系统质量属性与架构评估

学习目标

• 理解开发期与运行期质量属性的分类
• 掌握面向架构评估的六大质量属性及其设计策略
• 熟练运用质量属性场景描述的六要素
• 理解敏感点、权衡点等关键概念
• 掌握 ATAM 四阶段评估流程
• 掌握 SAAM 评估方法的输入和过程
• 能够区分 ATAM 与 SAAM 的特点

软件系统质量属性

质量属性分类

软件系统质量属性是**可测量或可测试**的属性，基于软件生命周期分为两大类：

mindmap
  root((质量属性))
    开发期质量属性
      易理解性
      可扩展性
      可重用性
      可测试性
      可维护性
      可移植性
    运行期质量属性
      性能
      安全性
      可伸缩性
      可操作性
      可靠性
      可用性
      鲁棒性

开发期质量属性

运行期质量属性

面向架构评估的质量属性 ⭐

六大核心质量属性

graph TB
    subgraph 核心质量属性
        A[性能<br>Performance]
        B[可靠性<br>Reliability]
        C[可用性<br>Availability]
        D[安全性<br>Security]
        E[可修改性<br>Modifiability]
        F[功能性<br>Functionality]
    end

    B --> B1[容错]
    B --> B2[健壮性]

    E --> E1[可维护性]
    E --> E2[可扩展性]
    E --> E3[结构重组]
    E --> E4[可移植性]

质量属性详解

可修改性的四个子属性

策略与质量属性对照表

质量属性场景描述

质量属性场景是面向特定质量属性的需求描述，由**六个部分**组成：

graph LR
    A[刺激源] --> B[刺激]
    B --> C[环境]
    C --> D[制品]
    D --> E[响应]
    E --> F[响应度量]

    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#b3e5fc
    style C fill:#81d4fa
    style D fill:#4fc3f7
    style E fill:#29b6f6
    style F fill:#03a9f4

系统架构评估

评估方法分类

关键概念

graph TB
    A[敏感点] --> |多个质量属性| B[权衡点]
    C[风险承担者] --> |影响/被影响| D[体系结构]
    E[场景] --> |描述| F[触发机制<br>环境<br>影响]

ATAM：架构权衡分析法 ⭐

ATAM 四阶段流程

graph TB
    subgraph 阶段1-演示
        A1[介绍ATAM]
        A2[介绍业务驱动因素]
        A3[介绍要评估的体系结构]
    end

    subgraph 阶段2-调查和分析
        B1[确定架构方法]
        B2[生成质量属性效用树]
        B3[分析体系结构方法]
    end

    subgraph 阶段3-测试
        C1[头脑风暴和优先场景]
        C2[分析架构方法]
    end

    subgraph 阶段4-报告
        D1[呈现评估结果]
    end

    A1 --> A2 --> A3 --> B1 --> B2 --> B3 --> C1 --> C2 --> D1

阶段详解

调查架构方法 → 创建分析问题 → 分析问题答案 → 找出风险/敏感点/权衡点

ATAM 核心特点

• 强调对**质量属性**进行分析、分类和优先级排序
• 构建**质量属性效用树**
• 识别和分析**风险点、非风险点、敏感点、权衡点**

SAAM：软件架构分析方法

SAAM 的输入与过程

graph LR
    subgraph 输入
        A[问题描述]
        B[需求说明]
        C[架构描述]
    end

    subgraph 评估过程
        D[场景开发]
        E[架构描述]
        F[单个场景评估]
        G[场景交互]
        H[总体评估]
    end

    A --> D
    B --> D
    C --> D
    D --> E --> F --> G --> H

SAAM 五步评估过程

ATAM vs SAAM 对比

其他评估方法

成本效益分析法（CBAM）

CBAM 评估流程：

graph LR
    A[整理场景] --> B[场景求精]
    B --> C[确定优先级]
    C --> D[分配效用]
    D --> E[分析质量属性]
    E --> F[确定响应级别效用]
    F --> G[计算总收益]
    G --> H[选择架构策略]

其他方法简介

本章小结

核心知识点

1. 质量属性分类：开发期（6 个）vs 运行期（7 个）
2. 架构评估质量属性：性能、可靠性、可用性、安全性、可修改性、功能性
3. 场景六要素：刺激源、刺激、环境、制品、响应、响应度量
4. 关键概念：敏感点（单属性）、权衡点（多属性）
5. ATAM：四阶段（演示→调查分析→测试→报告），构建效用树
6. SAAM：五步骤（场景开发→架构描述→单场景评估→场景交互→总体评估）

重要对照表

考试重点

学习建议

1. 质量属性：牢记设计策略与质量属性的对应关系
2. 场景六要素：结合实际案例理解每个要素的含义
3. 评估方法：重点掌握 ATAM 的四阶段和 SAAM 的五步骤
4. 概念区分：理解敏感点和权衡点的区别