1 Основы проектирования программных систем

Рис. 6-10- Архитектура системы угловой стабилизации ЛА


Таблица 6.5. Паттерн канала и фильтра

Имя	Канал и фильтр
Описание	Обработка данных в системе организуется с помощью обрабатывающих компонентов (фильтров) — преобразователей. Каждый фильтр выполня­ет один тип преобразования данных. Для обработки между компонента­ми устанавливаются потоки данных (каналы)
Пример	Архитектура системы угловой стабилизации ЛА на основе паттерна канала и фильтра показана на рис. 6.10
Когда используется	Когда создается система обработки, управляемая потоком данных. Процесс обработки образуется последовательностью этапов, в которой результаты предыдущего этапа являются входными данными последую­щего этапа
Преимущества	1. Простота системы. 2. Поддержка механизма повторного использова­ния. 3. Прозрачное наращивание количества преобразований
Недостатки	Должен быть согласован формат данных, перемещаемых между взаимо­действующими преобразователями. Каждый преобразователь должен «разбирать» входные данные и «собирать» результаты в соответствии с согласованным форматом. Это увеличивает накладные расходы. Нель­зя применять преобразователи с несовместимыми структурами данных

Принципиальный недостаток паттерна связан с необходимостью использования некоторого формата данных, который должен распознаваться всеми фильтрами. Каждое преобразование либо следует согласовывать со смежными фильтрами от­носительно формата обрабатываемых данных, либо нужно предложить стандартный формат для всех данных. Во втором случае каждый фильтр должен выполнять грамматический разбор входных данных и синтезировать выходные данные в со­ответствующем формате, при этом вычислительная нагрузка на систему возрас­тает. В систему нельзя интегрировать фильтры, работающие с несовместимыми форматами данных.
Диалоговые системы на основе каналов и фильтров трудны для написания из- за потребности представления данных в виде потока. Хотя текстовый ввод-вывод и может быть оформлен таким образом, однако графическим интерфейсам поль­зователя присущи более сложные форматы и стратегия управления, основанная на событиях (щелчок мыши, выбор пункта меню). Это трудно транслировать в форму потоков данных.

Моделирование управления
Структурная организация системы ноказывает составляющие ее части — внутрен­ние подсистемы. Для того чтобы нодсистемы функционировали как единое целое, ими надо унравлять. В структурных моделях нет никаких сведений по управлению, поэтому архитектор должен ввести модель управления, которая донолняла бы имеющуюся модель структуры. В моделях архитектурного управления проекти­руется поток управления между нодсистемами.
Известны два основных типа управления в программных системах: централи­зованное управление и событийное управление.
При централизованном управлении одна подсистема выделяется как системный контроллер. Ее обязанности — руководить работой других подсистем.
При событийном управлении системой управляют внешние события. На внешние события может реагировать любая подсистема. События, на которые откликается система, могут происходить либо в ее нодсистемах, либо во внешнем окружении системы.
Типовые решения управления представляются паттернами управления.
Паттерны управления донолняют структурные паттерны. Все описанные ранее структурные паттерны можно реализовать с номощью централизованного управ­ления или управления, основанного на событиях.
Паттерны централизованного управления
В паттернах централизованного управления одна из нодсистем назначается главной и управляет работой других подсистем. Различают две разновидности паттернов, зависящие от режима работы управляемых нодсистем (последовательная работа, параллельная работа).
Паттерн вызов-возврат (табл. 6.6). Это известная схема организации вызова программных компонентов «сверху вниз», в которой управление начинается на вершине иерархии компонентов и через вызовы передается на более низкие уров­ни иерархии. Данный наттерн применим только в системах с последовательным режимом обработки.