Synthèse IALTEM - Software Architecture (Vocabulary Flashcards)

Vocabulary flashcards covering key concepts from the lecture notes on software architecture, design views, quality attributes, patterns, styles, and concurrency.

Software architecture

The set of structures of a software system including software elements, their externally visible properties, and the relationships among them; influenced by technical, business, and social factors.

Static structure

The architectural part that is fixed at compile time (code and components) rather than runtime.

Dynamic structure

Runtime aspects of the architecture, including data flows, control flows, and interactions during execution.

External properties

Visible properties of the system from the outside, including behavior and quality attributes.

Quality attributes

Non-functional requirements like security, performance, maintainability, and availability.

Element architectural

A fundamental architectural building block possessing defined responsibilities, a defined boundary, and well-defined interfaces.

Boundary

The dividing line around an architectural element that separates it from others.

Interfaces

Defined entry/exit points that expose the services provided by an element.

Stakeholder

An individual, group, or organization with interests or concerns regarding the architecture.

Concern

An expectation or objective held by a stakeholder; may be conflicting with others.

Architecture Description (AD)

A set of deliverables that document an architecture; the description language should fit the audience.

Candidate architecture

A particular arrangement of static and dynamic structures with potential to meet required behavior and quality properties.

Role of the architect

Lead design and documentation; engage stakeholders; derive and justify architectures; guide realization.

ABC (Architecture Business Cycle)

A seven-phase method for architectural design: case creation, needs understanding, architecture creation/selection, documentation, analysis/evaluation, implementation, maintenance.

ABC Phase 1: Case creation

Identify/involve stakeholders; capture interests; define architecture to address them; guide realization.

ABC Phase 2: Understanding needs

Capture and clarify requirements; recognize informal/chidden factors.

ABC Phase 3: Architecture creation/selection

Create or select an architecture that achieves required behaviors and qualities.

ABC Phase 4: Documentation and communication

Provide clear, unambiguous, stakeholder-tailored documentation; use standard templates.

ABC Phase 5: Analysis and evaluation

Rational justification of choices; assess against quality attributes.

ABC Phase 6: Implementation

Build the system in accordance with the architecture.

ABC Phase 7: Maintenance

Maintain the architecture and its representations over time.

Kruchten 4+1 views

A model using five views (logical, development, process, physical/deployment, and scenarios) to describe software architecture.

Kruchten: Logical view

Functional structure: classes, objects, and their relationships to realize functionality.

Kruchten: Development view

Organization of software modules for developers (component and module concerns).

Kruchten: Process view

Dynamic behavior, concurrency, and interaction of processes at runtime.

Kruchten: Physical/Deployment view

Mapping of software artifacts to hardware nodes and deployment topology.

Kruchten: Scenarios

Use cases illustrating how views interact to fulfill system requirements.

Conceptual integrity

Clarity and coherence of the system design, ideally achieved by a small group collaborating.

Fault

An error or defect occurring in a system that is not necessarily visible to users.

Failure

An event where the system does not perform as expected, visible to users.

Disponibilité/Availability

La probabilité qu'il soit opérationnel lorsqu'on en a besoin.

Tactiques :

• empêcher que la faute devienne un échec

• reprendre sur une faute

• faire de la prévention

Modifiabilité

Le coût des changements

Tactiques :

• localiser les modifications

• diminuer les dépendances

• repousser le moment du lien

Performance

Lié au temps

Tactiques :

• ressource à la demande

• management des ressources

• arbitrage des ressources

Sécurité

Une mesure de la capacité du système à résister à une utilisation non autorisée tout en continuant à fournir ses services aux utilisateurs légitimes.

Tactiques :

• résister à l’attaque

• détecter les attaques

• réagir à l’attaque

• reprendre sur une attaque

Testabilité

La facilité avec laquelle les logiciels peuvent être testés (généralement par des tests basés sur l'exécution) afin de mettre en évidence leurs défauts.

Tactiques :

• input/output

• monitoring interne

Utilisabilité

La facilité avec laquelle l'utilisateur peut accomplir une tâche souhaitée et le type d'assistance fourni par le système.

Architectural tactics

Techniques used to achieve quality attributes within an architecture.

Singleton

Ensures a class has only one instance and provides a global access point to it.

Abstract Factory

Creates families of related objects without specifying their concrete classes.

Prototype

Creates new objects by cloning a prototype instead of constructing them anew.

Configuration

Centralizes configuration state in a single object to control system behavior.

Facade

Unifies and simplifies access to a set of interfaces in a subsystem.

Proxy

Controls access to another object, often adding a layer of indirection.

Decorator

Adds responsibilities to objects dynamically by wrapping them with additional behavior.

Player role

Patron de conception qui permet à un objet de jouer plusieurs rôles et d’en changer dynamiquement.

Composite

Treats individual objects and compositions uniformly as part-whole hierarchies.

Bridge

Separates an object's abstraction from its implementation.

