管理领域面向方面软件体系结构及软件过程
软件开发中的软件体系结构和设计研究和应用
软件开发中的软件体系结构和设计研究和应用软件开发中的软件体系结构和设计研究和应用1. 引言软件体系结构和设计是软件开发过程中的重要环节，它们起着指导和规范开发过程、减少系统错误和故障的作用。
本文将介绍软件体系结构和设计的概念、研究内容和应用情况。
2. 软件体系结构软件体系结构是软件系统的整体结构和组件之间的关系，它包括了系统的组织方式、组件的职责和关系、系统的行为和性能特性等。
软件体系结构的设计需要考虑系统的可扩展性、灵活性、可维护性、可重用性等方面的要求。
常见的软件体系结构模式有分层结构、客户端-服务器结构、发布订阅结构等。
3. 软件设计软件设计是指根据软件功能和需求对软件进行分析、概念化、详细设计和建模的过程。
在软件设计阶段，开发人员需要确定系统的模块划分、接口设计、算法设计等。
良好的软件设计能够提高系统的可维护性、可理解性和可扩展性。
常用的软件设计方法有结构化设计、面向对象设计和面向服务设计。
4. 软件体系结构和设计的研究内容软件体系结构和设计的研究内容主要包括以下几个方面：(1) 组织和管理软件系统：研究如何将系统划分为若干模块，并定义模块之间的关系和接口。
(2) 软件体系结构模式：研究常用的软件体系结构模式，如面向对象、分布式、并行等，以及它们的特点和适用领域。
(3) 软件设计原则和方法：研究通用的软件设计原则和方法，如高内聚低耦合、单一职责原则、开闭原则等，以及如何根据具体需求选择合适的设计方法。
(4) 软件设计模式：研究常用的软件设计模式，如单例模式、工厂模式、观察者模式等，以及它们的应用场景和使用方法。
(5) 软件质量保证：研究如何通过软件体系结构和设计来保证系统的质量，包括性能、可靠性、安全性等方面的要求。
5. 软件体系结构和设计的应用情况软件体系结构和设计的研究成果在实际软件开发中得到了广泛应用。
它们对于大型软件系统的开发和维护起到了重要的指导作用。
比如，在分布式系统开发中，研究人员通过软件体系结构和设计的方法来解决系统的可扩展性、容错性等问题；在移动应用开发中，研究人员通过软件设计模式和原则来提高应用的用户体验和性能。
软件体系结构知识总结
第一部分-------填空，选择，判断1．软件工程三个要素：方法、工具和过程2．软件元素：程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需求分析文档3．构件分类：关键字分类刻画分类法和超文本组织法4．软件体系结构技术反战经历四个阶段（1）无体系结构设计阶段----以汇编语言进行小规模应用程序开发（2）萌芽阶段-----以控制流图和数据流图构成软件结构为特征（3）初期阶段-----出现了从不同侧面描述系统的结构模型，UML（4）高级阶段-----描述系统的高层抽象结构，出现“4+1”模型5．软件体系结构模型：结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。
6．“4+1”视图模型从五个不同的视角，包括逻辑试图，进程试图，物理视图，开发视图和场景视图来描述软件体系结构。
逻辑视图主要支持系统的功能需求，是系统提供给最终用户的服务。
通过抽象，封装和继承，可以用对象模型来代表逻辑视图，用类图来描述逻辑视图；开发视图也称模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理，主要考虑软件内部的需求，如软件开发的容易性、软件的重用等，通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述,提供给编程人员的；进程视图侧重于系统的运行特性，主要关注非功能性的需求，如系统的性能和可用性。
进程视图强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力管道和过滤器风格、客户/服务器风格等适合进程视图，提供给系统集成人员的；物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上，它通常考虑系统性能、规模、可靠性等，解决系统拓扑结构、系统安装、通信问题,提供给系统工程人员的。
而场景是那些重要系统活动的抽象，它使四个视图有机联系起来，是最重要的需求抽象，它可以帮助设计者找到系统结构的构件和他们之间的作用关系。
总之，逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构，而进程视图和物理视图描述系统的动态结构。
软件体系结构的核心模型由五中元素组成：构件、连接件、配置、端口和角色。
7. 软件体系结构的核心模型由五中元素组成：构件、连接件、配置、端口和角色。
信息系统集成专业技术知识
2、验证过程
3、确认过程
4、评审过程
5、审计过程
掌握
20 /87
第3讲 信息系统集成专业技术知识
P.89
3.3 软件工程
3.3.5 软件配置管理
➢软件配置管理（Software Configuration Management， SCM）是一种标识、组织和控制修改的技术， 其目的是使错误降为最小并最有效地提高生产 效率。
➢软件工程管理集成了过程管理和项目管理，包括 启动和范围定义、项目计划、实施、评审和评价、 关闭和工程度量等6个方面。
掌握
26 /87
第3讲 信息系统集成专业技术知识
