系統架構設計師-軟件質量屬性


一、軟件質量屬性  

軟件質量屬性,也稱軟件評估屬性,是系統架構設計師必須掌握的核心知識點之一,這些質量屬性的具體含義是:

(1)性能(Performance)效率指標,是指系統的響應能力,處理任務所需時間或單位時間內的處理量。

(2)可靠性(Reliability)是指軟件系統在應用或錯誤面前,在意外或錯誤使用的情況下維持軟件系統功能特性的基本能力。

(2.1)容錯(Fault-tolerant)出現錯誤后仍能保證系統系統繼續運行,且自行修正錯誤。

(2.2)健壯性(Robustness)是指在處理或環境中,系統能夠承受壓力或變更的能力,錯誤不對系統產生影響,按既定程序忽略錯誤。

(3)可用性(Availability)是系統能夠正常運行的時間比例。

(4)安全性(Security)是指系統向合法用戶提供服務的同時能夠阻止非授權用戶使用的企圖或拒絕服務的能力。

(5)可修改性(Modification)是指能夠快速地以較高的性能價格比對系統進行變更的能力。

(5.1)可維護性(Maintainability)局部修復使故障對架構的負面影響最小化。

(5.2)可拓展性(Extendibility)因松散耦合更易實現新特征/功能,不影響架構。

(5.3)可移植性(Portability)適用於多樣的環境(硬件平台、語言、操作系統)。

(5.4)結構重組(Reconstructability)不影響主體進行的靈活配置。

(6)可變性(Changeability)總體架構可變,體系結構經擴充或變更成為新體系結構的能力。

(7)功能性(Functionality)需求的滿足程度,是系統所能完成所期望工作的能力。

(8)互操作性(Inter-operation)是指系統與外界或系統與系統之間的相互作用能力,通過可視化或接口方式提供更好的交互操作體驗。

(9)易用性(Usability)是衡量用戶使用一個軟件產品完成指定任務的難易程度。

(10)可測試性(Testability)是指軟件發現故障並隔離、定位其故障的能力特性,以及在一定的時間和成本前提下,進行測試設計、測試執行的能力。

二、提高軟件質量的方法

提高性能

1,增加計算資源

2,減少計算開銷

3,引入並發機制

4,采用資源調度

提高可用性

1,采用心跳

2,Ping/Echo

3,主動冗余

4,被動冗余

5,選舉

提高安全性

1,入侵檢測

2,用戶認證

3,用戶授權

4,追蹤審計

三、軟件質量屬性/系統架構分析/評估方法

SAAM評估方法

  SAAM(Scenario-based Architecture Analysis Method),基於場景的架構分析方法,是卡耐基梅隆大學軟件工程研究所的Kazman等人與1983年提出的一種非功能質量屬性的架構分析方法,是最早形成文檔並得到廣泛應用的軟件架構分析方法。

1,評估目的

  SAAM的目的是驗證基本的體系結構假設和原則,評估體系結構固有的風險。SAAM指導對體系結構的檢查,使其主要關注潛在的問題點,如需求沖突。SAAM不僅能夠評估體系結構對於特定需求的使用能力,也能被用來比較不同的體系結構。

2,主要輸入

  問題描述、需求說明、架構描述文檔

3,評估參與者

  風險承擔者、記錄人員、軟件體系結構設計師

4,評估活動或過程

  SAAM分析評估體系結構的過程包括六個步驟:場景開發、架構描述、場景的分類和優先級確定、單個場景評估、場景相互作用的評估、總體評估。

5,評估結果

  SAAM評估的主要有形輸出包括:

  1.   把代表了未來可能做的更改的場景與架構對應起來,顯現出架構中未來可能會出現的比較高復雜性的地方,並對每個這樣的更改的預期工作量做出評估。
  2.   理解系統的功能,對多個架構所支持的功能和數量進行比較。

  如果所評估的是一個框架,SAAM評估將指明框架中未能滿足其修改性需求的地方,有時還會指出一種效果更好的設計。SAAM評估也能對兩個或者三個備選架構進行比較,明確其中哪一個能夠較好的滿足質量屬性需求,而且做得更改更少、不會再未來導致太多復雜的問題。

ATAM評估方法

  ATAM(Architecture Tradeoff Analysis Method),架構權衡分析方法,這種方法不僅可以揭示出構架滿足特定質量目標的情況,而且(因為它認識到了構架決策會影響多個質量屬性)可以使我們更清楚地認識到質量目標之間的聯系,即如何權衡諸多質量目標。

1,評估目的

  ATAM的評估目的是依據系統質量屬性和商業需求評估設計決策的結果。ATAM希望揭示出架構滿足特定質量目標的情況,使我們更清楚的認識到質量目標之間的聯系,即如何權衡多個質量目標。

2,評估參與者

  評估小組,該小組是所評估架構項目外部的小組,通常由3-5人組成。該小組的每個成員都要扮演大量的特定角色。他們可能是開發組織內部的,也可能是外部的。

  項目決策者,對開發項目具有發言權,並有權要求進行某些改變,包括項目管理人員、重要的客戶代表、架構設計師等。

  架構涉眾,包括關鍵模塊開發人員、測試人員、用戶等。

3,評估活動或過程

  整個ATAM評估過程包括九個步驟:描述ATAM方法、描述商業動機、描述體系結構、確定體結構方法、生成質量屬性效用樹、分析體系結構方法、討論和分級場景、描述評估結果,其中分析體系結構方法需要執行兩次。

4,評估結果

  一個簡潔的構架表述;表述清楚的業務目標;用場景集合捕獲的質量需求;構架決策到質量需求的映射;所確定的敏感點和權衡點集合;有風險決策和無風險決策;風險主題的集合。


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