软考系统架构设计师思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

软件架构设计

1、软件架构的概念

软件架构风格是描述一特定应用领域中
系统组织方式的惯用模式。架构风格定义
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。

软件架构的作用

是项目关系人进行交流的手段

是早期设计决策的体现

是可传递和可重用的模型

对开发的指导和规范化意义不容忽略

软件架构建模

结构建模

框架建模

动态建模

过程建模

功能建模

软件架构建模(类UML)

逻辑视图

最终用户：功能需求

UML：逻辑视图

开发视图

编程人员：软件管理

UML：实现视图

进程视图

系统集成人员：性能，可扩充性，吞吐量

UML：进程视图

物理视图

系统工程人员：安装，通信

UML：部署视图

场景

UML：用例视图

2、软件架构风格

架构设计的一个核心问题是能否达到架构级的软
件复用。

架构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和
语义特性，并指导如何将各个构件有效地组织成
一个完整的系统。

5大类

数据流风格

批处理序列

管道-过滤器

调用/返回风格

主程序/子程序

面向对象

层次结构

独立构件

进程通信

事件驱动系统(隐式调用)

虚拟机风格

解释器

基于规则的系统

仓库风格

数据库系统

黑板系统

超文本系统

3、架构描述语言ADL

三个基本元素

构件

连接件

架构配置

4、特定领域软件架构DSSA

基本活动

领域分析

目的：建立领域模型

领域设计

目的：获取DSSA

领域实现

目的：开发和组织可复用信息

领域分析人员

领域专家

提供领域中系统的需求规约和实现的知识

领域分析人员

领域设计人员

领域实现人员

三层次模型

领域开发环境

领域架构师

领域特定的应用开发环境

应用工程师

应用执行环境

操作员

5、基于架构的软件开发方法ABSD

是架构驱动的，强调由业务、质量和功能需求组合的架构设计

ABSD方法是递归的，且迭代的每一个步骤都是清晰地定义的

三个基础

功能分解

选择架构风格实现质量和业务需求

软件模板的使用

开发过程

架构需求

需求获取

标识构件

生成类图

对类进行分组

把类打包成构件

需求评审

架构设计

提出架构模型

将标识的构件映射到模型中

分析构件的相互作用

生成软件架构

设计评审

架构文档化

规格说明书

质量说明书

架构复审

架构实现

分析与设计

构件实现

构件组装

系统测试

架构演化

需求变化归类

制定演化计划

构件变动

更新构件的相互作用

构件组装与测试

技术评审

6、软件架构评估

质量属性

性能

指系统的响应能力，即经过多长时间才能对某个事件做出响应。

设计策略：资源调度、优先队列

可用性

系统能够正常运行的时间比例。经常用两次故障之间的时间长度或
在出现故障时系统能够恢复正常的速度类表示。

设计策略：冗余、心跳

可修改性

指能够快速地以较高的性能价格对系统进行变更的能力。

设计策略：信息隐藏、接口实现隔离

安全性

指系统在向合法用户提供服务的同时能够
阻止非授权用户使用的企图或拒绝服务的能力。

设计策略：追踪审计

评估方式

重要概念

风险点

指架构设计中潜在的、存在问题的架构决策所带来的隐患。

敏感点

为实现某种特定的质量属性，一个或多个构件所具有的特性。

权衡点

影响多个质量属性的特性，是多个质量属性的敏感点。

评估方法：基于场景的方式

软件架构分析法SAAM

形成场景

描述架构

对场景的分类和确定优先级

对场景进行单个评估

评估场景的相互作用

形成总体评价

架构权衡分析法ATAM

场景和需求收集

描述和介绍阶段

架构视图和场景实现

调查和分析阶段

属性模型分析和构造

测试阶段

属性模型折中

报告阶段

7、产品线

模型

双生命周期模型

现有系统需求

领域分析

领域设计

领域实现

新系统需求

需求分析

系统设计

系统实现

SEI模型

领域工程

应用工程

三生命周期模型

企业工程

领域工程

应用工程

建立方式

演化方式

逐步演化

减少风险

增入较大

革命方式

直接替换

风险较大

增入较少

成功因素

对该领域具备长期和深厚的经验

一个用于构建产品的好的核心资源库

好的产品线架构

好的管理支持

8、构件与中间技术

构件与对象概念

