系统构架设计师案列分析(1)

系统规划:包括系统项目的提出预可行性分析;系统方案的制定、评价和改进;新旧系统的分析和比较;现有软件、硬件和数据资源的有效利用;
软件架构设计:XML技术;基于架构的软件开发过程;软件的质量属性;架构(模型)风格;特定领域软件架构;基于架构的软件开发方法;架构评估;软件产品线;系统演化
设计模式:设计模式概念;设计模式的组成;模式和软件架构;设计模式分类;设计模式实现;
系统设计:处理流程设计;人机界面设计;文件涉及;存储设计;数据库设计;网络应用系统的设计;系统运行环境的集成与设计;中间件;应用服务器;性能设计与性能评估;系统转换设计划;
软件系统建模:系统需求、建模的作用以及意义;定义问题(目标、功能、性能)与归结模型(静态结构模型、动态行为模型、物理模型);结构化系统建模;数据流图;面向对象系统建模;统一建模语言(UML);数据库建模;E-R图;逆向工程;
分布式系统设计:分布式通行协议的设计;基于对象的分布式系统设计;基于web的分布式系统设计;基于消息和协同的分布式系统设计;异构分布式系统的互操作性设计;
嵌入式系统设计:实时系统和嵌入式系统特征;实时任务调度和多任务设计;中断处理和异常处理;嵌入式系统的开发设计
系统的可靠性分析与设计:系统故障模型和可靠性模型;系统的可靠性分析与可靠度计算;提高系统可靠性的措施;系统的故障对策和系统的备份与恢复;
系统安全性和保密性设计:系统的访问控制技术;数据的完整性;数据与文件的加密;通信的安全性;系统的安全性设计;

概念类
系统规划
项目计划:包括范围计划、工作范围计划、活动定义、资源需求、资源计划、活动排序、费用估算、进度计划、费用计划;项目辅助计划包括质量计划、沟通计划、人力资源计划、风险计划、采购计划。
虚拟化技术:计算元件在虚拟的基础上运行;有完全虚拟化,准虚拟化,操作系统层虚拟化等;
虚拟化收益:
有效提高服务器资源利用率
支持运行在不同操作系统之上的多个业务共享一台服务器
减少服务器数量,降低硬件成本
节约场地面积,减少能耗
软件架构设计
架构风险: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:为了实现某种特定的质量属性,一个或者多个系统组件所具有的特性
权衡点:影响多个质量属性,并且对多个质量属性来说都是敏感点的系统属性
软件质量属性包括:功能性、性能、可用性、可靠性、健壮性、安全性、可修改性、可变性、易用性、可测试性、互操作性
六种质量属性策略:
可用性
错误检测:命令/响应,心跳机制,异常监控
错误恢复:表决(裁决表),主动冗余,被动冗余,备件,状态再同步,检查点/回滚
错误预防:从服务中删除,事物(要么全成功,要么全失败),定期重置,进程监视器
可修改性
局部化修改:维持语义的一致性,预期期望的变更,泛化该模块,限制可能的选择
防止连锁反应:信息隐藏,维持现有的接口,限制通信路径,仲裁者的使用
推迟绑定时间:运行时注册,配置文件,多态,构件更换
性能
资源需求:减少处理时间所需的资源,减少所处理事件的数量,控制资源使用,限制执行时间
资源管理:引入并发,维持数据或计算的多个副本,增加可用资源
资源仲裁:先进/先出,固定优先级,动态优先级调度,静态调度
安全性
抵抗攻击:对用户进行身份验证,对用户进行授权,维护数据的机密性,维护完整性,限制暴露的信息,限制访问
检测攻击:部署入侵检测系统
从攻击中恢复:恢复,识别攻击者
可测试性
输入/输出:记录/回放,将接口—实现分离,优化访问线路/接口
内部监控:当监视器处于激活状态时,记录事件
易用性
运行时:任务模型,用户模型,系统模型
设计时:将用户接口与应用的其余部分分离
支持用户主动:支持用户主动操作

软件架构风格:描述特定软件系统组织方式和惯用模式;组织方式描述了系统的组成构件和这些构件的组织方式,惯用模式则反映众多系统共有的结构和语义。
数据流风格
批处理序列:每个处理步骤是一个独立的程序,每一步必须在前一步结束后才能开始,数据必须是完整的,以整体的方式传递
管道/过滤器:每个构件都有一组输入和输出,构件接受数据输入,经过内部处理,然后产生输出数据流。这里构件被称为过滤器,连接件就是数据流传输的管道。
调用/返回风格
主程序/子程序:计算构件作为子程序协作工作,并由一个主程序顺序地调用这些子程序,构件通过共享存储区交换数据。
数据抽象和面向对象:将数据表示和基本操作封装在对象中。
层次结构:构件组织成一个层次结构,每层为上一层提供服务,使用下一层的服务,只能见到与自己邻接的层。
独立构件风格
进程通信:构件是独立的过程,连接件是消息传递。特点是构件通常是命名过程,消息传递的方式可以是点到点、异步或同步方式,及远程过程(方法)调用
事件驱动的系统:构件不直接调用一个过程,而是触发或广播一个或多个事件。构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程。
虚拟机风格
解释器:一个解释器通常包括完成解释工作的解释引擎,一个包含将被解释的代码的存储区,一个记录解释引擎当前工作状态的数据结构,以及一个记录源代码被解释执行的进度的数据结构。
基于规则的系统:包括规则集、规则解释器、规则/数据选择器及工作内存。
仓库风格
数据库系统:主要有两大类,一个是中央共享数据源,保存当前系统的数据状态;另一个是多个独立处理元素,处理元素对数据元素进行操作。
黑板系统:是一个全局数据库,包含解域的全部状态,是知识源互相作用的唯一媒介。
超文本系统:是一种非线性的网状信息组织方法,以节点为基本单位,链作为节点之间的联想式关联。
复制风格
复制仓库:通过利用多个进程提供相同的服务,来改善数据的可访问 性(accessibility of data)和服务的可伸缩性(scalability of service)。
缓存:复制个别请求的结果,以便可以被后面的请求重用。

控制环路架构风格:将过程输出的制定属性维护在一个特定的参考值。

企业服务总线(ESB):是传统中间件技术与XML、Web服务等技术结合的产物,主要支持异构系统集成。ESB基于内容的路由和过滤,具备复杂数据的传输能力,并可以提供一系列的标准接口。
ESB的主要功能:
服务位置透明性
传输协议转换
消息格式转换
消息路由
消息增强
安全支持
监控和管理
设计模式
创建模式:主要用于创建对象,为设计类实例化新对象提供指南
包括:工厂方法(Factory Method)、抽象工厂(Abstract Factory)、单例(Singleton)、构建(Builder)、原型(Prototype)
结构模式:主要用于处理类或对象的组合,对类如何设计以形成更大的结构提供指南
包括:适配器(Adapter)、合成(Composite)、装饰(Decorator)、代理(Proxy)、享元(Flyweight)、门面(Facade)、桥接(Bridge)
行为模式:主要用于描述类或对象的交互以及职责的分配,对类之间交互以及分配责任的方式提供指南
包括:策略(Strategy)、模版方法(Template Method)、迭代器(Iterator)、责任链(Chain of Responsibility)、命令(Command)、备忘录(Mediator)、状态(State)、访问者(Visitor)、解释器(Interpreter)、调停者(Mediator)、观察者(Observer)