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are explicitly in conflict.
Almost never are the properties required by the business and organizational goals consciously
understood, let alone fully articulated. Indeed, even customer requirements are seldom documented
completely, which means that the inevitable conflict among different stakeholders' goals has not been
resolved.
However, architects need to know and understand the nature, source, and priority of constraints on the
project as early as possible. Therefore, 
they must identify and actively engage the stakeholders to
solicit their needs and expectations
. Without such engagement, the stakeholders will, at some point,
demand that the architects explain why each proposed architecture is unacceptable, thus delaying the
project and idling workers. Early engagement of stakeholders allows the architects to understand the
constraints of the task, manage expectations, negotiate priorities, and make tradeoffs. Architecture
reviews (covered in Part Three
) and iterative prototyping are two means for achieving it.
It should be apparent that the architects need more than just technical skills. Explanations to one
stakeholder or another will be required regarding the chosen priorities of different properties and why
particular stakeholders are not having all of their expectations satisfied. For an effective architect, then,
diplomacy, negotiation, and communication skills are essential.
The influences on the architect, and hence on the architecture, are shown in Figure 1.3
. Architects are
influenced by the requirements for the product as derived from its stakeholders, the structure and goals of
the developing organization, the available technical environment, and their own background and
experience.
Figure 1.3. Influences on the architecture
THE ARCHITECTURES AFFECT THE FACTORS THAT INFLUENCE THEM
The main message of this book is that the relationships among business goals, product requirements,
architects' experience, architectures, and fielded systems form a cycle with feedback loops that a
business can manage. A business manages this cycle to handle growth, to expand its enterprise area,
and to take advantage of previous investments in architecture and system building. Figure 1.4
shows the
feedback loops. Some of the feedback comes from the architecture itself, and some comes from the
system built from it.
Figure 1.4. The Architecture Business Cycle
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Here is how the cycle works:
1. The architecture affects the structure of the developing organization. An architecture prescribes a
structure for a system; as we will see, it particularly prescribes the units of software that must be
implemented (or otherwise obtained) and integrated to form the system. These units are the basis for
the development project's structure. Teams are formed for individual software units; and the
development, test, and integration activities all revolve around the units. Likewise, schedules and
budgets allocate resources in chunks corresponding to the units. If a company becomes adept at
building families of similar systems, it will tend to invest in each team by nurturing each area of
expertise. Teams become embedded in the organization's structure. This is feedback from the
architecture to the developing organization.
In the software product line case study in Chapter 15
, separate groups were given responsibility for
building and maintaining individual portions of the organization's architecture for a family of products.
In any design undertaken by the organization at large, these groups have a strong voice in the
system's decomposition, pressuring for the continued existence of the portions they control.
2. The architecture can affect the goals of the developing organization. A successful system built from it
can enable a company to establish a foothold in a particular market area. The architecture can
provide opportunities for the efficient production and deployment of similar systems, and the
organization may adjust its goals to take advantage of its newfound expertise to plumb the market.
This is feedback from the system to the developing organization and the systems it builds.
3. The architecture can affect customer requirements for the next system by giving the customer the
opportunity to receive a system (based on the same architecture) in a more reliable, timely, and
economical manner than if the subsequent system were to be built from scratch. The customer may
be willing to relax some requirements to gain these economies. Shrink-wrapped software has clearly
affected people's requirements by providing solutions that are not tailored to their precise needs but
are instead inexpensive and (in the best of all possible worlds) of high quality. Product lines have the
same effect on customers who cannot be so flexible with their requirements. In Chapter 15
(CelsuisTech, A Case Study in Product Line Development), we will show how a product line
architecture caused customers to happily compromise their requirements because they could get
high-quality software that fit their basic needs quickly, reliably, and at lower cost.
4. The process of system building will affect the architect's experience with subsequent systems by
adding to the corporate experience base. A system that was successfully built around a tool bus or
.NET or encapsulated finite-state machines will engender similar systems built the same way in the
future. On the other hand, architectures that fail are less likely to be chosen for future projects.
