软件构架实践教案精选版
软件架构课程设计
软件架构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解软件架构的基本概念，掌握常见软件架构模式及其特点。
2. 学会分析软件需求，并能根据需求选择合适的架构模式进行设计。
3. 了解软件架构的评估方法和原则，能够对现有软件架构进行简单分析。
技能目标：1. 培养学生运用软件架构知识解决实际问题的能力，提高软件设计水平。
2. 提高学生的团队协作能力，学会在团队中沟通、协作完成软件架构设计。
3. 培养学生运用相关工具和技术进行软件架构可视化表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对软件架构设计的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 增强学生的责任感，使其认识到软件架构在软件开发过程中的重要性。
3. 培养学生严谨、认真、客观的科学态度，提高学生的创新意识和实践能力。
课程性质分析：本课程为计算机科学与技术专业高年级学生的专业核心课程，旨在帮助学生掌握软件架构的基本知识，提高软件设计能力。
学生特点分析：学生具备一定的编程基础和软件工程知识，具有较强的学习能力和实践能力，但可能对软件架构的理论知识和实际应用存在一定程度的陌生感。
教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 强化团队合作，培养学生的沟通协调能力。
3. 通过课程学习，使学生能够独立完成中小型软件架构设计任务，为后续软件开发课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 软件架构基本概念：包括软件架构的定义、作用、分类及发展趋势。
教材章节：第一章 软件架构概述2. 常见软件架构模式：介绍分层架构、客户端-服务器架构、微服务架构、事件驱动架构等，分析各自特点及应用场景。
教材章节：第二章 软件架构模式3. 软件架构设计方法：讲解基于需求的软件架构设计方法，包括需求分析、架构风格选择、架构设计及评估。
教材章节：第三章 软件架构设计方法4. 软件架构评估与优化：介绍软件架构评估方法、原则，探讨如何优化现有软件架构。
教材章节：第四章 软件架构评估与优化5. 软件架构可视化：讲解软件架构可视化方法，如UML图、架构图等，以及相关工具的使用。
软件架构设计及实践
软件架构设计及实践【引言】当我们谈论软件架构时，我们谈论的是一个系统的骨架和组织方式。
软件架构被认为是开发过程中至关重要的组成部分，因为它不仅限定了一个系统的组成部分，还决定了系统的性能和功能。
软件架构是一个复杂的概念，需要深入了解以设计并开发优秀的程序。
本文将讨论软件架构设计及实践。
【什么是软件架构？】软件架构是一个系统的基础框架，它的目的是提供一个适当的组织、逻辑结构和设计模式，以便在不同的情况下满足不同的需求。
软件架构应该被设计成具有高可靠性、可维护性、可扩展性和可重用性。
通过软件架构的设计和实现，我们可以确保系统满足以下要求：1. 可靠性：保证一个系统能够正常运行和处理预期的功能。
2. 可维护性：实现一个系统的能力以及随着时间的推移使其易于维护和升级。
3. 可扩展性：扩展一个系统的能力，以适应未来的需求变化。
4. 可重用性：重复使用现有的程序，从而减少开发时间和成本。
【软件架构设计的步骤】软件架构设计的第一步是确定系统的需求，这些需求应该涵盖所有的业务需求、功能需求和非功能需求。
然后应该设计一个初步的架构，以包含系统的不同组成部分和子系统。
接下来，需要继续完善架构，包括处理数据流、处理事件等细节。
软件架构设计的第二步是选择需要使用的技术和工具。
这些工具和框架应该符合业务需求和系统的要求。
选择一个适合的开发平台可以大大提高开发速度和质量。
例如，使用MVVM开发模式就可以大大减少在开发期间出现的错误。
软件架构设计的第三步是实现设计。
实现设计过程中的一个重要方面是代码重构。
重构可以帮助我们清理代码、减少代码冗余以及提高代码质量。
代码重构并不是一次性的过程，它应该是一个持续不断的过程，以确保代码的可维护性和可扩展性。
