第 5 部分 ：架構(gòu)與設(shè)計(jì)

Steven Franklin
軟件設(shè)計(jì)師和過(guò)程專家
2004 年 4 月

當(dāng)這個(gè)正在進(jìn)行的應(yīng)用 RUP 和其他的 Rational 工具的 J2EE 樣例項(xiàng)目從用例轉(zhuǎn)換成架構(gòu)和設(shè)計(jì)時(shí)（包括數(shù)據(jù)建模和構(gòu)建測(cè)試設(shè)計(jì)假想的原型），這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入了更加技術(shù)的階段了。
這個(gè)系列的第 5 部分首先檢查了一下項(xiàng)目的時(shí)間進(jìn)度，然后當(dāng)我們進(jìn)入了架構(gòu)、設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)建模和創(chuàng)建原型時(shí)，我們已經(jīng)在下一個(gè)階段進(jìn)行細(xì)化階段中了。

在第 5 部分演示的工具和技術(shù)：

• Rational Rose 企業(yè)版 用于創(chuàng)建設(shè)計(jì)模型（包括使用 Rose 的 data modeler 進(jìn)行數(shù)據(jù)建模）
• Rational RequisitePRo — 用于添加或者細(xì)化需求

產(chǎn)生或者被更新的產(chǎn)物：

• 設(shè)計(jì)模型 （Rational Rose） — 被創(chuàng)建來(lái)添加架構(gòu)和設(shè)計(jì)信息（包括數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)劃（schema））
• RequisitePro database — 被更新以添加或者細(xì)化基于架構(gòu)和設(shè)計(jì)探索的需求

項(xiàng)目的時(shí)間進(jìn)度

在開(kāi)始進(jìn)行具體的架構(gòu)和設(shè)計(jì)工作之前，讓我們來(lái)檢查一下 ASDI 項(xiàng)目的整體進(jìn)度。就像你可以第 1 部分回想起來(lái)的，這個(gè)由多個(gè)部分組成的系列文章覆蓋了項(xiàng)目的第 1 個(gè)階段：以一系列需求、一個(gè)參考架構(gòu)和代碼（理想的可重用的）為結(jié)果的概念的驗(yàn)證。到目前為止，我們大概使用了整個(gè)第 1 階段預(yù)算的三分之一，但我們已經(jīng)接近了項(xiàng)目時(shí)間進(jìn)度的一半了。這是在我們的預(yù)料之中的，因?yàn)槲覀冇幸獾淖屵M(jìn)度稍微慢一點(diǎn)。分析和計(jì)劃活動(dòng)總是以較慢的步伐移動(dòng)，團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該在項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)逐步的將他們建立起來(lái)。

因?yàn)榈?1 階段要求一個(gè)相關(guān)的結(jié)構(gòu)化的和正式的概念的證據(jù)，我們將它作為一個(gè)小的項(xiàng)目處理，通過(guò)在演進(jìn)的產(chǎn)品上進(jìn)行測(cè)試和 QA（同級(jí)審查）來(lái)完成它。RUP 有一些用于開(kāi)發(fā)概念證據(jù)的機(jī)制，基本在分析和設(shè)計(jì)工作流的執(zhí)行架構(gòu)的合成的活動(dòng)中。我們正在進(jìn)一步的將概念的證據(jù)轉(zhuǎn)化成可用的 beta 版產(chǎn)品。我們能夠?qū)⒏嗟墓δ堋L(fēng)險(xiǎn)的降低和產(chǎn)品的成熟放到這個(gè)階段中，我們?cè)蕉嗟膶⒓寄芎椭R(shí)用到系統(tǒng)的產(chǎn)品版本中，我們的客戶就越興奮。

這個(gè)接下來(lái)的一系列的任務(wù)將比之前的活動(dòng)更加具有技術(shù)性。我們正很好的向架構(gòu)。設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)建模和原型前進(jìn)。在第 4 部分中我們討論了一些原型和評(píng)估如何進(jìn)行我們的工具選擇；現(xiàn)在我們的原型的關(guān)注點(diǎn)在測(cè)試我們?cè)O(shè)想的需求、系統(tǒng)說(shuō)明和設(shè)計(jì)上。

過(guò)渡到架構(gòu)和設(shè)計(jì)

架構(gòu)和設(shè)計(jì)活動(dòng)是在 ASDI 項(xiàng)目中最令人愉快和具有創(chuàng)造力的任務(wù)。我們?yōu)槲覀儗⑾到y(tǒng)計(jì)劃的高效、安全和簡(jiǎn)單優(yōu)雅而自豪。技術(shù)方案的遠(yuǎn)景在多次令人興奮的會(huì)面、自由討論和技術(shù)探索中最終形產(chǎn)生了。

