软件体系结构的质量属性.ppt
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1、软件体系结构的质量属性2即将探讨的问题概念与方法案例个人体会内容软件体系结构的质量属性2012/9/2331 即将探讨的问题软件体系件体系结构究竟如何定构究竟如何定义?虽然软件体系结构已经在软件工程领域中有着广泛的应用,但迄今为止还没有一个被大家所公认的定义。注意注意工程中的构件的复用是因为工程师只想集中精力做设计中真正创新的部分为何不可照搬建筑工程的何不可照搬建筑工程的Architecture来解决来解决软件工程里的件工程里的Architecture?软件工程的确在朝着工程学科发展的一般模式靠拢,但是大规模的复复用用才刚刚开始尝试。软件体系结构的质量属性2012/9/2341 即将探讨的问题
2、更直更直观的表象:失效曲的表象:失效曲线来自于设计或生产的缺陷与时间的函数关系。时间(年)时间(年)失效率失效率初期后期磨损理想曲线实际曲线变更副作用软件体系结构的质量属性2012/9/23注意注意实际上更变的副作用从设计阶段就初现端倪。51 即将探讨的问题启启发软件的质量问题暗示了设计缺陷或者从设计转化到机器代码的过程中产生的错误。关注前者(即软件体系结构),是否可以用高质量的设计来提高最终产品的质量?软件体系结构的质量属性2012/9/23工具方法过程质量关注点软件工程层次图61 即将探讨的问题在在设计阶段段评估体系估体系结构构对于投资人:将赌注提前放在赢家对于用户:保证系统不偏离对于架构
3、师:用一种好的方法验证经验软件体系结构的质量属性2012/9/23我我们需需要要一一种种方方法法,以以便便让我我们评估估每每个个候候选的的体体系系结构构,以确定哪种体系以确定哪种体系结构最适合解决构最适合解决问题。72 概念与方法软件体系件体系结构的构的质量量功能性需求是影响体系结构设计的核心,实际上大量的影响因素还包含在质量需求中。但是标准的OOA和OOD中,没有一个清晰的指导方法捕获这些需求,体系结构的设计也不是一个独立的过程,而是作为细化迭代的一个小块穿插在复杂的功能设计中,这就使得质量需求更加难以捕获了。软件体系结构的质量属性2012/9/2382 概念与方法解决解决问题的途径的途径建
4、立一种清晰的,可重用的框架来评估体系结构的质量,提炼出属性层和测量项,应用于评估当中。软件体系结构的质量属性2012/9/23采用分解的方法评估92 概念与方法体系体系结构的构的权衡分析方法衡分析方法Architecture Tradeoff Analysis Method(ATAM)1.收集场景2.引出需求、约束和环境描述3.列出所有的候选体系结构风格/模式4.单独考虑每个属性来评估质量属性5.针对特定的体系结构风格确定质量属性对各个候选项的敏感性6.使用第5步中的鉴定结果软件体系结构的质量属性2012/9/23注意注意上述步骤只是一次迭代,基于第5步和第6步的结果,某些候选体系结构被删除,
5、其他可进一步细化再使用ATAM102 概念与方法体系体系结构的构的权衡分析方法衡分析方法(ATAM)还是存在是存在问题ATAM使用效用树来将质量特性划分主次,但是这个效用树如何达到?为什么只有一层?甚至连质量特性的定义也不是很清晰。软件体系结构的质量属性2012/9/23还有其他改有其他改进的方法的方法吗?2 概念与方法基于基于ISO9126-1建立体系建立体系结构构质量模型量模型模型结构和ATAM类似,基于ISO9126-1构建。软件体系结构的质量属性2012/9/23什么是什么是ISO9126-1ISO9126-1标准?标准?Software Quality Characteristics
6、Software Quality Characteristics更多资料可参阅:更多资料可参阅:ISO/IEC ISO/IEC 9126 9126 in in practice:practice:What What do do we need to knowwe need to know112 概念与方法关于关于ISO9126-1质量模型量模型根据ISO9126-1,质量被描述为一组特性,用于评估其满足需求(显性和隐性)的能力。从用户角度:最终产品的质量从开发人员角度:不同开发人员提供的中间产品的质量从客户角度:市场的需求注意注意作为开发人员通常只考虑前两项软件体系结构的质量属性2012/9/