构件

独立部署单元

作为第三方的组装单元

没有可见状态

对象

一个实例单元，具有唯一的标志。

封装了自己的状态和行为

可能具有状态，此状态外部可见。

构件复用

检索与提取构件

理解与评价构件

修改构件

组装构件

基于功能的组装技术

基于数据的组装技术

面向对象的组装技术

组装失配

由构件引起的失配

由连接子引起的失配

由于系统成分对全局
体系结构的假设存在
冲突引起的失配等。

中间件优点

面向需求：精力于业务逻辑本身

接口与实现隔离：构件对外发生作用或构件间的交豆，都是通过接口进行的，构件使用
者只需要知道构件的接口，而不必关心其内部实现，这是设计与实现分离的关键。

业务的分隔和包容性：可按照不同的业务进行功能划分

设计与实现隔离

软件复用

负责连接和通信，高效通信机制

提供互操作机制

屏蔽差异

中间件技术Corba

伺服对象Servant：Corba的真正实现，负责完成客户端请求

对象适配器POA：用于屏蔽ORB内核的实现细节，为服务器对象的实现者提供抽象接口

对象请求代理ORB：负责在分布式环境中透明地收发请求和响应

9、Web服务的架构设计

架构

MVC、MVP、MVVM、REST、Webservice、微服务

SOA

粗力度、松耦合

简单、精确的接口

快速对接、组合使用

从容面对变化

ESB

基于中间件技术

支持面向服务的架构平台

基于事件和消息驱动模式的交互

缓存

Redis、MemCache、Squid

并发分流

集群、CDN

数据库

主从复制、内存数据库、反规范化技术、NoSQL、分库分表

持久化

Mybatis、Hibernate

分布存储

Hadoop、FastDFS、区块链

软件工程

开发管理

配置的管理、文档的管理

配置管理

定义

对变更加以控制，使变更对质量、工期、成本的影响降低

组成

产品组成

需求文档

设计文档

源码

测试用例

项目管理和机构支撑过程域

工作计划

项目追踪报告

文档管理

分类

用户文档

功能描述

安装文档

使用手册

参考手册

操作员指南

系统文档

定义、需求、验收中的一系列系统实现的文档

范围、时间、成本

时间

过程

活动定义

活动排序

活动资源估算

活动历时估算

制定进度计划

进度控制

范围

项目章程

项目范围管理计划

组织过程资产

批准的变更申请

成本

过程

成本估算

成本预算

成本控制

质量与风险

软件质量

软件开发风险

开发环境

组成

软件工具

环境集成机制

软件重用

软件元素

需求分析文档

设计过程

设计文档

程序代码

测试用例

领域知识

分类

横向重用

不同领域

纵向重用

公共领域

软件测试

测试

测试方法

原则

尽早

不断

程序员

避免自测

数据选择

既要

有效合理

也要

无效不合理

回归测试

错误数量

正比

未发现

已发现

分类

动态

计算机

黑盒

等价类划分

边界值分析

错误推测

因果图

鱼骨图

白盒

基本路径

循环覆盖

逻辑覆盖

语句覆盖

判定覆盖

A>1 OR B<0

一个判定

条件覆盖

四个条件

A>1

A<=1

B<0

B>=0

路径覆盖

灰盒

静态

手工

桌前检查

代码审查

代码走查

阶段

单元测试

集成测试

组装

一次性

增量式

自顶向下

桩模块

自底向上

驱动模块

混合式

系统测试

可不做

恢复测试

故障后恢复

安全性测试

压力测试

负载测试

强度测试

容量测试

性能测试

可靠性测试

可用性测试

可维护性测试

安装测试

确认测试

内部确认测试

α测试

β测试

验收测试

面向对象测试

算法层

单元测试

等价类划分测试

组合功能测试

基于判定表

递归函数测试

多态消息测试

类层

模块测试

不变式边界测试

模态类测试

非模态类测试

模板层/类树层

集成测试

多态服务测试

展平测试

系统层

系统测试

验证与确认

验证

阶段性

确认

开发过程结束

测试

验证和确认的手段

测试自动化

软件调试

方法

蛮力法

低效耗时

回溯法

原因排除法

区别

测试

找出错误

过程可事先设计

进度可事先确定

已知条件开始

过程预先定义

结果预知

调试

定位修改

测试之后

不能描述过程或持续时间

未知条件开始

过程不可预计

测试设计与管理方法

质量管理

质量保证

每隔一段时间

质量审计

过程分析

软件过程改进(CMMI)

