课程简介
本课程将对软件生命周期与软件架构进行介绍，重点讲述面向对象程序设计原则与模式及方法论、用UML辅助系统分析与设计、借鉴RUP的设计过程、设计模式与软件设计思想、架构设计实践等要点，并结合软件架构设计案例进行进一步分析
目标收益
培训对象
课程大纲
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软件生命周期与软件 架构介绍 |
软件架构介绍 IT行业的人才结构与软件架构师的定位 软件架构师应掌握的知识体系 软件架构设计的特点、层次、分类 软件架构的主要理论、方向和趋势 软件工厂，实现软件开发的产业化 软件生命周期进程模型介绍 RUP与XP Agile与CMMI MSF |
| 技术架构视图─面向对象程序设计原则与模式及方法论 |
衡量软件系统质量的标准 软件系统开始变坏的表现：硬化、脆弱、绑死、胶着。 软件系统关键的质量特性：正确性、健壮性、可扩展性、可复用性、兼容、可移植性、高效性、timeliness、economy and functionality 面向对象设计的基本原则 类的设计原则： 开闭原则、依赖倒置原则、Liskov替换原则、单一职责原则、接口分离原则、组合复用原则、所知最少原则 例：会议管理系统等、API函数的启示等 包内聚原则：发布与复用等价原则、共同封闭原则、共同复用原则 包耦合原则：无循环的依赖原则、稳定的依赖原则、稳定的抽象 用GRASP模式指导架构设计 GRASP架构模式： 信息专家、创建者、高内聚、低耦合、控制者、多态、间接、纯虚构、保护变化 典型案例分析： 违反信息专家模式案例分析 应用信息专家模式案例分析 应用GRASP模式精化架构设计案例分析 软件架构设计的关键因素 什么是架构, 它和系统是如何关联的。 如何获得可维护性、可扩展性、可重用性、互操作性等。 在系统中如何组织组件(Component) 。 如何组织组件(Component)的内部。 如何保持平台相关的细节和应用的分离。 如何应用封装(encapsulation)、抽象(abstraction)和委派(delegation)的原则。 如何应用设计模式来实现好的结构。 案例分析 模板容器、Movie查询等 |
| 用UML辅助系统分析与设计 |
UML中的常见疑难问题辨析 用例图 - 参与者建模中的常见问题 - 用例建模中的常见问题 - UaseCase的本质讨论 类设计 - UML中关系的辨析： 依赖关系、关联关系辨析；聚合，组合辨析 类设计中的常见问题： - 一些常见但易混淆的类关系图； - 熟悉类的自关联形式；使用关联类； - 一些易混淆的重数表示方法 - 建模为对象与建模为属性 / 建模为方法与建模为对象的辨析。 其它辨析 - 包与组件 - 扩展基类与覆盖基类等；自关联、关联多重性、关联角色名辨析 - 消除多重继承的常用手段 |
| 借鉴RUP的设计过程 |
借鉴RUP的设计过程 全局分析： 选用架构模式；识别关键抽象；标识分析机制；常见的分析机制 局部分析： 提取分析类： 分析类的类型划分：边界类、实体类、控制类，分析类在模型中的位置，边界类的复用，控制类的变通。 分析动态场景： 消息与责任；事件序列在边界、实体及控制类间的原则；控制类在交互图中的表现特征；交互图的正确性。 整理分析类： 分析类的责任和关联关系；动态与静态的关系；确定类的责任；设计类和子系统接口。 |
| 设计模式与软件设计思想 |
GOF设计模式 - 使用GOF设计模式，借鉴前人的经验。 - 分析创建型模式： - 单例模式（Singleton）、工厂模式、抽象工厂模式(Abstractfactory) - 分析结构型模式： - 桥梁模式（Bridge）、装饰模式（Decorator）、适配器模式（Adapter）、代理模式（Proxy）、组合模式（Composite） - 分析行为型模式： - 命令模式（Command ）、观察者模式（Observer）、状态模式（State）、策略模式（Strategy）、模板方法模式（Template Method）、访问者模式（Template Method） 设计模式深入讨论 - 设计模式的本质： - 隔离变化点；间接；透明；局部双向依赖；逻辑与功能；用接口抹平差异、延迟调用。 - 模式的推演： - 掌握模式的本质，而非形式。 - 设计模式的高级运用： - 高手的选择；神似而非形似；一切以工程实际为标准；可以牺牲掉的特征；简化的模式；防止滥用；自创的模式。 常用的软件架构风格及适用情况分析 - 系统软件 - 分层(Layer)、管道和过滤器(Pipes and Filters)、黑板(Blackboard) - 分布式软件 - 经纪人(Broker) 、客户/服务器（Client/Server）、点对点（Peer to Peer） - 交互软件 模型-视图-控制器（Model-View-Controller）、显示-抽象-控制（Presentation-Abstraction-COntrol） SOA的设计思想 - SOA的概念 - SOA的设计目标 异构性Heterogeneity；可伸缩性Scalability；适用性Availability；分布式Distribution； .机动性Flexibility；可见性 典型案例分析 媒体显示、数据采集系统、编辑器、文件解析器。 |
