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2.GoF
一.了解软件架构
- 架构建模：描述软件系统的物理成分，物理成分包括：组件 和 在组件上运行的节点
- 架构建模关系图：包关系图、构件关系图、部署关系图
1.创建包关系图
- 包关系图：描述系统各个包以及包之间的关系
- 根据以下规则，将系统用例分组为各个包：
- 分组相关用例
- 基于使用用例的角色来对用例进行分组
- 根据以下规则，将系统类分组为各个包：
- 把 具有相同继承层次结构的类 组合在一个包里
- 通过 复合关系 把相关类组合在一个包里
- 将 相互协作、彼此交互的类组 打包
- 包内成分可见性的符号有：
- +：指成分是公共的，可被其他包的成分访问
- #：指成分是受保护的，只有继承它的成分可被访问
- -：指成分是私有的，不可被包外成分访问
- 包之间的关系类型包括： 访问依赖性关系、泛化关系
2.创建组件关系图
- 组件提供了一组接口的实现，用于对系统运行所需的各个组件建模
- 可对其建模以构成完整的软件系统的组件是 ：
- 部署组件：构成可执行系统的组件
- 工作产品组件：作为 SDLC 实现阶段成果的组件
- 执行组件：系统执行时创建的组件
- 组件实现了一组接口，其中每个接口指定类所提供的功能
- 类也可实现一组接口
- 建模组件的技术有：
- 源代码文件建模
- 可执行文件建模
- 数据库建模
- 使系统源代码组件形象化的不同方式：
- 将源代码分组为若干包，并在包关系图中描述
- 画出组件关系图，使系统源代码文件间的关系形象化
- 可执行文件建模包括：建模系统的.exe，库、数据库等
- 数据库建模包括：
- 用 组件关系图 描述 数据库表组件
- 描述与 每个数据库表组件 相关的列和存储过程
3.创建部署关系图
- 部署关系图：显示在其中 部署软件组件的硬件
- 部署组件的 计算机系统 或 处理设备 称为 节点，用三维矩形框表示，框内包含节点内执行的组件
- 节点通过 连接 互相关联，连接表示 通信信道（节点之间的一条直线）
- 节点和组件之间的 依赖关系 用虚线表示
- UML 的预定义视图类型有：
- 模块视图类型：实现特定功能的模块
- 组件与连接器(C&C)视图类型：作为执行单元的组件的集合
- 分配视图类型：一组系统的 组件或模块 与其 开发环境 之间的关系
二.使用框架和模式
- 框架和模式是使软件构件可重用的标准
- 框架：类似于应用程序中的通用功能，拥有 Microsoft VC++ 提供的 Microsoft 基础类（MFC）是框架的示例，它允许开发具有公共特征（如命令按钮）的图形用户界面
- 框架特性：表示类或库的集合，包括 抽象、具体类、抽象方法，包含可通过子类化来扩展的类
- 模式：提供 给定问题的 标准解决方案的 一组原则和指南，有助于 软件组件之间 更好的通信
- 模式分类：
- 通用职责分配软件模式（GRASP）
- 四人组模式 (GoF)
1.GRASP
- GRASP 是一组模式，它提供 分配对象职责的原则，如 怎样创建对象、怎样撤消对象等
- GRASP 由以下模式组成：
- 专家模式：为 包含相关信息的类 分配职责的指南
- 创建者模式：为 特定类的新对象 分配职责的指南
- 控制器模式：处理系统事件的指南
- 专家模式 提供用于 向包含相关信息的类 指派职责的 指示信息
- 创建者模式，如果以下条件为 true，那么类负责创建对象：
- 一个类包含另一个类
- 类记录其它类的实例
- 类使用其它类的对象
- 类提供初始化其它类的对象的信息
- 控制器模式，处理系统事件的职责应分配给满足以下一个或多个条件的类：
- 表示整个系统
- 表现为用例处理程序
