本文通過介紹幾種軟件開發(fā)中常見軟件體系結(jié)構(gòu)模型，以及對幾種模型進行分析比較，從而為軟件開發(fā)過程中軟件體系結(jié)構(gòu)的選擇提供一些思路，并減少一些開發(fā)軟件過程中的風(fēng)險。 

　　【關(guān)鍵詞】軟件體系結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)模型 管道過濾器 MVC模型 

　　計算機應(yīng)用越來越廣泛和深入，計算機軟件規(guī)模和種類也變得更為復(fù)雜和多樣化。在軟件開發(fā)過程中，設(shè)計開發(fā)人員所要考慮的，不僅僅是系統(tǒng)的功能需求，還要更多的考慮軟件后期維護和升級等問題，因此軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計選擇對于一個軟件開發(fā)過程十分重要。自軟件體系機構(gòu)出現(xiàn)以來，其結(jié)構(gòu)、模式也在不斷變化與發(fā)展，目前，有幾種比較常見的軟件體系結(jié)構(gòu)模型，本文就對這幾種常見的結(jié)構(gòu)模型進行介紹以及對它們進行簡單的比較分析。 

　　1 層次體系結(jié)構(gòu)模型 

　　層次體系結(jié)構(gòu)模型是一種非常常見的體系結(jié)構(gòu)模型，它的基本思想是將系統(tǒng)在水平方向上劃分為多個抽象層次，中間層（第一層和最后一層除外）既服務(wù)于上層，又被下層服務(wù)。此外，層次之間的通信既可以相鄰層次間進行，也可以通過協(xié)議隔層進行。使用最為廣泛的分層體系結(jié)構(gòu)是分層通信協(xié)議，我們常用的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)就是這種模型。這種結(jié)構(gòu)下，與上層的通信都依靠于每一層的一個抽象功能，低層通信定義在低層次上，一般來講，最底層與物理層次相連，其他常見的和最底層連接的有底層數(shù)據(jù)庫連接或者操作系統(tǒng)連接。 

　　分層體系結(jié)構(gòu)非常常見，優(yōu)點也非常明顯，有以下幾點： 

　�。�1）抽象程度遞增。分層體系結(jié)構(gòu)中每層的抽象程度不一樣，遞增的設(shè)計能夠使得系統(tǒng)的復(fù)雜程度更為容易被軟件開發(fā)設(shè)計人員理解和掌握，從而按照復(fù)雜程度分解其功能。 

　�。�2）支持系統(tǒng)功能增強。由于通信交互通常發(fā)生在每層和上下層之間，對于軟件的全局相對來說更容易把握，因此在面對需求變化或者軟件需要升級時，就可以通過在某一層修改功能或者增加功能來實現(xiàn)。 

　�。�3）支持功能復(fù)用。一般來說，對于服務(wù)接口的定義不會變，因此，不同接口實現(xiàn)之間交換使用就可以在同一層進行。通常，會定義一個標(biāo)準(zhǔn)接口的不同實現(xiàn)方法。 

　　層次結(jié)構(gòu)模型也有以下幾個缺點： 

　�。�1）更改層麻煩。修改底層對高層產(chǎn)生影響時，則此底層的上層都需要進行修改。 

　　（2）效率低。層次之間的通信需要進行各種參數(shù)的傳遞與轉(zhuǎn)換；高層對于底層的一些執(zhí)行并不需要等。 

　　（3）層次的粒度難以確定。 

　　2 管道與過濾器結(jié)構(gòu)模型 

　　過濾器為功能模塊，功能模塊之間的連接（數(shù)據(jù)流的輸入輸出）為通道，兩者共同組成了管道與過濾器結(jié)構(gòu)模型。功能模塊間相互獨立，即過濾器不需要進行狀態(tài)之間的交互為管道過濾器模型的一個重要的特性，其中，若輸入輸出發(fā)生在任兩個過濾器之間則兩個過濾器可以連接使用。管道過濾器結(jié)構(gòu)同時也限制了輸入輸出格式，因此在交互式應(yīng)用中，這種模式是不適用的。其中，常見的管道過濾器模型應(yīng)用之一就是編譯器系統(tǒng)。 

　　管道過濾器模型有以下幾個優(yōu)點： 

　　（1）中間件可以不再使用，同時也支持使用中間件。 

　　（2）靈活性增加。過濾器之間可以進行靈活的連接使用，組件的重用性提高。 

　　（3）效率提高�？梢赃M行并行處理。 

　　管道與過濾器結(jié)構(gòu)模型也有以下幾個缺點： 

　�。�1）信息共享問題。組件之間狀態(tài)共享信息代價較大。 

　�。�2）效率高假象。并行處理并沒有真正提高效率。 

　�。�3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換增加開銷。 

　　3 面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)模型 

　　對于處理面向現(xiàn)實世界問題的系統(tǒng)，面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)模型是最為合理的選擇。在使用面向?qū)ο蟮能浖�中，把一切如�?shù)據(jù)、組件模塊都作為對象來處理。對象包括對象的狀態(tài)即數(shù)據(jù)以及對象的行為即操作方法，對象之間通信通過信息傳遞實現(xiàn)。在面向?qū)ο竽Ｐ椭�，對用戶透明，即用戶不需要知道對象�?nèi)部狀態(tài)，只需要知道功能及其使用，因而將軟件系統(tǒng)開發(fā)周期和難度盡量減少。 

