目錄
2.GoF
一.瞭解軟件架構
- 架構建模：描述軟件系統的物理成分，物理成分包括：組件 和 在組件上運行的節點
- 架構建模關係圖：包關係圖、構件關係圖、部署關係圖
1.創建包關係圖
- 包關係圖：描述系統各個包以及包之間的關係
- 根據以下規則，將系統用例分組爲各個包：
- 分組相關用例
- 基於使用用例的角色來對用例進行分組
- 根據以下規則，將系統類分組爲各個包：
- 把 具有相同繼承層次結構的類 組合在一個包裏
- 通過 複合關係 把相關類組合在一個包裏
- 將 相互協作、彼此交互的類組 打包
- 包內成分可見性的符號有：
- +：指成分是公共的，可被其他包的成分訪問
- #：指成分是受保護的，只有繼承它的成分可被訪問
- -：指成分是私有的，不可被包外成分訪問
- 包之間的關係類型包括： 訪問依賴性關係、泛化關係
2.創建組件關係圖
- 組件提供了一組接口的實現，用於對系統運行所需的各個組件建模
- 可對其建模以構成完整的軟件系統的組件是 ：
- 部署組件：構成可執行系統的組件
- 工作產品組件：作爲 SDLC 實現階段成果的組件
- 執行組件：系統執行時創建的組件
- 組件實現了一組接口，其中每個接口指定類所提供的功能
- 類也可實現一組接口
- 建模組件的技術有：
- 源代碼文件建模
- 可執行文件建模
- 數據庫建模
- 使系統源代碼組件形象化的不同方式：
- 將源代碼分組爲若干包，並在包關係圖中描述
- 畫出組件關係圖，使系統源代碼文件間的關係形象化
- 可執行文件建模包括：建模系統的.exe，庫、數據庫等
- 數據庫建模包括：
- 用 組件關係圖 描述 數據庫表組件
- 描述與 每個數據庫表組件 相關的列和存儲過程
3.創建部署關係圖
- 部署關係圖：顯示在其中 部署軟件組件的硬件
- 部署組件的 計算機系統 或 處理設備 稱爲 節點，用三維矩形框表示，框內包含節點內執行的組件
- 節點通過 連接 互相關聯，連接表示 通信信道（節點之間的一條直線）
- 節點和組件之間的 依賴關係 用虛線表示
- UML 的預定義視圖類型有：
- 模塊視圖類型：實現特定功能的模塊
- 組件與連接器(C&C)視圖類型：作爲執行單元的組件的集合
- 分配視圖類型：一組系統的 組件或模塊 與其 開發環境 之間的關係
二.使用框架和模式
- 框架和模式是使軟件構件可重用的標準
- 框架：類似於應用程序中的通用功能，擁有 Microsoft VC++ 提供的 Microsoft 基礎類（MFC）是框架的示例，它允許開發具有公共特徵（如命令按鈕）的圖形用戶界面
- 框架特性：表示類或庫的集合，包括 抽象、具體類、抽象方法，包含可通過子類化來擴展的類
- 模式：提供 給定問題的 標準解決方案的 一組原則和指南，有助於 軟件組件之間 更好的通信
- 模式分類：
- 通用職責分配軟件模式（GRASP）
- 四人組模式 (GoF)
1.GRASP
- GRASP 是一組模式，它提供 分配對象職責的原則，如 怎樣創建對象、怎樣撤消對象等
- GRASP 由以下模式組成：
- 專家模式：爲 包含相關信息的類 分配職責的指南
- 創建者模式：爲 特定類的新對象 分配職責的指南
- 控制器模式：處理系統事件的指南
- 專家模式 提供用於 向包含相關信息的類 指派職責的 指示信息
- 創建者模式，如果以下條件爲 true，那麼類負責創建對象：
- 一個類包含另一個類
- 類記錄其它類的實例
- 類使用其它類的對象
- 類提供初始化其它類的對象的信息
- 控制器模式，處理系統事件的職責應分配給滿足以下一個或多個條件的類：
- 表示整個系統
- 表現爲用例處理程序
2.GoF