能力成熟度模型

阶段式

已管理级

项目级

二级

已定义级

组织级

三级

定量管理级

量化

四级

优化级

持续优化

五级

连续式

质量控制

实时监控

判断符合

质量标准

评审

原则

不以测代评

关注产品

对事不对人

关注实质性问题

非解决方案讨论会

纳入项目计划

了解整个评审过程

了解评审材料

重视评审

分类

技术评审

管理评审

运行与评价

系统转换计划

新旧系统转换策略

直接转换

直接替换

风险高

并行转换

同时运行

成本高

分段转换

逐个子系统替换

逐个地区替换

数据转换与迁移

切换前工具迁移

切换前手工录入

效率低

易出错

切换后新系统生成

软件维护

可维护性

易分析性

易改变性

稳定性

易测试性

维护类型

改正性维护(25%)

正确性维护

适应性维护(20%)

适应环境

操作系统变化

数据库版本变化

预防性维护(5%)

完善性维护(50%)

增加功能

提升性能

系统审计

准备阶段

实施阶段

报告阶段

系统评价

性能评价

效益评价

建设评价

建设过程

霍尔三维结构

三维空间

时间

规划

拟定方案

研制

生产

安装

运行

更新

逻辑

明确问题

明确目标

系统综合

系统分析

优化

决策

实施

知识

工程

医学

建筑

商业

法律

管理

社会科学

艺术

七个阶段

七个步骤

需求管理

需求开发

获取

收集资料

联合讨论会

用户访谈

书面调查

现场观摩

参加业务实践

阅读历史文档

抽样调查

分析

结构化需求分析

三种模型

功能模型

分层数据流图(DFD)

示例

顶层图

0层图

成员

数据流

箭头实线

加工

圆/椭圆/圆角矩形

数据存储

上下线/半框

外部实体

系统之外

有交互

矩形

数据平衡原则

加工

有输入

有输出

行为模型

状态转换图(STD)

状态(初态、终态)

事件

数据模型

E/R图

数据字典

内容

数据元素

数据结构

数据流

数据存储

加工逻辑

外部实体

表示形式

结构化语言

判定表

判定树

面向对象分析(OOA)

概念

对象

类

实体类

实体

数据库

边界类

外界交互

窗体

报表

接口

控制类

控制用例工作

动宾结构

身份认证

协调

实体类

边界类

抽象

封装

继承与泛化

多态

接口

消息

对象之间

通信机制

组件

构件

模式和复用

UML

结构图

静态图

类图

对象图

构件图

部署图

硬件之间的映射

行为图

动态图

用例图

交互

系统

外部参与者

顺序图

强调时间顺序

通信图

协作图

状态图

状态转化变迁

活动图

类似程序流程图

并行行为

4+1视图

4

逻辑视图

系统分析、设计人员

类图

对象图

实现视图

程序员

代码文件

组件

进程视图

系统集成人员

并发

部署视图

系统和网络工程师

软硬件间的映射

1

用例视图

最终用户

需求分析模型

关系

依赖

变化影响

泛化

特殊与一般

父子关系

父

一般

子

特殊

关联

整体和部分

对象连接

聚合

声明周期不同

整体消亡

部分可存在

组合

生命周期相同

整体消亡

部分消亡

实现

接口和类

拓展

模型

用例模型(用例图)

识别参与者

合并需求获得用例

细化用例描述

用例名称

简要说明

事件流

非功能需求

前置条件

后置条件

扩展点

优先级

调整用例模型

包含关系

扩展关系

泛化关系

分析模型(类图)