2.GoF
- 基于open-close原则，认为 所有的设计 都应对于 扩展开发 并且 不允许修改，有以下特性：
- 能重用 现有的关于常见设计问题的 解决方案
- 建立问题及其解决方案的通用术语，以便于理解
- 大致可分为三类： 创建、结构、行为
2.1 创建型
- 常用的创建型设计模式有：工厂、生成器、单一实例
- 工厂模式：提供一个被称为 factory的类，控制抽象基类的 子类对象的 生存期，以下情况需用工厂模式：
- 无法预见 运行时需要哪种类型对象
- 生成器模式：把复杂对象的创建和构造 与 它的表示分离
- 可以对同一个复杂对象创建多个表示，并修改对象的安排
- 类似于抽象工厂方法，因为两者都 创建对象族
- 当需要访问代表现实生活对象的单个对象（如打印机和鼠标）时，单件模式是有用的
- 用 静态数据成员 定义单件模式，以跟踪所创建对象的生命期
2.2 结构型
- 结构型设计模式：描述如何 使用对象组合 来组合类和对象结合 以形成更大的结构
- 最常用的结构型模式有： 复合模式、代理模式、装饰模式、外观模式
- 复合模式：
- 表示复合对象，可包含 简单对象 和 复合对象
- 提供接口访问复合对象内的 复合对象 和 简单对象
- 可把复合模式想象成一棵树，其中复合对象表示结点，简单对象表示树叶
- 代理模式：
- 把 复合对象 表示为 简单对象，把对象创建推迟到需要时才进行
- 装饰模式：
- 修改个别对象的行为 而不必 创建新的派生类，为现有对象 定义 附加功能
- 外观模式：
- 提供单一化的接口简化软件开发，在实现分层架构时 也很有用
2.3 行为型
- 行为模式 提供在对象间进行通信的指南，最常用的行为模式有：
3.对设计模式建模
- 对设计模式建模的各种视图包括：
- 外部视图：将 设计模式的结构 表示为 参数化协作
- 内部视图：将 设计模式的结构 表示为模式创建者（例如开发人员）所见的结构，内部视图描述为 不带参数的协作
- 将设计模式与分层架构关联：
4.将设计映射到代码
- 通过使用 CASE 工具（例如 Rational Rose、Jude 和 Visio），可以自动从 类和通信关系图 生成代码
- CASE 工具使用不同的 经验规则 和 启发式原则 从设计模型生成代码，代码从 类的方法 和 变量生成
- 支持逆向工程，能根据 项目实现 和 测试阶段的代码 生成设计模型
5.重构设计
- 不改变类的外部行为，重新构造现有代码的内部结构 的技术
- 改变了类模型，但不改变系统的架构
- 可能进行重构的因素有：
6.应用会化外观
- 会话外观：用于创建企业应用程序，如使用企业 JavaBeans（EJB）的应用程序的设计模式
- 高级业务组件 定义 低级业务组件（例如企业 bean）之间的完整交互
- 会话外观 相当于 低级业务组件 的接口，降低了低级业务组件之间的耦合度，使企业应用程序的设计可重用
三.UML和质量软件过程
1.质量过程
- 质量流程目的：在软件开发过程中 检查所开发软件模型 和 产品质量
- 质量流程在 软件开发过程的 迭代 和 增量 之间实现，用于确保软件质量
- 质量流程会在 每个软件开发过程阶段之后 检查输出的质量
- 质量流程包括：软件开发过程质量、软件模型质量、软件产品质量、质量流程自身质量
- 质量流程包括：技术（所需工具和生成的输出）、方法（操作顺序）、社会学（人力环境）
质量流程 每个方面的活动 同时发生
- 保证软件产品质量，需要检查：
2.UML扩展机制
- UML提供三种扩展元素：
- 构造型：扩展 UML 词汇表，表示 UML 没有特定描述的建模元素，区分UML关系图中的相似元素，表示：<<>>