- 基於open-close原則，認爲 所有的設計 都應對於 擴展開發 並且 不允許修改，有以下特性：
- 能重用 現有的關於常見設計問題的 解決方案
- 建立問題及其解決方案的通用術語，以便於理解
- 大致可分爲三類： 創建、結構、行爲
2.1 創建型
- 常用的創建型設計模式有：工廠、生成器、單一實例
- 工廠模式：提供一個被稱爲 factory的類，控制抽象基類的 子類對象的 生存期，以下情況需用工廠模式：
- 無法預見 運行時需要哪種類型對象
- 生成器模式：把複雜對象的創建和構造 與 它的表示分離
- 可以對同一個複雜對象創建多個表示，並修改對象的安排
- 類似於抽象工廠方法，因爲兩者都 創建對象族
- 當需要訪問代表現實生活對象的單個對象（如打印機和鼠標）時，單件模式是有用的
- 用 靜態數據成員 定義單件模式，以跟蹤所創建對象的生命期
2.2 結構型
- 結構型設計模式：描述如何 使用對象組合 來組合類和對象結合 以形成更大的結構
- 最常用的結構型模式有： 複合模式、代理模式、裝飾模式、外觀模式
- 複合模式：
- 表示複合對象，可包含 簡單對象 和 複合對象
- 提供接口訪問複合對象內的 複合對象 和 簡單對象
- 可把複合模式想象成一棵樹，其中複合對象表示結點，簡單對象表示樹葉
- 代理模式：
- 把 複合對象 表示爲 簡單對象，把對象創建推遲到需要時才進行
- 裝飾模式：
- 修改個別對象的行爲 而不必 創建新的派生類，爲現有對象 定義 附加功能
- 外觀模式：
- 提供單一化的接口簡化軟件開發，在實現分層架構時 也很有用
2.3 行爲型
- 行爲模式 提供在對象間進行通信的指南，最常用的行爲模式有：
3.對設計模式建模
- 對設計模式建模的各種視圖包括：
- 外部視圖：將 設計模式的結構 表示爲 參數化協作
- 內部視圖：將 設計模式的結構 表示爲模式創建者（例如開發人員）所見的結構，內部視圖描述爲 不帶參數的協作
- 將設計模式與分層架構關聯：
4.將設計映射到代碼
- 通過使用 CASE 工具（例如 Rational Rose、Jude 和 Visio），可以自動從 類和通信關係圖 生成代碼
- CASE 工具使用不同的 經驗規則 和 啓發式原則 從設計模型生成代碼，代碼從 類的方法 和 變量生成
- 支持逆向工程，能根據 項目實現 和 測試階段的代碼 生成設計模型
5.重構設計
- 不改變類的外部行爲，重新構造現有代碼的內部結構 的技術
- 改變了類模型，但不改變系統的架構
- 可能進行重構的因素有：
6.應用會化外觀
- 會話外觀：用於創建企業應用程序，如使用企業 JavaBeans（EJB）的應用程序的設計模式
- 高級業務組件 定義 低級業務組件（例如企業 bean）之間的完整交互
- 會話外觀 相當於 低級業務組件 的接口，降低了低級業務組件之間的耦合度，使企業應用程序的設計可重用
三.UML和質量軟件過程
1.質量過程
- 質量流程目的：在軟件開發過程中 檢查所開發軟件模型 和 產品質量
- 質量流程在 軟件開發過程的 迭代 和 增量 之間實現，用於確保軟件質量
- 質量流程會在 每個軟件開發過程階段之後 檢查輸出的質量
- 質量流程包括：軟件開發過程質量、軟件模型質量、軟件產品質量、質量流程自身質量
- 質量流程包括：技術（所需工具和生成的輸出）、方法（操作順序）、社會學（人力環境）
質量流程 每個方面的活動 同時發生
- 保證軟件產品質量，需要檢查：
2.UML擴展機制
- UML提供三種擴展元素：
- 構造型：擴展 UML 詞彙表，表示 UML 沒有特定描述的建模元素，區分UML關係圖中的相似元素，表示：<<>>
- 約束：擴展 UML 構造塊的語義關係，表示無法使用 UML 表示法表示的限制和關係，全局條件或條件，表示：()
