软件架构与设计 第 16 课 Non-Functional Property

虽然非功能属性不会直接体现在具体的实现上，但仍然会对如何实现各种功能产生巨大的影响，这节课我们就来具体了解一下。

---

非功能属性指的是那些比较『虚』的，但是对整个系统又有举足轻重影响的概念，比如：

• Efficiency
• Complexity
• Scalability
• Heterogeneity
• Adaptability
• Dependability

产品设计之初，都是根据其功能属性来决定的，但是确定合适的功能并不简单，市场需求、竞争对手等各种条件的限制。可是系统的最终成败，还是由非功能属性决定的，比方说反应速度、稳定性等等

效率 Efficiency。

效率，简单来说，就是用最小的代价做最多的事情，我们要强调的是，对效率的追求，是从设计架构时开始的！

对于组件来说

• 做『小』的组件
• 保持组件的接口简单和紧凑
• 为同一个功能提供多个接口
• 隔离数据组件和运算组件
• 隔离数据和元数据

对于连接器来说

• 仔细选择连接器
• 小心运用广播机制的
• 可能的话多利用异步机制来交互
• Use location/distribution transparency judiciously（翻译不能）

对于架构来说

• 经常交互的组件应该更紧密
• 仔细选择连接器
• 考虑不同架构对效率的影响

复杂度 Complexity

复杂度，简单来说，就是整个系统在完成指定功能的前提下，有多简洁多清晰。

对于组件来说

• 不同的特性放到不同的组件中
• 组件只负责功能本身
• 负责处理的组件应该不受数据格式变化的影响
• 组件应该能够轻松结合起来

对于连接器来说

• 显式处理连接器
• 连接器只负责交互
• 不同的特性放到不同的连接器中

对于架构来说

• 去掉不必要的依赖
• 显式管理所有的依赖
• 运用层级继承结构

伸缩性 Scalability

伸缩性，简单来说，就是在不同平台，用不同数量的机器运行时，需不需要改动很多。

对于组件来说

• 每个组件有单一且清晰定义的目的
• 每个组件有单一且容易理解的接口
• 组件不应该负责交互
• 避免不必要的多样性
• 需要的时候复制数据

对于连接器来说

• 使用显式连接器
• 每个连接器有清晰定义的责任
• 选择满足要求的最简单的连接器
• 注意直接/间接依赖
• 避免在连接器中放功能相关的代码

对于架构来说

• 避免系统瓶颈
• 利用并行处理能力
• 数据源靠近数据消费者
• 使用合适的架构风格
• Try to make distribution transparent

适应性 Adaptablity

适应性，简单来说，就是在面对环境和需求变更时，是否需要改动很多。

对于组件来说

• 每个组件有单一且清晰定义的目的
• 最小化组件间的相互依赖
• 组件不应该负责交互
• 处理和数据隔离
• 数据和元数据隔离

对连接器来说

• 每个连接器有清晰定义的责任
• 让连接器足够灵活
• 支持连接器组合

对于架构来说

• 使用显示连接器
• 使用合适的架构风格
• Try to make distribution transparent

可靠性 Dependability

可靠性，简单来说，就是下面这几个词：Reliability, Availability, Robustness, Fault-tolerant, Survivability, Safety

对于组件来说

• 仔细控制外部组件的依赖
• 令组件支持 reflection
• 组件包含异常处理机制
• Specify the components' key state invariants

对于连接器来说

• 严格控制组件的依赖
• 保证组件的合理交互

对于架构来说

• 避免单点失败
• 关键的功能和数据要有备份机制
• 支持系统监控
• 支持动态适应