邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)在架構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

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1、邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)在架構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用http://www.miiceic.org.cn???2007-5-1015:09:26???中程在線???瀏覽數(shù)：252關(guān)鍵字：邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)　　在不同的架構(gòu)設(shè)計(jì)方法中出現(xiàn)的軟件架構(gòu)視圖種類很多，本文介紹最常用的兩種架構(gòu)視圖——邏輯架構(gòu)視圖和物理架構(gòu)視圖，并通過具體案例的分析說明如何運(yùn)用它們進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)?！　‘?dāng)觀察和描述事物大局的時(shí)候，邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)是最常用的角度。比如，以我們辦公室里的局域網(wǎng)為例：從物理角度看，所有計(jì)算機(jī)“毫無區(qū)別”地連接到路由器上；而從邏輯角度看呢，就發(fā)現(xiàn)這些計(jì)算機(jī)是有區(qū)別的——一臺(tái)計(jì)算機(jī)充當(dāng)文件服務(wù)器

2、，而其它計(jì)算機(jī)是可以訪問服務(wù)器的客戶機(jī)。如圖1所示。?　　　　　　圖1???區(qū)分物理視角與邏輯視角　　同樣，在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，也可以通過區(qū)分軟件的邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)，分別從不同的角度設(shè)計(jì)和描述軟件架構(gòu)?！　∷^軟件架構(gòu)視圖，是指設(shè)計(jì)和看待整個(gè)軟件系統(tǒng)的特定視角。每個(gè)軟件架構(gòu)視圖關(guān)注系統(tǒng)架構(gòu)的不同方面，針對(duì)不同的目標(biāo)和用途。也就是說，架構(gòu)要涵蓋的內(nèi)容和決策太多了，超過了人腦“一蹴而就”的能力范圍，因此采用“分而治之”的辦法從不同視角分別設(shè)計(jì)；同時(shí)，也為軟件架構(gòu)的理解、交流和歸檔提供了方便?！　∵壿嫾軜?gòu)　　軟件的邏輯架構(gòu)規(guī)定了軟件系統(tǒng)由哪些邏輯元素組成、以及這些邏輯元素

3、之間的關(guān)系?！　≤浖倪壿嬙匾话阒改撤N級(jí)別的功能模塊，大到我們熟悉的邏輯層（Layer），以及子系統(tǒng)、模塊，小到一個(gè)個(gè)的類。至于具體要分解到何種大小的功能模塊才可結(jié)束軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)，并不存在一個(gè)“一刀切”的標(biāo)準(zhǔn)——只要足夠明確簡(jiǎn)單，能夠分頭開發(fā)就可以了。于是，在實(shí)踐中我們往往將關(guān)鍵機(jī)制相關(guān)的架構(gòu)設(shè)計(jì)部分明確到類，而一般功能則到模塊甚至子系統(tǒng)的接口定義即可。　　值得說明的是，功能模塊有時(shí)容易識(shí)別，有時(shí)卻比較隱含。而比較全面地識(shí)別功能塊、規(guī)劃功能塊的接口、明確功能塊之間的使用關(guān)系和使用機(jī)制，正是軟件邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)的核心任務(wù)所在。對(duì)此，IvarJacobson曾有過極為形象的說

4、法，“軟件系統(tǒng)的架構(gòu)涵蓋了整個(gè)系統(tǒng)，盡管架構(gòu)的有些部分可能只有‘一寸深’”?！　D2展示了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)的一部分，我們借此來舉例說明軟件邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)的3大核心任務(wù)：　　識(shí)別功能塊　　規(guī)劃功能塊的接口　　明確功能塊之間的使用關(guān)系和使用機(jī)制　　　　?　　　　圖2???軟件邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)的核心任務(wù)　　軟件的邏輯架構(gòu)是架構(gòu)設(shè)計(jì)思維的重要方法。在用例技術(shù)已經(jīng)成為捕獲功能需求的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的今天，邏輯架構(gòu)的設(shè)計(jì)往往是從用例分析開始的?；谟美姆治龇椒ㄊ惯壿嫾軜?gòu)的設(shè)計(jì)變得比較有序——通過對(duì)每個(gè)關(guān)鍵用例的分析，從邏輯上將用例實(shí)現(xiàn)為一組功能塊的特定組合，最后綜合這些用例分析

5、成果，將一個(gè)個(gè)獨(dú)立的協(xié)作歸納合并成整個(gè)軟件系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)。而在用例分析方法產(chǎn)生之前，功能模塊的確定多多少少帶有些“硬”想出來的味道，特別是并不直接承載業(yè)務(wù)功能的模塊有時(shí)比較容易遺漏，直到大規(guī)模編程實(shí)現(xiàn)階段才發(fā)現(xiàn)。　　物理架構(gòu)　　軟件的物理架構(gòu)規(guī)定了組成軟件系統(tǒng)的物理元素、這些物理元素之間的關(guān)系、以及它們部署到硬件上的策略?！　∥锢砑軜?gòu)可以反映出軟件系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)的組織情況。此時(shí)，上述物理架構(gòu)定義中所提及的“物理元素”就是進(jìn)程、線程、以及作為類的運(yùn)行時(shí)實(shí)例的對(duì)象等，而進(jìn)程調(diào)度、線程同步、進(jìn)程或線程通信等則進(jìn)一步反映物理架構(gòu)的動(dòng)態(tài)行為。　　隨著分布式系統(tǒng)的流行，“物理層（T

6、ier）”的概念大家早已耳熟能詳。物理層和分布有關(guān)，通過將一個(gè)整體的軟件系統(tǒng)劃分為不同的物理層，可以把它部署到分布在不同位置的多臺(tái)計(jì)算機(jī)上，從而為遠(yuǎn)程訪問和負(fù)載均衡等問題提供了手段。當(dāng)然，物理層是大粒度的物理單元，它最終是由粒度更小的組件、模塊、進(jìn)程等單元組成的。　　物理架構(gòu)的應(yīng)用很廣泛。例如，架構(gòu)設(shè)計(jì)中可能需要專門說明數(shù)據(jù)是如何產(chǎn)生、存儲(chǔ)、共享和復(fù)制的，這時(shí)可以利于物理架構(gòu)，展示軟件系統(tǒng)在運(yùn)行期間數(shù)據(jù)是由哪些運(yùn)行時(shí)單元如何產(chǎn)生的，數(shù)據(jù)又如何被使用、如何被存儲(chǔ)，哪些數(shù)據(jù)需要跨網(wǎng)絡(luò)復(fù)制和共享等方面的設(shè)計(jì)決策。　　由于人們對(duì)組成軟件系統(tǒng)的“物理元素”存在不同看法（如圖3所示

7、），所以在實(shí)踐中物理架構(gòu)的用法比較寬泛，不同的人認(rèn)為的物理架構(gòu)也可能不盡相同。因此，我們?cè)诮涣骱蛯?shí)踐的過程中，應(yīng)注意區(qū)分物理架構(gòu)所指為何。（也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，實(shí)踐中所采用的基于多視圖的架構(gòu)設(shè)計(jì)方法往往包含更多的視圖，從而使每個(gè)架構(gòu)視圖的職責(zé)更加明確。）　　?　　　　　　　　　　　　　圖3???對(duì)“物理元素”的不同看法　　從邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)到設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)　　邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)是軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的重要方面。邏輯架構(gòu)致力于將軟件系統(tǒng)分解成不同的邏輯單元，并規(guī)定這些邏輯單元之間的交互接口和交互機(jī)制。物理架構(gòu)則更重視軟件系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，以及組成軟