編輯推薦
《軟件構架實踐(第3版 影印版)》特色主題:
◆軟件構架的背景:技術角度、項目角度、業務角度和專業角度
◆軟件構架的競爭力:對於個人和組織的意義
◆業務目標的依據及其對軟件構架的影響
◆軟件構架層麵的重要需求及其確定方式
◆軟件生命周期中的構架,包括以設計思維為前提的生成一測試:實現期間的軟件構架一緻性:構架與測試j構架與敏捷開發
◆構架與當前技術潮流(比如雲計算,社交網絡和終端用戶設備)
內容簡介
《軟件構架實踐(第3版 影印版)》是一本榮獲大奬且影響深遠的經典,目前已經全麵修訂,充分體現瞭這一領域的最新進展。基於軟件開發的真實現狀,《軟件構架實踐(第3版 影印版)》再次以全新的角度引入軟件構架的相關概念和最佳實踐,闡述軟件係統是如何架構的,軟件係統中的各個要素之間又是如何相互作用的。有彆於實現細節、算法和數據錶示,軟件構架是達成高品質軟件的關鍵,是一種可重用於後續軟件係統的資産,對軟件企業的商業策略至關重要。
作者圍繞著軟件構架影響周期的概念對本書前一版進行瞭重構。每個周期都錶明瞭軟件構架是如何産生影響的,同時它又受哪些因素的影響。軟件構架在特定的背景下發揮著關鍵性的作用。這些背景包括技術環境、項目的生命周期、組織的業務概況和架構師的專業實踐。作者還進一步延展瞭質量屬性,仍然以構架理念為中心(用單獨一章內容來專門介紹每個屬性),進一步拓寬瞭軟件構架模式。
如果要參與或者負責大型軟件係統的設計、開發和管理,你會發現這本書是很有價值的參考資源,可以幫助你緊跟技術潮流。
內頁插圖
目錄
preface
reader’s guide
acknowledgments
part one: introduction
chapter 1: what is software architecture?
1.1 what software architecture is and what it isn’t
1.2 architectural structures and views
1.3 architectural patterns
1.4 what makes a “good” architecture?
1.5 summary
1.6 for further reading
1.7 discussion questions
chapter 2: why is software architecture important?
2.1 inhibiting or enabling a system’s quality attributes
2.2 reasoning about and managing change
2.3 predicting system qualities
2.4 enhancing communication among stakeholders
2.5 carrying early design decisions
2.6 defining constraints on an implementation
2.7 influencing the organizational structure
2.8 enabling evolutionary prototyping
2.9 improving cost and schedule estimates
2.10 supplying a transferable, reusable model
2.11 allowing incorporation of independently developed components
2.12 restricting the vocabulary of design alternatives
2.13 providing a basis for training
2.14 summary
2.15 for further reading
2.16 discussion questions
chapter 3: the many contexts of software architecture
3.1 architecture in a technical context
3.2 architecture in a project life-cycle context
3.3 architecture in a business context
3.4 architecture in a professional context
3.5 stakeholders
3.6 how is architecture influenced?
3.7 what do architectures influence?
3.8 summary
3.9 for further reading
3.10 discussion questions
part two: quality attributes
chapter 4: understanding quality attributes
4.1 architecture and requirements
4.2 functionality
4.3 quality attribute considerations
4.4 specifying quality attribute requirements
4.5 achieving quality attributes through tactics
4.6 guiding quality design decisions
4.7 summary
4.8 for further reading
4.9 discussion questions
chapter 5: availability
5.1 availability general scenario
5.2 tactics for availability
5.3 a design checklist for availability
5.4 summary
5.5 for further reading
5.6 discussion questions
chapter 6: interoperability
6.1 interoperability general scenario
6.2 tactics for interoperability
6.3 a design checklist for interoperability
6.4 summary
6.5 for further reading
6.6 discussion questions
chapter 7: modifiability
7.1 modifiability general scenario
7.2 tactics for modifiability
7.3 a design checklist for modifiability
7.4 summary
7.5 for further reading
7.6 discussion questions
chapter 8: performance
8.1 performance general scenario
8.2 tactics for performance
8.3 a design checklist for performance
8.4 summary
8.5 for further reading
8.6 discussion questions
chapter 9: security
9.1 security general scenario
9.2 tactics for security
9.3 a design checklist for security
9.4 summary
9.5 for further reading
9.6 discussion questions
chapter 10: testability
10.1 testability general scenario
10.2 tactics for testability
10.3 a design checklist for testability
10.4 summary
10.5 for further reading
10.6 discussion questions
chapter 11: usability
11.1 usability general scenario
11.2 tactics for usability
11.3 a design checklist for usability
11.4 summary
11.5 for further reading
11.6 discussion questions
chapter 12: other quality attributes
12.1 other important quality attributes
12.2 other categories of quality attributes
12.3 software quality attributes and system quality attributes
12.4 using standard lists of quality attributes–or not
12.5 dealing with “x-ability”: bringing a new quality attribute into the fold
12.6 for further reading
12.7 discussion questions
chapter 13: architectural tactics and patterns
13.1 architectural patterns
13.2 overview of the patterns catalog
13.3 relationships between tactics and patterns
13.4 using tactics together
13.5 summary
13.6 for further reading
13.7 discussion questions
chapter 14: quality attribute modeling and analysis
14.1 modeling architectures to enable quality attribute analysis
14.2 quality attribute checklists
14.3 thought experiments and back-of-the-envelope analysis
14.4 experiments, simulations, and prototypes
14.5 analysis at different stages of the life cycle
14.6 summary
14.7 for further reading
14.8 discussion questions
part three: architecture in the life cycle
chapter 15: architecture in agile projects
15.1 how much architecture?
