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as corresponding objects in an object instance diagram. To provide a namespace boundary, we enclose
the descriptions in packages. The representation of MergeAndSort, denoted Details, would be
shown as another package elsewhere.
Figure 9.10. Types as classes, and instances as objects, exemplified with a simple pipe and
filter
We now take a closer look at this strategy.
Components
The type/instance relationship in architectural descriptions is a close match to the class/object
relationship in a UML model. UML classes, like component types in architectural descriptions, are first-
class entities and are rich structures for capturing software abstractions. The full set of UML descriptive
mechanisms is available to describe the structure, properties, and behavior of a class, making this a good
choice for depicting detail and using UML-based analysis tools. Properties of architectural components
can be represented as class attributes or with associations; behavior can be described using UML
behavioral models; and generalization can be used to relate a set of component types. The semantics of
an instance or type can also be elaborated by attaching one of the standard stereotypes; for example, the
«process» stereotype can be attached to a component to indicate that it runs as a separate process.
Note that the relationship between MergeAndSort and its substructure is indicated using a dependency
relation.
Interfaces
Interfaces to components, sometimes called ports, can be shown in five ways, as shown in Figure 9.11
,
described in increasing order of expressiveness. However, as expressiveness rises so does complexity,
so you should pick the first strategy that will serve your purposes.
Option 1: No explicit representation.
Leaving out interfaces leads to the simplest diagrams but
suffers from the obvious problem that there is no way to characterize the names or the properties of
the interfaces in the primary presentation. Still, this choice might be reasonable if the components
have only one interface, if the interfaces can be inferred from the system topology, or if the diagram
is refined elsewhere.
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220 / 463
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Option 2: Interfaces as annotations.
Representing interfaces as annotations provides a home for
information about them, although annotations have no semantic value in UML so cannot be used as
a basis for analysis. Again, if the detailed properties of an interface are not of concern, this approach
might be reasonable.
Option 3: Interfaces as class/object attributes.
Treating interfaces as attributes of a class/object
makes them part of the formal structural model, but they can have only a simple representation in a
class diagram—essentially, a name and a type. This restriction limits the expressiveness of this
option.
Option 4: Interfaces as 
UML
 interfaces.
The UML lollipop notation provides a compact description
of an interface in a class diagram depicting a component type. In an instance diagram, a UML
association role, corresponding to an interface instance and qualified by the interface type name,
provides a compact way to show that a component instance is interacting through a particular
interface instance. This approach provides visually distinct depictions of components and interfaces,
in which interfaces can clearly be seen as subservient.
However, this strategy provides no means to depict the services required from a component's
environment, often a key part of an interface. Furthermore, it is meaningful for a component type to
have several instances of the same interface type, but it is not meaningful to say that a class realizes
several versions of one UML interface. For example, there is no easy way to define a Splitter
filter type that has two output ports of the same "type" using this technique. Finally, unlike classes,
UML interfaces do not have attributes or substructure.
Option 5: Interfaces as classes.
Describing interfaces as classes contained by a component type
overcomes the lack of expressiveness of the previous alternatives: We can now represent interface
substructure and indicate that a component type has several interfaces of the same type. A
component instance is modeled as an object containing a set of interface objects. However, by
representing interfaces as classes, we not only clutter the diagram but also lose clear visual
discrimination between interfaces and components. We could use a notational variation in which the
interfaces are contained classes, as shown in the lower part of option 5 in Figure 9.11
. Indicating
points of interaction is counterintuitive, however, as containment usually indicates that a class owns
other classes whose instances may or may not be accessible through instances of the parent class.
Figure 9.11. Five ways to represent interfaces to components (ports)
Connectors
There are three reasonable options for representing connectors. Again, the choice is between
expressiveness and semantic match on the one hand and complexity on the other.
Option 1: Connector types as associations and connector instances as links.
In an architectural
box-and-line diagram of a system, the lines between components are connectors. One tempting way
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C#.NET PDF Library - Copy and Paste PDF Pages in C#.NET. Easy to C#.NET Sample Code: Copy and Paste PDF Pages Using C#.NET. C# programming
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to represent connectors in UML is as associations between classes or links between objects. This
approach is visually simple, provides a clear distinction between components and connectors, and
uses the most familiar relationship in UML class diagrams: association. Moreover, associations can
be labeled, and a direction associated with the connector can be indicated with an arrow.
