系分 - 案例分析 - 架构设计（基本）

案例分析 - 架构设计基本

Zachman架构框架

Zachman框架综合考虑企业业务架构中不同角色的不同观点提出了一个多视角、多维度的企业架构是许多大公司用来理解、表述企业信息基础设施的一种可以理解的信息表述为企业现在以及未来的信息基础设施建设提供蓝图和架构。

其纵向的功能视图包括目标范围、业务模型、系统模型、技术模型、详细展现和功能系统横向的关注点包括数据、功能、网络、人员、时间和动机。

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典型例题

题目描述

阅读以下关于系统开发的叙述在答题纸上回答问题1至问题3。

某集团下属煤矿企业委托软件公司开发―套煤炭运销管理系统该系统属于整个集团企业信息化架构中的业务层系统针对煤矿企业开发包括合同管理、磅房管理、质检化验、运费结算等功能。部分业务详细描述如下

1合同管理合同签订、合同查询、合同跟踪等。

2磅房管理系统可以从所有类型的电子磅自动读数可以自动从电子磅上读取车辆皮重、毛重计算出净重可根据合同内容自动减少相应提货单剩余数量如果实际发货量超过合同额则拒绝发货。

3质检化验根据过磅单、车号生成化验分析委托单而后生成化验分析报告。

4运费结算:依据过磅单上的净重、化验单、合同规定自动计算出原料结算单、运费结算单。

煤矿企业根据集团的工作计划制订本企业的业务计划煤矿企业根据集团划拨指标和提供的原料生产煤炭所生产的煤炭交由集团统一管理并销售给客5卢。软件公司采用Zachman框架对企业业务架构和业务过程进行分析结果如下表所示。

【问题1】

Zachman框架是什么请在上表中a~e位置补充企业业务架构中的信息类别。

【问题2】

项目组在该煤炭企业业务架构分析中完成了四项主要工作数据流图、实体联系图、网络拓扑结构和计划时间表。这四项工作在上表中处于什么位置请用表的位置编号表示。

【问题3】
据题目所述业务描述请分别给出表中A11和A23位置应该填入的内容。(物流关系用“→”表示)。

参考答案

【问题1】

1

Zachman框架综合考虑企业业务架构中不同角色的不同观点提出了一个多视角、多维度的企业架构是许多大公司用来理解、表述企业信息基础设施的一种可以理解的信息表述为企业现在以及未来的信息基础设施建设提供蓝图和架构。

2

aWhat/数据bHow/功能/行为cWhere/位置/网络dWho/人员/组织eWhy/动机

【问题2】

1数据流图A32

2实体联系图A31

3网络拓扑结构A53

4计划时间表:A25

【问题3】

1A11项目关键元素合同/合同管理、过磅/磅房管理、质检/质检化验、结算/运费结算

2A23业务物流网络煤矿企业←→集团→客户。

面向服务的架构SOA

SOA是一种在计算环境中设计、开发、部署和管理离散逻辑单元服务模型的方法。关于服务一些常见的设计原则有:明确定义的接口、自包含和模块化、粗粒度、松耦合、互操作性。

SOA紧密相关的技术主要有UDDI、WSDL、SOAP和REST等而这些技术都是以XML为基础而发展起来的。

微服务

微服务有以下优势

• 通过分解巨大单体式应用为多个服务方法解决了复杂性问题。它把庞大的单一模块应用分解为一系列的服务同时保持总体功能不变。
• 让每个服务能够独立开发开发者能够自由选择可行的技术提供API服务。
• 微服务架构模式是每个微服务独立的部署。开发者不再需要协调其他服务部署对本服务的影响。这种改变可以加快部署速度。
• 微服务使得每个服务独立扩展。你可以根据每个服务的规模来部署满足需求的规模。甚至可以使用更适合于服务资源需求的硬件。

微服务架构带来的挑战如下

• 并非所有的系统都能转成微服务。
• 部署较以往架构更加复杂系统由众多微服务搭建每个微服务需要单独部署从而增加部署的复杂度容器技术能够解决这一问题。
• 性能问题由于微服务注重独立性互相通信时只能通过标准接口可能产生延迟或调用出错。
• 数据一致性问题作为分布式部署的微服务在保持数据一致性方面需要比传统架构更加困难。