P.92
3.4 面向对象系统分析与设计
3.4.1 基本概念
➢传统的结构化方法学适合需求比较确定的应用领域， 实际上，系统的需求往往是变化的，而且用户对系统 到底要求些什么也不是非常清楚。
掌握
24 /87
第3讲 信息系统集成专业技术知识
P.90
3.3 软件工程
3.3.6 软件开发环境
✓软件开发工具是用于辅助软件生命周期过程的基 于计算机的工具。工具的种类包括支持单个任务的 工具以及囊括整个生命周期的工具。
✓主要的9个软件开发工具有：需求工具、设计工具、 构造工具、维护工具、配置工具、工程管理工具、 工程过程工具、软件质量工具等。
P.81
3.1 信息系统集成简述
1、信息系统集成概念 ✓信息系统集成：指将计算机软件、硬件、网络通信等 技术和产品集成成为能够满足用户特定需求的信息系统， 包括总体策划、设计、开发、实施、服务及保障。
✓信息系统集成的4个显著特点：
需求引导 全面的解决方案、软件是核心 完整系统 技术是核心、管理和服务是保障
软件体系结构应用
PART 02
典型软件体系结构分析
分层式体系结构
表示层
01
负责用户界面的展示和交互，接收用户输入并显示输出结果。
业务逻辑层
02
处理应用程序的核心功能和业务逻辑，包括数据验证、计算和
业务规则的实施等。
数据访问层
03
负责与数据库或其他数据源进行交互，执行数据的增删改查等
操作。
客户端-服务器体系结构
WENKU DESIGN
WENKU DESIGN
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
软件体系结构应用
WENKU DESIGN
WENKU DESING
https://
CATALOGUE
目 录
• 软件体系结构概述 • 典型软件体系结构分析 • 软件体系结构设计与实现方法 • 案例分析：成功应用软件体系结构实践分享 • 挑战与未来发展趋势预测
安全性增强
随着网络安全风险的增 加，未来的软件体系结 构将更加注重安全性设 计，采用先进的加密技 术和安全防护措施。
云原生与微服务
云原生和微服务将继续 在未来软件体系结构中 占据重要地位，提高系 统的可扩展性和可维护 性。
未来发展趋势预测及建议
跨平台兼容性
为了满足不同设备和平台的需 求，未来的软件体系结构将更
框架选择 根据项目需求、技术栈和开发团 队经验等因素，选择合适的框架， 如Spring、Django、React等。
版本管理与兼容性 关注框架版本更新情况，确保项 目代码与最新版本的框架兼容。
定制化开发 在选定框架的基础上，根据项目 特点和需求进行定制化开发，包 括扩展框架功能、优化性能等。
框架与自定义代码整合 确保自定义代码与框架良好整合， 遵循框架的编程规范和最佳实践。
软件工程导论(第六版)张海藩 牟永敏课后习题答案.
第一章一、什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。
它包括两方面：如何开发软件，已满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断增长的已有软件。
软件危机的典型表现：(1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。
常常出现实际成本比估算成本高出一个数量级、实际进度比计划进度拖延几个月甚至几年的现象。
而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量。
这些都降低了开发商的信誉，引起用户不满。
(2) 用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。
(3) 软件产品的质量往往是靠不住的。
(4) 软件常常是不可维护的。
(5) 软件通常没有适当的文档资料。
文档资料不全或不合格，必将给软件开发和维护工作带来许多难以想象的困难和难以解决的问题。
(6) 软件成本、软件维护费在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。
(7) 开发生产率提高的速度远跟不上计算机应用普及的需求。
软件危机出现的原因：(1) 来自软件自身的特点：是逻辑部件，缺乏可见性；规模庞大、复杂，修改、维护困难。
(2) 软件开发与维护的方法不当：忽视需求分析；认为软件开发等于程序编写；轻视软件维护。
(3) 供求矛盾将是一个永恒的主题：面对日益增长的软件需求，人们显得力不从心。
二、假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图1.1给手下的软件工程师们观看，告诉他们及时发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清楚它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢？”应该怎么反驳他？答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改，不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”是在引入变动，当然付出的代价更高。
软件体系结构考试习题集含答案样本
