第 9 章：软件架构设计

像学写文章一样，在学会字、词、句之后，就应上升到段落，就应追求文章的“布局谋篇”，这就是架构。通俗地讲，软件架构设计就是软件系统的“布局谋篇”。

人们在软件工程实践中，逐步认识到了软件架构的重要性，从而开辟了一个崭新的研究领域。软件架构的研究内容主要涉及软件架构描述、软件架构设计、软件架构风格、软件架构评价和软件架构的形成方法等。

软件设计人员学习软件架构知识旨在站在较高的层面上整体地解决好软件的设计、复用、质量和维护等方面的实际问题。

9.1 软件架构概述

软件架构是软件抽象发展到一定阶段的产物，从编程的角度，可以清晰地看到软件抽象层次和表达工具的发展历史。

20 世纪 60 年代是子程序的年代：出现了原始的软件架构，即子程序，并以程序间的调用为连接关系。

20 世纪 70 年代是模块化的年代：出现了数据流分析、实体—关系图（E-R 图）、信息隐藏等工具和方法，软件的抽象层次发展到了模块级。

20 世纪 80 年代是面向对象的年代：基于模块化的编程语言进一步发展成面向对象的语言，继承性地增加了一种新元素之间的连接关系。

20 世纪 90 年代是框架的年代：标准的基于对象的架构以框架的形式出现了。如电子数据表、文档、图形图像、音频剪辑等可互换的黑箱对象，可以相互嵌入。

当前（最近 10 年来）：中间件和 IT 架构作为标准平台出现，用可购买可复用的元素来构建系统，同时，基于架构的开发方法和理论不断成熟。

9.1.1 软件架构的定义

软件架构仍在不断发展中，还没有形成一个统一的、公认的定义，这里仅举出几个较权威的定义。

定义 1：软件或计算机系统的软件架构是该系统的一个（或多个）结构，而结构由软件元素、元素的外部可见属性及它们之间的关系组成。

定义 2：软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式及这些模式的约束组成。

定义 3：软件架构是指一个系统的基础组织，它具体体现在：系统的构件，构件之间、构件与环境之间的关系，以及指导其设计和演化的原则上。

前两个定义都是按“元素—结构—架构”这一抽象层次来描述的，它们的基本意义相同，其中定义 1 较通俗，因此，本章采用这一定义。该定义中的“软件元素”是指比“构件”更一般的抽象，元素的“外部可见属性”是指其他元素对该元素所做的假设，如它所提供的服务、性能特征等。
为了更好地理解软件架构的定义，特作如下说明：

（1）架构是对系统的抽象，它通过描述元素、元素的外部可见属性及元素之间的关系来反映这种抽象。因此，仅与内部具体实现有关的细节是不属于架构的，即定义强调元素的“外部可见”属性。

（2）架构由多个结构组成，结构是从功能角度来描述元素之间的关系的，具体的结构传达了架构某方面的信息，但是个别结构一般不能代表大型软件架构。

（3）任何软件都存在架构，但不一定有对该架构的具体表述文档。即架构可以独立于架构的描述而存在。如文档已过时，则该文档不能反映架构。

（4）元素及其行为的集合构成架构的内容。体现系统由哪些元素组成，这些元素各有哪些功能（外部可见），以及这些元素间如何连接与互动。即在两个方面进行抽象：在静态方面，关注系统的大粒度（宏观）总体结构（如分层）；在动态方面，关注系统内关键行为的共同特征。

（5）架构具有“基础”性：它通常涉及解决各类关键的重复问题的通用方案（复用性），以及系统设计中影响深远（架构敏感）的各项重要决策（一旦贯彻，更改的代价昂贵）。

（6）架构隐含有“决策”，即架构是由架构设计师根据关键的功能和非功能性需求（质量属性及项目相关的约束）进行设计与决策的结果。不同的架构设计师设计出来的架构是不一样的，为避免架构设计师考虑不周，重大决策应经过评审。特别是架构设计师自身的水平是一种约束，不断学习和积累经验才是摆脱这种约束走向自由王国的必经之路。

在设计软件架构时也必须考虑硬件特性和网络特性，因此，软件架构与系统架构二者间的区别其实不大。但是，在大多情况下，架构设计师在软件方面的选择性较之硬件方面，其自由度大得多。因此，使用“软件架构”这一术语，也表明了一个观点：架构设计师通常将架构的重点放在软件部分。