在微服务中应用网关API的作用

• 提供统一入口
• 可以进行权限身份认证等安全管理
• 可以根据流量进行限流
• 数据缓存
• 性能监控等
• 异常重试
• 服务降级

典型例题

题目描述

阅读以下关于Web应用设计开发的描述在答题纸上回答问题1至问题3。

某公司拟开发一个自由可定制性强、用户界面友好的在线调查系统以获取员工在课程学习、对公司重人事件的看法、对办公室环境的建议等相关反馈。因需要调查的内容各异可选择的调查方式多样故本在线调查系统应满足以下需求

1支持编辑和视图两种模式编辑模式只对调查发起者可见视图模式对接受调查者可见。

2调查问卷具有可定制性因调查的内容各异需要多样的信息采集方式可设置的调查问题类型包括单选、多选、矩阵类单选、矩阵类多选和开放性问题。

3操作简单调查者可以方便地新建和编辑各种问题类型接受调查者可对每个问题和每个调查问卷给出评论。

4系统支持显示调查统计结果以及导出统计结果。 针对以上需求经项目经讨论拟采用REST架构风格设计实现该在线调查系统。

【问题1】

分析该在线调查系统的业务流程填写下图中1~5的内容。

【问题2】

REST 架构风格的核心是资源抽象。在系统设计中项目组拟将系统中的每一个实体抽象 成一种资源。皆列举出该系统中的5种资源。

【问题3】
基于REST架构风格对系统进行设计请简要叙述REST风格的5条关键原则。

参考答案

【问题1】

1编辑模式//调查发起者

2视图模式/接受调查者

3是否保存调查问卷

4已保存的调查问卷

5显示查看调查问卷

【问题2】

1调查发起者

2接受调查者

3调查问卷

4调查问卷类型

5调查问卷评论

【问题3】

1网络上所有事物都被抽象为资源。

2每个资源对应一个唯一的资源标识

3对资源的各种操作不会改变资源的标识

4通过通用的连接件接口对资源进行操作

5无状态通信

多层架构

二层C/S结构为单一服务器且以局域网为中心所以难以扩展至大型企业广域网或Internet软、硬件的组合及集成能力有限它的缺点主要有

• 服务器的负荷太重难以管理大量的客户机系统的性能容易变坏。
• 数据安全性不好。因为客户端程序可以直接访问数据库服务器那么在客户端计算机上的其他程序也可想办法访问数据库服务器从而使数据库的安全性受到威胁。

在三层C/S架构中增加了一个应用服务器。可以将整个应用逻辑驻留在应用服务器上而只有表示层存在于客户机上。这种客户机称为瘦客户机。三层C/S架构将应用系统分成表示层、功能层和数据层三个部分。

与传统的二层架构相比三层C/S架构具有以下优点

• 允许合理地划分三层的功能使之在逻辑上保持相对独立性从而使整个系统的逻辑结构更为清晰能提高系统的可维护性和可扩展性。
• 允许更灵活、有效地选用相应的平台和硬件系统使之在处理负荷能力上与处理特性上分别适应于结构清晰的三层并且这些平台和各个组成部分可以具有良好的可升级性和开放性。
• 系统的各层可以并行开发各层也可以选择各自最适合的开发语言使之能并行且高效地进行开发达到较高的性能价格比。对每一层的处理逻辑的开发和维护也会更容易些。
• 利用功能层可以有效地隔离表示层与数据层未授权的用户难以绕过功能层而利用数据库工具或黑客手段去非法地访问数据层这就为严格的安全管理奠定了坚实的基础。

BS浏览器/服务器Browser/ServerB/S架构是三层C/S架构的一种实现方式其具体结构为“浏览器/Web服务器/数据库服务器”。B/S架构利用WWW浏览器技术结合浏览器的多种脚本语言用通用浏览器就实现了原来需要复杂的专用软件才能实现的强大功能并节约了开发成本。