【软件架构实践】软件架构设计不是一成不变的，它需要根据业务需求和系统的发展而不断改进和优化。
以下是一些最佳实践，可以帮助我们在软件架构设计和实现中取得成功。
1. 模块化设计：将系统分解成小的、互相独立的部分，这些部分之间的依赖性应该最小化。
软件项目实践教学大纲(3篇)
第1篇一、课程概述本课程旨在通过实践教学，使学生掌握软件项目开发的流程、方法和技巧，提高学生的实际操作能力和团队协作能力。
课程内容主要包括需求分析、系统设计、编码实现、测试与部署等环节，通过模拟实际项目，让学生在实践中学习和提高。
二、教学目标1. 理解软件项目开发的基本流程和规范。
2. 掌握需求分析、系统设计、编码实现、测试与部署等基本技能。
3. 提高团队协作能力，培养良好的沟通与沟通技巧。
4. 增强学生的实际操作能力，提高软件项目的开发效率和质量。
5. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
三、教学内容1. 项目背景与需求分析- 项目背景介绍- 需求分析的方法与技巧- 用户需求调研与分析- 需求规格说明书编写2. 系统设计- 系统架构设计- 数据库设计- 界面设计- 系统功能模块划分3. 编码实现- 编程语言与开发环境- 代码规范与编程风格- 代码复用与模块化设计- 异常处理与调试技巧4. 测试与部署- 单元测试与集成测试- 性能测试与安全性测试- 部署策略与部署流程- 故障排除与维护5. 团队协作与项目管理- 团队组建与分工- 沟通与协作工具- 项目进度管理与监控- 项目风险管理6. 案例分析与实战演练- 常见软件项目案例分析- 实战项目开发与实施- 项目成果展示与答辩四、教学安排1. 理论教学：共8周，每周2学时，共计16学时。
2. 实践教学：共12周，每周4学时，共计48学时。
3. 综合实践项目：共4周，每周8学时，共计32学时。
五、教学方法1. 讲授法：系统讲解软件项目开发的理论知识。
2. 案例分析法：通过分析实际项目案例，使学生了解项目开发的流程和技巧。
3. 实践操作法：让学生动手实践，掌握软件项目开发的技能。
4. 团队协作法：通过团队项目，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
5. 答疑解惑法：针对学生在实践过程中遇到的问题，进行解答和指导。
六、考核方式1. 平时成绩：占30%，包括课堂表现、实践操作、团队协作等。
软件架构设计与实践
软件架构设计与实践软件架构是指软件系统的结构，包括软件系统中各个组成部分之间的关系和交互方式。
软件架构设计是指在开发阶段合理地确定软件系统的架构，保证软件系统具有良好的可扩展性、可维护性、可重用性和稳定性等特性。
本文从软件架构设计的理念和实践出发，探讨如何进行软件架构设计与优化。
一、软件架构设计理念在软件开发过程中，选择合适的软件架构对于软件系统的成功是至关重要的。
软件架构具有以下重要特点：1.模块化设计。
软件架构应该采用模块化的方式设计，将复杂的软件系统分解成独立、可重用的模块，降低软件系统复杂度，提高系统可维护性。
2.开放式架构。
软件架构应该支持开放式系统设计，能够与其他系统相互交互，与其他系统无缝集成，提高软件系统的灵活性和扩展性。
3.稳定性和可靠性。
软件架构应该保证软件系统具有稳定性和可靠性，能够应对高并发、大数据量、复杂业务逻辑等需求，提高软件系统的性能和效率。
4.易于测试和调试。
软件架构应该支持易于测试和调试，便于系统维护和修复，提高系统可靠性。
二、软件架构设计实践在软件架构设计过程中，需要遵循以下原则：1.需求分析。
在软件架构设计之前，需要进行需求分析，明确软件系统的功能和目标，确定系统的范围和规模。
2.架构风格。
在选择软件架构风格时，需要考虑系统性能、可扩展性、可重用性和可维护性等因素。
不同的架构风格有不同的优劣点，需要根据具体情况选择。
3.分层结构。
软件架构应该采用分层结构设计，将软件系统分为多层，严格控制各层之间的依赖关系，提高软件系统的扩展性和可维护性。
4.模块化设计。
软件架构应该采用模块化的方式设计，将系统分解成独立、可重用的模块，并进行精细化设计和重构，提高系统的可维护性。
5.代码重用。
软件架构应该鼓励代码重用，将常用的代码封装成函数库等形式，降低系统设计的复杂度，提高系统的可维护性。
