一．軟件構(gòu)建多維視圖

1. 什么是軟件

（1）構(gòu)成

·程序Program：UI, Algorithms, Utilities, APIs, test cases, etc

·數(shù)據(jù)Data：files, databases, etc

·文檔Documents：SRS需求規(guī)格說(shuō)明, SDD設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明, user manuals, etc

（2）考慮因素

·用戶(hù)：誰(shuí)來(lái)使用

·商業(yè)目標(biāo)：為何有用

·社會(huì)環(huán)境：應(yīng)遵循何種法則

·技術(shù)環(huán)境：如何實(shí)施

·硬件/網(wǎng)絡(luò)：在何處運(yùn)行

2. 軟件構(gòu)造的多維視角

（1）描述維度

·階段：構(gòu)建 || 運(yùn)行

·動(dòng)態(tài)：時(shí)刻 || 周期

·級(jí)別：代碼 || 組件

?

（2）構(gòu)建視角

A. 概述：想法 -> 需求 -> 設(shè)計(jì) -> 代碼 -> 可安裝可執(zhí)行的包

·代碼：源代碼由基本程序塊及其依賴(lài)關(guān)系進(jìn)行邏輯組織。

·組件：源代碼通過(guò)文件，目錄，包，庫(kù)及其依賴(lài)關(guān)系進(jìn)行物理組織。

·時(shí)刻：特定時(shí)間內(nèi)源代碼和組件的形式。

·時(shí)期：程序如何隨時(shí)間演變。

B.?代碼-時(shí)刻

·三種相互關(guān)聯(lián)的形式：

　　- 面向詞匯的源代碼

　　- 面向語(yǔ)法的程序結(jié)構(gòu)：例如，抽象語(yǔ)法樹(shù)（AST）

　　- 面向語(yǔ)義的程序結(jié)構(gòu)：例如，類(lèi)圖

C. 代碼-周期

·代碼變化：添加、修改、刪除從一個(gè)版本到另一個(gè)版本的文件

D. 組件-時(shí)刻

·源代碼被物理地組織成文件，進(jìn)一步按目錄進(jìn)行組織

·文件被封裝成包，并在邏輯上封裝組件和子系統(tǒng)

·可重用模塊以庫(kù)的形式存在。

·庫(kù)：

　　- 來(lái)源：造作系統(tǒng)預(yù)安裝、語(yǔ)言JDK、互聯(lián)網(wǎng)下載、開(kāi)發(fā)人員自己發(fā)布

　　- 鏈接：提供庫(kù)列表 -> 找到所需函數(shù) -> 復(fù)制到可執(zhí)行程序中

·靜態(tài)鏈接：當(dāng)鏈接器工具確定需要某個(gè)函數(shù)時(shí)，從庫(kù)中提取適當(dāng)?shù)膶?duì)象文件并將其復(fù)制到可執(zhí)行程序中，將可執(zhí)行程序加載到目標(biāo)機(jī)器上。

·UML部署圖

E. 組件-周期

·版本控制系統(tǒng)（VCS）

?

·演化圖（SCI或軟件的演變圖）

?

·版本控制：將唯一版本名稱(chēng)或唯一版本號(hào)分配給計(jì)算機(jī)軟件

·軟件演變：軟件維護(hù)中的更新過(guò)程

（3）運(yùn)行視角

A. 概述

·高級(jí)概念

　　- 可執(zhí)行程序：CPU執(zhí)行的機(jī)器可讀指令序列以及相關(guān)的數(shù)據(jù)值，已完全編譯，可加載到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中執(zhí)行。

　　- 庫(kù)：可被不同程序復(fù)用，不能直接在目標(biāo)機(jī)器上加載和執(zhí)行，必須首先與一個(gè)可執(zhí)行程序鏈接。

　　- 配置和數(shù)據(jù)文件：提供程序可以從磁盤(pán)加載的有用數(shù)據(jù)和配置信息。

　　- 分布式程序：在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的多個(gè)進(jìn)程。

·本地機(jī)器碼

　　- 程序首先載入內(nèi)存，將可執(zhí)行程序徹底轉(zhuǎn)換為CPU的本機(jī)機(jī)器碼。

　　- 所有執(zhí)行純粹使用CPU硬件。

　　- 執(zhí)行時(shí)程序可選擇調(diào)用操作系統(tǒng)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)文件和其他系統(tǒng)資源。

　　- 優(yōu)點(diǎn)：CPU直接執(zhí)行，速度快

　　- 缺點(diǎn)：可移植性差

·完整程序解釋：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)將整個(gè)源代碼加載到內(nèi)存中并解釋（如BASIC、UNIX、shell等）

?