5. A few systems will influence and actually change the software engineering culture, that is, the
technical environment in which system builders operate and learn. The first relational databases,
compiler generators, and table-driven operating systems had this effect in the 1960s and early
1970s; the first spreadsheets and windowing systems, in the 1980s. The World Wide Web is the
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example for the 1990s, as we will suggest in its case study in Chapter 13
. J2EE may be the example
for the first decade of the twenty-first century, as we will discuss in Chapter 16
. When such
pathfinder systems are constructed, subsequent systems are affected by their legacy.
These and other feedback mechanisms form what we call the ABC, illustrated in Figure 1.4
, which depicts
the influences of the culture and business of the development organization on the software architecture.
That architecture is, in turn, a primary determinant of the properties of the developed system or systems.
But the ABC is also based on a recognition that shrewd organizations can take advantage of the
organizational and experiential effects of developing an architecture and can use those effects to position
their business strategically for future projects.
[ Team LiB ]
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[ Team LiB ]
1.2 Software Processes and the Architecture Business Cycle
Software process
is the term given to the organization, ritualization, and management of software
development activities. What activities are involved in creating a software architecture, using that
architecture to realize a design, and then implementing or managing the evolution of a target system or
application? These activities include the following:
Creating the business case for the system
Understanding the requirements
Creating or selecting the architecture
Documenting and communicating the architecture
Analyzing or evaluating the architecture
Implementing the system based on the architecture
Ensuring that the implementation conforms to the architecture
ARCHITECTURE ACTIVITIES
As indicated in the structure of the ABC, architecture activities have comprehensive feedback
relationships with each other. We will briefly introduce each activity in the following subsections.
Creating the Business Case for the System
Creating a business case is broader than simply assessing the market need for a system. It is an
important step in creating and constraining any future requirements. How much should the product cost?
What is its targeted market? What is its targeted time to market? Will it need to interface with other
systems? Are there system limitations that it must work within?
These are all questions that must involve the system's architects. They cannot be decided solely by an
architect, but if an architect is not consulted in the creation of the business case, it may be impossible to
achieve the business goals.
Understanding the Requirements
There are a variety of techniques for eliciting requirements from the stakeholders. For example, object-
oriented analysis uses scenarios, or "use cases" to embody requirements. Safety-critical systems use
more rigorous approaches, such as finite-state-machine models or formal specification languages. In
Chapter 4
(Understanding Quality Attributes), we introduce a collection of quality attribute scenarios that
support the capture of quality requirements for a system.
One fundamental decision with respect to the system being built is the extent to which it is a variation on
other systems that have been constructed. Since it is a rare system these days that is not similar to other
systems, requirements elicitation techniques extensively involve understanding these prior systems'
characteristics. We discuss the architectural implications of product lines in Chapter 14
(Software Product
Lines: Re-using Architectural Assets).
Another technique that helps us understand requirements is the creation of prototypes. Prototypes may
help to model desired behavior, design the user interface, or analyze resource utilization. This helps to
make the system "real" in the eyes of its stakeholders and can quickly catalyze decisions on the system's
design and the design of its user interface.
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C# Imaging - C# MSI Plessey Barcode Tutorial
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Regardless of the technique used to elicit the requirements, the desired qualities of the system to be
constructed determine the shape of its architecture. Specific tactics have long been used by architects to
achieve particular quality attributes. We discuss many of these tactics in Chapter 5
(Achieving Qualities).
An architectural design embodies many tradeoffs, and not all of these tradeoffs are apparent when
specifying requirements. It is not until the architecture is created that some tradeoffs among requirements
become apparent and force a decision on requirement priorities.
Creating or Selecting the Architecture
In the landmark book 
The Mythical Man-Month
, Fred Brooks argues forcefully and eloquently that
conceptual integrity is the key to sound system design and that conceptual integrity can only be had by a
small number of minds coming together to design the system's architecture. Chapters 5
(Achieving
Qualities) and 7
(Designing the Architecture) show how to create an architecture to achieve its behavioral
and quality requirements.