15.2 agility and architecture methods
15.3 a brief example of agile architecting
15.4 guidelines for the agile architect
15.5 summary
15.6 for further reading
15.7 discussion questions
chapter 16: architecture and requirements
16.1 gathering asrs from requirements documents
16.2 gathering asrs by interviewing stakeholders
16.3 gathering asrs by understanding the business goals
16.4 capturing asrs in a utility tree
16.5 tying the methods together
16.6 summary
16.7 for further reading
16.8 discussion questions
chapter 17: designing an architecture
17.1 design strategy
17.2 the attribute-driven design method
17.3 the steps of add
17.4 summary
17.5 for further reading
17.6 discussion questions
chapter 18: documenting software architectures
18.1 uses and audiences for architecture documentation
18.2 notations for architecture documentation
18.3 views
18.4 choosing the views
18.5 combining views
18.6 building the documentation package
18.7 documenting behavior
18.8 architecture documentation and quality attributes
18.9 documenting architectures that change faster than you can document them
18.10 documenting architecture in an agile development project
18.11 summary
18.12 for further reading
18.13 discussion questions
chapter 19: architecture, implementation, and testing
19.1 architecture and implementation
19.2 architecture and testing
19.3 summary
19.4 for further reading
19.5 discussion questions
chapter 20: architecture reconstruction and conformance
20.1 architecture reconstruction process
20.2 raw view extraction
20.3 database construction
20.4 view fusion
20.5 architecture analysis: finding violations
20.6 guidelines
20.7 summary
20.8 for further reading
20.9 discussion questions
chapter 21: architecture evaluation
21.1 evaluation factors
21.2 the architecture tradeoff analysis method
21.3 lightweight architecture evaluation
21.4 summary
21.5 for further reading
21.6 discussion questions
chapter 22: management and governance
22.1 planning
22.2 organizing
22.3 implementing
22.4 measuring
22.5 governance
22.6 summary
22.7 for further reading
22.8 discussion questions
part four: architecture and business
chapter 23: economic analysis of architectures
23.1 decision-making context
23.2 the basis for the economic analyses
23.3 putting theory into practice: the cbam
23.4 case study: the nasa ecs project
23.5 summary
23.6 for further reading
23.7 discussion questions
chapter 24: architecture competence
24.1 competence of individuals: duties, skills, and knowledge of architects
24.2 competence of a software architecture organization
24.3 summary
24.4 for further reading
24.5 discussion questions
chapter 25: architecture and software product lines
25.1 an example of product line variability
25.2 what makes a software product line work?