6.测试和调试。
软件系统应该进行全面、系统的测试和调试，保证系统的质量和稳定性。
测试过程中应该充分利用各种工具，尽可能发现和修复系统中的漏洞和缺陷。
《软件构架设计》实验报告
《软件构架设计》实验报告（Ver 1.0）姓名邓家祥专业软件构架设计班级软113学号119074215指导教师郭玉华安徽工业大学计算机学院2014年11月《软件构架设计》实验指导书一、实验目的：《软件构架设计》是一门理论课程,同时也是一门应用性很强的课程，上机实验对于该课程来讲不仅是加深巩固理论知识的重要环节,也是培养基本开发设计能力的关键。
本实验是结合《软件构架设计》课程的学习而开设的实验。
本实验目的如下：1. 通过上机实验，增强对大规模应用复杂系统软件设计开发的感性认识和实际认识能力；2. 通过实验, 加深对系统构架理论知识的理解；3. 通过实验, 加深对构件理解；4. 通过实验，提高构件设计开发的基本能力；5. 通过实验，提高应用系统的构架设计开发基本能力。
二、适应专业：软件工程专业三、实验学时数：8学时四、实验内容及学时安排：实验一：B/S层次系统结构实验目的：理解构架，构件以及系统结构的关系与区别；学时数：2学时实验内容：1.应用服务器的启动/停止管理;2.部署并访问运行Applet；3.部署并访问运行JSP/Servlet；4. 部署并访问运行EJB；实验要求：1. 理解客户层/Web层/业务层构件；2. 理解各层之间的关系；实验步骤：1.在实验1目录下找到applets目录，打开相关网页。
观察效果。
写出运行结果一个显示时钟的页面。
如果要将该applet部署服务器上，应该如何部署？将applet目录放入Tomcat安装目录下的：Tomcat7.0\webapps\ROOT中2.找到Tomcat服务器安装目录，进入bin目录，运行startup.bat文件，启动Tomcat服务器。
3.打开http://localhost:8080/，（系统支持localhost并且端口为8080）如果成功打开，说明Tomcat服务器启动成功。
4.将实验1目录下的jsp-servlet拷贝到Tomcat的webapps目录下，打开http://localhost:8080/jsp-servlet,继续点击操作，实验结果是Welcome toHelloApp_________点击_English version__进入登录界面___点击_Submit 进入新页面显示 hello：usename___第一步：第二步：第三步：5.进入Tomcat的工作目录work\Catalina\localhost\jsp-servlet（要找到work下的jsp-servlet目录，不同系统可能会有一点不一样，）目录，继续进入其各级子目录，一直到java源、类文件为止。
软件架构课程设计
软件架构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解软件架构的基本概念、原则和分类；2. 学生能掌握软件架构设计中常用的设计模式和架构风格；3. 学生能了解软件架构评估和选择的方法；4. 学生了解软件架构在软件开发过程中的作用和重要性。
技能目标：1. 学生具备运用设计模式进行软件架构设计的能力；2. 学生能够根据项目需求，选择合适的架构风格和评估方法；3. 学生通过实践，掌握软件架构的搭建和调整技巧；4. 学生具备分析现有软件架构并对其进行优化的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对软件架构设计和分析的兴趣，激发自主学习动力；2. 学生树立正确的软件工程观念，重视软件架构在软件开发中的地位；3. 学生养成团队协作和沟通的良好习惯，提高项目参与感和责任感；4. 学生通过课程学习，认识到软件架构对软件质量和可持续发展的重要性。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生软件架构设计的能力，提高其在软件开发领域的竞争力。
学生特点：学生已具备一定的编程基础和软件工程知识，具有较强的逻辑思维能力和学习积极性。