将软件架构置于商业背景中进行观察，可以发现软件架构对企业非常重要。
（1）影响架构的因素。软件系统的项目干系人（客户、用户、项目经理、程序员、测试人员、市场人员等）对软件系统有不同的要求开发组织（项目组）有不同的人员知识结构、架构设计师的素质与经验、当前的技术环境等方面都是影响架构的因素。这些因素通过功能性需求、非功能性需求、约束条件及相互冲突的要求，影响架构设计师的决策，从而影响架构。

（2）架构对上述诸因素具有反作用，例如，影响开发组织的结构。架构描述了系统的大粒度（宏观）总体结构，因此可以按架构进行分工，将项目组为几个工作组，从而使开发有序；影响开发组织的目标，即成功的架构为开发组织提供了新的商机，这归功于：系统的示范性、架构的可复用性及团队开发经验的提升，同时，成功的系统将影响客户对下一个系统的要求等。这种反馈机制构成了架构的商业周期。

9.1.2 软件架构的重要性

从技术角度看，软件架构的重要性表现为如下几方面。
（1）项目关系人之间交流的平台。软件系统的项目关系人分别关注系统的不同特性，而这些特性都由架构所决定，因此，架构提供了一个共同语言（公共的参考点），项目关系人以此作为彼此理解、协商、达成共识或相互沟通的基础。架构分析既依赖于又促进了这个层次上的交流。

（2）早期设计决策。从软件生命周期来看，软件架构是所开发系统的最早设计决策的体现，主要表现为：架构明确了对系统实现的约束条件：架构是架构设计师对系统实现的各方面进行权衡的结果，是总体设计的体现，因此，在具体实现时必须按架构的设计进行。

架构影响着系统的质量属性：要保证系统的高质量，具有完美的架构是必要的（虽然不充分）。架构可以用来预测系统的质量，例如，可以根据经验对该架构的质量（如性能）作定性的判断。

架构为维护的决策提供根据。在架构层次上能为日后的更改决策提供推理、判断的依据。一个富有生命力的架构，应该是在最有可能更改的地方有所考虑（架构的柔性），使其在此点最容易进行更改。

架构有助于原型开发。可以按架构构造一个骨架系统（原型），例如，在早期实现一个可执行的特例，确定潜在的性能问题。借助于架构进行成本与进度的估计。

（3）在较高层面上实现软件复用。软件架构作为系统的抽象模型，可以在多个系统间传递（复用），特别是比较容易地应用到具有相似质量属性和功能需求的系统中。产品线通常共享一个架构。产品线的架构是开发组织的核心资产之一，利用架构及其范例进行多系统的开发，在开发时间、成本、生产率和产品质量方面具有极大的回报。基于架构的开发强调对各元素的组合或装配。系统开发还可以使用其他组织开发的元素，例如购买商业构件。

（4）架构对开发的指导与规范意义不容忽略。架构作为系统的总体设计，它指导后续的详细设计和编码。架构使基于模板的开发成为可能，有利于开发的规范化和一致性，减少开发与维护成本。架构可以作为培训的基础，有利于培养开发团队和培训相关人员。

从软件开发过程来看，如果采用传统的软件开发模型（生命周期模型），则软件架构的建立应位于概要设计之前，需求分析之后。

基于架构的软件开发模型则明确地把整个软件过程划分为架构需求、设计、文档化、评审（评估）、实现、演化等 6 个子过程。本章各节将分别对这些子过程进行讨论。

9.1.3 架构的模型

软件架构作为一个有机的整体，可以分解成多个侧面来认识，每个侧面强调它的不同方面的特征，从而使架构设计师能整体地把握它的重点。我们可以将软件架构归纳成 5 种模型：结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。最常用的是结构模型和动态模型。
（1）结构模型。这是一个最直观、最普遍的建模方法。这种方法以架构的构件、连接件和其他概念来刻画结构，并力图通过结构来反映系统的重要语义内容，包括系统的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质。研究结构模型的核心是架构描述语言。

