软考高级架构 - 8.1 - 系统质量属性与架构评估 - 超详细讲解+精简总结

第8章 系统质量属性与架构评估

        软件系统属性包括功能属性和质量属性，而软件架构重点关注质量属性。

8.1 软件系统质量属性

8.1.1 概述

        软件系统的质量反映了其与需求的一致性，即：软件系统的质量高低取决于它是否能满足用户提出的需求，并在功能和性能上达到预期效果。

根据《GB/T 16260.1》，软件质量的六个主要维度包括：

1. 功能性：系统的适合性、准确性、互操作性、安全性等。
2. 可靠性：容错性、易恢复性、成熟性。
3. 易用性：易学性、易理解性、易操作性。
4. 效率：资源特性和时间特性。
5. 维护性：可测试性、可修改性、稳定性、易分析性。
6. 可移植性：适应性、易安装性、一致性、可替换性。

开发期质量属性

软件在开发阶段的各方面特性，整个过程就是：

设计容易被理解 -> 灵活增加新功能 -> 代码可复用  -> 易测试 -> 代码易修订 ->  方便移植

• 易理解性：设计被开发人员理解。
• 可扩展性：软件能否轻松增加新功能。
• 可重用性：系统中某些部分被复用。
• 可测试性：软件是否容易进行测试。
• 可维护性：能否快速找到和修改代码。
• 可移植性：软件是否能方便地从一种环境转移到另一种环境。

运行期质量属性

软件运行阶段所关注的质量属性

• 性能：软件的运行速度、处理能力和反应时间。
• 安全性：软件能保护合法用户的使用，阻止未授权的访问。
• 可伸缩性：用户和数据增加时，软件是否能保持良好的表现。
• 互操作性：软件能否方便地与其他系统进行数据交换或调用。
• 可靠性：软件长时间运行无故障的能力。
• 可用性：系统在特定时间内能正常工作的比例。
• 鲁棒性：软件在异常情况下能否继续运行（如操作错误或硬件故障）。

8.1.2 架构评估的质量属性

架构评估通过以下属性进行质量属性分析：

1. 性能：系统响应时间和处理能力。
2. 可靠性：系统在异常条件下持续运行的能力，指标包括MTTF和MTBF。
   • 容错：系统在错误发生时继续正确运行。
   • 健壮性：系统在异常情况下（错误输入、使用）保证稳定。
3. 可用性：系统在一定时间内正常工作的比例。
4. 安全性：保护合法用户并阻止未授权访问，细分为机密性、完整性、不可否认性和可控性。
5. 可修改性：系统快速有效修改的能力：包括可维护性、可扩展性、结构重组、可移植性。
6. 功能性：系统完成所需任务的能力。
7. 可变性：系统架构经扩展或变更后适应新需求的能力。
8. 互操作性：系统与其他系统间的数据和功能交互的能力。

8.1.3 质量属性场景描述

    质量属性场景是帮助精确描述软件系统质量的方式。它包含以下6个部分：

1. 刺激源 (Source)：谁在行动，比如用户或系统。
2. 刺激 (Stimulus)：发生了什么，例如用户点击按钮、系统崩溃。
3. 环境 (Environment)：发生在什么情况下，比如系统运行正常或过载状态。
4. 制品 (Artifact)：作用在哪，可能是整个系统或某一模块、功能。
5. 响应 (Response)：系统怎么做，系统在接收到刺激后的具体反应。
6. 响应度量 (Measurement)：效果怎么样，系统的表现被如何度量，比如加载时间不超过2秒等。

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