　　面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)模型有以下優(yōu)點： 

　�。�1）對象封裝。用戶不必完全了解對象的數(shù)據(jù)狀態(tài)，開發(fā)中可以減少難度和減少時間周期。 

　　（2）對象繼承。繼承提高了為代碼的復(fù)用性，減少開發(fā)人員工作量和后期維護等工作量。 

　�。�3）錯誤修改方便。對象出現(xiàn)錯誤，修改此對象即可，不需要對其他對象進行修改。 

　　面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)模型有以下缺點： 

　　（1）交互要求高。對象間進行交互通過過程調(diào)用進行，調(diào)用對象則是通過對象標(biāo)識來作為通信媒介。 

　　（2）修改繁瑣。對象通過標(biāo)識符標(biāo)識，若對象的標(biāo)識符修改了，則必須修改對對象的所有實例，同時需要解決標(biāo)識符修改帶來的副作用。 

　　4 MVC體系結(jié)構(gòu)模型 

　　MVC體系結(jié)構(gòu)（Model―Visual―Controller即模型―視圖――控制器體系結(jié)構(gòu)）也是當(dāng)今應(yīng)用十分廣泛的交互界面結(jié)構(gòu)模型。模型、視圖和控制器是MVC結(jié)構(gòu)模型的三個組成部分，它強制性地將軟件的輸入輸出以及處理三個部分分開進行，每個部分相互獨立，從而使得圖形化用戶交互更為方便。比如，可以使用MVC結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建拍賣系統(tǒng)，使得處理結(jié)果更為直觀。 

　　MVC體系結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)點如下： 

　　（1）模式復(fù)用性。對于同一個模型，可以有多個視圖進行任務(wù)處理。同一個模式可以開發(fā)多個應(yīng)用程序框架。 

　�。�2）視圖靈活。可以將視圖同步化，同時可以將視圖和控制器插入。 

　　（3）控制器和視圖聯(lián)系緊密。 

　　MVC體系結(jié)構(gòu)模型的缺點如下： 

　�。�1）系統(tǒng)開發(fā)復(fù)雜性增加。同時增加了后期維護以及升級更多的更新因素。 

　�。�2）高耦合。模型、視圖和控制器之間耦合過于緊密，修改維護工作量大。 

　�。�3）效率低。視圖中的數(shù)據(jù)訪問效率較低。 

　　5 結(jié)束語 

　　軟件開發(fā)與以往相比，軟件算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不再是最為重要的部分，軟件開發(fā)中軟件體系結(jié)構(gòu)模型的選擇才是目前適應(yīng)軟件開發(fā)最重要的關(guān)注點。軟件體系結(jié)構(gòu)模型的選擇已經(jīng)成為整個軟件系統(tǒng)是否能成功開發(fā)的基礎(chǔ)，通過軟件體系結(jié)構(gòu)模型，可以對系統(tǒng)開發(fā)中項目可行性、開發(fā)周期、功能需求分析、項目復(fù)雜程度和風(fēng)險預(yù)測等進行估計預(yù)測。從上文對層次體系結(jié)構(gòu)模型、管道與過濾器結(jié)構(gòu)模型、面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)模型和MVC體系結(jié)構(gòu)模型四種軟件體系結(jié)構(gòu)模型進行簡單的總結(jié)介紹以及對其優(yōu)缺點分析，可以發(fā)現(xiàn)每種體系結(jié)構(gòu)都不可避免的在不同方面有強點或者弱點，在實際軟件開發(fā)中，需要根據(jù)項目實際情況綜合分析，從而選用恰當(dāng)合理的軟件體系結(jié)構(gòu)模型，使得軟件開效率和質(zhì)量都有所提高。 

　   參考文獻

　　[1]楊志明.幾種常見軟件體系結(jié)構(gòu)模型的分析[J].計算機工程與設(shè)計，2004（08）：1326-1328. 

　　[2]田潤芙，楊旭.常見軟件體系結(jié)構(gòu)分析[J].網(wǎng)絡(luò)財富，2010（01）：160-161. 

　　[3]侯彬，張立臣.基于中間層的軟件體系結(jié)構(gòu)模型[J].電子設(shè)計工程，2010（11）：1-3.