架构设计中的4+1视图
前言
4+1视图，是软件体系结构设计中非常重要的一个概念，由Kruchten在1995年提出。4+1视图，从5个不同的角度来对软件体系结构进行描述，每个视图只关系一个侧面，5个视图结合在一起才能反映软件体系结构的全部内容。
架构4+1视图模型与RUP中4+1模型（UML）本质上是同一概念，它们的核心思想一致。
架构4+1视图模型
| 视图 | 关注点 | 描述内容 | 目标受众 | 关键问题 | 常用建模工具 |
|---|---|---|---|---|---|
| 逻辑视图 | 系统的功能需求及设计，即系统如何实现其功能 | 模块、类、接口、对象、组件及其关系（如面向对象设计中的类图、包图） | 开发人员、设计师 | UML类图、包图、组件图 | |
| 开发视图 | 系统的实线和构建，即代码的组织结构 | 包、模块、子系统、文件、目录结构、构建工具链（如UML活动图、部署图的部分内容） | 开发人员、构建工程师 | 代码如何分层、模块化？如何管理依赖？ | |
| 过程（进程）视图 | 系统的动态行为，尤其是并发、通讯和同步机制 | 进程、线程、任务、通讯协议、调度策略等（如UML活动图、状态图、序列图） | 系统工程师、性能优化人员 | 系统如何处理并发、分布式通讯和资源竞争？ | |
| 物理视图 | 系统的物理部署和硬件拓扑结构 | 服务器、网络设备、存储设备、节点间的连接关系（如UML部署图） | 系统管理员、运维人员、网络工程师 | 系统如何部署？硬件资源如何分配？ | |
| 场景视图 | 系统的实际使用场景和用户交互流程。 | 用例（use cases）、用户故事、业务流程（如UML用例图、活动图） | 客户、用户、产品经理 | 作为其他视图的纽带，通过场景验证架构设计的合理性。 |
RUP4+1视图
RUP（Rational Unified Process）即统一软件开发过程，用例驱动的、以体系结构为中心的、迭代和增量的软件开发过程。
| 模型名称 | 主要描述 | 关注点 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 逻辑视图 | 在架构设计方面具有重要意义的部分，如类、子系统、包和用例实现的子集 | 系统的功能模块及其相互关系，已实现系统的业务目标。 | 展示系统主要的功能组件及交互关系，为系统设计提供功能框架。 |
| 进程视图 | 可执行线程和进程作为活动类的建模，是逻辑视图的一次执行实例，描述并发与同步结构 | 系统运行时的进程和线程的组织、交互，以及并发和同步机制。 | 体现系统的动态运行特征，有助于优化系统性能和可伸缩性。 |
| 实现视图 | 对物理代码的文件和构件进行建模。 | 软件构件在开发环境中的组织结构，包括代码的模块化、层次结构、软件包、类和接口的划分等 | 指导软件开发人员进行代码的组织和实现。 |
| 部署视图 | 把构件部署到一组物理节点上，表示软件到硬件的映射和分布结构。 | 系统的物理结构，包括硬件设备、网络设备的布局以及软件在硬件上的部署情况。 | 明确软件系统在硬件环境中的部署方式和拓扑结构。 |
| 用例视图 | 通过用例和参与者描述系统的功能需求。 | 系统如何被外部使用，重点关注用户交互和系统为用户提供的价值。 | 从用户角度描述系统功能，为系统的需求分析和功能验证提供依据。 |