簡(jiǎn)單的講，架構(gòu)意在捕捉技術(shù)上靈活的方案，這個(gè)方案可以覆蓋上個(gè)月我們定義出來(lái)的系統(tǒng)需求。不論是向前看（對(duì)于設(shè)計(jì)）還是向后看（對(duì)于需求），架構(gòu)團(tuán)隊(duì)都將承受巨大的壓力。 Rational Rose 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境通過(guò)讓我們能夠做以下的事情簡(jiǎn)化了這個(gè)挑戰(zhàn)：

• 使用 SoDA 產(chǎn)生文檔以答應(yīng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)元素的分發(fā)，簡(jiǎn)化了檢查并保持每個(gè)人都有一致的當(dāng)前遠(yuǎn)景。
• 從場(chǎng)景直接更新類的簽名（方法和屬性），以使我們不必回到類的說(shuō)明中添加缺少的方法。
• 為自動(dòng)化的任務(wù)比如產(chǎn)生類的骨架、檢查模型的命名習(xí)慣和測(cè)試模型的完整性和有效性生成 RoseScripts （可以通過(guò)訪問(wèn) Tools 菜單得到）。
• 使用 Rose 的 RUP 模板，提供一個(gè)附帶 RUP 指南的模型框架。
• 在 Rose 中從提供的 J2EE 類框架中拖出類。
• 用 Rose 的”單元控制“特性將模型分解成為能夠被團(tuán)隊(duì)進(jìn)行版本控制和并行工作的片斷。

注重，因?yàn)槲覀冊(cè)谶^(guò)去的項(xiàng)目中創(chuàng)建的系統(tǒng)與目前這個(gè)系統(tǒng)類似，因此假如我們引用一些參考架構(gòu)，我們的架構(gòu)將會(huì)從中受益。然而，我們不能在已存在的包或者設(shè)計(jì)模式中找到任何可重用的機(jī)會(huì)，因此我們只是引用了已存在系統(tǒng)中可能會(huì)在將來(lái)用到的思想和類。

從用例到設(shè)計(jì)類的轉(zhuǎn)化
從用例到設(shè)計(jì)類的轉(zhuǎn)化過(guò)程是緩慢的，需要進(jìn)行多次的迭代。這牽扯到分析人員和設(shè)計(jì)人員，因?yàn)槲覀冇泻苌俚募瓤梢允孢m的與客戶討論業(yè)務(wù)領(lǐng)域又可以使用特定的工具進(jìn)行分析、細(xì)化設(shè)計(jì)產(chǎn)物的人員。

這個(gè)活動(dòng)的目標(biāo)

有時(shí)將需求直接的轉(zhuǎn)換成代碼是誘人的。實(shí)際上，我們?cè)谝郧暗捻?xiàng)目中就是這樣做的（因?yàn)槲覀冇蟹浅＞唧w的需求說(shuō)明），我們?cè)谖覀儗?duì)項(xiàng)目的理解上非常自信。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)錯(cuò)誤。需求被遺漏，范圍很難被跟蹤，并且大量的工作和返工是無(wú)用的。使用設(shè)計(jì)模型來(lái)連接在需求和代碼之間的鴻溝是重要的；設(shè)計(jì)模型可以在開(kāi)發(fā)和測(cè)試之前很久捕捉錯(cuò)誤和有問(wèn)題的假設(shè)。

在從用例向設(shè)計(jì)類轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)：

• 將分析小組的知識(shí)傳授給工程團(tuán)隊(duì)。
• 識(shí)別能夠滿足所有需求的技術(shù)方案 — 或者，什么地方不是可能的，識(shí)別與技術(shù)方案沖突的需求，并確定是否他們是重要的或者被改變或者被刪除。
• 識(shí)別能夠幫助確定團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)、架構(gòu)層次和對(duì)于購(gòu)買軟件的候選的接口。
• 指定技術(shù)方案的細(xì)節(jié)并開(kāi)始計(jì)劃如何在團(tuán)隊(duì)之中分配工作。
• 基于設(shè)計(jì)模型的細(xì)化時(shí)間進(jìn)行計(jì)劃和預(yù)算的預(yù)估。
• 分配類到平臺(tái)、產(chǎn)品和私有代碼。
• 為了反饋和同步的目的，生成軟件架構(gòu)文檔，軟件架構(gòu)文檔能夠被分發(fā)到內(nèi)部和外部的團(tuán)隊(duì)成員。

實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)

從用例和分析類到設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)類的轉(zhuǎn)化是不可避免的模糊的。在我們能夠擁有我們感到滿足的設(shè)計(jì)之前，我們需要做大量的工作。圖 1 顯示了我們以我們的方法定義一個(gè)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)的主要活動(dòng)。

前面的文章部分討論了多數(shù)的在圖 1 中作為”架構(gòu)“預(yù)備的活動(dòng)和產(chǎn)物（非凡是 SOW 需求、用例、業(yè)務(wù)對(duì)象模型和分析類）。此外，這些其他的活動(dòng)對(duì)設(shè)計(jì)工作也是重要的：

• 確定包的結(jié)構(gòu)
• 建模數(shù)據(jù)（創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)劃）
• 創(chuàng)建原型和屏幕模擬