（2）框架模型。框架模型与结构模型类似，但它不太侧重描述结构的细节而更侧重于整体的结构。框架模型主要以一些特殊的问题为目标建立只针对和适应该问题的结构。

（3）动态模型。动态模型是对结构或框架模型的补充，研究系统“大颗粒”的行为性质。例如，描述系统的重新配置或演化。动态可能指系统总体结构的配置、建立或拆除通信通道或计算的过程。

（4）过程模型。过程模型研究构造系统的步骤和过程。因而结构是遵循某些过程脚本的结果。

（5）功能模型。该模型认为架构由一组功能构件按层次组成，且下层向上层提供服务。它可以看作是一种特殊的框架模型。

这 5 种模型各有所长，也许将 5 种模型有机地统一在一起，形成一个完整的模型来刻画软件架构更合适。即将软件架构视为这些模型的统一体，通过这些模型的表述（文档）来完整反映软件架构。例如，Kruchten 在 1995 年提出了一个“4+1”的视图模型。“4+1” 视图模型从 5 个不同的视角包括逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件架构。每一个视图只关心系统的一个侧面，5 个视图结合在一起才能反映系统的软件架构的全部内容。“4+1”视图模型如图 9-1 所示。

（1）逻辑视图：主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务。在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象，这些抽象主要来自问题领域。这种分解不但可以用来进行功能分析，而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。在面向对象技术中，通过抽象、封装和继承，可以用对象模型来代表逻辑视图，用类图来描述逻辑视图。逻辑视图中使用的风格为面向对象的风格，逻辑视图设计中要注意的主要问题是要保持一个单一的、内聚的对象模型贯穿整个系统。

（2）开发视图：也称为模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理。软件可通过程序库或子系统进行组织，这样，对于一个软件系统，就可以由不同的人进行开发。开发视图要考虑软件内部的需求，如软件开发的容易性、软件的重用和软件的通用性，要充分考虑由于具体开发工具的不同而带来的局限性。开发视图通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述。可以在确定了软件包含的所有元素之后描述完整的开发角度，也可以在确定每个元素之前，列出开发视图原则。

（3）进程视图：侧重于系统的运行特性，主要关注一些非功能性的需求，例如系统的性能和可用性。进程视图强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力，以及逻辑视图中的主要抽象的进程结构。它也定义逻辑视图中的各个类的操作具体是在哪一个线程中被执行的。进程视图可以描述成多层抽象，每个级别分别关注不同的方面。

（4）物理视图：主要考虑如何把软件映射到硬件上，它通常要考虑到解决系统拓扑结构、系统安装、通信等问题。当软件运行于不同的节点上时，各视图中的构件都直接或间接地对应于系统的不同节点上。因此，从软件到节点的映射要有较高的灵活性，当环境改变时，对系统其他视图的影响最小。

（5）场景：可以看作是那些重要系统活动的抽象，它使四个视图有机地联系起来，从某种意义上说，场景是最重要的需求抽象。在开发架构时，它可以帮助设计者找到架构的构件和它们之间的作用关系。同时，也可以用场景来分析一个特定的视图，或描述不同视图构件间是如何相互作用的。场景可以用文本表示，也可以用图形表示。

逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构，而进程视图和物理视图描述系统的动态结构。对于不同的软件系统来说，侧重的角度也有所不同。例如，对于管理信息系统来说，比较侧重于从逻辑视图和开发视图来描述系统，而对于实时控制系统来说，则比较注重于从进程视图和物理视图来描述系统。

9.2 架构需求与软件质量属性

架构的基本需求主要是在满足功能属性的前提下，关注软件质量属性，架构设计则是为满足架构需求（质量属性）寻找适当的“战术”。

软件属性包括功能属性和质量属性，但是，软件架构（及软件架构设计师）重点关注的是质量属性。因为，在大量的可能结构中，可以使用不同的结构来实现同样的功能性，即功能性在很大程度上是独立于结构的，架构设计师面临着决策（对结构的选择），而功能性所关心的是它如何与其他质量属性进行交互，以及它如何限制其他质量属性。

9.2.1 软件质量属性

《GB/T16260-1996(idt ISO／IEC9126：1991)信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南》中描述的软件质量特性包括功能性、可靠性、易用性、效率、可维护性、可移植性等 6 个方面，每个方面都包含若干个子特性。

