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软件体系结构是软件系统的总体设计蓝图，它描述了软件系统的总体组织结构、总体设计思想和总体实现技术，规定了软件系统中的构件、连接件以及它们之间的相互联系和设计原则，是一个软件系统高层次的抽象。在进行复杂软件系统的开发时，合理地选择软件体系结构，能有效地降低复杂系统的分析、设计和实现的难度。研究软件体系结构的首要问题是如何表示软件体系结构，本文首先分析了软件体系结构的经典“4+1”视图模型，在此基础上，分析了软件体系结构的核心模型以及生命周期模型。
软件体系结构风格的研究有利于设计复用，本文分析了已有软件体系结构风格的优缺点和适用范围，针对实时引控软件具有比较严格的时间约束的特点，提出了一种中断驱动的分层体系结构风格，在体系结构层次上考虑了时间约束要求。基于软件体系结构的设计与传统的面向过程、面向对象的设计有很大差异，基于体系结构的设计注重系统高层的抽象和大粒度的设计复用，设计模式在体系结构确定后的底层设计中起着重要作用。
实践证明，软件框架是实现大粒度复用的重要途径，它通常针对特定领域，同时支持设计复用和代码复用，本文研究了软件框架的设计方法以及开发过程模型，并将软件框架应用到中央控制站实时引控软件的设计上，取得了良好的效果。