1.面向对象办法优势体当前（ABD ）A．简化软件开发过程B．支持软件复用C．提高软件运营效率D．改进软件构造2.顾客界面设计中三条“黄金规则”是（ABC ）A．使系统处在顾客控制之中B．减少顾客记忆承担C．保持界面一致性D．保证顾客易学性E．顾客界面分析和设计过程是迭代, 其中涉及活动是（ABCD ）F．顾客、任务以及环境分析和建模G．界面设计H．界面实现I．界面确认3.界面确认需要注意三个方面（ABC ）A．界面对的完毕了顾客任务, 适应顾客任务变化B．易学性和易用限度C．顾客接受限度D．顾客习惯4.顾客界面分析时普通采用信息获取方式涉及（ABCD ）A．顾客会谈B．销售人员信息采集C．市场分析D．顾客支持人员信息收集5.（C ）把完毕一种特定功能动作序列抽象为一种过程名和参数表A．数据抽象B．动作抽象C．过程抽象D．类型抽象6.（A）把一种数据对象定义抽象为一种数据类型名A．数据抽象B．动作抽象C．过程抽象D．类型抽象7.软件体系构造设计需要考虑如下（ABCD ）A．合用性B．构造稳定性C．可扩展性D．可复用性8.模块设计时应当考虑（AB ）A．模块功能独立B．模块信息隐藏C．模块接口简朴D．模块实现简朴9.一种完整软件设计重要活动涉及有（ABCD ）A．体系构造设计B．界面设计C．模块/子系统设计、D．数据模型、过程/算法设计等E．模块化是指把一种复杂问题分割成若干个可管理小问题后, 更易于理解, 模块化正是以此为根据, 在划分模块过程中应当考虑到（ABC ）F．模块可分解性、可组装型G．模块可理解性、持续性、H．模块保护1.尽量低分割模块, 使得问题难度降到最2.什么是软件工程？构成软件工程要素是什么？3.软件工程是将系统化、规范、可度量办法应用于软件开发、运营和维护过程, 即将工程化应用于软件开发和管理之中, 对所选办法研究。
软件工程要素由办法、工具和过程构成。
办法支撑过程和工具, 而过程和工具增进办法学研究。
软件体系结构
1、MVC（模型-视图-控制）：针对用户界面 模型：核心数据封装、逻辑和功能的计算，它独立于具体的界面表达和输入/输出操作。 视图：把模型数据等信息以特定形式展示给用户。 控制：处理用户与软件的交互操作。它接受用户的输入，将输入反馈给模型，进而实现对模 型的计算控制，是使模型和视图协调工作的部件。
2、软件重用的定义 软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程。 可重用软件元素越大，重用粒度越大。
7、基于事件的隐式调用的定义 基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程，而是触发或广播一个或多个事 件。系统中的其它构件中的过程在一个或多个事件中注册，当一个事件被触发，系统自动调 用在这个事件中注册的所有过程，这样，一个事件的触发就导致了另一个模块中过程的调用。
8、基于事件的隐式调用的优缺点 优点： （1）为软件重用提供了强大的支持。 （2）为系统带来了方便。
end Attendห้องสมุดไป่ตู้e;
16、C2 对体系结构的描述 architecture MeetingScheduler is
conceptual_components Attendee;ImportantAttendee;MeetingInitiator;
connector connector MainConn is message_filter no_filtering; connector AttConn is message_filter no filtering; connector ImportantAttConn is message_filter no filtering;
软件工程导论第五版复习重点(必考题)
（最后部分为每年必考题）第一章1. .软件工程的定义：软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理开发软件的工程。
它借鉴传统工程的原则、方法，以提高质量，降低成本为目的.2. 软件危机的概念：软件危机是指计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重的问题。
3. 产生软件危机的原因：(1) 开发人员方面，对软件产品缺乏正确认识，没有真正理解软件产品是一个完整的配置组成。
造成开发中制定计划盲目、编程草率，不考虑维护工作的必要性。
(2) 软件本身方面，对于计算机系统来说，软件是逻辑部件，软件开发过程没有统一的、公认的方法论和规范指导，造成软件维护困难。
(3) 尤其是随着软件规模越来越大,复杂程度越来越高,原有软件开发方式效率不高、质量不能保证、成本过高、研制周期不易估计、维护困难等一系列问题更为突出，技术的发展已经远远不能适应社会需求。
4. 面向对象方法学的四个要点：1.把对象作为融合了数据及在数据上的操作行为的统一的软件构件2.把所有对象都划分成类3.按照父类（或称为基类）与子类（或称为派生类）的关系，把若干个相关类组成一个层次结构的系统（也称为类等级）。
4.对象彼此间仅能通过发送消息互相联系。
5. 软件生命周期：软件定义（问题定义，可行性研究，需求分析）、软件开发（总体设计，详细设计，编码，单元测试，总体测试）、运行维护（持久地满足用户的需要）6. 瀑布模型，快速原型模型，增量模型，螺旋模型，喷泉模型，概念.方法.优缺点.区别。