Unfortunately, connectors and associations have different meanings. A system in an architectural
description is built up by choosing components with behavior exposed through their interfaces and
connecting them with connectors that coordinate their behaviors. A system's behavior is defined as
the collective behavior of a set of components whose interaction is defined and limited by the
connections between them.
In contrast, although an association, or link, in UML represents a potential for interaction between
the elements it relates, the association mechanism is primarily a way of describing a conceptual
relationship between two elements. In addition, an association is a relationship between UML
elements, so it cannot stand on its own in a UML model. Consequently, a connector type cannot be
represented in isolation. Instead, you must resort to naming conventions or to stereotypes whose
meanings are captured by description in UML's object constraint language. Further, the approach
does not allow you to specify a connector's interfaces.
Option 2: Connector types as association classes.
One solution to the lack of expressiveness is to
qualify the association with a class that represents the connector type. In this way, the connector
type or connector attributes can be captured as attributes of a class or object. Unfortunately, this
technique still does not provide any way of explicitly representing connector interfaces.
Option 3: Connector types as classes and connector instances as objects.
One way to give
connectors first-class status in UML is to represent connector types as classes and connector
instances as objects. Using classes and objects, we have the same four options for representing
roles as we had for interfaces: not at all, as annotations, as interfaces realized by a class, or as child
classes contained by a connector class. Given a scheme for representing interfaces, an attachment
between a component's interface and a connector's interface may be represented as an association
or a dependency.
Systems
In addition to representing individual components and connectors and their types, we also need to
encapsulate graphs of components and connectors: systems. Three options are available.
Option 1: Systems as 
UML
 subsystems.
The primary UML mechanism for grouping related
elements is the package. In fact, UML defines a standard package stereotype, called
«subsystem», to group UML models that represent a logical part of a system. The choice of
subsystems is appropriate for any mapping of components and connectors, and it works particularly
well for grouping classes. One of the problems with using subsystems, as defined in UML 1.4, is
that, although they are both a classifier and a package, the meaning is not entirely clear. Some have
argued that we should be able to treat a subsystem as an atomic class-like entity at certain stages in
the development process and later be able to refine it in terms of a more detailed substructure.
Having the ability to do this would make the subsystem construct more appropriate for modeling
architectural components.
Option 2: Systems as contained objects.
Object containment can be used to represent systems.
Components are represented as instances of contained classes, and connectors are modeled using
one of the options outlined earlier. Objects provide a strong encapsulation boundary and carry with
them the notion that each instance of the class has the associated "substructure." However, this
approach has problems, the most serious being that associations, used to model connectors,
between contained classes are not scoped by the class. That is, it is not possible to say that a pair
of classes interacts via a particular connector, modeled as an association, only in the context of a
particular system. So, for example, indicating that two contained classes interact via an association
is valid for instances of classes used anywhere else in the model.
Option 3: Systems as collaborations.
A set of communicating objects connected by links is
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222 / 463
C# PDF remove image library: remove, delete images from PDF in C#.
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described in UML using a collaboration. If we represent components as objects, we can use
collaborations to represent systems. A collaboration defines a set of participants and relationships
that are meaningful for a given purpose, which in this case is to describe the runtime structure of the
system. The participants define classifier roles that objects play, or conform to, when interacting.
Similarly, the relationships define association roles that links must conform to.
Collaboration diagrams can be used to present collaborations at either the specification or the
instance level. A specification-level collaboration diagram shows the roles, defined within the
collaboration, arranged in a pattern to describe the system substructure. An instance-level
collaboration diagram shows the objects and links conforming to the roles at the specification level
and interacting to achieve the purpose. Therefore, a collaboration presented at the instance level is
best used to represent the runtime structure of the system.
Figure 9.12
illustrates this approach. The Filter architectural type is represented as previously.
Instances of filters and pipes are represented as corresponding classifier roles—for example,
/Splitter indicates the Splitter role—and association roles. The objects and links conforming
to those roles are shown in the collaboration diagram at the instance level, indicated by underscored
names.
Figure 9.12. Systems as collaborations
Although this is a natural way to describe runtime structures, it leaves no way to explicitly represent
system-level properties. There is also a semantic mismatch; a collaboration describes a
representative interaction between objects and provides a partial description, whereas an
architectural configuration is meant to capture a complete description.