25.3 product line scope
25.4 the quality attribute of variability
25.5 the role of a product line architecture
25.6 variation mechanisms
25.7 evaluating a product line architecture
25.8 key software product line issues
25.9 summary
25.10 for further reading
25.11 discussion questions
part five: the brave new world
chapter 26: architecture in the cloud
26.1 basic cloud definitions
26.2 service models and deployment options
26.3 economic justification
26.4 base mechanisms
26.5 sample technologies
26.6 architecting in a cloud environment
26.7 summary
26.8 for further reading
26.9 discussion questions
chapter 27: architectures for the edge
27.1 the ecosystem of edge-dominant systems
27.2 changes to the software development life cycle
27.3 implications for architecture
27.4 implications of the metropolis model
27.5 summary
27.6 for further reading
27.7 discussion questions
chapter 28: epilogue
references
about the authors
index
前言/序言
探索軟件世界的堅實基石:一本關於構建可伸縮、可維護、高性能係統的深度指南 在飛速發展的數字時代,軟件係統已滲透到我們生活的方方麵麵,從支撐全球經濟運行的金融交易平颱,到連接億萬用戶的社交網絡,再到驅動智能設備的物聯網應用,它們都依賴於堅固且精巧的架構設計。然而,構建這些龐大而復雜的係統並非易事。它需要的不隻是代碼的堆砌,更是對係統整體藍圖的深刻理解,對未來演進方嚮的審慎規劃,以及對潛在風險的提前預警。這本著作,正是為那些渴望深入理解軟件架構精髓、掌握構建卓越軟件係統能力的開發者、架構師和技術領導者量身打造。 本書不僅僅是一本講述“如何寫代碼”的指導書,它更是一本深入剖析“如何構建、管理和演進軟件係統”的實踐指南。它將帶你穿越技術迷霧,從宏觀的視角審視軟件開發的本質,理解架構在整個軟件生命周期中的核心作用。你將學會如何將模糊的業務需求轉化為清晰、可執行的技術架構,如何平衡不同約束條件下的取捨,以及如何構建能夠經受住時間和市場考驗的軟件。 核心理念與價值:為何架構如此重要? 在深入探討具體架構模式和技術之前,本書首先會為你構建一個堅實的理論基礎。它會清晰地闡述軟件架構的核心概念,解釋為何一個優秀的架構是實現項目成功、降低開發成本、提高産品質量和加速産品迭代的關鍵。你將瞭解到,架構不僅僅是技術選擇的集閤,更是關於溝通、決策和權衡的藝術。它影響著團隊的協作方式、項目的可維護性、係統的可擴展性,以及最終用戶體驗的質量。 本書強調,架構決策並非一蹴而就,而是貫穿於整個軟件生命周期。從早期概念驗證到最終的係統退役,每一個階段都需要架構師的審慎考量和積極參與。你將理解,一個“好”的架構,應當具備以下關鍵特質: 可理解性: 架構應該清晰易懂,讓團隊成員能夠快速理解係統的整體結構和各部分之間的關係。 可維護性: 係統應該易於修改、更新和修復,能夠適應不斷變化的需求和技術環境。 可擴展性: 係統應該能夠隨著用戶量、數據量或業務復雜度的增長而平滑地擴展,而不會導緻性能瓶頸或設計崩潰。 可測試性: 架構應該支持高效的單元測試、集成測試和端到端測試,確保軟件的質量和穩定性。 性能: 係統應該在滿足業務需求的前提下,具備良好的響應速度和資源利用效率。 安全性: 架構應該從設計之初就考慮安全因素,抵禦潛在的威脅和攻擊。 可部署性: 係統應該能夠方便地部署到生産環境,並且易於監控和管理。 理解這些核心價值,是邁嚮優秀軟件架構的第一步。本書將通過豐富的案例和深入的分析,讓你親身體驗這些價值的實現過程。 核心原則與實踐:構建卓越係統的基石 本書的核心內容聚焦於軟件架構設計中的關鍵原則和實踐。你將係統地學習到如何應用這些原則來指導你的設計決策: 模塊化設計: 如何將一個復雜的係統分解成相互獨立、職責清晰的模塊,降低耦閤度,提高復用性。你將瞭解不同的模塊化策略,如按功能劃分、按領域劃分等,並學習如何評估它們的優劣。 