Communicating the Architecture
For the architecture to be effective as the backbone of the project's design, it must be communicated
clearly and unambiguously to all of the stakeholders. Developers must understand the work assignments
it requires of them, testers must understand the task structure it imposes on them, management must
understand the scheduling implications it suggests, and so forth. Toward this end, the architecture's
documentation should be informative, unambiguous, and readable by many people with varied
backgrounds. We discuss the documentation of architectures in Chapter 9
(Documenting Software
Architectures).
Analyzing or Evaluating the Architecture
In any design process there will be multiple candidate designs considered. Some will be rejected
immediately. Others will contend for primacy. Choosing among these competing designs in a rational way
is one of the architect's greatest challenges. The chapters in Part Three
(Analyzing an Architecture)
describe methods for making such choices.
Evaluating an architecture for the qualities that it supports is essential to ensuring that the system
constructed from that architecture satisfies its stakeholders' needs. Becoming more widespread are
analysis techniques to evaluate the quality attributes that an architecture imparts to a system. Scenario-
based techniques provide one of the most general and effective approaches for evaluating an
architecture. The most mature methodological approach is found in the Architecture Tradeoff Analysis
Method (ATAM) of Chapter 11
, while the Cost Benefit Analysis Method (CBAM) of Chapter 12
provides
the critical link to the economic implications of architectural decisions.
Implementing Based on the Architecture
This activity is concerned with keeping the developers faithful to the structures and interaction protocols
constrained by the architecture. Having an explicit and well-communicated architecture is the first step
toward ensuring architectural conformance. Having an environment or infrastructure that actively assists
developers in creating and maintaining the architecture (as opposed to just the code) is better.
Ensuring Conformance to an Architecture
Finally, when an architecture is created and used, it goes into a maintenance phase. Constant vigilance is
required to ensure that the actual architecture and its representation remain faithful to each other during
this phase. Although work in this area is comparatively immature, there has been intense activity in recent
years. Chapter 10
(Reconstructing Software Architectures) will present the current state of recovering an
architecture from an existing system and ensuring that it conforms to the specified architecture.
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VB.NET Image: VB.NET Code to Create Watermark on Images in .NET
and whether to burn it to the pictures to make Please feel free to copy them to your program provide powerful & profession imaging controls, PDF document, tiff
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C# Imaging - Scan RM4SCC Barcode in C#.NET
easily detect & decode RM4SCC barcode from scanned documents and pictures in your Decode RM4SCC from documents (PDF, Word, Excel and PPT) and extract barcode
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[ Team LiB ]
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C# Imaging - Scan ISBN Barcode in C#.NET
which can be used to track images, pictures and documents BarcodeType.ISBN); // read barcode from PDF page Barcode from PowerPoint slide, you can copy demo code
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VB.NET Image: Easy to Create Ellipse Annotation with VB.NET
ellipse annotation to document files, like PDF & Word ellipse annotation on documents, images & pictures using VB in Visual Studio, you can copy the following
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[ Team LiB ]
1.3 What Makes a "Good" Architecture?
If it is true that, given the same technical requirements for a system, two different architects in different
organizations will produce different architectures, how can we determine if either one of them is the 
right
one?
There is no such thing as an inherently good or bad architecture. Architectures are either more or less fit
for some stated purpose. A distributed three-tier client-server architecture may be just the ticket for a large
enterprise's financial management system but completely wrong for an avionics application. An
architecture carefully crafted to achieve high modifiability does not make sense for a throw-away
prototype. One of the messages of this book is that architectures can in fact be evaluated—one of the
great benefits of paying attention to them—but only in the context of specific goals.
Nevertheless, there are rules of thumb that should be followed when designing an architecture. Failure to
apply any of these does not automatically mean that the architecture will be fatally flawed, but it should at
least serve as a warning sign that should be investigated.
We divide our observations into two clusters: process recommendations and product (or structural)
recommendations. Our process recommendations are as follows:
The architecture should be the product of a single architect or a small group of architects with an
identified leader.