ALLOCATION VIEWS
In UML, a deployment diagram is a graph of nodes connected by communication associations. Figure
9.13
provides an example. Nodes may contain component instances, which indicates that the component
lives or runs on the node. Components may contain objects, which indicates that the object is part of the
component. Components are connected to other components by dashed-arrow dependencies (possibly
through interfaces). This indicates that one component uses the services of another; a stereotype may be
used to indicate the precise dependency if needed. The deployment type diagram may also be used to
show which components may run on which nodes, by using dashed arrows with the stereotype
«supports».
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223 / 463
C# PDF Image Extract Library: Select, copy, paste PDF images in C#
How to C#: Extract Image from PDF Document. List<PDFImage> allImages = PDFImageHandler. ExtractImages(page); C#: Select An Image from PDF Page by Position.
copy and paste image from pdf; how to copy a pdf image into a word document
VB.NET PDF Image Extract Library: Select, copy, paste PDF images
VB.NET PDF - Extract Image from PDF Document in VB.NET. Support PDF VB.NET : Select An Image from PDF Page by Position. Sample for
copy image from pdf to word; how to copy an image from a pdf to word
Figure 9.13. A deployment view in UML
A node is a runtime physical object that represents a processing resource, generally having at least a
memory and often processing capability as well. Nodes include computing devices but also human or
mechanical processing resources. Nodes may represent types of instances. Runtime computational
instances, both objects and components, may reside on node instances.
Nodes may be connected by associations to other nodes. An association indicates a communication path
between them. The association may have a stereotype to indicate the nature of the communication path
(for example, the kind of channel or network).
The nesting of symbols within the node symbol signifies a composition association between a node class
and constituent classes or a composition link between a node object and constituent objects.
[ Team LiB ]
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224 / 463
VB.NET PDF url edit library: insert, remove PDF links in vb.net
Copy, cut and paste PDF link to another PDF Link access to variety of objects, including website, image, document, bookmark, PDF page number, flash, etc.
copy and paste image from pdf to word; paste image into pdf
How to C#: Basic SDK Concept of XDoc.PDF for .NET
file(s), and add, create, insert, delete, re-order, copy, paste, cut, rotate, and Image Process. If you want to process images contained in PDF document, the
how to copy image from pdf file; paste image in pdf file
[ Team LiB ]
9.7 Summary
An architecture is worthless if nobody can understand what it is or how to use it. Documenting an
architecture is the crowning step in creating it, freeing the architect from having to answer hundreds of
questions about it and serving to capture it for current and future stakeholders.
You must understand the stakeholders of the architecture and how they expect to use the documentation.
Treat the task of documenting an architecture as documenting the set of relevant views and then
supplementing that with cross-view information. Use the stakeholders to help choose the relevant views.
Box-and-line diagrams, whether rendered in an informal notation or in something like UML, tell only a
small part of the story. Augment them with supporting documentation that explains the elements and
relationships shown in the primary presentation. Interfaces and behavior are important parts of the
architecture picture.
This chapter presented a prescriptive organization for documenting software architectures. You may ask
why we have not strictly adhered to it in the architectural case studies in this book. A fundamental
principle of technical documentation of any kind, and software architecture documentation in particular, is
to write so that the material is of the most use to the anticipated readers. Here, the reader wants an
overview of the system, its motivations, and how it meets its quality goals—the reader isn't going to
analyze it or build to it. Thus, the descriptions that we provide are less formal and less detailed than what
we would recommend for construction or analysis. In that spirit, we use primary presentations (cartoons)
to convey general information; however, in lieu of a formal element catalog to fill in the detail, we give a
narrative description.
[ Team LiB ]
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[ Team LiB ]
9.8 For Further Reading
Much of the material in this chapter was adapted from [Clements 03
]. For a more comprehensive
treatment of architectural documentation, the interested reader should look there. The reader is also
referred to [IEEE 00
] for a communitywide standard for architectural documentation that is both consistent
with this chapter and gives slightly different terminology.
Finally, there are many good references for the UML. However, the first, and the standard [Rumbaugh
99
], still serves as a useful and comprehensive introduction. The Object Management Group is currently
generating a version of UML intended to better enable the representation of the software architecture of
a system. You can follow the progress of this effort at http://www.omg.org/uml/
.
