系统架构评估是在对架构分析、评估的基础上,对架构策略的选取进行决策。它利用数学或逻辑分析技术,针对系统的一致性、正确性、质量属性、规划结果等不同方面,提供描述性、预测性和指令性的分析结果。

系统架构评估的方法通常可以分为3类:基于调查问卷或检查表的方式、基于场景的方式和基于度量的方式。

(1)基于调查问卷或检查表的方法。

该方法的关键是要设计好问卷或检查表,充分利用系统相关人员的经验和知识,获得对架构的评估。该方法的缺点是在很大程度上依赖于评估人员的主观推断。

(2)基于场景的评估方法。

基于场景的方式由卡耐基梅隆大学软件工程研究所首先提出并应用在架构权衡分析法(Architecture Tradeoff Analysis Method,ATAM)和软件架构分析方法(Software ArchitectureAnalysis Method,SAAM)中。它是通过分析软件架构对场景(也就是对系统的使用或修改活动)的支持程度,从而判断该架构对这一场景所代表的质量需求的满足程度。

(3)基于度量的评估方法。

它是建立在软件架构度量的基础上的,涉及3个基本活动,首先需要建立质量属性和度量之间的映射原则,然后从软件架构文档中获取度量信息,最后根据映射原则分析推导出系统的质量属性。

系统评估方法

    1. SAAM方法

软件架构分析方法(Scenarios-based Architecture Analysis Method,SAAM)是一种非功能质量属性的架构分析方法,以分析系统架构的可修改性,后来实践证明它也可用于其他质量属性如可移植性、可扩充性等,最终发展成了评估一个系统架构的通用方法。

    1. ATAM方法

架构权衡分析方法(Architecture Tradeoff Analysis Method,ATAM)是在SAAM的基础上发展起来的,主要针对性能、实用性、安全性和可修改性,在系统开发之前,对这些质量属性进行评价和折中。

ATAM方法采用效用树(Utility tree)这一工具来对质量属性进行分类和优先级排序。效用树的结构包括:树根—质量属性—属性分类—质量属性场景(叶子节点)。需要注意的是,ATAM主要关注4类质量属性:性能、安全性、可修改性和可用性,这是因为这4个质量属性是利益相关者最为关心的。

    1. CBAM 方法

在大型复杂系统的构建过程中,经济性通常是需要考虑的首要因素。因此,需要从经济角度建立成本、收益、风险和进度等方面软件的“经济”模型。成本效益分析法(the Cost Benefit Analysis Method,CBAM) 是在ATAM上构建,用来对架构设计决策的成本和收益进行建模,是优化此类决策的一种手段。CBAM的思想就是架构策略影响系统的质量属性,反过来这些质量属性又会为系统的项目干系人带来一些收益(称为“效用”), CBAM协助项目干系人根据其投资回报(Return On Investment,ROI) 选择架构策略。CBAM在ATAM结束时开始,它实际上使用了ATAM评估的结果。

CBAM方法分为以下8个步骤。

(1)整理场景。整理A T A M 中获取的场景,根据商业目标确定这些场景的优先级,并选取优先级最高的1/3的场景进行分析。

(2)对场景进行求精。为每个场景获取最坏情况、当前情况、期望情况和最好情况的质量属性响应级别。

(3)确定场景的优先级。项目关系人对场景进行投票,其投票是基于每个场景“所期望的”响应值,根据投票结果和票的权值,生成一个分值(场景的权值)。

(4)分配效用。对场景的响应级别(最坏情况、当前情况、期望情况和最好情况)确定效用表。

(5)架构策略涉及哪些质量属性及响应级别,形成相关的“策略一场景一响应级别”的对应关系。

(6)使用内插法确定“期望的”质量属性响应级别的效用。即根据第4步的效用表以及第5步的对应关系,确定架构策略及其对应场景的效用表。

(7)计算各架构策略的总收益。根据第3步的场景的权值及第6步的架构策略效用表,计算出架构策略的总收益得分。

(8)根据受成本限制影响的R O I选择架构策略。根据开发经验估算架构策略的成本,结合第7步的收益,计算出架构策略的ROI, 按R O I排序,从而确定选取策略的优先级。