The architect (or architecture team) should have the functional requirements for the system and an
articulated, prioritized list of quality attributes (such as security or modifiability) that the architecture
is expected to satisfy.
The architecture should be well documented, with at least one static view and one dynamic view
(explained in Chapter 2
), using an agreed-on notation that all stakeholders can understand with a
minimum of effort.
The architecture should be circulated to the system's stakeholders, who should be actively involved
in its review.
The architecture should be analyzed for applicable quantitative measures (such as maximum
throughput) and formally evaluated for quality attributes before it is too late to make changes to it.
The architecture should lend itself to incremental implementation via the creation of a "skeletal"
system in which the communication paths are exercised but which at first has minimal functionality.
This skeletal system can then be used to "grow" the system incrementally, easing the integration and
testing efforts (see Chapter 7
Section 7.4
).
The architecture should result in a specific (and small) set of resource contention areas, the
resolution of which is clearly specified, circulated, and maintained. For example, if network utilization
is an area of concern, the architect should produce (and enforce) for each development team
guidelines that will result in a minimum of network traffic. If performance is a concern, the architects
should produce (and enforce) time budgets for the major threads.
Our structural rules of thumb are as follows:
The architecture should feature well-defined modules whose functional responsibilities are allocated
on the principles of information hiding and separation of concerns. The information-hiding modules
should include those that encapsulate idiosyncrasies of the computing infrastructure, thus insulating
the bulk of the software from change should the infrastructure change.
Each module should have a well-defined interface that encapsulates or "hides" changeable aspects
(such as implementation strategies and data structure choices) from other software that uses its
facilities. These interfaces should allow their respective development teams to work largely
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independently of each other.
Quality attributes should be achieved using well-known architectural tactics specific to each
attribute, as described in Chapter 5
(Achieving Qualities).
The architecture should never depend on a particular version of a commercial product or tool. If it
depends upon a particular commercial product, it should be structured such that changing to a
different product is straightforward and inexpensive.
Modules that produce data should be separate from modules that consume data. This tends to
increase modifiability because changes are often confined to either the production or the
consumption side of data. If new data is added, both sides will have to change, but the separation
allows for a staged (incremental) upgrade.
For parallel-processing systems, the architecture should feature well-defined processes or tasks that
do not necessarily mirror the module decomposition structure. That is, processes may thread
through more than one module; a module may include procedures that are invoked as part of more
than one process (the A-7E case study of Chapter 3
is an example of employing this principle).
Every task or process should be written so that its assignment to a specific processor can be easily
changed, perhaps even at runtime.
The architecture should feature a small number of simple interaction patterns (see Chapter 5
). That
is, the system should do the same things in the same way throughout. This will aid in
understandability, reduce development time, increase reliability, and enhance modifiability. It will also
show conceptual integrity in the architecture, which, while not measurable, leads to smooth
development.
As you examine the case studies in this book, each of which successfully solves a challenging
architectural problem, it is useful to see how many of them followed each of these rules of thumb. This
set of rules is neither complete nor absolute but can serve as a guidepost for an architect beginning to
make progress on an architectural design problem.
[ Team LiB ]
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1.4 Summary
In this chapter, we showed that architecture is more than the result of the functional requirements for a
system. It is equally the result of the architect's background, the technical environment within which the
architect lives, and the sponsoring organization's business goals. The architecture in turn influences the
environment that spawned it by adding its presence to the technical environment and by giving the
business new marketing possibilities. We introduced the Architecture Business Cycle as the motif for this
book, but the reader should be aware that the ABC as described here will be extended in later chapters.
Finally, we posited a set of rules of thumb that generally lead to successful architectures.
Next, we turn our attention to software architecture, per se.
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1.5 Discussion Questions
1: How does the nature of your organization affect the architectures that it develops? How do the
architectures affect the nature of the organization?
2: What kind of business goals drive (or have driven) the creation of the software architectures of
your organization?
3: Who are the stakeholders that exert the most influence over the architecture of systems in your
organization? What are their goals? Do the goals ever conflict?
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