定义概念类

识别类之间的关系

依赖

关联

聚合

组合

泛化

实现

为类添加职责

建立交互图

定义

严格定义法

瀑布模型思路

原型法

验证

需求评审

正式评审

非正式评审

需求测试

需求管理

变更控制

来源

外部要求

内部变化

版本控制

需求跟踪

需求状态跟踪

需求分类

业务需求

业务目标

层级最高

用户需求

用户视角

系统需求

功能需求

性能需求

非功能需求

安全性

可靠性

。。。

设计约束

开发语言

操作系统

数据库

项目经理维度

基本需求

用户要求

必须完成

期望需求

隐含需求

用户未提出

分析揣测

必须完成

兴奋需求

用户未提出

加大成本

杜绝

系统建模

物理模型

软件设计产物

逻辑模型

需求分析产物

开发方法

开发模型/生存周期模型/过程模型

分类

瀑布模型

适用

需求明确

二次开发

缺点

过于理想化

需求变化

原型模型

需求不明确

简易系统

演化模型

直接演化

增量模型

功能迭代

螺旋模型

风险分析

组成

原型开发阶段

目标软件开发阶段

V模型

强调测试

喷泉模型

面向对象

迭代

无间隙

螺旋模型

适用

大型软件开发

面向过程

面向对象

组成

目标设定

风险分析

有效性验证

评审

构件组装模型

速度快

成本低

可靠性高

已经用过

可复用

基于面向对象的模型

与构件模型的区别

四代技术模型

分类

机器语言

汇编语言

高级语言

第四代语言

通过交互的方式，拖拽操作生成代码

第五代语言（人工智能）

主要活动

描述

开发

有效性验证

进化

逆向工程

抽象级别

实现级

语法树

符号表

过程

结构级

调用图

结构图

程序与数据结构

功能级

数据和控制流模型

领域级

实体关系模型

净室软件工程

净室

无尘室

洁净室

受控污染级别的环境

理想环境

形式化方法

强调

正确性验证

非测试

统一过程方法(UP/RUP)

基于

构件组装

核心特点

用例驱动

架构为中心

迭代和增量

四个阶段

初始

确定项目范围和边界

需求工作

识别系统的关键用例

二八定理

细化

建立软件架构基础

软件架构设计

构建

开发剩余构件

构件库没有

构件组装与测试

交付

进行β测试

用户环境

用户参与

属于确认测试

针对需求

类型

内部确认测试

α测试

开发环境

β测试

用户环境

敏捷方法

适用小项目

4大价值观

沟通

开发过程加强沟通

内部

客户

简单

简单设计

反馈

及时反馈意见

勇气

接受变更

方法

极限编程(XP)

费用控制严格

水晶方法

最少纪律约束

开放式源码

开发人员地域分布广

SCRUM

明确定义

可重复

方法过程

环境

人员

问题

功能驱动开发(FDD)

开发人员

首席程序员

协调者

设计者

指导者

"类"程序员

源码编写

ASD

非线性

重叠

开发阶段

猜测

合作

学习

快速应用开发方法(RAD)

SDLC

瀑布模型

CBSD

构件技术

设计方法

处理流程设计

业务流程分析方法

价值链分析法

客户关系分析法

供应链分析法

基于ERP的分析法

业务流程重组

分层数据流图

人机界面设计

置于用户控制之下

减少用户记忆负担

保持界面一致性

结构化设计

概要设计

外部设计

设计软件的结构

确定系统的功能模块和相互关系

结构描述

模块结构图

层次图

HIPO图

详细设计

内部设计

特征

抽象化

自顶向下

逐步求精

信息隐蔽

模块独立

高内聚

低耦合

原则

模块大小适中

减少调用深度

多扇入

少扇出

单入口

单出口

作用域

模块之内

功能可预测

面向对象设计

设计原则

单一职责

开闭

里式替换

依赖倒置

依赖抽象

接口编程

接口隔离

多个小接口

组合重用

多用组合

少用继承

迪米特

最少知识

模式

架构模式

高层决策

架构复用

C/S架构

设计模式

中层

语言无关

创建型

工厂方法(factory method)

