架构设计师论文-论软件架构评估
摘要：
随着国家新政策、新标准的推行及优化营商环境的要求，我所在单位现有的登记系统已不满足新形势下的业务需求；2019年，单位获批开展全省不动产统一登记云平台升级改造项目，我作为单位信息化部门负责人，代表单位同承建方一起，参与了改造项目的全过程。本文以该改造项目为例，主要论述了软件架构评估在项目中的具体应用，该项目采用基于行业标准或相对成熟并得到广泛使用的技术架构，降低了技术风险和对特定供应商的依赖；在架构复审阶段，采用了基于场景的评估方式中的架构权衡分析法（ATAM）进行项目的架构评估，在通过描述、分析、测试、报告四个阶段的评估后，明确了质量属性需求，及早地发现了潜在风险，为后续的设计工作做了良好的铺垫。同时，针对项目组在架构评估中遇到的问题，给出笔者认为可行的解决方案，也是项目组实际使用的方案。
正文：
我所在的单位是负责不动产相关登记的服务型大厅，业务办理的快慢关系着老百姓的切身利益；随着国家新政策、新标准的推行及优化营商环境的要求，现有的登记系统已不满足国家政策要求和业务需求。为实现省级平台与国家级平台互联互通，优化不动产登记申请、受理、审核、登簿、发证等全流程网上办理，满足住建、税务、公积金等多部门登记信息的实时互通共享需要，登记系统的升级改造变得势在必行。
2019年，单位获批开展全省不动产统一登记云平台升级改造项目。该云平台充分利用互联网、大数据、人脸识别、在线支付等技术，推行“互联网+不动产登记”，由业务登记、权籍调查、档案管理、电子登记簿管理、登记数据管理、统计分析、互联网+不动产登记等12个子系统组成；面向全省统一搭建服务器，地方各市、县（区）级登记机构通过专网浏览器调用系统，产生的业务数据上传全省数据库、业务处理服务器集中处理；使用时，各级登记机构根据管理权限、岗位职责的不同，由机构管理员配置系统的不同使用权限角色，以完成各类业务的新建、流转、登簿、归档等工作。
改造项目由国内某地理信息方面专业的软件开发公司中标建设，我作为单位信息化部门负责人，代表单位同承建方一起，全程参与了新系统项目从系统规划到正式上线运行以及后期运维管理全过程。
软件架构评估是为了通过分析系统的质量需求是否在架构中得到体现，识别架构设计中的潜在风险、敏感点、权衡点，预测系统质量属性，以达到辅助架构设计决策的作用。在软件架构评估中普遍关注的质量属性有：性能、可用性、安全性、可修改性等；其中，性能是指系统的响应能力，或在某段时间内系统能处理的事件数，如吞吐率、响应时间等；可用性是指系统能够正常运行的事件比例，通常用两次故障时间间隔来表示；安全性是指系统在向合法用户提供服务的同时阻止非授权用户使用或拒绝服务的能力；可修改性是指系统在短时间内以高性价比变更的能力。
在该改造项目中，采用了基于场景的评估方式中的架构权衡分析法（ATAM）进行架构评估，并将评估过程分为描述ATAM方法、描述业务动机、描述架构、确定架构方法、生成质量属性效用树、分析架构方法、讨论场景并对场景分级、再次分析架构方法、报告评估结果等9个步骤。下面将把上述9个步骤分为描述、分析、测试、报告4个阶段详细介绍每个步骤具体的实施过程。
在评估会议开始后，首先，进入到描述阶段：
1.描述ATAM方法。由评估小组负责人向与会人员介绍ATAM方法，说明每个人要参与的过程，旨在使每个人知晓自己要收集哪些信息，如何描述这些信息，向谁报告这些信息等。期间，还预留出答疑时间以解答与会者的疑惑。
2.描述业务动机。这里，受领导委托，我承担了项目决策者的角色，从业务的角度，介绍了系统的概况，包括最核心的功能、管理维度要求、政策方面约束、关键业务目标等，旨在让与会人员充分理解待评估的系统。
