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在管道/过滤器风格中,每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流。因此,这里的构件被称为过滤器,这种风格的连接件就像是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一个过滤器的输入。此风格特别重要的过滤器必须是独立的实体,它不能与其他的过滤器共享数据,而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识。
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一个典型的管道/过滤器体系结构的例子是以UNIX shell编写的程序。UNIX既提供一种符号,以连接各组成部分(UNIX的进程),又提供某种进程运行机制以实现管道。另一个著名的例子是传统的编译器。传统的编译器一直被认为是一种管道系统,在该系统中,一个阶段(包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成)的输出是另一个阶段的输入。
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管道/过滤器风格的软件体系结构具有许多很好的特点:
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(1)使得构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点。
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(2)允许设计者将整个系统的I/O行为看成是多个过滤器行为的简单合成。
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(3)支持软件重用。只要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来。
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(4)系统维护简单,可扩展性好。新的过滤器可以添加到现有系统中来;旧的可以被改进的过滤器替换掉。
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(6)支持并行执行。每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其他任务并行执行。
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(1)通常导致进程成为批处理的结构。这是因为虽然过滤器可增量式地处理数据,但它们是独立的,所以设计者必须将每个过滤器看成一个完整的从输入到输出的转换。
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(2)不适合处理交互的应用。当需要增量地显示改变时,这个问题尤为严重。
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(3)因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。
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