Системные качества

Определение того, отвечает ли прототип указанному набору требований, является центральным для любой архитектурной методологии или разработки. Поэтому указание полного набора требований является важной частью любого процесса разработки. В следующем списке содержится две категории требований:

функциональные требования охватывают функциональные возможности приложения и его логическое действие;
нефункциональные требования описывают системные характеристики или качества системы.

Вторая категория в данном списке представляет собой требования, которые определяют уровень производительности, расширяемости, безопасности, восстановимости, доступности системы и так далее. Этот раздел сконцентрирован на описании элементов, которые составляют эту вторую категорию нефункциональных требований.

Одним из краеугольных камней SunTone AM, который отличает ее от других методологий, является ее сконцентрированность на системных качествах. Важным критерием при оценке отличия хорошей архитектуры от сомнительной является определение того, насколько хорошо она поддерживает системные качества, определяемые требованиями. Конечно, чтобы создать всеобъемлющую архитектуру, разработчик должен взглянуть на систему со всех ракурсов.

SunTone AM определяет три измерения - ярус, уровень и системное качество - каждое из которых представляет собой уникальный взгляд на систему. Эти измерения поддерживают разбиение системы на ортогональные срезы, которые отражают соблюдение системой различных категорий требований.

В этой главе не описываются понятия ярусов и уровней, такое описание уведет слишком далеко в рассмотрение того, что такое архитектура и как ее осуществлять, и подходит больше для обучения тому, как разрабатывать многоярусные системы. Большая часть этой главы посвящена освещению архитектурных принципов для того, чтобы помочь перенести понятия на реальные системы и понять их характеристики.

Эта глава сконцентрирована на понятиях, связанных с системными качествами, поскольку это то, что наиболее часто упускается, и поскольку системные качества очень важны для достижения производительности, безопасности и массового распространения в средах беспроводного Интернета.

В контексте системной архитектуры системные качества включают следующие категории:

качества пользовательского уровня - практичность, доступность;
качества уровня служб - производительность, надежность, доступность;
качества стратегического уровня - расширяемость, гибкость;
качества системного уровня - безопасность, управляемость, восстанавливаемость.

Проектирование с учетом системных качеств жизненно важно для успешной работы любой системы. Ваш почтовый клиент MIDP может вести себя прекрасно с логической и функциональной точек зрения, но если его производительность недопустима, он станет непригодным.

Центральным принципом SunTone AM является необходимость обращения к системным качествам с начального этапа проектирования архитектуры и разработки. Нереально ожидать, что вы будете способны изменить или перепроектировать ваши приложения в конце их цикла разработки для приспособления к системным качествам. Статистика индустрии поддерживает мысль о том, что большинство усилий, которые прилагаются для реализации соответствия системным качествам в самом конце процесса разработки, оказываются уже напрасными.

Качества пользовательского уровня. Качества пользовательского уровня включают практичность и доступность. Практичность - это измерение того, насколько интуитивно и просто использование приложения. Разработка пользовательского интерфейса должна быть приспособлена к пожеланиям пользователя. Разработка, поддерживающая пользовательский интерфейс, должна стоять на втором месте. Эта задача скорее всего возникнет в приложениях MIDP, поскольку пользовательский интерфейс MIDP ставит перед разработчиками задачу создания коммерчески рентабельных пользовательских интерфейсов. Разработчикам, возможно, придется пойти на компромисс в свойствах после экспериментирования с тем, насколько легко поддерживать интуитивный, практичный интерфейс.

Доступность - это измерение того, насколько доступно и легко для всех людей использовать приложение, включая тех, что имеют плохое зрение, и инвалидов. Среда MIDP не предназначена для работы с доступностью для инвалидов, как это делают среды AWT или Swing.

В контексте ограниченных возможностей ввода и отображения устройств MIDP доступность также подразумевает характеристики разработки приложений, которые обеспечивают интуитивные и простые пользовательские интерфейсы. По самой меньшей мере разработчик должен учитывать аспекты, которые могут сделать визуальное представление более читабельным, такие, как шрифты, размер шрифтов и так далее.

Качества уровня служб. Качества уровня служб включают производительность, надежность и доступность. Производительность - это измерение таких характеристик, как быстрота реагирования, время ожидания и пропускная способность. Для разработчиков приложений на MIDP производительность на клиентах является очень важным моментом. Но время ожидания и пропускная способность сетевых коммуникаций также являются важными задачами для распределенных приложений и приложений клиент-сервер. Например, на самом деле сложно написать активную игру для нескольких игроков на MIDP на сегодняшний день из-за времени ожидания сети.

Надежность - это измерение вероятности того, что система будет работать на должном уровне. Надежность приложений близко связана с надежностью компонентов платформы, на которых строится приложение. Например, надежность клиентского приложения MIDP частично зависит от надежности соединения с сервером.

Доступность - это измерение того, возможно ли получение доступа к службе (предоставляемой приложением). Доступность связана с надежностью. Различие между надежностью и доступностью заключается в том, что надежность относится к отдельным компонентам, в то время как доступность описывает степень, в которой доступна служба. Например, один из нескольких компонентов, который предоставляет резервирование, может сломаться, хотя служба может все равно остаться доступной.