3.描述架构。这一步，由乙方架构设计师兼任的首席设计师对备选架构方案进行适当介绍，主要包括用以满足质量属性要求的架构风格、选择该架构风格的考量、高层架构视图、架构面临的风险等。
然后，进入到分析阶段：
4.确定架构方法。在架构设计师听完系统概况、业务动机以及自己对架构的描述介绍后，明确地对架构设计进行敲定，这代表了达成系统质量属性目标的手段，这一步是保证重要需求能够实现的关键。
5.生成质量属性效用树。这一步，由评估小组、架构设计师、我、我方业务骨干代表等共同确定系统最重要的质量属性目标，并确定质量属性目标的优先级。这里，通过构建质量属性效用树的方式直观呈现输出结果，针对高优先级的逐一进行分析，为每个场景制作“场景与架构决策分析表”，表格中所体现的内容有：场景及其上下文表述、应对场景的架构决策、决策所带来的风险、敏感点、权衡点等，选用该架构的考量等。
6.分析架构方法。评估小组在质量属性效用树的结果上，完成与架构方法相关的质量属性的初步分析，以文档化的方式将架构方法及其风险点、敏感点、权衡点等进行体现，产生一系列风险列表、敏感点列表、权衡点列表。
接着，进入到测试阶段：
7.讨论场景并对场景分级。在基于场景的分析方法中，场景在驱动ATAM测试阶段起到主导作用。评估小组在这一步动员了全体与会人员即项目干系人通过投票的方式对现有场景进行分级，投票时根据场景总数，为每个人分配总场景数30%的票数（向上取整）；在本次评估中，我们罗列出来的场景有22个，计算出每人有8票，每人的票数可以集中投给一个场景，也可以根据心中分级分配给8个以内不同的场景；投票结束后，统计每个场景的得票数，根据得票数确定场景优先级。
8.再次分析架构方法。这一步，由架构设计师通过对比场景得票数即优先级与质量属性效用树间的差异，帮助架构设计师发现未曾留意的细节，规避架构风险，同步更新“场景与架构决策分析表”。
最后，进入到报告阶段。
9.报告评估结果。由评估小组负责对会上得到的各种信息进行总结、归纳，以书面的形式完整的报告评估的各个步骤及步骤中得到的信息，重点介绍通过ATAM评估的结果，主要包括清楚的业务目标、用场景集合捕获的质量属性及其效用树、确定的风险集合、确定的敏感点集合、确定的权衡点集合、有风险决策、无风险决策等。
通过以上各步骤，圆满完成对改造项目架构的评估，在明确质量属性需求的同时也及早地发现潜在的风险，为后续的设计工作做了良好的铺垫。
改造项目从2019年11月启动到2020年12月，历时14个月，圆满按期完成，顺利验收上线，至今运行近两年，取得了各市县级登记机构的一致好评。该项目的成功，让我意识到了使用软件架构风格的作用和价值，坚定了我对软件架构风格应用的信心，合理选择合适的软件架构风格，能够大大的提高软件设计的复用方法，保证项目开发的进程，在项目中起到事半功倍的作用。
该系统在运行过程中，也出现过一些小问题。由于国家近年来对信息安全的重视，推行信息化软硬件产品的国产化替代，我单位办公设备要求全部更换替代为国产设备；然而国产设备中使用的是基于Linux内核的统信操作系统，该云平台则是基于Windows操作系统下开发的，导致在国产设备的操作系统中无法使用部分配套插件，该问题目前正在研发解决中。
经过这次项目，我也看到了自己身上的不足之处，未来还需要不断地加强学习、更新知识，在后期的运行维护中，不断完善系统功能、设计，使系统能够适应国家新政策的变化需要，这也是作为信息化部门的职责及努力方向。
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