可称为应用架构，框架的一般定义就是：在特定领域基于体系结构的可重用的设计。也可以认为框架是体系结构在特定领域下的应用。框架比较出名的例子就是MVC。

3库(Library)

库应该是可重用的、相互协作的资源的集合，供开发人员进行重复调用。它与框架的主要区别在于运行时与程序的调用关系。库是被程序调用，而框架则调用程序。比较好的库有JDK。

4设计模式（DesignPattern）

设计模式大家应该很熟悉，尤其四人帮所写的书更是家喻户晓。“四人帮”将模式描述为“在一定的环境中解决某一问题的方案”。这三个事物—问题、解决方案和环境—是模式的基本要素。给模式一个名称，考虑使用模式将产生的结果和提供一个或多个示例，对于说明模式也都是有用的。

5平台（PlatForm）

由多种系统构成，其中也可以包含硬件部分。

对于以上的概念有一个比较清楚的认识之后，就可以在软件的开发过程中进行应用。理论和实践是缺一不可的，相辅相成的。没有理论的指导，实践就缺乏基础；没有实践的证明，理论就缺乏依据，因此我一直认为：对于当代的程序员，在有一定的实践基础后，必须学习更深的理论知识。无论你是从那方面先开始学习的。

在软件的开发过程中，从许多过程实践和方法中，大致可以提炼出五大步骤：需求、分析、设计、编码、测试。而体系结构是软件的骨架，是最重要的基础。体系结构是涉及到每一步骤中。一般在获取需要的同时，就应该开始分析软件的体系结构。体系结构现在一般是各个大的功能模块组合成，然后描述各个部分的关系。

我一般认为框架是体系结构中每个模块中更细小的结构。如需要表示web技术，就会用到MVC框架，而web功能只是整个软件体系中的一个功能模块。每个框架可以有许多个实例，如用java实现的MVC框架structs。

而在框架之下就是设计模式，设计模式一般是应用中框架之中的，也可以说是对框架的补充。因为框架只是提供了一个环境，需要我们我里面填入更多的东西。无论是否应用了设计模式，你都可以实现软件的功能，而正确应用了设计模式，是我们对前人软件的设计或实现方法的一种继承，从而让你的软件更软。

体系结构是可以从不同视角来进行分析的，所以软件体系结构的设计可以按照不同的视角来进行的。按41views的论述，那是四种views：逻辑、开发、过程、物理和场景。因此体系结构是逐渐细化的，你不可能开始就拿出一个完美的体系结构，而只能根据开发过程逐渐对体系结构进行细化。

打个比方：如果我们准备建一个房子，那房子如果按功能来分：墙壁、地板、照明等，它是按那种样式来组成的，房子是四方的还是圆形的等，这样就组成了房子的体系结构。在体系结构之下，我们可以把框架应用在每个模块中，例如墙壁，我们准备应用什么框架。墙壁可以包括：窗户、门等。窗户和门的组成的就是一种框架。而窗户是什么形状的或者是大还是小，是要为了实现屋内的亮度的，因此挑选什么样的窗户就是设计模式。

数据的结构化，数据的共享性好，数据的独立性好，数据存储粒度小，数据管理系统，为用户提供了友好的接口。

数据库系统，简称DBS。通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括 *** 作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理，数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库，使数据能被任何有权使用的人有效使用。数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。

Sybase SQL Server是一个多库结构的RDBMS 体系结构大致如下

数据库

服务器自身所使用的数据库 也可以说是管理服务器和用户数据库的数据库 Sybase在安装时 自动创建了四个系统数据库

master model tempdb sybsystemprocs

) master数据库

它是管理和控制用户数据库以及维护服务器正常运行的核心数据库 它保存了大量的系统信息 如服务器配置 用户 设备等

在master数据库中不允许普通用户在其中创建数据库对象 否则会使得master数据库的事务日志很快变满 如果事务日志用尽 就无法使用dump transaction命令释放master数据库中的空间

)model数据库

它是为创建用户数据库而提供的模板 每当创建新的数据库时 SQL Server自动建立model数据库的一份拷贝 并把它扩充到用户所要求的大小 以此作为新用户数据库

Model数据库中包含每个用户数据库所要求的系统表 Model数据库可以被修改以便定制新创建的

)tempdb数据库

它是个临时数据库 为服务器运行与处理提供一个共享的存储区域 如group by和order by的中间结果就存放在这里 Tempdb的空间为服务器中所有数据库的所有用户所共享

每次重启SQL Server 服务器的一个自动进程都拷贝model数据库到tempdb数据库 并清除tempdb中原来的内容 因此tempdb中的用户表都是临时的 临时表分为两类 可共享的和不可共享的 不可共享的临时表在由create table中将符号#置于表名之前创立;可共享的临时表通过create table中指定表名前缀tempdb 而创立 不可共享的临时表SQL Server自动为其添加数字后缀名 且它只存在于当前会话中

)sybsystemprocs数据库master数据库

它是专门用来保存系统命令(存储过程)的数据库 如sp_help sp_configure sp_helpdevice等 当任一数据库用户运行以sp_开头的存储过程时 SQL Server按照以下顺序查找 当前数据库 sybsystemprocs数据库 master数据库

用户数据库

用户数据库是我们使用Sybase服务器的真正目的 要管理用户数据 必须在Sybase中创建自己的数据库 它是指用create database命令创建的数据库 不能存取master数据库的用户是无权创建新的数据库的

数据库中的主要内容——数据库对象

表 视图 临时表

索引 主键 外键

缺省值 规则

lishixinzhi/Article/program/Sybase/201311/11220

一、系统总体架构

根据用户需求完成航空物探数据库系统概要设计,确定软件的总体功能,说明软件的结构,定义软件的接口,系统运行环境和安全策略。在系统整体构架和需求分析的基础上构建了整个系统开发的总体架构(图4-1)。

图4-1航空物探信息系统架构

二、系统软件结构

本信息系统采用C/S架构(图4-2),系统通过局域网和航空物探资料数据库服务器(包括Oracle数据库服务器和ArcSDE空间数据库服务器)连接。数据库采用大型关系型数据库Oracle10g作为其后台数据库,通过ArcSDE对空间数据及其属性数据进行管理。使用MicrosftVisualStudioNET2003中的C#语言和ESRI的Engine组件来开发信息系统。

三、系统设计

根据航空物探的业务需求、数据安全性、易开发、易维护等要求,将信息系统软件分成数据采集软件(C/S)、应用软件(C/S)两部分(图4-3)。

数据采集软件用于航空物探数据入库和入库数据质量控制。应用软件主要用于提供中心内部的数据查询统计、数据加工处理等服务。两个软件的具体功能在后继的第六、第七章中详细论述。

以上就是关于系统软件架构全部的内容，包括:系统软件架构、“系统架构”是什么意思都有哪些架构、请问“阐述数据库的软件结构”这个题怎么回答等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！