教学要求：注重理论与实践相结合，以项目驱动教学，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过案例分析、讨论和小组合作等形式，引导学生主动探索、深入思考，实现课程目标。
二、教学内容1. 软件架构基本概念：包括软件架构的定义、作用、组成要素和分类；- 教材章节：第1章 软件架构概述2. 设计模式与架构风格：介绍常用的设计模式及其在软件架构中的应用，如MVC、MVVM等；- 教材章节：第2章 设计模式与架构风格3. 软件架构评估与选择：讲解评估方法和选择策略，如质量属性、风险分析等；- 教材章节：第3章 软件架构评估与选择4. 软件架构搭建与调整：通过案例分析，介绍软件架构的搭建和调整方法；- 教材章节：第4章 软件架构搭建与调整5. 软件架构优化：分析现有软件架构的不足，提出优化策略；- 教材章节：第5章 软件架构优化6. 项目实践：结合实际项目，进行软件架构设计、评估、搭建和优化的全过程实践。
软件架构课程设计
软件架构课程设计介绍软件架构课程设计旨在培养学生对软件架构设计的理解和能力。
本课程将介绍软件架构的基本概念和主要设计原则，并通过实践项目帮助学生应用所学知识。
课程目标本课程的目标如下：- 理解软件架构的基本概念和原则- 掌握常见的软件架构模式和技术- 通过实践项目，培养学生在软件架构设计和开发方面的能力- 培养学生团队合作和沟通的能力课程大纲本课程将包括以下主题：1. 软件架构概述- 软件架构定义和重要性- 软件系统的组成和层次结构2. 软件架构设计原则- 模块化和耦合性- 可扩展性和灵活性- 可维护性和可测试性3. 常见的软件架构模式- 分层架构- 客户端-服务器模式- 主从模式- 微服务架构4. 软件架构技术- 设计模式- RESTful API设计- 数据库设计与管理5. 实践项目- 学生将根据所学知识设计和开发一个软件系统的架构- 学生将以小组为单位完成项目，并进行展示和评估评估方式本课程的评估方式将包括以下组成部分：1. 作业和项目成果：学生需要完成指定的作业和实践项目，并提交相应的成果物。
2. 考试：学生将参加一次期末考试，考查对课程内容的理解和掌握程度。
3. 参与度和团队合作：学生的参与度、课堂表现和团队合作能力也将纳入评估考虑。
4. 课程报告：学生需撰写一份对所学知识的总结和反馈报告，体现对软件架构设计的理解和能力。
参考资料1. Bass, L., Clements, P., & Kazman, R. (2012). Software architecture in practice (3rd ed.). Addison-Wesley.2. Garlan, D., & Shaw, M. (1994). An introduction to software architecture. Advances in Software Engineering, 1(1), 1-43.3. Fowler, M. (2003). Patterns of enterprise application architecture. Addison-Wesley.以上是《软件架构课程设计》的简要内容介绍和大纲。
架构实战——软件架构设计的过程课件
17
3 方法基本原理
方法内容
3.2
18
3 方法基本原理3.3 流程
19
05 4 编写软件架构文档
20
4.5 架构描述 框架的特征4.4 模型视点和视
4 编写软件架构文档
4.1 最终的结 局
4.6 一个架构 描述框架
044.3 图
4.2 关键概念
05
03
02
21
4 编写软件架构文档
9.8 任务：概述部 署元素
9.9 任务：检验架 构
9.11 任务：细化 功能性元素
9.10 任务：构建 架构概念证明
9 创建物理架构
9.15 任务：和利 益相关者复审架构
9.14 任务：更新 软件架构文档
9.13 任务：确认 架构
9.16 总结
44
9.7.3 采购产品
03
9.7 任务：概述功能性元素
4.5.3 Rozanski 和Woods框架
25
4 编写软件架构文 档4.6 一个架构描述框架
26
06 5 可重用架构资源
27
5.6 总结
5.4 架构资源的属性
5.3 资源类型
5.5 重用 的其他考 虑因素
5.1 架构的来源
5.2 架构资源元模型
5 可重用架构资源
28
5 可重用架构资源
9 创建物理架构
