有关于架构机载任务系统软件性能架构设计

摘 要：软件系统架构设计中，非功能需求是重要组成部分之一，甚至会直接决定架构的组成。基于性能这一软件的质量属性，对某机载任务系统软件架构设计进行了分析。
关键词：软件架构；非功能需求；性能；任务
16727800（2013）002007603
0 引言
在系统工程和需求工程中，非功能需求（Non-functionalRequirement， NFR）确定了衡量的尺度，用于对系统运行的判断，而不是具体的系统行为。
可以这样理解，非功能需求是指软件产品为满足用户业务需求（即功能需求）而必须具有且除功能需求以外的特性。

源于：免费论文www.udooo.com

功能需求描述要开发的软件系统应该做什么，它可以包括为用户提供哪些怎么写作，也可以包括本系统为其它系统提供哪些怎么写作。
非功能需求分为质量属性和约束。约束需求规定了开发软件系统时必须遵守的限制条件。例如，要采用什么操作系统，要采用哪种开发技术，是否需要与遗留的老系统进行互操作等等。当然，还要考虑软件用户所在的行业中必须遵守的法律法规、政策方针和行业标准、企业标准。
质量属性作为非功能需求的一个分支，同样包含众多内容。例如性能、安全性、易用性、可靠性等等。
功能需求是重要的，它们包含了几乎所有用户所要求实现的业务逻辑。当然，非功能需求也同样是决定架构成功与否的关键因素。
事实上，非功能需求中的质量属性与约束是一个复杂的问题。而且，在非功能需求中的某一条或几条可能就将左右架构风格的选择。
（1）功能需求影响架构，架构必须要适应功能需求。但是功能需求不会决定架构，是否基于接口编程还是硬编码实现功能，是否要分层等等问题都不是功能需求所能单独确定的。
（2）质量属性会从根本上影响架构。例如，非常强调性能的系统软件会在算法、任务实现上下足功夫，而在架构设计中是否避免了性能的损失。
（3）至于约束，它或作为架构设计的限制条件，或转变为功能需求，或转换为质量属性。

1 软件性能相关因素

性能指实现预期功能能力的特性。软件性能是软件的一种非功能特性，它关注的不是软件是否能完成特定的功能，而是在完成该功能时展示出来的及时性。它包括对系统速度和空间的要求，如下是常见的性能指标：①任务的响应时间：请求响应的时间；②任务的吞吐量：单位时间内，可以处理的数量；③任务处理的存储容量：处理的空间和数据量。性能相关因素见表1。

3 性能有关的设计模式

嵌入式软件性能设计的典型模式如下：①使用command模式解耦任务的执行时机；②使用Observer模式实现数据重复利用；③使用缓存模式实现数据重复利用；④使用共享缓存模式实现异步任务通信。
这些设计模式都有很多书籍专门介绍，因此本文不再赘述。

4 对已有系统的性能优化

对已有系统的性能优化可以采用如下的过程，如图8所示。①确定关键任务；②确定性能监测指标；③性能测
5 结语
将软件架构理念，尤其是非功能需求架构设计引入到机载软件的开发，需要大量的验证仿真工作，更需要结合机载软件的特点进行合理有效的设计。本文基于性能属性研究了机载综合任务系统软件的软件架构，并给出了性能设计的过程和方法。实践表明，采用合理的过程和方法开展机载软件的性能设计可以明显提高软件的质量和开发效率。
参考文献：
＼[1＼] 谢新华.软件架构设计的思想与模式＼[Z＼].中科院计算所培训中心，2010.
＼[2＼] 张仁良.软件架构中的非功能需求＼[J＼].微型电脑应用，2009（2）.
＼[3＼] 温昱.软件架构设计＼[M＼].北京：电子工业出版社，2007.
（责任编辑：杜能钢）