软件架构(Software Architecture)是控制软件复杂性、提高软件系统质量、支持软件开发和复用的重要手段。然而在现实当中很多早期开发的应用系统(通常称为遗留系统)和大量新近开发的软件系统并不存在系统架构的描述文档，或者即使存在，也但难以与系统实现保持同步更新，这就使得对这类系统的维护、升级、扩充和更新十分困难。因此，深入研究从系统实现中提取、分析、推演和重构软件系统架构的有效方法，对于延长软件系统的使用寿命、提高软件系统的维护效率、降低维护成本具有重要意义。本文对目前的软件架构重构过程模型、重构方法和工具进行了系统的研究。根据现有的重构过程模型，归纳出了一般的软件架构重构技术框架，包括架构视点的确定、系统领域信息的提取、架构信息的抽象和架构视图的展示，从而为软件架构重构系统的设计和实现提供了基本的技术向导。对软件架构重构系统设计的关键技术进行了深入研究，给出了一种基于矩阵的架构信息分析方法。该方法将工程领域的设计结构矩阵(Design Structure Matrix简称DSM)应用到架构重构中，使用DSM表示系统模块(构件)间的依赖关系，利用矩阵的划分算法重新划分矩阵，以识别系统架构信息和违背设计规则(如环依赖)的依赖关系。按照软件架构重构的技术框架，设计并实现了一个基于DSM分析方法的架构重构工具——NEL原型系统。实例分析表明，该方法能有效的识别出系统的架构信息，对于用户输入的设计规则，NEL可以正确的辨别系统是否违背这些设计规则，从而能有效的维护软件系统的架构。