创建单个对象

定义接口

子类决定

实例化推迟

抽象工厂(abstract factory)

创建系列对象

原型(prototype)

克隆对象

单例(singleton)

一个类

只有一个实例

全局访问

构建器(builder)

复杂类

表示构造分离

构建过程复用

构建过程相同

表示不同

结构型

适配器(adapter)

转换接口

桥接(bridge)

继承树拆分

组合(composite)

整体-部分

层次结构

树形目录结构

部门组织结构

装饰(decorator)

附加职责

外观(facade)

对外统一接口

享元(flyweight)

大量

细粒度

对象共享

汉字编码

代理(proxy)

快捷方式

行为型

职责链(chain of responsibility)

传递职责

过滤器

命令(command)

可撤销

解释器(interpreter)

虚拟机的机制

迭代器(iterator)

顺序访问

数据集

中介者(mediator)

不直接引用

备忘录(memento)

捕获

对象内部状态

保存状态

恢复状态

观察者(observer)

联动

状态(state)

状态变成类

策略(strategy)

多方案切换

模板方法(template method)

访问者(visitor)

惯用法

低层

语言相关

数据设计

改善程序结构、模块划分

重用重构

项目管理

范围管理

范围计划的编制

制定计划

范围定义

产品范围

需求规格说明书（SRS）

工作范围

创建WBS

工作分解结构

利于责任到人

工作包

确认范围

范围控制

时间管理

基本流程

活动定义

活动排序

活动资源估算

活动历时估算

专家判断法

三点估算法

（悲观工期+4最可能工期+乐观工期）/6

功能点估算

自上而下估算

自下而上估算

指定进度计划

进度控制

延误

是否为关键活动

延误总工期

偏差是否大于总时差

延误总工期

偏差是否大于自由时差

影响后续工期

延误补救

赶工

加班加人

快速跟进

前导图法

单代号网络图（PDM）

关键路径法

双代号网络图

总时差

松弛时差

不延误总工期

最迟开始时间-最早开始时间

自由时差

不影响紧后活动

紧后活动最早开始时间-本活动最早结束时间

甘特图

优点

直观

简单

容易制作

便于理解

适合小项目

缺点

不能表达复杂关系

难以定量计算分析

成本管理

成本估算

自顶向下估算

自底向上估算

差别估算法

成本预算

直接成本与间接成本

管理储备

零基准预算

成本控制

挣值管理

计划工作量的预算成本(PV)

PV=计划工作量*预算定额

计划值

已完成工作量的实际成本(AC)

实际值

已完成工作量的预算成本(EV)

EV=已完成工作量*预算定额

挣值

完工预算（BAC）

完工时的PV总和

进度偏差

SV=EV-PV

成本偏差

CV=EV-AC

进度绩效指数

SPI=EV/PV

成本绩效指数

CPI=EV/AC

挣值曲线

软件质量管理

质量保证

质量控制

项目管理三角形

软件配置管理

配置项

项目计划书

需求文档

设计文档

源代码

可执行代码

测试用例

运行软件所需的各种数据

配置库

开发库

受控库

产品库

风险管理

特点

相对性

随机性

风险曝光度

风险出现的概率*风险可能造成的损失

系统可靠性分析与设计

故障模型

表现形式

失效

故障

错误

特点

永久性

间歇性

瞬时性

级别

逻辑级

短路

开路

桥接

数据结构级

独立差错

算数差错

单向差错

软件故障和软件差错

非法转移

误转移

死循环

空间溢出

数据执行

无理数据

系统级

指标

MTTF

平均无故障时间

MTTF=1/λ

λ为失效率

MTTR

平均故障修复时间

MTTR=1/μ

μ为修复率

MTBF

平均故障间隔时间

MTBF=MTTF+MTTR

MTBF≈MTTF

MTTR通常极小

系统可用性

MTTF/MTBF*100%

可靠性和可用性

通常等价

可靠性

减少系统中断(故障)的次数

强调次数

可用性

减少从灾难中恢复的时间

强调时间

串联系统

可靠度

失效率

并联系统

可靠度

失效率

过于复杂