系统架构设计(十八):ATAM

概述

**ATAM(Architecture Tradeoff Analysis Method)**是由美国卡内基梅隆大学 SEI(软件工程研究所)提出的一种用于评估软件架构方案的系统方法,核心目的是:

  • 评估架构是否满足质量属性需求(如性能、可用性、安全性等)
  • 识别架构决策中的权衡(Tradeoffs)
  • 揭示架构的风险、敏感点和权衡点

核心概念

术语 含义
质量属性 系统在非功能性方面的要求,如可用性、可扩展性、性能等
权衡点 某一设计决策会对多个质量属性产生冲突影响的位置
敏感点 架构中对系统质量属性产生重大影响的设计决策点
风险 架构中潜在的不确定因素,可能导致质量属性无法满足

分析流程(关键步骤)

ATAM 分为 四个阶段,九个步骤,如下所示:

阶段 1:前期准备

  1. 介绍评估过程(Present ATAM)
  2. 介绍业务驱动(Present Business Drivers)
  3. 介绍架构(Present Architecture)
  4. 确认质量属性目标(Identify Architectural Approaches and Quality Attribute Goals)

阶段 2:分析评估

  1. 分析架构方法 (Generate Quality Attribute Utility Tree)
    • 利用"实用树"(Utility Tree)列出系统质量属性的场景(如:系统在高并发下响应时间小于 1 秒)
  2. 分析架构方案的敏感点和权衡点
    • 通过分析发现架构中关键决策对多个属性的影响(例如缓存策略对性能和一致性的影响)

阶段 3:风险识别

  1. 分析风险、敏感点和权衡点
    • 如使用微服务提升可扩展性,但增加了部署和监控复杂度

阶段 4:总结与反馈

  1. 评估结果总结 (Present Results)
    • 总结风险清单、敏感点、权衡分析、质量属性满足情况等
  2. 编写评估报告(Follow-up)

输出成果

  1. 质量属性实用树
  2. 架构中的风险项列表
  3. 敏感点与权衡点说明
  4. 对架构改进的建议
  5. 是否满足业务目标的分析报告

典型应用场景

  • 在系统架构评审阶段使用
  • 比较不同架构方案
  • 为后续详细设计提供方向
  • 作为决策支持工具,权衡不同的质量属性需求
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