| 架构设计实践 |
静态设计 - 按层+高内聚低耦合的原则进行模块划分 高内聚原则；按功能分解；按业务进行分解；以数据转换为中心分解；实际运用中的折中。 - 划分层次 - 将模块划入对应的层；分层与分区；逻辑模块与实体组件的对应关系。 - 为模块进行职责分配 隔离关注面：低耦合原则；适当采用设计模式； 用设计模式优化核心结构：经典模式运用： 用桥接模式作为中心骨架。 用桥接模式作为中心骨架。 用工厂模式进行组装。 用命令模式处理事务。 模块结构的常见形式 容器模块 + 控制者 + 功能模块 + 临时构建的小类；单例模式；命令模式。 核心模块的接口设计。 外观模式；适配器模式；代理模式；中介者模式。 其它形式的的模块结构：变换型模块结构；事务型模块结构。 模块间的通信及耦合设计 - 组件式编程。 - 通讯机制： - 观察者模式；本地SDK；轮训。 - 解耦： - 针对接口编程；增加间接模块；依赖注入。 - 设计数据层 数据结构选用的设计；数据访问层的设计 动态设计 - 抽象与统一不同的因素 根据业务寻找关键因素；统一到复杂的情况。 - 常用的流程抽象手段： 依赖注入 / 控制反转；表格法；配置文件。 - 逻辑控制： 控制者模式；信息专家模式。 - 消息通知机制 MVC模式；观察者模式；责任链模式；中介者模式。 模块调整 - 调整模块等级。 适当封装；把属性提升为类；将类降为属性；将类提升为组件。 - 用设计模式优化设计 在主体的框架上进行调整：访问者模式；装饰模式。 - 编码时构建适当的动态临时类。 命令模式；事务处理类型。 - 效率的优化 效率与结构的折中：优化效率的3步骤。 |
| 软件架构设计案例分析 |
综合架构案例剖析 - 商店POS系统架构设计 - 薪酬系统架构设计 - 仓库管理系统架构设计 实战典型案例分析(以实际项目案例为背景) - 需求分析、领域建模：零售店销售系统 - 设计模式的综合运用:Dvc文件分析系统 - 架构分析:互联网商品数据分析系统 - 综合案例分析:图像处理系统 基于搜索的二次开发系统 |
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软件生命周期与软件 架构介绍 软件架构介绍 IT行业的人才结构与软件架构师的定位 软件架构师应掌握的知识体系 软件架构设计的特点、层次、分类 软件架构的主要理论、方向和趋势 软件工厂，实现软件开发的产业化 软件生命周期进程模型介绍 RUP与XP Agile与CMMI MSF |
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技术架构视图─面向对象程序设计原则与模式及方法论 衡量软件系统质量的标准 软件系统开始变坏的表现：硬化、脆弱、绑死、胶着。 软件系统关键的质量特性：正确性、健壮性、可扩展性、可复用性、兼容、可移植性、高效性、timeliness、economy and functionality 面向对象设计的基本原则 类的设计原则： 开闭原则、依赖倒置原则、Liskov替换原则、单一职责原则、接口分离原则、组合复用原则、所知最少原则 例：会议管理系统等、API函数的启示等 包内聚原则：发布与复用等价原则、共同封闭原则、共同复用原则 包耦合原则：无循环的依赖原则、稳定的依赖原则、稳定的抽象 用GRASP模式指导架构设计 GRASP架构模式： 信息专家、创建者、高内聚、低耦合、控制者、多态、间接、纯虚构、保护变化 典型案例分析： 违反信息专家模式案例分析 应用信息专家模式案例分析 应用GRASP模式精化架构设计案例分析 软件架构设计的关键因素 什么是架构, 它和系统是如何关联的。 如何获得可维护性、可扩展性、可重用性、互操作性等。 在系统中如何组织组件(Component) 。 如何组织组件(Component)的内部。 如何保持平台相关的细节和应用的分离。 如何应用封装(encapsulation)、抽象(abstraction)和委派(delegation)的原则。 如何应用设计模式来实现好的结构。 案例分析 模板容器、Movie查询等 |
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用UML辅助系统分析与设计 UML中的常见疑难问题辨析 用例图 - 参与者建模中的常见问题 - 用例建模中的常见问题 - UaseCase的本质讨论 类设计 - UML中关系的辨析： 依赖关系、关联关系辨析；聚合，组合辨析 类设计中的常见问题： - 一些常见但易混淆的类关系图； - 熟悉类的自关联形式；使用关联类； - 一些易混淆的重数表示方法 - 建模为对象与建模为属性 / 建模为方法与建模为对象的辨析。 其它辨析 - 包与组件 - 扩展基类与覆盖基类等；自关联、关联多重性、关联角色名辨析 - 消除多重继承的常用手段 |
