前言

當(dāng)一個(gè)行業(yè)專家解決一個(gè)特定問題時(shí)，很少完全創(chuàng)新出一個(gè)全新的方案，更多是采用類似問題的方案來解決新問題。

在對特定應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)架構(gòu)方法的抽象總結(jié)，我們稱之為系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)格，與設(shè)計(jì)模式類似，但層次比設(shè)計(jì)模式高，設(shè)計(jì)模式用于解決子系統(tǒng)或組件的實(shí)現(xiàn)，而系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)格用于描述如何劃分組件及組件之間如何協(xié)作。

管道與過濾器架構(gòu)風(fēng)格屬于數(shù)據(jù)流領(lǐng)域架構(gòu)風(fēng)格：數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中經(jīng)過各階段處理，并最終給出結(jié)果的應(yīng)用領(lǐng)域。

簡介

系統(tǒng)架構(gòu)定義：描述構(gòu)件及構(gòu)件之間的協(xié)作關(guān)系，在管道與過濾器架構(gòu)中，將構(gòu)件描述為過濾器，構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接稱為管道

過濾器負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，各過濾器之間由管道連接

過濾器有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

相互之間不共享狀態(tài)

對連接的過濾器不感知

相互可獨(dú)立執(zhí)行，支持并行

過濾器的計(jì)算正確性與各個(gè)過濾器的執(zhí)行順序無關(guān)，只與自身的輸入數(shù)據(jù)有關(guān)。

過濾器相互之間是否可通過管道連接，取決于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否可被識別

管道：負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)。

?

系統(tǒng)體系圖

?

適用場景

管理與過濾器架構(gòu)風(fēng)格屬于數(shù)據(jù)流架構(gòu)體系，適合于處理數(shù)據(jù)需按階段處理的應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)據(jù)在一個(gè)處理階段中處理，前一個(gè)處理階段的輸出被后一個(gè)階段接收并處理，

常見的示例:

編譯器：

在代碼編碼過程中，編譯器需執(zhí)行詞法分析階段，句法分析階段，語義分析階段，代碼生成階段，每一個(gè)階段的輸出作為后一階段的輸入。

網(wǎng)絡(luò)傳輸

在網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信也可以看成是管道與過濾器，計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)通過應(yīng)用程，表示層，會(huì)話層，網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層，層層處理后發(fā)送到對方計(jì)算機(jī)。

OTS仿真

在OTS仿真系統(tǒng)中，設(shè)備通過物質(zhì)流傳遞數(shù)據(jù)，

優(yōu)點(diǎn)

各模塊高內(nèi)聚，松耦合

各模塊可重用

方便更新或加入新的過濾器，擴(kuò)展系統(tǒng)功能

易于理解，可將系統(tǒng)看成是各過濾器的簡單疊加

系統(tǒng)特定問題如死鎖，吞吐量等容易分析

各過濾器相互獨(dú)立，可支持并行

缺點(diǎn)

在復(fù)雜系統(tǒng)中，若過濾器之間存在相互的關(guān)系，需要設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)相互之間的計(jì)算順序

若各過濾器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的規(guī)范，各過濾器則需要做加密解析等操作，降低了性能

參考系統(tǒng)體系圖發(fā)現(xiàn)沒有統(tǒng)一的共享數(shù)據(jù)區(qū)，因此不能提供任務(wù)處理進(jìn)度，了解各階段的處理細(xì)節(jié)。

實(shí)現(xiàn)技巧

由于各過濾器之間相互獨(dú)立計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果只與輸入有關(guān)，因此在協(xié)作時(shí)，需根據(jù)過濾器的依賴關(guān)系，設(shè)計(jì)好計(jì)算拓?fù)鋱D，根據(jù)拓?fù)鋱D來保證過濾器的計(jì)算順序，保證計(jì)算正確。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的管道与过滤器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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