信息化背景下論非功能性需求對(duì)企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)的影響

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摘 要 本文以“共享服務(wù)平臺(tái)綜合管理系統(tǒng)”的項(xiàng)目為例，從非功能性需求目標(biāo)（性能需求、安全需求、操作性需求、可用性需求、文化需求等）視角，將有關(guān)問題和解決方案進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，提出了如何優(yōu)化應(yīng)用設(shè)計(jì)來滿足非功能性需求的建議，為進(jìn)一步提升系統(tǒng)架構(gòu)水平提供了參考。

關(guān)鍵詞 非功能性;系統(tǒng);架構(gòu)

2018年3月，公司承接了“共享服務(wù)平臺(tái)綜合管理系統(tǒng)”的項(xiàng)目開發(fā)。為了大力推行共享服務(wù)，實(shí)現(xiàn)大型企業(yè)的改革，公司決定將重復(fù)性、事務(wù)性、標(biāo)準(zhǔn)化的工作進(jìn)行統(tǒng)一集成管控，并進(jìn)一步精簡人力資源，系統(tǒng)上線后將實(shí)現(xiàn)總部以及所有分公司的財(cái)務(wù)、人力資源和IT的資源集成共享。接到系統(tǒng)研發(fā)任務(wù)后，本部門高度重視，第一時(shí)間調(diào)派人手，組織精干力量進(jìn)行系統(tǒng)研發(fā)。本人有幸在該項(xiàng)目中擔(dān)任系統(tǒng)架構(gòu)師一職，全程參與了該系統(tǒng)的需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)及上線工作。

共享服務(wù)平臺(tái)綜合管理系統(tǒng)為集團(tuán)公司以及下設(shè)20多家分公司提供費(fèi)用報(bào)銷、關(guān)聯(lián)交易平臺(tái)、人事信息、薪酬計(jì)發(fā)以及IT應(yīng)用監(jiān)控平臺(tái)、ERP系統(tǒng)等業(yè)務(wù)的集成共享，并在共享服務(wù)平臺(tái)上統(tǒng)一管控。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)采用了C++和Java語言的混合編程，服務(wù)器操作系統(tǒng)采用了Windows 2012 Advanced Server，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用了SQL Server 2008。系統(tǒng)充分考慮到了公司下設(shè)分公司的情況，將不同的功能模塊進(jìn)行了界面集成。

由于應(yīng)用系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，不僅要實(shí)現(xiàn)其功能性需求，更要注重如何滿足非功能性需求，使得系統(tǒng)在上線時(shí)真正好用、易用。系統(tǒng)的非功能性需求主要有：性能需求、安全需求、操作性需求、可用性需求和文化需求等。下面將對(duì)以上需求進(jìn)行詳細(xì)介紹。

（1）性能需求：性能需求的核心是性能問題，它是指軟件系統(tǒng)及時(shí)提供相應(yīng)服務(wù)的能力，包括速度、吞吐量和持續(xù)高速性的要求。

（2）安全性需求：安全性是指系統(tǒng)向合法用戶提供服務(wù)，以及拒絕非授權(quán)用戶使用的能力。具體包括訪問控制需求、加密和驗(yàn)證需求、病毒控制需求。

（3）操作性需求：操作性需求是指系統(tǒng)為了完成任務(wù)所需的操作環(huán)境及其可能的改變。它通常指操作系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件以及需要交互的系統(tǒng)中所使用的信息系統(tǒng)，有時(shí)也包括比較重要的物理環(huán)境因素。

（4）可用性需求：可用性需求是指系統(tǒng)在遇到故障時(shí)，能夠迅速恢復(fù)的一種能力。通常在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，將這種需求納入考慮范圍。

（5）文化需求：是指針對(duì)使用系統(tǒng)不同國家所特有的需求，包括了多語種需求、用戶定制需求以及法律需求等[1]。

結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，我重點(diǎn)關(guān)注并考慮了性能需求、安全需求、操作性需求、可用性需求和文化需求。具體的設(shè)計(jì)如下：

（1）性能需求：由于共享服務(wù)平臺(tái)綜合管理系統(tǒng)集成了財(cái)務(wù)、人力資源、IT等三大主流業(yè)務(wù)的功能模塊，對(duì)于發(fā)出請(qǐng)求并響應(yīng)的時(shí)間具有很嚴(yán)格的要求?？紤]到業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性，通常計(jì)劃在5分鐘之內(nèi)接到提報(bào)的要求并進(jìn)行快速響應(yīng)。具體可以采取的做法有：增加計(jì)算資源、減少計(jì)算開銷、引入并發(fā)機(jī)制等。

