DSSA特定领域软件体系架构
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架构学
正文
一、概述
DSSA(Domain Specific Software Architecture),简单地说,DSSA就是在一个特定应用领域为一组应用提供组织结构参考的标准软件体系结构。
它的目标是为了某一特定领域(如医疗健康、金融、电信、制造业等)构建高度适应性的软件框架和组件。DSSA 的核心思想是通过对特定领域的深入理解来设计软件系统,从而提高软件的质量和开发效率,同时减少开发成本。
DSSA 通常包含以下几个关键方面:
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领域模型:这是对特定领域知识的形式化表示,包括领域内的概念、术语和规则。领域模型是理解和沟通领域专业知识的基础,也是构建软件解决方案的基石。
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架构模式:DSSA 利用针对特定领域的架构模式,这些模式是在特定领域内多次成功应用的解决方案的抽象。这些模式可以是结构上的,比如如何组织系统的组件;也可以是行为上的,比如组件之间如何交互。
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组件库:为了支持重用和模块化,DSSA 包含一套预定义的软件组件,这些组件实现了领域内的通用功能。开发人员可以利用这些组件来构建新的系统,加快开发过程,并确保一致性和质量。
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设计指南和最佳实践:DSSA 提供一套设计指南和最佳实践,帮助开发人员在特定领域内做出恰当的设计决策。这些指南通常基于该领域内的经验和专业知识。
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工具支持:为了促进DSSA的实施,通常会提供一些工具,这些工具可以帮助开发人员设计、实现、测试和维护基于DSSA的软件系统。
二、基本活动
这个阶段的主要目标是获得领域模型。领域模型描述领域中系统之间的共同的需求,即领域模型所描述的需求为领域需求。在这个阶段中首先要进行一些准备性的活动,包括定义领域的边界。从而明确分析的对象;识别信息源,整个领域工程过程中信息的来源,可能的信息源包括现存系统、技术文献、问题域和系统开发的专家、用户调查和市场分析、领域演化的历史记录等,在此基础上就可以分析领域中系统的需求,确定哪些需求是领域中的系统广泛共享的,从而建立领域模型。当领域中存在大量系统时,需要选择它们的一个子集作为样本系统。对样本系统需求的考察将显示领域需求的一个变化范围。一些需求对所有被考察的系统是共同的,一些需求是单个系统所独有的。很多需求位于这两个极端之间,即被部分系统共享。
这个阶段的目标是获得DSSA。DSSA描述在领域模型中表示的需求的解决方案,它不是单个系统的表示,而是能够适应领域中多个系统的需求的一个高层次的设计。建立了领域模型之后,就可以派生出满足这些被建模的领域需求的DSSA,由于领域模型中的领域需求具有一定的变化性,DSSA也要相应地具有变化性。它可以通过表示多选一的(alternative)、可选的(optional)解决方案等来做到这一点。模型和DSSA来组织的,因此在这个阶段通过获得DSSA,也就同时形成了重用基础设施的规约。
这个阶段的主要目标是依据领域模型和DSSA开发和组织可重用信息。这些可重用信息可能是从现有系统中提取得到,也可能需要通过新的开发得到。它们依据领域模型和DSSA进行组织,也就是领域模型和DSSA定义了这些可重用信息的重用时机,从而支持了系统化的软件重用。这个阶段也可以看作重用基础设施的实现阶段。
以上过程是一个反复的、逐渐求精的过程。在实施领域工程的每个阶段中,都可能返回到以前的步骤,对以前的步骤得到的结果进行修改和完善,再回到当前步骤,在新的基础上进行本阶段的活动
三、参与DSSA的人员
领域专家可能包括该领域中系统的有经验的用户、从事该领域中系统的需求分析、设计、实现以及项目管理的有经验的软件工程师等。领域专家的主要任务包括提供关于领域中系统的需求规约和实现的知识,帮助组织规范的、一致的领域字典,帮助选择样本系统作为领域工程的依据,复审领域模型、DSSA等领域工程产品等。领域专家应该熟悉该领域中系统的软件设计和实现、硬件限制、未来的用户需求及技术走向等。
领域分析人员应由具有知识工程背景的有经验的系统分析员来担任。领域分析人员的主要任务包括控制整个领域分析过程,进行知识获取,将获取的知识组织到领域模型中,根据现有系统、标准规范等验证领域模型的准确性和一致性,维护领域模型。领域分析人员应熟悉软件重用和领域分析方法;熟悉进行知识获取和知识表示所需的技术、语言和工具;应具有一定的该领域的经验,以便于分析领域中的问题及与领域专家进行交互;应具有较高的进行抽象、关联和类比的能力;应具有较高的与他人交互和合作的能力。
领域设计人员应由有经验的软件设计人员来担任。领域设计人员的主要任务包括控制核个软件设计过程,根据领域模型和现有的系统开发出DSSA,对DSSA的准确性和一致性进行验证,建立领域模型和DSSA之间的联系。领域设计人员应熟悉软件重用和领域设计方法;熟悉软件设计方法;应有一定的该领域的经验,以便于分析领域中的问题及与领域专家进行交互。
领域实现人员应由有经验的程序开发人员来担任。领域实现人员的主要任务包括根据领域模型和DSSA,或者从头开发可重用构件,或者利用再工程的技术从现有系统中提取可重用构件,对可重用构件进行验证,建立DSSA与可重用构件间的联系。领域实现人员应熟悉软件重用、领域实现及软件再工程技术;熟悉程序设计;具有一定的该领域的经验。
四、DSSA的建立过程
本阶段的重点是确定什么在感兴趣的领域中以及本过程到何时结束。这个阶段的一个主要输出是领域中的应用需要满足一系列用户的需求。
本阶段的目标是编译领域字典和领域术语的同义词词典。在领域工程过程的前一个阶段产生的高层块圈将被增加更多的细节,特别是识别领域中应用间的共同性和差异性。
本阶段的目标是描述解空间中有差别的特性。不仅要识别出约束,并且要记录约束对设设计和实现决定造成的后果,还要记录对处理这些问题时产生的所有问题的讨论。