静态演化的五步过程与原子演化操作

软件静态演化是系统停止运行期间的修改更新，即一般意义上的软件修复升级，对应更正性维护、适应性维护、完善性维护三类维护方法。静态演化一般包括五个步骤：软件理解（查阅文档、分析架构、识别系统组成元素及其相互关系、提取系统的抽象表示）；需求变更分析（找出新需求与原有需求的差异，静态演化往往由用户需求变化、系统运行出错、运行环境改变引起）；演化计划（分析原系统、确定演化范围和成本、选择合适的演化计划）；系统重构（根据演化计划对系统重构以适应当前需求）；系统测试（对演化后的系统测试，查找错误和不足）——这五步本质上是一个”理解现状→定位差距→规划改动→执行改动→验证结果”的通用问题解决流程，架构演化只是把这个流程套用到了架构这个特定对象上。一次完整的架构演化过程可以看作由一系列”原子演化操作”组合而成——原子演化操作是逻辑语义上粒度最小的架构修改操作（不是物理结构上不可分割，例如增加一个新模块必然牵连模块间依赖关系的增加，但仍被视为单独的原子操作）。不同质量属性关心的原子操作类型不同：与可维护性相关的操作包括增/删模块间依赖、增/删模块间接口、增/删模块、拆分/聚合模块——其中模块依赖关系的修改会从整体上影响架构组织结构，可能改变外部质量属性；拆分聚合模块直接影响软件的内聚度和耦合度，进而影响整体复杂性。与可靠性相关的操作包括增/删消息、增/删交互对象、增/删/改消息片段、增/删用例执行、增/删角色——例如消息的删减会导致交互过程时序复杂度变化、可能引入运行时风险；参与者的增减虽不改变软件结构，却会导致系统动态交互上的变化，影响程序运行时风险。这套”原子操作+质量属性关联”的思路让架构演化第一次有了可以量化追踪的最小分析单元，而不再只是凭经验判断”这次改动大不大”。