7. 微软过程把软件生命周期划分为成5个阶段：规划阶段，设计阶段，开发阶段，稳定阶段，发布阶段。
第二章1.可行性包括：技术可行性，经济可行性，操作可行性。
2. 系统流程图是概括地描绘物理系统的传统工具。
它的基本思想是用图形符号以黑盒子形势描绘组成系统的每个部件（程序，文档，数据库，人工过程等）。
系统流程图表达的是数据在系统各部件之间流动的情况，而不是对数据加工处理的控制过程，因此尽管系统流程图的某些符号和程序流程图的符号形式相同，但是它却是物理数据流图而不是程序流程图。
精品PPT课件--第9章软件体系结构与设计模式
9.1 软件体系结构的基本概念
• 体系结构的重要作用
体系结构的重要作用体现在以下三个方面 ： （1）体系结构的表示有助于风险承担者（项目干系
层次结构具有以下优点: （1）支持基于抽象程度递增的系统设计，使设计者可以把
一个复杂系统按递增的步骤进行分解。 （2）支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交
互，因此，功能的改变最多影响相邻的内外层。
9.2 典型的体系结构风格
（3）支持复用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的 不同实现可以交换使用。这样，就可以定义一组标准 的接口，从而允许各种不同的实现方法。
9.1 软件体系结构的基本概念
2．风格
风格是带有一种倾向性的模式。同一个问题可以有不同 的解决问题的方案或模式，但我们根据经验，通常会强烈 倾向于采用特定的模式，这就是风格。
每种风格描述一种系统范畴，该范畴包括： （1）一组构件（如数据库、计算模块）完成系统需要的某
种功能； （2）一组连接件，它们能使构件间实现“通信”、“合作”
个对象的表示，而不影响其他对象。 （2）设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互
的代理程序的集合。
9.2 典型的体系结构风格
其缺点如下: （1）为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行
交互，必须知道对象的标识。只要一个对象的标识 改变了，就必须修改所有其他明确调用它的对象。 （2）必须修改所有显式调用它的其他对象，并消除由此 带来的一些副作用。例如，如果A使用了对象B，C 也使用了对象B，那么，C对B的使用所造成的对A 的影响可能是料想不到的。
【软件体系结构】 复习
第一章1. 体系结构发现、演化、重用体系结构发现解决如何从已经存在的系统中提取软件的体系结构，属于逆向工程范畴。
由于系统需求、技术、环境、分布等因素的变化而最终导致软件体系结构的变动，称之为软件体系结构演化。
体系结构重用属于设计重用，比代码重用更抽象。
由于软件体系结构是系统的高层抽象，反映了系统的主要组成元素及其交互关系，因而较算法更稳定，更适合于重用。
2.基于软件体系结构的软件开发方法：问题定义—>软件需求—>软件体系结构—>软件设计—>软件实现3.评价软件体系结构的方法权衡分析方法（ATAM方法），软件体系结构分析方法（SAAM方法）,中间设计的积极评审（ARID方法）第二章1. 建模结构模型：研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
以体系结构的构件，连接件和其他概念来刻画结构。
并力图通过结构来反映系统的重要语义内容。
框架模型：与结构模型类似，但不太侧重细节，而侧重于整体结构。
动态模型：是对结构和框架模型的补充，研究系统大颗粒的行为性质。
过程模型：研究构造系统的步骤和过程，结构是遵循某些过程脚本的结果。
功能模型：认为体系结构是由一组功能构件按层次组成，下层向上层提供服务。
功能模型可以看作是一种特殊的框架模型。
4+1视图模型：逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图逻辑视图主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务。
在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象，这些抽象主要来自问题领域。
这种分解不但可以用来进行功能分析，而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。
在面向对象技术中，通过抽象、封装和继承，可以用对象模型来代表逻辑视图，用类图来描述逻辑视图开发视图通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述。
进程视图侧重于系统的运行特性，主要关注一些非功能性的需求。
物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上。
逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构，而进程视图和物理视图描述系统的动态结构。
软件体系结构
1、软件体系结构的定义Kruchten指出，软件体系结构有四个角度，他们从不同方面对系统进行描述:概念角度描述系统的主要构件及它们之间的关系；模块角度包含功能分解与层次结构；运行角度描述了系统的动态结构；代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织。