• 功能性：适合性、准确性、互操作性、依从性、安全性；
• 可靠性：成熟性、容错性、易恢复性；
• 易用性：易理解性、易学性、易操作性；
• 效率：时间特性、资源特性；
• 可维护性：易分析性、易改变性、稳定性、易测试性；
• 可移植性：适应性、易安装性、遵循性、易替换性；

正如上述列举与分类，软件的质量属性很多，也有各种不同的分类法和不同的表述。虽然术语没有统一的定义，但其含义可以认为业界已有共识。下面选取常用的质量属性术语，并做逐一说明。

1．运行期质量属性

• 性能：性能是指软件系统及时提供相应服务的能力。包括速度、吞吐量和持续高速性三方面的要求。

• 安全性：指软件系统同时兼顾向合法用户提供服务，以及阻止非授权使用的能力。

• 易用性：指软件系统易于被使用的程度。

• 可伸缩性：指当用户数和数据量增加时，软件系统维持高服务质量的能力。例如，通过增加服务器来提高能力。

• 互操作性：指本软件系统与其他系统交换数据和相互调用服务的难易程度。

• 可靠性：软件系统在一定的时间内无故障运行的能力。

• 持续可用性：指系统长时间无故障运行的能力。与可靠性相关联，常将其纳入可靠性中。

• 鲁棒性：是指软件系统在一些非正常情况（如用户进行了非法操作、相关的软硬件系统发生了故障等）下仍能够正常运行的能力。也称健壮性或容错性。

2.开发期质量属性

• 易理解性：指设计被开发人员理解的难易程度。
  -可扩展性：软件因适应新需求或需求变化而增加新功能的能力。也称为灵活性。
• 可重用性：指重用软件系统或某一部分的难易程度。
• 可测试性：对软件测试以证明其满足需求规范的难易程度。
• 可维护性：当需要修改缺陷、增加功能、提高质量属性时，定位修改点并实施修改的难易程度；
• 可移植性：将软件系统从一个运行环境转移到另一个不同的运行环境的难易程度。

在实践中，架构设计师追求质量属性常常陷入“鱼和熊掌”的两难境地，这就需要架构设计师的决策智慧了。表 9-1 反映了质量属性之间的相互制约关系（正相关或负相关），其中“+”代表“行属性”能促进“列属性”；而“-”则相反。例如，第一列符号说明许多属性（行）对性能（列）有副作用，第一行符号说明性能（行）对许多属性（列）有副作用，认识这一点，对于架构决策的权衡很重要。

9.2.2 6 个质量属性及实现

本节从架构关注点来研究质量属性实现，将质量属性分为 6 种：可用性、可修改性、性能、安全性、可测试性、易用性。其他的质量属性一般可纳入这几个属性中（在其他文献中为了强调常单列出来），例如，可扩充性可归入可修改性中（修改系统容量），可移植性也可以作为平台的可修改性来获得。对于未能纳入的其他质量属性，可以用本章的方法进行研究。

那么，如何描述质量属性需求呢？采用质量属性场景作为一种描述规范，它由以下 6个部分组成，如图 9-2 所示。

• 刺激源：生成该刺激的实体（人、计算机系统或其他激励器）；
• 刺激：刺激到达系统时可能产生的影响（即需要考虑和关注的情况）；
• 环境：该刺激在某条件内发生。如系统可能正处于过载情况；
• 制品：系统中受刺激的部分（某个制品被刺激）；
• 响应：刺激到达后所采取的行动；
• 响应度量：当响应发生时，应能够以某种方式对应其度量，用于对是否满足需求的测试。

需要将一般的质量属性场景（一般场景）与具体的质量属性场景（具体场景）区别开来，前者是指独立于具体系统、适合于任何系统的一般性场景；而后者是指适合于正在考虑的某个特定系统的场景，具体场景通常是指从一般场景中抽取特定的、面向具体系统的内容。下面几个小节中为每个质量属性提供一张表，该表中给出了质量属性场景每部分的一些可能取值，整体上形成一个一般场景的表格描述。在实际应用时，根据系统的具体情况，从该表中选取适当的值，就能变成具体场景（可读性强、可应用），可以把具体场景的集合作为系统的质量属性需求。

实现这些质量属性的基本设计决策，称为“战术”，而把战术的集合称为“架构策略”。这些架构策略供架构设计师选择。下面几个小节将对各质量属性的战术进行示例性的总结。 “战术”作为逻辑部件位于图 9-2 的制品中，它旨在控制对刺激的响应。