關注點分離 (Separation of Concerns): 如何將不同的功能或職責分配到不同的組件或層中,使得每個部分隻關注自身的核心任務,從而提高代碼的可讀性和可維護性。 高內聚、低耦閤 (High Cohesion, Low Coupling): 這是模塊化設計的核心原則。你將深入理解如何設計內聚性高的模塊(模塊內部的元素緊密相關,共同完成一個功能)和低耦閤的模塊(模塊之間的依賴性最小),從而構建靈活且易於修改的係統。 抽象與封裝 (Abstraction and Encapsulation): 如何通過抽象來隱藏實現的復雜性,並通過封裝來保護內部數據和邏輯,隻暴露必要的接口。你將學習如何設計有效的抽象層,以及如何利用封裝來提高係統的安全性和可維護性。 設計模式的智慧:本書將深入探討各種經典和現代的設計模式,並結閤實際應用場景,解釋它們是如何解決常見的架構問題,提升代碼質量和設計靈活性。你將不僅僅是瞭解模式的錶麵,更能理解其背後的設計思想和適用範圍。 架構演進: 軟件係統不是靜態的,它們需要隨著時間的推移而不斷演進。本書將為你提供如何管理架構變更、應對技術債務、以及如何進行逐步重構的策略和技巧,確保你的係統能夠持續適應新的挑戰。 架構風格與模式:應對不同挑戰的利器 不同的業務需求和技術場景,需要不同的架構風格和模式。本書將係統地介紹幾種主流的架構風格,並深入分析它們各自的特點、優勢、劣勢以及適用場景: 分層架構 (Layered Architecture): 這是最常見的一種架構風格,將係統劃分為不同的邏輯層,如錶示層、業務邏輯層、數據訪問層等。你將學習如何有效地設計和管理這些層,以及如何處理層與層之間的通信。 客戶端-服務器架構 (Client-Server Architecture): 這種模式在Web應用和分布式係統中扮演著核心角色。你將瞭解如何設計健壯的客戶端和服務器端,以及如何優化它們之間的通信。 事件驅動架構 (Event-Driven Architecture, EDA): 在需要高響應性、解耦和異步處理的場景下,EDA尤為重要。你將深入學習事件的發布、訂閱、處理機製,以及如何構建可靠的事件流。 微服務架構 (Microservices Architecture): 近年來備受關注的微服務架構,將大型應用拆分成一係列小型、獨立部署的服務。本書將詳細探討微服務的設計原則、挑戰(如服務發現、分布式事務、監控)以及應對策略。 麵嚮服務架構 (Service-Oriented Architecture, SOA): 在企業級應用集成中,SOA扮演著重要角色。你將瞭解如何設計和管理服務,以及如何實現不同係統之間的互操作性。 領域驅動設計 (Domain-Driven Design, DDD): DDD強調將軟件設計與業務領域緊密結閤,通過建立通用的語言來促進溝通和理解。你將學習如何識彆領域模型、構建限界上下文,以及如何利用DDD來解決復雜業務問題。 本書不會僅僅停留在對這些架構風格的錶麵介紹,而是會深入剖析它們在實際應用中的演進和變體,幫助你根據具體情況做齣最優選擇。 技術選型與決策:架構師的智慧 在架構設計過程中,技術選型是一個至關重要的環節。本書將為你提供一套係統性的技術選型框架和方法論: 理解權衡 (Understanding Trade-offs): 任何技術選擇都伴隨著權衡。你將學會如何識彆和評估不同的技術選項(如編程語言、數據庫、消息隊列、緩存技術等)的優缺點,並根據項目的具體需求和約束條件做齣明智的決策。 避免技術濫用: 並非最新最流行的技術就是最好的。本書將幫助你識彆過度工程化的風險,以及如何選擇最適閤當前問題且易於維護的技術方案。 考慮生態係統與社區: 一個成熟的技術生態係統和活躍的社區,能夠為項目的長期發展提供有力的支持。你將學習如何評估一個技術的生態係統和社區的健康度。 麵嚮未來: 在做齣技術選型時,需要考慮到未來的發展趨勢和潛在的變化。本書將引導你思考如何選擇具有長期生命力的技術。 架構治理與團隊協作:將藍圖變為現實 一個優秀的架構設計,最終需要通過高效的團隊協作和有效的治理纔能轉化為成功的軟件産品。本書將探討如何: 建立清晰的溝通機製: 確保架構師、開發者、産品經理等各方之間的有效溝通,消除誤解,達成共識。 製定和維護架構文檔: 如何創建清晰、準確且易於理解的架構文檔,為團隊提供指導和參考。 進行架構評審: 如何組織和參與架構評審會議,及時發現和解決潛在的設計問題。 應對技術債務: 技術債務是軟件開發中不可避免的挑戰。你將學習如何識彆、量化和管理技術債務,以及如何製定償還計劃。 構建學習型組織: 鼓勵團隊不斷學習新知識、新技能,共同提升軟件架構的設計和實現能力。 結語 本書旨在為你提供一套全麵、深入的軟件架構知識體係,讓你能夠從容應對各種復雜的軟件開發挑戰。它不僅僅是一本技術手冊,更是一本關於如何思考、如何決策、如何構建可持續發展的軟件係統的哲學指南。閱讀本書,你將掌握識彆和解決架構問題的關鍵技能,學習如何設計齣健壯、可擴展、高性能且易於維護的軟件係統,從而在激烈的市場競爭中脫穎而齣,成為一名真正優秀的軟件架構師。這趟探索軟件世界的深度之旅,將為你帶來前所未有的啓迪和力量。