2、SOA：即Service-oriented-architecture，面向服务架构。
它是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些业务之间定义良好的借口和契约联系起来。
借口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立与实现服务的硬件平台，操作系统和编程语言。
这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
3、C/S：即客户机/服务器网，Client/Server.在C/S中服务器是网络的核心，而客户机是网络的基，客户机依靠服务器获得所需要的网络资源，而服务器为客户机提供网络必须的资源。
4、质量属性：就是系统在生命周期过程中所表现出的各种特征。
5、软件体系结构的风格：软件体系结构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。
体系结果风格定义了一个系统家族，即定义一个词汇表和一组约束。
词汇表中包含一些构件和连接类型，而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接组合起来的。
6、软件体系结构描述语言（ADL）：是在底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。
基于底层语义的工具为体系结构的表示、分析、演化、细化、设计过程等提供支持。
这三个基本元素是：构件、连接件、体系结构配置。
7、Web服务：是使用标准技术在INTERNET上运行的商务流程，它可以使用标准的INTERNET协议，将功能纲领性的体现在INTERNET和INTRANTE。
8、基于体系结构的软件过程：是在体系结构指导下的软件开发过程。
首先设计体系结构，软件系统的开发过程可描述为软件的演化与组装过程。
具体过程可分化为体系结构的需求、设计、文档化、复审、实现、演化等6个过程。
软件工程分方向介绍
【软件工程分方向】一些介绍 方向之一：软件开发 与测试方向 【培养目标】：本专 业方向培养掌握计算机科学的基础理论和 和技能以及一定的 应用领域知识，掌握主流软件技术、主流 析、架构、设计和编程能力，能够熟练运用软件工程的思 中大型软件系 统，具有一定的项目管理知识与能力、工 强的外语应用 交流能力、创新意识、竞争和团队精神以 息化的高素 质、实用型软件专门人才。
本方向毕业生 发、软件测试及软件工程管理等工作，也可在教育 单位从事软件相关工作。
【主干学科】：计算 【主要课程】：计算 结构与算法、计算机 机交互的软件工程方 质量保证与测试、基 开发。
【主要实践性教学环 基于开源代码的应用 实训、企业实习与毕 方向之二：数字媒体 【培养目标】：本专 软件工程和数字媒体 软件工程领域扎实的专业知 平台与工具，具有较强的系 想和方法设计、开发、维护 程实践能力及工业实践经历； 及优良的职业道德，服务于 识 统分 和管理 具有较 全社会信 主要在软件企业、科研部门 单位、事业单位、技术和行从事软件开 政管理部门等 机科学与技术、软件工程 机科学导论、C 语言程序设计、离散数学、面向对象程序 组成原理、计算机网络、操作系统、数据 法、软件代码开发技术、软件需求分析、 设计、数据 库原理、软件工程基础、人 软件设计与体系结构、软件 于开源代码的 Web 应用开发、.NET 框架程序设计、J2EE 架构与应用节】：程序设计实训、数据结构与算法课 项目实训、操作系统课程设计、软件设计 业设计（论文）等。
技术方向 业方向培养在数字媒体技术领域具有良好 技术的基本理论和知识，受到软件工程的 程设计、数据库课程设计、 与开发项目实训、工程项目 发及媒体内容制作 方法、工具和技术，具有良好的美术基础 事动画设计、数字媒体类软件系统的分析、设计和维护等 力，具有团队协作精神、技术创新能力和市场开拓能力 质复合型软件人才。
软件体系结构
一. 软件体系结构（架构）软件体系结构的定义通常，软件体系结构通常被称为架构，指可以预制和可重构的软件框架结构。
架构尚处在发展期，对于其定义，学术界尚未形成一个统一的意见，而不同角度的视点也会造成软件体系结构的不同理解。
比如，ANSI/IEEE 610.12-1990软件工程标准词汇对于体系结构定义是“体系架构是以构件、构件之间的关系、构件与环境之间的关系为内容的某一系统的基本组织结构以及知道上述内容设计与演化的原理(principle)”；而Garlan & Shaw模型的基本思想是：软件体系结构={构件(component),连接件(connector)，约束(constrain)}。
对于软件项目的开发来说，一个清晰的软件体系结构是首要的。
传统的软件开发过程可以划分为从概念到实现的若干个阶段，包括问题定义、需求分析、软件设计、软件实现及软件测试等。
软件体系结构的建立就位于需求分析之后，软件设计之前。
在建立软件体系结构时系统设计师主要从结构的角度对整个系统进行分析，选择恰当的构件（Component）、构件间的相互作用以及它们的约束，最后形成一个系统框架（Framework）以满足用户的需求，为软件设计奠定基础。
软件体系结构风格软件体系结构设计的一个核心问题是能否使用重复的体系结构模式，即能否达到结构级的软件重用。
