架构设计之运行架构

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1、架构设计之运行架构运行架构=技术选型+控制流划分+同步关系运行架构（如图-1所示）关注进程、线程、中断服务程序等运行时控制流，以及相关的并发、同步、通信等问题。运行架构的设计（及其所依赖的物理架构设计）对运行期质量属性有重大影响，例如性能、可伸缩性、持续可用性和安全性等。图-1运行架构的设计内容运行架构和开发架构的关系：开发架构一般偏重程序包在编译时期的静态依赖关系，而运行架构关注这些程序运行起来之后形成的线程、进程、中断服务程序，以及它们引用的类实例、传递的数据。如果使用UML来描述架构的运行架构，则该视图的静态方面由包图、类图（其中主动类非常重要）和对象图（其中主动对象非

2、常重要）等来说明关键运行时概念的结构关系。动态方面由序列图、协作图等来说明关键交互机制。运行架构设计包含的核心设计任务是：并发技术选型、控制流划分、控制流间同步关系。【设计任务】一、并发技术选型控制流（ControlFlow）是一个在处理机上顺利执行的动作系列。在实践中，最常用于实现控制流的手段有3种：1、进程2、线程3、中断服务程序进程（Process）是重量级控制流，既是处理机资源的分配单位，又是其它计算机资源的分配单位。线程（Thread）是轻量级控制流，仅仅是处理机资源的分配单位。一个进程内可以包含多个线程，后者共享前者的资源；但处理机资源例外，线程是独立的处理机资源

3、的分配单位。实际上，中断服务程序（InterruptServiceRoutine,ISR）也是常见的控制流实现机制。当你没有OS的支持却要实现并发时，这更是必不可少。【设计任务】二、控制流划分确定引入哪些控制流，并没有固定不变的套路，但有几点考虑是必不可少的：1、物理架构中每个节点（node）之上，至少有一条控制流。2、为了实现节点（node）之间的通信，通常做法是引入一条控制流来专门负责。3、节点（node）是具有主动行为的设备，为其引入专门的控制流（例如中断服务程序）。4、在需求一级的描述中（例如用例规约中）就是并行或并发的，引入多条控制流。5、来自用户或外部系统的并发访

4、问，常要求后端服务支持多控制流。6、如果控制流关系复杂，可以考虑引入对其他控制流进行协调的控制流。【设计任务】三、控制流间同步关系一旦系统中存在不止一条控制流，就产生了附加的工作量。除了控制流的创建、销毁之外，还要进一步考虑：控制流之间的通信机制（例如共享内存或消息等）、同步关系，若有资源争用还要引入加锁机制。