系统质量

Posted 2020-11-27 zjm15511858030

论软件体系结构设计中系统质量属性的实现

软件质量的好坏，不仅要看系统是否能满足客户的功能性要求，也要看其是否能满足客户的非功能性要求，系统非功能性用质量性来描述，与软件体系结构设计相关的系统质量属性主要有 可用性、可修改性、性能、安全性、可测试性和易用性 ，在软件体系结构的设计过程中，为了使系统的设计方案能保证某种特定的质量属性和实现，需要采用一些针对性的具体设计策略，例如，对可用性质量属性，为了阻止错误发展成为故障或者为了恢复错误，往往采取主动冗余或被动冗余的设计决策，对于可修改性质量属性，为了提高系统的可修改和扩展性，往往采取局部化修改的设计策略等等。

请根据论题从以下三个方面进行论述：

1 、概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中担任的主要工作。

2 、请对以上与软件体系结构设计相关的质量属性中至少 4 个质量属性的实现分析讨论，详细论述在软件体系结构的设计过程中，对于每个质量属性的实现，

各自都有哪些针对性的具体的设计决策。

3 、具体阐述你参与管理和开发的项目在体系结构设计时，都采用了那些针对性的设计决策以实现特定质量属性，最终实际效果如何？

软件体系结构质量属性：

成功的企业体系结构必须具备各种各样的质量属性。它可以帮助预先定义这些属性。这个属性集构成了一个蓝图，以指导分析、设计、编码、部署、维护、更新等阶段的工作。这种体系结构是对成型后的系统的预想。典型的质量属性包括（但并不局限于此）下列方面：

1、   可用性 (Availability) ： 是指系统能够正常运行的时间比例。它常用两次故障之间的时间长度或在出现故障时系统能够恢复正常的速度来表示。

体系结构实现所定义的无故障运行时间级别的程度（例如，每年不超过  5  分钟的停机时间）  

独立异常发布程序负责确保将异常报告给系统中某个单一的位置。这种方法保证将系统中的所有异常都报告给体系结构中的某个要素，并因此提供更高的系统可用性级别。管理控制台实现健康状况和可用性监控 ? 生成三种模拟真实服务器问题的场景，了解健康状况和可用性监控功能如何解决这些问题，然后使用问题诊断 功能诊断和修复这些问题。

只显示系统可以做某些事情是不够的。如果一个系统不能可靠地运行（例如，在加载时，或者在系统故障时，等等），则它就不能满足客户的需要。

2 、可修改性 (Modifiability) ： 有了这种特性就可以很容易地对基础软件进行修改  

是指能够快速地以较高的性价比对系统进行变更的能力。通常以某些具体的变更为基准。通过考察这些变更的代价来衡量可修改性。主要包括四方便

可维护性：主要体现在问题的修复上，在错误发生后“修复”软件系统，为可维护性做好准备的软件体系结构往往能做局部性的修改并能是得对其它构件得负面影响最小化。

可扩展性：关注的是使用新特性来扩展软件系统，以及使用改进版本来替换构建并删除不需要或不必要的特性和构件，为了实现可扩展性，软件系统需要松散耦合的构建，其目标是实现一种体系结构，能使开发人员在不影响构建客户的情况下替换构件，同时支持把新构件集成倒现有的体系结构中也是必要的。

结构重组：结构重组处理的使重新组织软件系统的构件及构件间的关系，例如通过将构件移动一个不同的子系统而改变它的位置，为了支持结构重组，软件系统需要精心设计构件之间的关系。理想情况下，他们允许开发人员在不影响实现主体部分的情况下灵活的配置构件。

可移植性：使软件系统使用于多种硬件平台、用户界面、操作系统、编程语言或编译器，为了实现可移置，需要按照硬件无关的方式组织软件系统，然后提取出其它软件系统和环境。可移置性使系统能够在不同计算环境下运行的能力。这些环境可能是硬件、软件，也可能是两者的结合，在所有关于没个特定计算环境的假设都集中在一个构件中时，系统是可移置的。如果移置到新的系统需要做些修改则可移置性就是一种特殊的可修改性。

3 、性能 (Performance) ： 体系结构的可度量的服务级别  

  从 执行程序 入手， 很多现代程序的设计目标，是将应用程序的某些部分拆分成若干个能同时执行的任务，从而改善其性能。在不同的线程中执行这些任务往往有助于改善应用程序的性能和响应能力。执行程序模式描述这些任务与执行方法的分离过程。

性能是指系统的响应能力，即要经多长时间才能对某个事件作出响应。或者在某段时间内系统所能处理的事件个数。经常用单位时间内所处理事务的数量或系统完成某个事务处理所需要的时间来对性能进行定量的表示。性能测试经常要使用基准测试程序（用以测量性能指标的特定事务或工作量环境）

4 、安全性 (Security) ： 是指系统在向合法用户提供服务的同时能够阻止非授权用户企图使用的或拒绝服务的能力。安全性是根据系统可能受到的安全威胁的类型来分类的。安全性又可划分为机密性、完整性、不可否认性及可控性等特性。机密性保证信息不泄露给未授权的用户、实体或过程；完整性保证信息的完整和准确，防止信息被非法修改；可控性保证对信息的传播及内容具有控制的能力，防止为非法者所用。 体系结构所定义的安全基准  

5 、可测试性 (Testability) ：

6 、易用性 (usability);

7 、可伸缩性：体系结构能够在用户级别和所提供的服务方面的增长程度

8 、可重用性：将该体系结构中的部分或全部集成到一个新的体系结构中的能力

对于《全国邮政储蓄统一版本系统》的设计，非功能性的设计重要性，要远远高于它的功能性设计，首先这套系统是服务于全国邮政银行系统的，它的稳定性，可用性，安全性是我们在设计系统初期首要考虑的因素。由于系统的过于庞大和增值业务层出不穷，他的可修改性（可扩展性）也是我们在系统设计初期在软件体系结构设计上，所需要考虑到的，目的就是为了满足银行系统用户层出不穷的需求和不断变化的推陈出新的业务。在非功能需求软件体系结构设计满足了以后，我们才会考虑到功能性的设计。当然这在我们系统整体设计中，只占很小一部分。有业务部门去了解银行的需求，然后分成模块化处理，有设计人员分别实现所需要完成的功能。

以下我就对我们系统在 软件体系结构设计 中，相关 质量属性实现 ，进行 分析讨论， 我们是怎样满足这些银行系统质量属性的要求的。

质量属性 虽然不是系统的功能需求， 但是 用户的这些要求达不到，最终会要求 拒绝使用我们所提供的系统的 。 如何满足 这样的非功能需求 呢？ 上面 所提到 的各个属性都是相互制约的，都会对系统产生消极的影响，甚至相互是矛盾的，就要求我们怎么去取舍，在构架的设计中去折中处理。

可修改性 ：其实还是代码的质量问题，让架构对程序员写的代码做约束，限制程序员的随意性 。我们邮政储蓄系统采用了 客户机 - 服务器 （ C/S ）的软件体系结构的设计。

 

为了使系统具有可修改性和可伸缩性，系统被分成客户机和服务器两个部分；有（很大）一部分计算是在服务器部分执行的，服务器可以在不依赖客户机的情况下进行修改，并可为多个客户机提供服务。