也就是说，能否在不同的软件体系中，使用同一体系结构。
基于这个目的，学者们开始研究和实践软件体系结构的风格问题。
软件体系结构风格（Software Architecture Style）是描述某一特定应用领域系统组织方式的惯用模式。
它反映了领域中众多系统所有的结构和语义特性，并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。
对软件体系结构风格的研究和实践促进了对设计的复用，一些经过实践证明的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。
体系结构风格的不变部分使不同的系统可以共享一个实现代码。
软件设计与体系结构教案-概述说明以及解释
软件设计与体系结构教案-范文模板及概述示例1:软件设计与体系结构教案引言：软件设计与体系结构是计算机科学和软件工程领域的重要学科，它涉及到软件系统的设计和开发过程中如何构建有效的软件结构和体系架构。
本文将介绍一份软件设计与体系结构的教案，旨在帮助教师教授相关的知识和技能。
一、教学目标：1. 了解软件设计和体系结构的概念和基本原理。
2. 掌握软件设计和体系结构的常用方法和技术。
3. 能够应用所学知识设计和实现一个简单的软件系统。
4. 培养学生的团队协作和项目管理能力。
二、教学内容：1. 软件设计基础：- 软件设计概述- 软件开发生命周期- 需求分析与规格说明- 软件设计原则和准则2. 软件体系结构：- 概述和定义- 模块化和分层设计- 客户端-服务器架构- 分布式系统设计- 微服务架构- 云计算和大数据处理3. 软件设计模式：- 设计模式概述- 创建型模式：工厂模式、单例模式等- 结构型模式：适配器模式、装饰者模式等- 行为型模式：观察者模式、策略模式等4. 软件设计工具和环境：- UML建模工具- 代码编辑器和集成开发环境- 版本控制工具三、教学方法：1. 授课讲解：教师通过授课讲解软件设计和体系结构的基本概念和原理，引导学生理解和掌握相关知识。
2. 实例分析：教师提供一些实际的软件系统案例，帮助学生分析和理解不同的软件设计和体系结构方法。
3. 小组讨论：学生分组进行讨论和合作，在教师的引导下，通过讨论和交流来完成一些案例分析和设计任务。
4. 实践项目：要求学生团队合作，根据所学知识设计和实现一个简单的软件系统，并撰写相关的设计文档和报告。
四、教学评估：1. 课堂参与和问题解答：评估学生对教学内容的理解和掌握程度。
2. 小组讨论和案例分析报告：评估学生在小组讨论和实例分析中的合作和表现。
3. 软件系统设计和实现：评估学生团队合作和项目管理能力，以及对软件设计和体系结构的应用能力。
五、教学资源：1. 教科书：提供相关的软件设计和体系结构教材。
面向过程、面向对象、面向组件、面向服务软件架构的分析与比较
面向过程、面向对象、面向组件、面向服务软件架构的分析与比较摘要：软件开发从汇编语言、过程式语言、面向对象、面向组件发展到面向服务，每一步都体现了不断抽象、更加贴近业务实际的发展趋势。
当前软件发展正处于从面向组件思想向面向服务思想的跨越阶段。
本文深入分析了面向过程、面向对象、面向组件、面向服务架构，得出相关的优缺点。
关键字：面向过程，面向对象，面向组件，面向服务1 背景当前，信息系统的发展越来越明显地呈现出以下特征：软件系统越来越庞大，但是软件系统内部组成模块的规模却越来越小；软件系统的功能越来越复杂，但是系统的开放性却越来越好。
信息系统软件正向着不依赖于特定的硬件和操作系统以及具有高度可重用性的方向发展。
在这种情况下，人们对这种大型复杂软件产品的质量和开发速度都有了更严格的要求，传统的开发方法已经难以满足这种需求。
首先，我们来分析一下几种传统的系统开发方法。
1）自底向上法自底向上法出现于早期的计算机管理应用系统，即在进行系统分析和设计时自下而上，先从底层模块做起，然后逐步完成整个系统。
自底向上法使得系统的开发易于适应组织机构真正的需要；有助于发现系统的增长需要，所获得的经验有助于下一阶段的开发，易于控制和管理。
但由于方法的演变性质，自底向上法使系统难以实现其整体性；同时由于系统未进行全局规划，数据一致性和完整性难以保证；而且为了保证系统性能的需求，往往要重新调整，甚至重新设计系统。
2）自顶向下法随着信息系统规划的扩大和对开发经验的总结与归纳，自顶向下的系统分析方法论逐步得到了发展和完善。
自顶向下法要求开发者首先制定系统的总体规划，然后逐步分离出高度结构化的子系统，从上至下实现整个系统。
运用这类方法可以为企业或机构MIS的中期或长期发展规划奠定基础，同时支持信息系统的整体性，为系统的总体规划、子系统的协调和通信提供保证。
但它同样也存在缺点：对系统分析、设计人员要求较高，在大系统中，对下层系统的实施往往缺乏约束力，开发的周期长，系统复杂，成本较高。
2024年学习笔记信息系统项目管理师(第四版)第五章-信息系统工程
第五章-信息系统⼯程1-软件⼯程1.1-架构设计1.软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构件的描述，构件的相互作用（连接体）、指导构件集成的模式以及这些模式的约束组成。
2.软件架构主要研究内容涉及软件架构描述、软件架构风格。
软件架构评估和软件架构的形式化方法等。
3.研究软件架构的根本目的是解决好软件的复用、质量和维护问题。