轻量级架构

持久层的设计使得业务逻辑层只需要负责业务逻辑的实现而把对数据的操作交给了持久层。持久层对数据及对数据操作的封装有以下几个优点

• 屏蔽数据库平台的变化对业务逻辑层的影响。当数据库变化时只需修改持久层操作数据库的代码而持久层提供给业务逻辑的对象模型没有变化从而避免了业务逻辑的修改。
• 通过持久层的封装处理可以在持久层实现支持多种数据库平台而对业务逻辑层提供统一的接口。
• 代码可重用性高能够完成所有的数据库访问操作。
• 通过持久层的设计将复杂的业务逻辑和数据逻辑分离降低系统的耦合程度从而在开发时更明确地进行分工维护工作也更容易进行系统的体系结构也变得更加清晰。

Hibernate与Mybatis区别

• 开发方面Hibernate开发中sql语句已经被封装直接可以使用Mybatis属于半自动化sql需要手工完成。
• sql优化方面对复杂查询的sql语句进行人工调优的时候Mybatis更方便。
• 可移植性方面Hibernate使用时自动生成相应的sql语句因此具备良好的数据库移植性而Mybatis中手动编写的sql语句需要针对不同厂商的数据库进行修改。

现阶段未必能考以上观点。

MVC

模型执行业务流程不包括输入输出存储业务数据。模型不依赖于视图和控制器提高了架构的灵活性。

视图展示模型中的数据用户的同一份数据可以通过不同的视图以不同的方式展示。视图必须了解模型中的数据结构对模型有很强的依赖性但是模型对于视图则没有依赖性。

控制器把模型接收的事件和用户输入的数据转化为对模型方法的调用。控制器对用户的行为作出解释并决定调用模型的哪个方法。

使用MVC模式来设计表现层可以有以下的优点

• 允许多种用户界面的扩展。在MVC模式中视图与模型没有必然的联系都是通过控制器发生关系这样如果要增加新类型的用户界面只需要改动相应的视图和控制器即可而模型则不需发生改动。
• 易于维护。控制器和视图可以随着模型的扩展而进行相应的扩展只要保持—种公共的接口控制器和视图的旧版本也可以继续使用。
• 功能强大的用户界面。用户界面与模型方法调用组合起来使程序的使5思界清晰可将友好的界面发布给用户。

MVP与MVVM

MVP的优点包括

• 低耦合。模型与视图完全分离可以修改视图而不影响模型。
• 可以更高效地使用模型因为所有的交互都发生在一个地方一Presenter内部。
• 复用性好。可以将一个Presenter用于多个视图而不需要改变Presenter的逻辑。这个特性非常的有用因为视图的变化总是比模型的变化频繁。
• 可测试性好。如果把逻辑放在Presenter中就可以脱离用户接口来测试这些逻辑(单元测试)。

MVVM是由MVP进化而来MVVM模式基本上与MVP相同只是把MVP中的P变成了VM即ViewModelMVM中的数据可以实现双向绑定当Model变化时View-Model会自动更新View也会自动变化。很好做到数据的一致性不用担心在模块的这一块数据是这个值在另一块就是另一个值了。所以MVM模式有些时候又被称作model-view-binder模式。因此MVVM框架比较适合逻辑复杂的前端项目比如一些管理系统等。

MDA模型驱动架构

MDAModel Driven Architecture是模型驱动架构它是由OMG定义的一个软件开发框架。它是一种基于UML以及其他工业标准的框架支持软件设计和模型的可视化、存储和交换。

基于MDA的软件开发方法的主要过程是抽象出与实现技术无关、完整描述业务功能的核心平台无关模型Platform Independent ModelPIM然后针对不同实现技术制定多个转换规则通过这些转换规则及辅助工具将PIM转换成与具体实现技术相关的平台相关模型Platform Specific ModelPSM最后将经过充实的PSM转换成代码。

MDA的优点

• 使用平台无关的建模语言来搭建平台无关的模型PIM然后根据特定平台和实现语言的映射规则将PIM转换以生成平台相关的模型PSM最终生成应用程序代码和测试框架。因此MDA方法可移植性比较好。
• MDA方法中提供了模型转换标准以及对象约束语言工具厂商可以开发自动化的工具开发人员只需关注于业务建模开发PIM。从PIM到最后面向具体技术平台的可执行的应用程序都由自动化的MDA工具来解决很好地实现了平台互操作性。(3)在MDA中代码是由模型生成的可以保证文档和代码的一致性。

示例

解1平台无关模型PIM2UML建模3模型变换映射4模型生成源码