- 约束：扩展 UML 构造块的语义关系，表示无法使用 UML 表示法表示的限制和关系，全局条件或条件，表示：()
- 标记值：扩展 UML 构造块的属性，存储项目相关（日期开发测试状态等）、存储构造型模型元素(字符串)
- 使用 UML 建模软件系统时，你需要考虑事件的 并发 和 同步
- UML 提供两种标准构造型用于 事件并发流： 进程、线程
- 建模 UML 类中的 多个事件流 和 交互关系图 步骤：
1. 标识软件系统中事件的并发流2. 根据事件的并发流标识主动对象3. 将主动对象的公共集分为主动类4. 平衡主动类之间的职责分发5. 确保每个活动类为高内聚且松散耦合6. 创建类关系图以表示系统的静态语义7. 创建交互关系图以表达系统的动态语义关系8. 在对象之间应用各种类型的通信方式9. 连接约束以确保对象之间的同步
四. 度量软件项目
1.测量过程组件
- 为测量软件开发过程，需要测量其过程组件，包括维度：技术、方法、社会学
- 为所有过程组件，需要计算 总单位值 = 角色、活动、输出和任务的总数
- 需要在 特定环境上下文内 细化总单位值，因为同样的软件，可在不同环境中实现
- 细化总单位值 需要确定：过程组件的 每个维度的 实例数 及 权重因子
- 权重因子取决于：项目环境、每个维度的重要性
- 过程组件维度的强度 = 维度实例数 x 权重因子
- 计划生产率：估算每次迭代中 过程组件的维度数
- 实际生产力在 迭代 时确定
- 调整因子公式：Adjustment Factor = Actual productivity/Planned productivity
2.用功能点技术测量项目
- 功能点（FP）估算技术：估算项目大小，将系统细分为更小的组件，FP：软件测量单位
- 确定 FP 关键在于确定组成软件系统的各个组件
- 使用 FP 技术时，通过对以下计数可得出总工作量估算：文件、接口、输入、输出、查询
- 计算项目的 FP 包括以下步骤：确定 FP 计数的类型、确定范围和应用程序边界、确定未调整的功能点（UFP） 、确定值调整因子（VAF）、计算已调整的功能点（AFP）
- 确定 FP 计数的类型（三种）：开发项目 FP计数、增强项目 FP计数、应用 FP计数
- 确定UFP：
- ①确定 静止数据：包括处理所需的存储数据，运行数据：包含应用程序中导致数据进出的事务
- ②通过静止/运行数据得到数据FP：文件引用类型（FTR） = 内部逻辑文件（ILF）+ 外部接口文件（EIF）
- 测量 FTR 得到：数据元素类型（DET）+ 记录元素类型（RET）
- ③通过静止/运行数据得到事物FP：外部输入（EI）、外部查询（EQ）、外部输出（EO）
- 确定VAF调整因子：确定项目中的延迟
- VAF 基于系统总体特征（GSC），有 14个GSC：数据通信、分布式处理、性能目标、常用配置、事物规则、在线更新、复杂处理、可重用性、安装简易性、操作简易性、多站点使用、设施变更
- 计算 VAF, 需要：确定每个 GSC 的影响度（DI）。GSC 的 DI 的范围为 0-5
- 0 –不存在，无影响
- 1 –偶尔影响
- 2 –适度影响
- 3 –中等影响
3.测量 UML构件 的复杂度
- UML 构件之间互相依赖的程度，称作 复杂度
- 动态组件的复杂度取决于静态组件的复杂度，因此测量以下静态部件的复杂度：
- 用例关系图：通过识别关系图中角色、用例和关系个数 测量用例关系图的复杂度，用例分类（简单中复杂）
- 类关系图：确定类的大小、关系数量、属性可见性、操作可见性类可以拥有的对象数量和关系
- 构件关系图：组件中实现的类的数量，与组件有依赖关系的接口数量
- 确定组件的大小 + 处理速度 = 测量组件关系图的复杂度
- 组件的处理速度取决于：组件支持的线程数