Хотя доступность не является на самом деле проблемой при разработке отдельных приложений MIDP, она влияет на распределенные приложения MIDP, которые используют серверные компоненты. Вы не можете создать легкодоступное приложение MIDP, если оно использует сетевые службы, которые не являются легкодоступными. Это хороший пример, отражающий то, почему разработчик MIDP должен переносить архитектурный взгляд на все аспекты среды беспроводного Интернета, даже если он не разрабатывает и не создает сетевые службы, которые используются приложениями MIDP.

Качества стратегического уровня. Качества стратегического уровня включают расширяемость и гибкость. Расширяемость - это измерение степени, для которой приложение может приспосабливаться к увеличению одновременных пользователей во время поддержки одного уровня производительности. Расширяемость серверных компонентов влияет на клиентов MIDP. Разработчики приложений MIDP, которые запрашивают данные с серверных компонентов, должны рассматривать, какая модель доступа наилучшим образом смягчает негативное воздействие большого объема пользователей. Например, возможно, что клиент MIDP запросит больше данных на запрос и сделает меньше запросов. Снижение производительности может не быть очевидным при небольших объемах пользователей, но когда приложение устанавливается на больших беспроводных средах, снижение производительности может быть радикальным.

Гибкость - это измерение того, насколько легко приложение может приспособиться или объединиться с новыми или измененными службами. Например, разработчик нашего почтового клиента MIDP может захотеть предугадать необходимость соединения с обоими почтовыми серверами РОРЗ или ШАР. Это решение может подтвердить реали- } зацию образца разработки, который спрячет подробности механизма соединения от большинства приложений, делая легким добавление поддержки для новых почтовых протоколов программного уровня.

Другим примером является гибкость, с которой клиент может анализировать новые протоколы программного уровня или форматы данных; полученных из служб. Поставщики служб беспроводного Интернета могут периодически переконструировать свои службы. Гибкость вашего приложения MIDP может сохранить вам много времени и усилий, так что вы можете избежать переконструирования вашего приложения для приспособления к изменениям в сетевых службах и серверных компонентах. Взгляд на службу беспроводного Интернета с точки зрения архитектора позволит вам предвосхитить такого рода проблемы.

Качества системного уровня. Качества системного уровня включают безопасность, управляемость и восстанавливаемость. Безопасность - это измерение того, насколько хорошо приложение блокирует вторжения и предотвращает повреждения, наносимые несанкционированными пользователями.

Безопасность приложения также является важной задачей для всех приложений. Приложения MIDP могут быть защищены паролем, например. Безопасность уровня приложений также включает защиту от несанкционированного доступа к данным приложения. Например, приложениям парольной защиты на мобильных устройствах придется гарантировать, что пароли недоступны среднему пользователю или кому-либо, кто украл ваш телефон. AMS устройства может также поддерживать механизм защиты, который защищает все мобильное устройство целиком от несанкционированного использования приложений.

Приложения MIDP, однако, должны также рассматривать необходимость защиты в распределенной среде. Конечно, это включает взаимосвязь со службами безопасности. Сюда же относятся такие задачи, как определение того, какие сайты Интернета пользователи могут посещать или к каким устройствам интернет-пользователи могут получать доступ.

Понимание ограничений, связанных с безопасностью беспроводной среды, налагаемых транспортировщиком, может повлиять на выбор свойств вашего приложения MIDP. Более того, это может также повлиять на то, какую установку вашего приложения вы выбираете. Например, многие транспортировщики позволяют инициализацию приложений MIDP только с партнерских сайтов, чтобы избежать проблемы, связанной с тем, что пользователи загружают приложения из неофициальных источников, которые не несут ответственность за нанесение вреда устройствам пользователей или сети.

Управляемость - это измерение того, насколько легко управлять системой, контролировать ее и отслеживать операционные характеристики, которые могут указывать на проблемы в системе. Разработчик службы должен учитывать необходимость разработки системы с учетом поддержки управляемости. Разработчик приложения MIDP, однако, должен понимать и учитывать то, как приложение приспосабливается к модели управляемости службы. Например, каким образом почтовый клиент определяет временное ограничение в случае, если почтовый сервер не доступен и на одну сотую процента?

Восстанавливаемость - это измерение того, насколько легко восстановить систему. Это качество распространяется на все аспекты разработки системы или даже приложения MIDP. Вы должны учитывать не только восстанавливаемость самого приложения MIDP, но и влияние восстанавливаемости серверных компонентов на клиента MIDP.

Системные качества влияют на приложения MIDP различными способами. Во-первых, приложения MIDP - те, что находятся на мобильных устройствах, - должны быть рассмотрены с точки зрения того, насколько хорошо они работают с системными качествами.

Во-вторых, клиенты MIDP могут работать совместно с серверной службой, которая находится где-нибудь в беспроводном Интернете. Один и тот же разработчик может проектировать и клиентские, и серверные компоненты. Разработчики должны применять всеобъемлющие принципы построения архитектуры при разработке серверных компонентов. Среда платформы беспроводного Интернета является наиважнейшей средой для построения архитектуры из-за ее требований к массовой расширяемости, производительности, безопасности и так далее.

Наконец, клиенты MIDP должны знать системные качества любой службы, которую они используют. Даже если атрибуты этих служб лежат за границами контроля разработчика MIDP, важно понимать их ограничения и то, как они влияют на функциональные и системные качества приложения MID.P.

Содержание раздела