·解釋字節(jié)碼：CPU不能直接理解字節(jié)碼，需首先將其解釋為本機(jī)機(jī)器碼或在程序執(zhí)行時(shí)進(jìn)行解釋，因此字節(jié)碼環(huán)境要求加載一個(gè)額外的解釋器或編譯器。

　　- Java虛擬機(jī)（JVM）

　　- Perl或Python：被解釋而非編譯，運(yùn)行時(shí)使用字節(jié)碼，執(zhí)行其腳本的簡(jiǎn)單行為會(huì)自動(dòng)觸發(fā)字節(jié)代碼的生成。?

·動(dòng)態(tài)鏈接：升級(jí)時(shí)無(wú)需重新創(chuàng)建可執(zhí)行程序、具有共享性

?

·配置和數(shù)據(jù)文件：程序調(diào)用操作系統(tǒng)來(lái)請(qǐng)求將數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存

　　-?屏幕上顯示的位圖圖形圖像

　　-?存儲(chǔ)為數(shù)字化波形的聲音

　　-?定制程序行為的配置文件

　　-?一組包含在線(xiàn)幫助文檔的文檔

　　-?包含名稱(chēng)和地址的數(shù)據(jù)庫(kù)

?

·分布式程序：如軟件系統(tǒng)可能使用的客戶(hù)端/服務(wù)器模型，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行單個(gè)服務(wù)器程序，在許多其他計(jì)算機(jī)上運(yùn)行大量客戶(hù)端程序。這種情況下，構(gòu)建系統(tǒng)可以創(chuàng)建兩個(gè)發(fā)布包，或者使用相同的發(fā)行包來(lái)安裝兩個(gè)獨(dú)立的程序。

B. 代碼-時(shí)刻

·快照?qǐng)D：著眼于目標(biāo)計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的變量級(jí)執(zhí)行狀態(tài)。

·內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)：硬盤(pán)上的一個(gè)包含進(jìn)程內(nèi)存副本的文件，當(dāng)進(jìn)程因特定類(lèi)型的內(nèi)部錯(cuò)誤或信號(hào)而中止時(shí)創(chuàng)建。分析程序狀態(tài)時(shí)，調(diào)試器可以加載轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件并顯示它包含的有關(guān)正在運(yùn)行的程序狀態(tài)的信息，包括寄存器，調(diào)用堆棧和所有其他程序數(shù)據(jù)的內(nèi)容，程序員可查看內(nèi)存緩沖區(qū)中哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)在失敗時(shí)運(yùn)行。

C. 代碼-周期

·UML中的順序圖：程序單元（對(duì)象）之間的交互

?

·執(zhí)行追蹤：使用日志記錄關(guān)于程序執(zhí)行的信息，以便調(diào)試。

D. 組件-時(shí)刻

·UML中的部署圖

?

E. 組件-周期

·事件記錄為系統(tǒng)管理員提供對(duì)診斷和審計(jì)有用的信息。

·每一類(lèi)事件都被賦予一個(gè)唯一的“代碼”來(lái)格式化并輸出一條可讀信息。

·執(zhí)行追蹤和事件記錄

事件記錄	軟件追蹤
主要由系統(tǒng)管理員使用	主要由開(kāi)發(fā)人員使用
記錄高級(jí)信息（如程序安裝失敗）	記錄低級(jí)信息（如拋出的異常）
不能包含過(guò)多重復(fù)事件或無(wú)效信息	可以包含重復(fù)事件及無(wú)效信息
通常需要基于標(biāo)準(zhǔn)的輸出格式	輸出格式幾乎無(wú)限制
事件日志通常本地化	很少考慮本地化
對(duì)于添加新類(lèi)型的事件或消息不靈活	對(duì)于添加新的追蹤消息必須靈活

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【软件构造】第一章 软件构造基础（1）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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