[ Team LiB ]
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226 / 463
[ Team LiB ]
9.9 Discussion Questions
1: What views from this chapter are pertinent to a system you are currently working on? What views
have you documented? Why is there a difference?
2: You are a new hire to a project. Lay out a sequence of documentation you would like to have to
acquaint you with your new position.
3: What documentation would you need to do performance analysis?
[ Team LiB ]
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[ Team LiB ]
Chapter 10. Reconstructing Software Architectures
with Jeromy Carrière, Liam O'Brien, and Chris Verhoef
Note:
Jeromy Carrière is an associate at Microsoft; Liam O'Brien is a member of the SEI team; Chris
Verhoef is employed by Free University in Amsterdam.
One veil hangs over past, present, and future, and it is the province of the historian to find
out, not what was, but what is.
—Henry David Thoreau
[ Team LiB ]
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Addison Wesley : Software Architecture in Practice, Second Edition
228 / 463
[ Team LiB ]
10.1 Introduction
Throughout this book we have treated architecture as something largely under your control and shown
how to make architectural decisions (and, as we will see in Part Three
, how to analyze those decisions)
to achieve the goals and requirements in place for a system under development. But there is another side
to the picture. Suppose we have a system that already exists, but we do not know its architecture.
Perhaps the architecture was never recorded by the original developers. Perhaps it was recorded but the
documentation has been lost. Or perhaps it was recorded but the documentation is no longer
synchronized with the system after a series of changes. How do we maintain such a system? How do we
manage its evolution to maintain the quality attributes that its architecture (whatever it may be) has
provided for us?
This chapter is about a way to answer these questions using 
architecture reconstruction
, in which the
"as-built" architecture of an implemented system is obtained from an existing system. This is done through
a detailed analysis of the system using tool support. The tools extract information about the system and
aid in building and aggregating successive levels of abstraction. If the tools are successful, the end result
is an architectural representation that aids in reasoning about the system. In some cases, it may not be
possible to generate a useful representation. This is sometimes the case with legacy systems that have
no coherent architectural design to recover (although that in itself is useful to know).
Architecture reconstruction is an interpretive, interactive, and iterative process involving many activities; it
is not automatic. It requires the skills and attention of both the reverse engineering expert and the
architect (or someone who has substantial knowledge of the architecture), largely because architectural
constructs are not represented explicitly in the source code. There is no programming language construct
for "layer" or "connector" or other architectural elements that we can easily pick out of a source code file.
Architectural patterns, if used, are seldom labeled. Instead, architectural constructs are realized by many
diverse mechanisms in an implementation, usually a collection of functions, classes, files, objects, and so
forth. When a system is initially developed, its high-level design/architectural elements are mapped to
implementation elements. Therefore, when we reconstruct those elements, we need to apply the inverses
of the mappings. Coming up with those requires architectural insight. Familiarity with compiler
construction techniques and utilities such as grep, sed, awk, perl, python, and lex/yacc is also important.
The results of architectural reconstruction can be used in several ways. If no documentation exists or if it
is out of date, the recovered architectural representation can be used as a basis for redocumenting the
architecture, as discussed in Chapter 9
. This approach can also be used to recover the as-built
architecture, to check conformance against an "as-designed" architecture. This assures us that our
maintainers (or our developers, for that matter) have followed the architectural edicts set forth for them
and are not eroding the architecture, breaking down abstractions, bridging layers, compromising
information hiding, and so forth. The reconstruction can also be used as the basis for analyzing the
architecture (see Chapters 11
and 12
) or as a starting point for re-engineering the system to a new
desired architecture. Finally, the representation can be used to identify elements for re-use or to establish
an architecture-based software product line (see Chapter 14
).
Architecture reconstruction has been used in a variety of projects ranging from MRI scanners to public
telephone switches and from helicopter guidance systems to classified NASA systems. It has been used
to redocument architectures for physics simulation systems.
to understand architectural dependencies in embedded control software for mining machinery.
to evaluate the conformance of a satellite ground system's implementation to its reference
architecture .
to understand different systems in the automotive industry.
THE WORKBENCH APPROACH
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Addison Wesley : Software Architecture in Practice, Second Edition
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