1．可用性及其实现战术
（1）可用性的描述。可用性的描述如表 9-2 所示。

可用性一般场景可以用图 9-3 表示。
对一般场景进行具体化可以得到可用性具体场景，如图 9-4 所示。

（2）可用性战术。可用性战术的目标是阻止错误发展成故障，至少能够把错误的影响限制在一定范围内，从而使修复成为可能。战术分为：错误检测、错误恢复、错误预防。

① 错误检测
命令/响应：一个构件发出一个命令，并希望在预定义的时间内收到一个来自审查构件的响应，例如远程错误的检测。

心跳（计时器）：一个构件定期发出一个心跳消息，另一个构件收听到消息，如果未收到心跳消息，则假定构件失败，并通知错误纠正构件。
异常：当出现异常时，异常处理程序开发执行。

② 错误恢复
表决：通过冗余构件（或处理器）与表决器连接，构件按相同的输入及算法计算输出值交给表决器，由表决器按表决算法（如多数规则）确定是否有构件出错，表决通常用在控制系统中。

主动冗余（热重启、热备份）：所有的冗余构件都以并行的方式对事件做出响应。它们都处在相同的状态，但仅使用一个构件的响应，丢弃其余构件的响应。错误发生时通过切换的方式使用另一个构件的响应。

被动冗余（暧重启/双冗余/三冗余）：一个构件（主构件）对事件做出响应，并通知其他构件（备用的）必须进行的状态更新（同步）。当错误发生时，备用构件从最新同步点接替主构件的工作。

备件：备件是计算平台配置用于更换各种不同的故障构件。

状态再同步：主动和被动冗余战术要求所恢复的构件在重新提供服务前更新其状态。更新方法取决于可以承受的停机时间、更新的规模及更新的内容多少。

检查点/回滚：检查点就是使状态一致的同步点，它或者是定期进行，或者是对具体事件做出响应。当在两检查点之间发生故障时，则以这个一致状态的检查点（有快照）和之后发生的事务日志来恢复系统（数据库中常使用）

③ 错误预防
从服务中删除：如删除进程再重新启动，以防止内存泄露导致故障的发生。
事务：使用事务来保证数据的一致性，即几个相关密切的步骤，要么全成功，要么都不成功。进程监视器：通过监视进程来处理进程的错误。
2．可修改性及其实现战术
（1）可修改性的描述。可修改性的描述如表 9-3 所示。

对于可修改性一般场景的图示及可修改性具体场景，读者可仿照前面可用性的描述方式，自行练习。

（2）可修改性战术。包括局部化修改、防止连锁反应、推迟绑定时间。
① 局部化修改。在设计期间为模块分配责任，以便把预期的变更限制在一定的范围内，从而降低修改的成本。

• 维持语义的一致性：语义的一致性指的是模块中责任之间的关系，使这些责任能够协同工作，不需要过多地依赖其他模块。耦合和内聚指标反映一致性，应该根据一组预期的变更来度量语义一致性。使用“抽象通用服务”（如应用框架的使用和其他中间软件的使用）来支持可修改性是其子战术。

• 预期期望的变更：通过对变更的预估，进行预设、准备，从而使变更的影响最小。

泛 -该模块：使一个模块更通用、更广泛的功能。

• 限制可能的选择：如在更换某一模块（如处理器）时，限制为相同家族的成员。

② 防止连锁反应。由于模块之间有各种依赖性，因此，修改会产生连锁反应。防止连锁反应的战术如下。

• 信息隐藏：就是把某个实体的责任分解为更小的部分，并选择哪些信息成为公有的，哪些成为私有的，通过接口获得公有责任。

• 维持现有的接口：尽可能维持现有接口的稳定性。例如通过添加接口（通过新的接口提供新的服务）可以达到这一目的。

• 限制通信路径：限制与一个给定的模块共享数据的模块。这样可以减少由于数据产生/使用引入的连锁反应。

• 仲裁者的使用：在具有依赖关系的两个模块之间插入一个仲裁者，以管理与- 该依赖相关的活动。仲裁者有很多种类型，例如：桥、调停者、代理等就是可以提供把服务的语法从一种形式转换为另一种形式的仲裁者。