Flyweight

Shares many small objects to support large numbers of similar objects efficiently.

Strategy

Encapsulates interchangeable algorithms; selects one at runtime.

Visitor

Encapsulates operations to be performed on elements of an object structure, enabling new operations without changing the objects.

Memento

Captures and externalizes an object's internal state for later restoration.

Template

Patron de conception comportemental qui permet de mettre le squelette d’un algorithme dans la classe mère, mais laisse les sous-classe redéfinir certaines étapes de l’algorithme sans changer la sturcture.

State

Allows an object to alter its behavior when its internal state changes.

Observer

Defines a one-to-many dependency so that when one object changes, others are notified.

Command

Encapsulates a request as an object, enabling parameterization and queuing of requests.

Interpreter

Transforms a language/grammar into executable actions.

Interceptor

Extends or refines a component’s behavior by dynamically adjusting its operations.

Immutable

An object whose state cannot be modified after creation.

Read-only object

An object interface that exposes only read access to its state.

REST style

Stateless client-server interactions using identified resources, representations, and HATEOAS.

Connection-Oriented Style

Data transfer with an established, managed connection and QoS guarantees.

Connection-Less Style

Data transfer without a persistent connection; typically faster but less reliable.

Client-Server Style

Les ressources et les services sont hébergés en un seul endroit.

Avantages

– Plus facile à entretenir qu'un système « plus distribué »

Inconvénients

– Les clients ne peuvent pas être avertis

– Évolutivité limitée

– Point de défaillance unique

– Dépend d'un client léger ou lourd

Client-Stateless Server

Le serveur ne gère aucune session

Avantages

– Évolutivité

• Intéressant pour l'équilibrage de charge

– Débogage

• Les événements sont plus faciles à analyser

• Pas de contexte -> pas d'historique

– Fiabilité

• Indépendance de l'état du serveur, récupération plus facile après des pannes partielles.

Inconvénients

– Diminution des performances réseau

Mobile Code: Remote Evaluation Style

Le client envoie un « bloc de calcul » au serveur.

Avantages

• Utile pour les clients disposant de ressources limitées (RAM, CPU, bande passante)

Inconvénients

• Le serveur doit faire confiance au client (son utilisateur et son code) !

• Bande passante ?

Mobile code: Code on Demand Style

Le client envoie une description de la tâche à effectuer. Le serveur répond avec le meilleur « morceau de code ».

Avantages

• Le client dispose toujours d'une procédure à jour et optimisée pour exécuter une tâche.

Inconvénients

• Le client doit faire confiance au serveur.

• Bande passante ?

Mobile code: Mobile Agent

« code à la demande » ou « évaluation à distance », mais le code est déplacé avec ses données.

Avantages

• Le code est plus autonome et nécessite moins de bande passante pour fonctionner.

• Peut résoudre des problèmes complexes qui s'alignent naturellement avec ce paradigme.

Inconvénients

• Bande passante.

• Complications possibles lors de la réplication des données entre les agents.

• Sécurité.

• Complexité : conception, débogage, technologie.

Pipes & Filters

Les données sont transformées depuis les entrées externes d'un système vers ses sorties externes grâce à une série de transformations effectuées par ses filters reliés par des pipes.

Avantages

– Amélioration de la réutilisation grâce à l'indépendance des filtres.

– Amélioration du débit grâce à la parallélisation du traitement des données.

– Simplification du raisonnement sur le comportement global.

– L'assemblage peut être facilement modifié.

Inconvénients

– Ne convient pas aux systèmes interactifs.

Publish-Subscribe Style

Il existe un certain nombre de producteurs et de consommateurs de données indépendants qui doivent interagir.

Avantages

– Réduction du couplage entre émetteurs/récepteurs

Inconvénients

– Le point de vue d'assemblage est configuré par programmation, il est difficile de savoir où les messages sont envoyés... de manière statique !

– L'agent intermédiaire peut constituer un goulot d'étranglement

• Latence et évolutivité

Multi-Tier Style

Tirez parti des « serveurs d'applications » pour diviser l'application en composants.

Avantages

– Déployer des composants sur des serveurs d'applications spécialisés pour bénéficier de leur valeur ajoutée :

• Web, sécurité, équilibrage de charge, persistance, fiabilité, etc.

– Moins de couplage entre les niveaux

Inconvénients

– Complexité et surcoût éventuel

SOA (Service-Oriented Architecture)

Architecture based on publishable services with interoperable interfaces.

ESB (Enterprise Service Bus)

Middleware that routes and transforms messages between service providers and consumers.

Orchestration

Coordinating multiple services to implement a business process.

ETL (Extract, Transform, Load)

Pattern for moving and transforming data from sources into a target system.

MOM (Message Oriented Middleware)

Middleware using queues to store and transport messages between producers and consumers.

Queue operations (PUT/GET/POLL/NOTIFY)

Mechanisms for sending, retrieving, polling, or notifying about messages in queues.