4.软件架构设计的一个核心问题是能否达到架构级的软件复用，也就是说，能否在不同的系统中使用同一个架构软件。
软件架构风格是描述某一个特定应用领域找那个系统组织方式的惯用模式。
5.通用软件架构：数据流风格、调用/返回风格、独立构件风格、虚拟机风格和仓库风格。
6.数据流风格：包括批处理序列和管道/过滤器两种风格。
7.调用/返回风格包括主程序/子程序、数据抽象和面向对象，以及层次结构。
8.独立构件风格包括进程通信和事件驱动的系统9.虚拟机⻛格包括解释器和基于规则的系统。
10.仓库⻛格包括数据库系统、⿊板系统和超⽂本系统。
11.在架构评估过程中，评估⼈员所关注的是系统的质量属性。
1.2-需求分析1.虚拟机⻛格包括解释器和基于规则的系统。
需求是多层次的，包括业务需求、⽤户需求和系统需求，这三个不同层次从⽬标到具体，从整体到局部，从概念到细节。
2.业务需求：指反映企业或客户对系统⾼层次的⼀个⽬标追求，通常来⾃项⽬投资⼈、购买产品的客户、客户单位的管理⼈员、市场营销部⻔或产品策划部⻔等。
3.⽤户需求：描述的是⽤户的具体⽬标，或者⽤户要求系统能完成的任务，⽤户需求描述了⽤户能让系统来做什么。
4.系统需求：是指从系统的⻆度来说明软件的需求，包括功能需求，⾮功能需求和设计约束。
5.质量功能部署QFD是⼀种将⽤户要求转化成软件需求的技术，其⽬的是最⼤限度地提升软件⼯程过程中⽤户的满意度。
为了达到这个⽬标，QFD将需求分为三类，分别是常规需求、期望需求和意外需求。
6.需求过程主要包括需求获取、需求分析、需求规格说明书编制、需求验证与确认等。
信息系统项目管理师(软考高级)2019年5月信息系统项目管理师考试真题解析
2019年5月信息系统项目管理师考试真题解析1、RFID射频技术多应用于物联网的（1）。
A、网络层B、感知层C、应用层D、传输层【难度系数】低【心得感受】必须掌握。
【答案】B【解析】考查的是物联网的相关知识，必须掌握。
射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。
用排除法，射频识别是一种无线通信技术，不属于OSI7层协议中，应属于感知层。
2、智慧城市建设参考模型的（2）利用SOA（面向服务的体系架构）、云计算、大数据等技术，承载智慧应用层中的相关应用，提供应用所需的各种服务和共享资源。
A、通信网络层B、计算与存储层C、物联感知层D、数据及服务支撑层【难度系数】低【心得感受】必须掌握。
【答案】D【解析】考查的是智慧城市的相关知识，必须掌握。
智慧城市参考模型：(1)物联感知层：提供对城市环境的智能感知能力，通过各种信息采集设备、各类传感器、监控摄像机、GPs终端等实现对城市范围内的基础设施、大气环境、交遥、公共安全等方面信息采集、识别和检测。
(2)通信网络层：广泛互联，以互联网、电信网、广播电视网以及传输介质为光纤的城市专用网作为骨干传输网络，以覆盖全城的无线网络（如WiFi）、移动4G为主要接入网，组成网络通信基础设施。
（3）计算与存储层：包括软件资源、计算资源和存储资源，为智慧城市提供数据存储和计算，保障上层对于数据汇聚的相关需求。
(4)数据及服务支撑层：利用SOA（面向服务的体系架构）、云计算、大数据等技术，通过数据和服务的融合，支撑承载智慧应用层中的相关应用，提供应用所需的各种服务和共享资源。
(5)智慧应用层：各种基于行业或领域的智慧应用及应用整合，如智慧交通、智慧家政、智慧剩区、智慧社区、智慧政务、智慧旅游、智慧环保等，为社会公众、企业、城市管理者等提供整体的信息化应用和服务。
3、在信息系统的生命周期中，开发阶段不包括（3）。
面向模式的软件体系架构
模式描述
名称：模式的名称和一个简短的摘要 别名：模式的其他名称，如果知道的话 例子：用来说明问题存在和需要模式的一个真实世界的例子 语境：模式可以应用的情形
问题：模式解决的问题，包括其相关强制条件的讨论
解决方案：以该模式为基础的基本解决方案原理 结构：模式结构方面的详细的规格说明 动态特性：描述模式运行期间行为的典型场景
参考：《Design Principles and Design Patterns》, Robert C. Martin /resources/articles/Principles_and_Patterns.pdf
面向对象设计原则（1） - SOLID
Adapter_Object Bridge Composite Decorator Facade Flyweight Proxy
行为型 Interpreter Template Method Chain of Responsibility Command Iterator Mediator Memento Observer State Strategy Visitor
子类必须能够替换它们的基类（IS-A）；如果调用的是父类的话，那么换成子类也 完全可以运行
接口隔离原则（ISP, Interface Segregation Principle）
每一个接口应该是一种角色；多个客户特定的接口强于一个通用目的的接口，不应 该强迫客户程序依赖它们不用的方法
面向对象设计原则（2）
实现：实现模式的指南
已解决的例子：针对解决没有包括在上述小节中例子的一些重要方面讨论 变体：模式变体或特例的简短描述 已知使用：从已存在的系统中给出模式使用的例子 效果：模式提供的优点和模式存在的潜在不足 参见：参考那些解决相似问题的模式，并且参考其他一些模式，有助细化