③ 推迟绑定时间。系统具备在运行时进行绑定并允许非开发人员进行修改（配置）。

• 运行时注册：支持即插即用。
• 配置文件：在启动时设置参数。
• 多态：在方法调用的后期绑定。
• 构件更换：允许载入时绑定。

3．性能及其实现战术
（1）性能的描述。性能描述如表 9-4 所示。

对于性能一般场景的图示及性能具体场景，读者可仿照前面可用性的描述方式，自行练习。

（2）性能战术。性能与时间相关，影响事件的响应时间有两个基本因素。
资源消耗：事件到达后进入一系列的处理程序，每一步处理都要占用资源，而且在处理过程中消息在各构件之间转换，这些转换也需要占用资源。

闭锁时间：指对事件处理时碰到了资源争用、资源不可用或对其他计算的依赖等情况，就产生了等待时间。
性能的战术有如下几种。

① 资源需求
减少处理事件流所需的资源：提高计算效率（如改进算法）、减少计算开销（如在可修改性与性能之间权衡，减少不必要的代理构件）。减少所处理事件的数量：管理事件率、控制采样频率。控制资源的使用：限制执行时间（如减少迭代次数）、限制队列大小。

② 资源管理
引入并发：引入并发对负载平衡很重要。维持数据或计算的多个副本：C/S 结构中客户机 C 就是计算的副本，它能减少服务器计算的压力；高速缓存可以存放数据副本（在不同速度的存储库之间的缓冲）。增加可用资源：在成本允许时，尽量使用速度更快的处理器、内存和网络。

③ 资源仲裁
资源仲裁战术是通过如下调度策略来实现的。先进/先出（FIFO）；固定优先级调度：先给事件分配特定的优先级，再按优先级高低顺序分配资源；动态优先级调度：轮转调度、时限时间最早优先；静态调度：可以离线确定调度。

4．安全性及其实现战术
（1）安全性的描述。安全性的描述如表 9-5 所示。

对于安全性一般场景的图示及安全性具体场景，读者可仿照前面可用性的描述方式，自行练习。

（2）安全性战术：包括抵抗攻击、检测攻击和从攻击中恢复。

① 抵抗攻击

• 对用户进行身份验证：包括动态密码、一次性密码、数字证书及生物识别等；
• 对用户进行授权：即对用户的访问进行控制管理；
• 维护数据的机密性：一般通过对数据和通信链路进行加密来实现；
• 维护完整性：对数据添加校验或哈希值；
• 限制暴露的信息；
• 限制访问：如用防火墙、DMZ 策略。

② 检测攻击。一般通过“入侵检测”系统进行过滤、比较通信模式与历史基线等方法。

③ 从攻击中恢复。
恢复：与可用性中的战术相同；
识别攻击者：作为审计追踪，用于预防性或惩罚性目的。

5．可测试性及其实现战术
（1）可测试性的描述。可测试性的描述如表 9-6 所示

对于可测试性一般场景的图示及可测试性具体场景，读者可仿照前面可用性的描述方式，自行练习。

（2）可测试性战术：包括输入/输出和内部监控。
① 输入/输出
记录/回放：指捕获跨接口的信息，并将其作为测试专用软件的输入；
将接口与实现分离：允许使用实现的替代（模拟器）来支持各种测试目的；
优化访问线路/接口：用测试工具来捕获或赋予构件的变量值。
② 内部监控。当监视器处于激活状态时，记录事件（如通过接口的信息）。

6．易用性及其实现战术
（1）易用性的描述。易用性的描述如表 9-7 所示。

对于易用性一般场景的图示及易用性具体场景，读者可仿照前面可用性的描述方式，自行练习。

（2）易用性战术：包括运行时战术、设计时战术和支持用户主动操作。

① 运行时战术

• 任务的模型：维护任务的信息，使系统了解用户试图做什么，并提供各种协助；
• 用户的模型：维护用户的信息，例如使系统以用户可以阅读页面的速度滚动页面；
• 系统的模型：维护系统的信息，它确定了期望的系统行为，并向用户提供反馈。

② 设计时战术。将用户接口与应用的其余部分分离开来，预计用户接口会频繁发生变化，因此，单独维护用户接口代码将实现变更局部化。这与可修改性相关。

③ 支持用户主动操作。支持用户的主动操作，如支持“取消”、“撤销”、“聚合”和 “显示多个视图”。