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借鉴RUP的设计过程 借鉴RUP的设计过程 全局分析： 选用架构模式；识别关键抽象；标识分析机制；常见的分析机制 局部分析： 提取分析类： 分析类的类型划分：边界类、实体类、控制类，分析类在模型中的位置，边界类的复用，控制类的变通。 分析动态场景： 消息与责任；事件序列在边界、实体及控制类间的原则；控制类在交互图中的表现特征；交互图的正确性。 整理分析类： 分析类的责任和关联关系；动态与静态的关系；确定类的责任；设计类和子系统接口。 |
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设计模式与软件设计思想 GOF设计模式 - 使用GOF设计模式，借鉴前人的经验。 - 分析创建型模式： - 单例模式（Singleton）、工厂模式、抽象工厂模式(Abstractfactory) - 分析结构型模式： - 桥梁模式（Bridge）、装饰模式（Decorator）、适配器模式（Adapter）、代理模式（Proxy）、组合模式（Composite） - 分析行为型模式： - 命令模式（Command ）、观察者模式（Observer）、状态模式（State）、策略模式（Strategy）、模板方法模式（Template Method）、访问者模式（Template Method） 设计模式深入讨论 - 设计模式的本质： - 隔离变化点；间接；透明；局部双向依赖；逻辑与功能；用接口抹平差异、延迟调用。 - 模式的推演： - 掌握模式的本质，而非形式。 - 设计模式的高级运用： - 高手的选择；神似而非形似；一切以工程实际为标准；可以牺牲掉的特征；简化的模式；防止滥用；自创的模式。 常用的软件架构风格及适用情况分析 - 系统软件 - 分层(Layer)、管道和过滤器(Pipes and Filters)、黑板(Blackboard) - 分布式软件 - 经纪人(Broker) 、客户/服务器（Client/Server）、点对点（Peer to Peer） - 交互软件 模型-视图-控制器（Model-View-Controller）、显示-抽象-控制（Presentation-Abstraction-COntrol） SOA的设计思想 - SOA的概念 - SOA的设计目标 异构性Heterogeneity；可伸缩性Scalability；适用性Availability；分布式Distribution； .机动性Flexibility；可见性 典型案例分析 媒体显示、数据采集系统、编辑器、文件解析器。 |
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架构设计实践 静态设计 - 按层+高内聚低耦合的原则进行模块划分 高内聚原则；按功能分解；按业务进行分解；以数据转换为中心分解；实际运用中的折中。 - 划分层次 - 将模块划入对应的层；分层与分区；逻辑模块与实体组件的对应关系。 - 为模块进行职责分配 隔离关注面：低耦合原则；适当采用设计模式； 用设计模式优化核心结构：经典模式运用： 用桥接模式作为中心骨架。 用桥接模式作为中心骨架。 用工厂模式进行组装。 用命令模式处理事务。 模块结构的常见形式 容器模块 + 控制者 + 功能模块 + 临时构建的小类；单例模式；命令模式。 核心模块的接口设计。 外观模式；适配器模式；代理模式；中介者模式。 其它形式的的模块结构：变换型模块结构；事务型模块结构。 模块间的通信及耦合设计 - 组件式编程。 - 通讯机制： - 观察者模式；本地SDK；轮训。 - 解耦： - 针对接口编程；增加间接模块；依赖注入。 - 设计数据层 数据结构选用的设计；数据访问层的设计 动态设计 - 抽象与统一不同的因素 根据业务寻找关键因素；统一到复杂的情况。 - 常用的流程抽象手段： 依赖注入 / 控制反转；表格法；配置文件。 - 逻辑控制： 控制者模式；信息专家模式。 - 消息通知机制 MVC模式；观察者模式；责任链模式；中介者模式。 模块调整 - 调整模块等级。 适当封装；把属性提升为类；将类降为属性；将类提升为组件。 - 用设计模式优化设计 在主体的框架上进行调整：访问者模式；装饰模式。 - 编码时构建适当的动态临时类。 命令模式；事务处理类型。 - 效率的优化 效率与结构的折中：优化效率的3步骤。 |
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软件架构设计案例分析 综合架构案例剖析 - 商店POS系统架构设计 - 薪酬系统架构设计 - 仓库管理系统架构设计 实战典型案例分析(以实际项目案例为背景) - 需求分析、领域建模：零售店销售系统 - 设计模式的综合运用:Dvc文件分析系统 - 架构分析:互联网商品数据分析系统 - 综合案例分析:图像处理系统 基于搜索的二次开发系统 |
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