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案例题
2020年11月第3题

阅读以下关于开放式嵌入式软件架构设计的相关描述,回答问题1至问题3。
[说明]
某公司一直从事宇航系统研制任务,随着宇航产品综合化、网络化技术发展的需要,公司的业务量急剧增加,研制新的软件架构已迫在眉睫。公司架构师王工广泛调研了多种现代架构的基础,建议采用基于FACE (Future Airborne Capability Environment)的宇航系统开放式软件架构,以实现宇航系统的跨平台复用,实现宇航软件高质量、低成本的开发。公司领导肯定了王工的提案,并指出公司要全面实施基于FACE的开放式软件架构,应注意每个具体项目在实施中如何有效实现从需求到架构设计的关系,掌握基于软件需求的软件架构设计方法,并做好开放式软件架构中各段间的接口标准化设计工作。

分值(9分

王工指出,软件开发中需求分析是根本,架构设计是核心,不考虑软件需求便进行软件架构设计很可能导致架构设计的失败,因此,如何把软件需求映射到软件架构至关重要。请从描述语言、非功能性需求描述、需求和架构的一致性等三个方面,用 300字以内的文字说明软件需求到架构的映射存在哪些难点。

参考答案

(1)需求和架构描述语言存在差异:软件需求是频繁获取的非正规的自然语言,而软件架构常用的是一种正式语言。
(2)非功能属性难于在架构中描述:系统属性中描述的非功能性需求通常很难在架构模型中形成规约。
(3)需求和架构的一致性难以保障:从软件需求映射到软件架构的过程中,保持-.致性和可追溯性很难,且复杂程度很高,因为单一的软件需求可能定位到多个软件架构的关注点。反之,架构元素也可能有多个软件需求。

凯恩解析

软件需求是指为用户解决某一问题或达到某一目标所需的软件功能;系统或系统构件为了满足合同、规约、标准或其他正式实行的文档而必须满足或具备的软件功能。
软件需求包括三个不同的层次:业务需求、用户需求和功能需求;软件需求规格说明还应包括非功能需求,它描述了系统展现给用户的行为和执行的操作等。它包括产品必须遵从的标准、规范和合约;外部界面的具体细节;性能要求;设计或实现的约束条件及质量属性。
架构,又名软件架构,是有关软件整体结构与组件的抽象描述,用于指导大型软件系统各个方面的设计。
通常在软件开发过程中,需求会随着开发深入而有所变化,而架构又不能完全地将需求全部反映出来,因此,如何把软件需求映射到软件架构是至关重要的一个问题。
(1)从描述语言方面来讲:软件需求是频繁获取的非正规的自然语言,而软件架构常用的是一种正式语言。
(2)从非功能性需求描述方面来讲:系统属性中描述的非功能性需求通常很难在架构模型中形成规约。
(3)从需求和架构的一致性方面来讲:从软件需求映射到软件架构的过程中,保持一致性和可追溯性很难,且复杂程度很高,因为单一的软件需求可能定位到多个软件架构的关注点。反之,架构元素也可能有多个软件需求。

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