软件体系结构的质量属性是软件开发过程中至关重要的一部分,它关乎到软件系统的性能、稳定性和可维护性等关键指标。本讲座主要探讨了软件体系结构在满足功能需求之外,如何确保其在多个质量特性上的表现。
软件体系结构的质量属性包括功能性、适用性、准确性、互操作性、安全性、合规性、可靠性、成熟性、容错性、恢复性、易用性、可理解性、学习性、操作性、合规性、效率、时间行为、资源行为、合规性、可维护性、可分析性、可变性、稳定性、测试性、可移植性、适应性、安装性、共存性、可替换性等。这些属性是评估软件体系结构优劣的关键标准,它们相互关联,共同决定了软件的整体性能和用户体验。
在探讨这些问题时,我们注意到软件体系结构的定义尚未达成共识,这导致了在工程实践中难以明确地衡量和优化。与硬件失效曲线相比,软件的失效曲线通常在初期较低,随着时间推移,由于变更的副作用,失效率可能会逐渐增加。因此,关注设计阶段的质量,特别是软件体系结构,可以有效地预防后期问题的发生。
为了应对这一挑战,提出了软件体系结构的质量评估方法,如ATAM(Architecture Tradeoff Analysis Method),该方法通过一系列步骤,如收集场景、识别需求、列举候选架构、单独评估属性敏感性等,帮助架构师在早期阶段就进行权衡分析,选择最合适的体系结构。然而,ATAM也存在一些局限性,如效用树的构建和质量特性的定义不够清晰。
解决这个问题的一种方法是建立一个清晰、可重用的框架,将质量属性分解为可度量的元素,以便在设计过程中进行评估。这有助于捕捉那些在标准面向对象分析和设计(OOA和OOD)中可能被忽视的质量需求。通过这种方法,可以确保体系结构的设计不仅仅是一个孤立的过程,而是与功能需求和质量属性紧密结合。
软件体系结构的质量属性是软件开发中的核心考量因素,需要通过系统性的方法和工具进行评估和优化。通过深入理解和应用ATAM等分析方法,可以提升软件体系结构的质量,从而提高整个软件系统的性能和可靠性。