- 標記值：擴展 UML 構造塊的屬性，存儲項目相關（日期開發測試狀態等）、存儲構造型模型元素(字符串)
- 使用 UML 建模軟件系統時，你需要考慮事件的 併發 和 同步
- UML 提供兩種標準構造型用於 事件併發流： 進程、線程
- 建模 UML 類中的 多個事件流 和 交互關係圖 步驟：
1. 標識軟件系統中事件的併發流2. 根據事件的併發流標識主動對象3. 將主動對象的公共集分爲主動類4. 平衡主動類之間的職責分發5. 確保每個活動類爲高內聚且鬆散耦合6. 創建類關係圖以表示系統的靜態語義7. 創建交互關係圖以表達系統的動態語義關係8. 在對象之間應用各種類型的通信方式9. 連接約束以確保對象之間的同步
四. 度量軟件項目
1.測量過程組件
- 爲測量軟件開發過程，需要測量其過程組件，包括維度：技術、方法、社會學
- 爲所有過程組件，需要計算 總單位值 = 角色、活動、輸出和任務的總數
- 需要在 特定環境上下文內 細化總單位值，因爲同樣的軟件，可在不同環境中實現
- 細化總單位值 需要確定：過程組件的 每個維度的 實例數 及 權重因子
- 權重因子取決於：項目環境、每個維度的重要性
- 過程組件維度的強度 = 維度實例數 x 權重因子
- 計劃生產率：估算每次迭代中 過程組件的維度數
- 實際生產力在 迭代 時確定
- 調整因子公式：Adjustment Factor = Actual productivity/Planned productivity
2.用功能點技術測量項目
- 功能點（FP）估算技術：估算項目大小，將系統細分爲更小的組件，FP：軟件測量單位
- 確定 FP 關鍵在於確定組成軟件系統的各個組件
- 使用 FP 技術時，通過對以下計數可得出總工作量估算：文件、接口、輸入、輸出、查詢
- 計算項目的 FP 包括以下步驟：確定 FP 計數的類型、確定範圍和應用程序邊界、確定未調整的功能點（UFP） 、確定值調整因子（VAF）、計算已調整的功能點（AFP）
- 確定 FP 計數的類型（三種）：開發項目 FP計數、增強項目 FP計數、應用 FP計數
- 確定UFP：
- ①確定 靜止數據：包括處理所需的存儲數據，運行數據：包含應用程序中導致數據進出的事務
- ②通過靜止/運行數據得到數據FP：文件引用類型（FTR） = 內部邏輯文件（ILF）+ 外部接口文件（EIF）
- 測量 FTR 得到：數據元素類型（DET）+ 記錄元素類型（RET）
- ③通過靜止/運行數據得到事物FP：外部輸入（EI）、外部查詢（EQ）、外部輸出（EO）
- 確定VAF調整因子：確定項目中的延遲
- VAF 基於系統總體特徵（GSC），有 14個GSC：數據通信、分佈式處理、性能目標、常用配置、事物規則、在線更新、複雜處理、可重用性、安裝簡易性、操作簡易性、多站點使用、設施變更
- 計算 VAF, 需要：確定每個 GSC 的影響度（DI）。GSC 的 DI 的範圍爲 0-5
- 0 –不存在，無影響
- 1 –偶爾影響
- 2 –適度影響
- 3 –中等影響
3.測量 UML構件 的複雜度
- UML 構件之間互相依賴的程度，稱作 複雜度
- 動態組件的複雜度取決於靜態組件的複雜度，因此測量以下靜態部件的複雜度：
- 用例關係圖：通過識別關係圖中角色、用例和關係個數 測量用例關係圖的複雜度，用例分類（簡單中複雜）
- 類關係圖：確定類的大小、關係數量、屬性可見性、操作可見性類可以擁有的對象數量和關係
- 構件關係圖：組件中實現的類的數量，與組件有依賴關係的接口數量
- 確定組件的大小 + 處理速度 = 測量組件關係圖的複雜度
- 組件的處理速度取決於：組件支持的線程數