7、23122 概念与方法关于关于ISO9126-1质量模型量模型ISO9126-1广泛用于产品质量评估当中,作为评估质量的一个State-of-art标准。ISO9126-1包含六个高度独立的质量特性,质量特性在开发的各个阶段作为外部确认和内部审查的目标,一旦获得可测量的实体,就按照图中所示的过程精化。软件体系结构的质量属性2012/9/23特性-子特性-属性-度量 分解过程132 概念与方法ISO9126-1质量模型框架量模型框架为了在开发中监控质量,外部的质量属性通常转换为中间产品的需求,这个过程实际上无章可循。所以提出ISO9126-1的标准软件体系结构的质量属性2012/9/23ISO9
8、126-1质量模型的特性142 概念与方法ISO9126-1质量模型框架量模型框架软件体系结构的质量属性2012/9/23ISO9126-1质量模型的细化152 概念与方法ISO9126-1质量模型框架量模型框架应用于体系用于体系结构构一个特定的体系结构可以视为一种高级组件,同样由连接器连接。按照ISO9126-1标准中的划分,组件每个特性的质量属性都可以被度量。软件体系结构的质量属性2012/9/23注意注意随着体系结构的确定,进一步分解体系结构是否可以增强结构的质量?这个问题的回答是肯定的,但是不是我们要讨论的问题范围。162 概念与方法ISO9126-1质量模型框架量模型框架应用于体系用
9、于体系结构构质量的度量按直觉评价,一般方法是列出产品的特性,然后用一个属性组来描述它。只要达到预期的值,则认为是一个达标的产品,至于达标的值的界定,一般包含在需求当中。下面下面进一步解一步解释如何如何细化属性并将其用于体系化属性并将其用于体系结构构软件体系结构的质量属性2012/9/23注意注意我们假定这些特性都是彼此独立的,否则就太过复杂,无法讨论下去了。172 概念与方法1 功能性功能性适合性适合性(Suitability)拥有符合特定任务需求的足够的功能。存在:任务已被详细说明正确:正确的解释任务的详细说明。从从软件体系件体系结构的构的层次上次上说明:明:1.系统的功能性必须被识别出来。
10、在此种情况下,根据确定与否取值为1或0。2.由功能需求所获得的时序图必须被详细精化。在拥有一个体系结构说明书的情况下,特定的功能被分解成与构件有关的子功能,并且这些子功能合起来应满足系统的功能性需求。软件体系结构的质量属性2012/9/23182 概念与方法软件体系结构的质量属性2012/9/23192 概念与方法1 功能性功能性互操作性互操作性(Interoperability)在一个系统内或多个系统间相互作用的能力。可替代性replaceability兼容性compatibility从从软件体系件体系结构的构的层次上次上说明:明:1.识别与外部特定系统进行交互的中间件。2.根据中间件的存在
11、与否决定属性值为1或者0。软件体系结构的质量属性2012/9/23202 概念与方法1 功能性功能性安全性安全性(Security)防止未经授权访问程序或者数据的能力。从从软件体系件体系结构的构的层次上次上说明:明:1.应有一种机制或者设备(软件或硬件)来明显地完成这个任务。可以是组件(如中间件提供的一项服务)或集成在组件里的功能。2.根据机制或者设备的存在与否决定属性值为1或者0。软件体系结构的质量属性2012/9/23212 概念与方法1 功能性功能性依从性依从性(Compliance)软件遵循有关标准、约定、法规或类似规定的能力。从从软件体系件体系结构的构的层次上次上说明:明:1.很笼统
12、,无法直接应用到体系结构设计。2.根据要求的标准的应用与否决定属性值为1或者0。3.体系结构的依从性可以认为是对体系结构相关的约束的满足情况。软件体系结构的质量属性2012/9/23222 概念与方法软件体系结构的质量属性2012/9/23232 概念与方法2 可靠性可靠性容容错性性(Tolerance)在软件发生故障或违反指定接口的情况下,软件产品维持规定的性能水平的能力。从从软件体系件体系结构的构的层次上次上说明:明:1.它意味着拥有某种机制或软件设备。它可以是一个构件或被集成到构件中,如异常处理以及冗余。2.根据这种机制或设备的出现与否定义其值为1或者0。3.它可以被精确为一种属性,这种
13、属性的值与机制或者设备相关。软件体系结构的质量属性2012/9/23242 概念与方法2 可靠性可靠性可恢复性可恢复性(Recoverability)1、重建、重建规规定的性能水平的能力。定的性能水平的能力。2、恢复受影响的数据的能力。、恢复受影响的数据的能力。3、恢复所需的、恢复所需的时间时间。从从软软件体系件体系结结构的构的层层次上次上说说明:明:软软件件中中存存在在一一种种机机制制或或者者软软件件设设备备,其其独独自自成成为为构构件件或或被被集集成成在在构构件件中中,其其功功能能是是重重建或恢复数据建或恢复数据(冗余就是一个典型的例子冗余就是一个典型的例子)。如如果果这这种种机机制制存存
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