软件架构的运行时恢复与操作

# 软件架构的运行时恢复与操作 ## 1. 设计时的软件架构 为了更清晰地解释相关方法，以一个电子商务系统（eShop）为例。在这个系统中，客户可以通过互联网购买计算机产品。系统中的各个组件和功能如下： - OpShoppingCart 为客户端提供图形用户界面（GUI），客户端可以通过它访问由 Customer 表示的账户，浏览和购买由 Product 表示的产品，并通过 OpOrder 查看、更改或删除订单。 - ShoppingCartLineItem 表示客户偏好的一种计算机产品及其数量。 - ShoppingCart 负责创建、修改和删除一组 ShoppingCartLineItem。 - OrderLineItem 表示购买的一种产品的类型和数量，Order 表示一次购买的所有 OrderLineItem。 在设计时的软件架构中，组件和连接器通常被视为原子或黑盒实体。软件架构的更改可以分为组件和连接器的添加、移除、替换和适配。例如，OpShoppingCart 可能会被替换以提供更好的 GUI 来吸引客户，或者进行适配以允许更多客户同时访问。还可以添加支持 SOAP 的新连接器，使 eShop 能够通过 Web 服务与其他电子商务系统集成，并且可以对 OpShoppingCart 和 Customer 之间的连接器进行适配，以安全的方式传输消息，如使用 SSL。 ## 2. 运行时的软件架构 在一些组件框架（如 CORBA/CCM 和 J2EE/EJB）中，组件和连接器作为复合或白盒实体进行实例化和执行。以 EJB 为例，其合同由 Home 接口和 Component 接口组成。Home 接口定义了与特定 EJB 实例无关的方法，如创建、移除和查找 EJB；Component 接口定义了指定组件责任或功能的业务方法。 以下是 Customer EJB 的合同、实现和约束的代码示例： ```java // One part of contract of Customer EJB. interface CustomerHome extends EJBHome { Customer create(String name); Customer findByPrimaryKey(String key); Collection findAllCustomers(); ... } // Another part of contract of Customer EJB. interface Customer extends EJBObject { String getAddress(); void setAddress(); ... } // Implementation of Customer EJB. class CustomerBean implements EntityBean { Customer ejbCreate(String name) { ... } Customer ejbFindByPrimaryKey(String key) { ... } String getAddress() { ... } void setAddress() { ... } ... } // Constraints on Customer EJB in deployment description. ... <cmp-field>customerID</cmp-field> <prim-key-class>java.lang.String</prim-key-class> <cmp-version>2.x</cmp-version> ... <method-permission> <role-name>administrator</role-name> <method> <ejb-name>Order</ejb-name> <method-name>findAllCustomers</method-name> </method> </method-permission> ... ``` J2EE 应用服务器需要使合同、实现和约束协同工作，同时保持它们的分离。在组件框架的视角下，设计阶段的黑盒组件在运行时变成了白盒组件，连接器也变成了白盒，由客户端代理（stub）、服务器端代理（skeleton）和符合标准互操作性协议（如 IIOP、SOAP 和 JRMP）的通信基础设施组成。这些运行时实体可以独立观察和更改，例如，由于数据库模式的更改，可以替换 Customer 的实现，而不会影响其外部视图。但在传统软件架构视图中进行此类更改可能更复杂和昂贵。 ## 3. 运行时恢复的软件架构描述 现有的架构描述语言（ADL）主要关注软件开发，不能直接应用于恢复的软件架构，需要进行扩展。以 ABC/ADL 为例，其扩展元素包括： -