软件工程导论(第六版)张海藩-牟永敏课后习题答案
第一章一、什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。
它包括两方面：如何开发软件，已满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断增长的已有软件。
软件危机的典型表现：(1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。
常常出现实际成本比估算成本高出一个数量级、实际进度比计划进度拖延几个月甚至几年的现象。
而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量。
这些都降低了开发商的信誉，引起用户不满。
(2) 用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。
(3) 软件产品的质量往往是靠不住的。
(4) 软件常常是不可维护的。
(5) 软件通常没有适当的文档资料。
文档资料不全或不合格，必将给软件开发和维护工作带来许多难以想象的困难和难以解决的问题。
(6) 软件成本、软件维护费在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。
(7) 开发生产率提高的速度远跟不上计算机应用普及的需求。
软件危机出现的原因：(1) 来自软件自身的特点：是逻辑部件，缺乏可见性；规模庞大、复杂，修改、维护困难。
(2) 软件开发与维护的方法不当：忽视需求分析；认为软件开发等于程序编写；轻视软件维护。
(3) 供求矛盾将是一个永恒的主题：面对日益增长的软件需求，人们显得力不从心。
二、假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图1.1给手下的软件工程师们观看，告诉他们及时发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清楚它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢？”应该怎么反驳他？答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改，不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”是在引入变动，当然付出的代价更高。
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中 分 号ｔ Ｐ１ 田 类 ３ Ｔ １
管 理领 域 面 向 方 面软 件 体 系结构 及 软件 过程
王 斌 ，盛津芳 ， 卫华 桂
（ 中南大学信息科 学与工程学院软件系 ，长 沙 ４０ ８） １０ ３ 摘 要 ：软件体系结构设计是构建大型管理领 域系统的关键步骤 ，同时面向方面的软件开发 已成 为解决软件 复杂性的有效方法 。该文基于
［ ｓｒｃｌ Ｓ ｆ ｒｅａｃ ｉ ｃ ｒ ｅｉｎｂ ｃ ｍｅ ｅ ｔｐｏ ｕｌｉｇｌ ｇ， ｏ ｌｘｍａａ ｅ ｎ ｏ ｉ ｓｅｉｃ ｓｓ ｍ， ｕｈ ａ ｕ ｎ Ａｂｔａ ｔ ｏ ｗａ ｈｔ ｔ ｅｄ ｓ ｅｏ ｓａｋ ｙｓｅ ｆｂ ｉ ｎ ａ ｅ ｃ ｍｐｅ ｎ ｇｍｅｔｄ ｍａｎ ｐ ｃｆ ｙ ｔ ｓｃ ｓ ｍａ ｔ ｒ ｅｕ ｇ ｄ ｒ ｉ ｅ ｈ
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第 ３ 卷 第 １ 期 ３ ５
Ｖ１ ３ ｏ． ３
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２０ ０７年 ８ 月
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Ｎｏ １ ．５
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软件技术与数据库 ・ 源自关健诃 ：关注点视 图；面向方面；领域软件体系结构 ；管理业务支持平台 ；软件演化
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面 向方面软件开发方法提 出了管理领 域系统建设 的 “＋”关注点视 图，针对 “＋ ”关注点视 图提 出了面向管理领域、基于 服务实现的面 ４１ ４１ 向方面软件体系结构 。基于该软件体系结构开发 的管理 业务支持平台及其支持下 的软件开 发过程可以缩短软件开发周期 ，改善软件 一致性
和可维护性 ，使软件具有更好 的演化能力 。
Ｗ ＡＮＧ ｎ Ｓ Ｂｉ ， ＨＥＮＧ ｉ－ａ ｇ ＧＵＩＷ ｅ・ ｕ Ｊｎ ｆ ｎ ， ｉ ａ ｈ
（ ｐ． ｆ ｏｔ ｒ， ｌ ｇ ｆｎｏｍａ ｏ ｃｅｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｃ ｎｒｌ ｏ ｔ ｉｅｓ ｙＣ ａｇｈ １０ ３ Ｄｅｔｏ ｆ ｅＣｏｌ ｅｏ ｆｒ ｔ ｎＳ ｉｎ ｅ ｄＥ ｇｎ ｅｉ ， ｅ ｔ ｕｈＵｎｖｒｉ ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ） Ｓ ｗａ ｅ Ｉ ｉ ａ ｎ ａＳ ｔ