（2）安全需求：由于共享服務(wù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)涉及財(cái)務(wù)報(bào)表、人事信息、薪酬計(jì)發(fā)等敏感數(shù)據(jù)，信息安全問題得到了有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。具體的措施為：采用敏感數(shù)據(jù)加密。對(duì)于業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的敏感數(shù)據(jù)，如用戶名稱、密碼、賬戶信息、金額等數(shù)據(jù)在傳輸、存儲(chǔ)過程中必須進(jìn)行加密?？梢圆捎梅菍?duì)稱加密和信息摘要技術(shù)作為身份驗(yàn)證和數(shù)據(jù)驗(yàn)證的方式。生成摘要防止篡改，加密防止抵賴。

（3）操作性需求：考慮到系統(tǒng)的可移植性，項(xiàng)目整體采用了JVM作為底層支持的Java語言開發(fā)。架構(gòu)上采用了分層架構(gòu)。為了減少連接資源和計(jì)算成本，所以沒有采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

（4）可用性需求：在系統(tǒng)接入分流部分使用雙機(jī)熱備技術(shù)，在兩個(gè)捕獲系統(tǒng)之間設(shè)置心跳，當(dāng)一臺(tái)捕獲系統(tǒng)出現(xiàn)問題，另一臺(tái)捕獲設(shè)備接管。在策略層，采用了集群部署技術(shù)，使用一臺(tái)服務(wù)器做資源調(diào)度，四臺(tái)服務(wù)器作策略處理，當(dāng)一臺(tái)策略服務(wù)器設(shè)備出現(xiàn)問題，也不會(huì)影響整個(gè)策略下發(fā)系統(tǒng)。

（5）文化需求：由于公司今后要開拓海外市場，考慮在海外分公司推行該系統(tǒng)，因此需要開發(fā)該系統(tǒng)的英文版和法語版。具體采用的方法是可以采用瘦客戶端的C/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)?？紤]到海外分公司在政治、法律以及文化背景的差異，系統(tǒng)還需要支持個(gè)性化配置要求。具體可以采取公司內(nèi)部研發(fā)的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫構(gòu)件進(jìn)行存儲(chǔ)和備份[2]。

在系統(tǒng)的非功能性需求完成之后，我們根據(jù)項(xiàng)目需要，成立了項(xiàng)目評(píng)估小組。其主要成員包括：評(píng)估小組負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目決策者、架構(gòu)設(shè)計(jì)師、用戶、開發(fā)人員、測試人員、系統(tǒng)部署人員等項(xiàng)目干系人。結(jié)合項(xiàng)目場景的有關(guān)情況，我們重點(diǎn)分析了項(xiàng)目開發(fā)過程中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、敏感點(diǎn)和權(quán)衡點(diǎn)，并最終以文檔的形式呈現(xiàn)。

最后，除了采取上述措施之外，我們還通過加強(qiáng)測試，增加檢查機(jī)制來保證系統(tǒng)的可靠性。通過項(xiàng)目組成員的不懈努力，項(xiàng)目如期上線。該系統(tǒng)投入運(yùn)營半年以來，運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了用戶的期望值，能夠快速的處理提報(bào)業(yè)務(wù)，真正做到了信息的集成共享。項(xiàng)目成功很大一部分因素是得益于項(xiàng)目中非功能性需求的設(shè)計(jì)，但也存在不足，在系統(tǒng)試運(yùn)行階段，由于SQL Server數(shù)據(jù)庫性能問題，導(dǎo)致訪問過慢。通過數(shù)據(jù)庫性能參數(shù)調(diào)優(yōu)，并將單機(jī)的SQL Server數(shù)據(jù)庫改造為集群方式解決了這個(gè)問題。

結(jié)束語

通過這個(gè)項(xiàng)目，讓我更進(jìn)一步了解到非功能性需求對(duì)企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，也為后續(xù)開展相關(guān)工作積累了經(jīng)驗(yàn)。在今后的架構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，我將砥礪前行，努力為祖國信息化建設(shè)貢獻(xiàn)出自己的一份綿薄之力。

參考文獻(xiàn)

[1] 梅宏，申峻嶸.軟件體系結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J].軟件學(xué)報(bào)，2006，（6）：1257-1275.

[2] 楊程，陳未如.軟件架構(gòu)可靠性評(píng)估平臺(tái)組件庫的設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2009，（5）：107-109.