9.7.1 将逻辑功能元素 映射到物理功能元素
9.7.4 适应特定技 术的模式
9.7.2 确认物理功 能元素
45
9 创建物理架构9.8 任务：概述部署元素
9.8.1 映射逻辑部署元素到 物理部署元素
9.8.3 采购硬件
软件系统架构实践课程
软件系统架构实践课程一、课程简介软件系统架构实践课程是一门旨在教授学生如何设计和构建高质量软件系统架构的课程。
在本课程中，学生将学习软件架构的基本概念、原则和方法，并通过实际案例分析和实践项目来应用所学知识。
这门课程旨在培养学生的系统思维和架构设计能力，使其成为优秀的软件架构师。
二、课程目标本课程的主要目标是让学生掌握以下内容：1.理解软件架构的基本概念和原则；2.掌握常用的软件架构模式和架构风格；3.熟悉软件架构设计方法和工具；4.能够分析和评估现有的软件系统架构；5.能够设计和实施高质量的软件系统架构；6.培养团队合作和沟通能力。
三、课程安排本课程分为以下模块：模块一：软件架构基础本模块介绍软件架构的基本概念和原则，包括软件架构的定义、关键属性、设计原则等。
学生将学习如何应用这些基础知识来理解和评估现有的软件系统架构。
模块二：软件架构模式和风格本模块介绍常用的软件架构模式和架构风格，包括分层架构、客户-服务器架构、微服务架构等。
学生将学习这些模式和风格的优缺点，以及如何根据具体需求选择合适的架构。
模块三：软件架构设计方法本模块介绍软件架构设计的方法和工具，包括需求分析、系统建模、架构评估等。
学生将学习如何使用这些方法和工具来设计和实施高质量的软件系统架构。
模块四：实践项目本模块为学生提供一个实践项目，学生将组成小组并根据给定的需求设计和实现一个软件系统架构。
在项目过程中，学生需要运用课程中所学的知识和技能，并进行团队合作和项目管理。
四、学习方法1.理论学习：学生通过课堂教学、教材阅读等方式掌握软件架构的基本原理和方法。
2.案例分析：学生通过分析实际案例，了解并评估不同系统架构的优缺点，提升自己的分析能力和判断能力。
3.实践项目：学生通过实践项目，应用所学知识解决实际问题，培养团队合作和沟通能力。
4.讨论和分享：学生参与课堂讨论，与同学分享自己的见解和经验，拓宽自己的软件架构视野。
五、评估方式1.课堂表现：包括出勤情况、课堂参与、作业完成情况等。
软件构架实践教案
软件构架实践教案本课程上课时间为16周，每周讲解一个主题第一周构架商业周期学生开课的第一周，除了讲解专业知识之外，首先要简单介绍关于这本书的背景知识，让学生对这门课有所了解，增强其学习的兴趣；然后说明学习这门功课的意义以及教学安排；最后讲解构架商业周期的概念。
第一堂课直接涉及的专业知识不要太多，否则学生会囫囵吞枣，也达不到教学的目的《软件构架实践》这本书是CMU/SEI（卡内基.梅隆大学/软件工程研究所）编写的软件工程系列丛书之一，SEI （Software Engineering Institute）于1984年由美国国防部出资建立，其主要工作是研究软件过程能力成熟度模型（Capability Maturity Model, CMM），其目的使开发组织开发“正确的”和“无缺陷”的程序。
CMM已经成为衡量软件公司开发管理水平的重要参考因素，并成为软件过程改进的事实标准。
学习本书的目的是:1、了解构架的基本概念2、了解保证软件构架正确的各种质量属性（Quality Attributes）和实现这些质量属性的战术（Tactics）3、学会创建软件构架的方法和评估的方法4、把学到的知识运用到将来的开发中去构架商业周期——软件构架是技术、商业和社会诸多因素作用的结果，而软件构架的存在反过来又会影响技术、商业和社会环境，从而影响到未来的构架。
我们把这种相互影响的周期——从环境到构架又返回环境称为构架商业周期（Architecture Business Cycle, ABC），商业构架周期是本书的核心内容，所有的例子都围绕ABC展开。
从构架商业周期的概念我们可以看出，构架与之交互的外界环境之间存在着密切的关系，他们相互影响，相互作用，相互促进。
一方面构架受到多种因素的影响：1、涉众的影响；2、构架开发组织的影响；3、构架设计师素质和经验的影响；4、技术环境的影响；5、其他影响因素。
另一方面，环境反过来又会对构架的形成和发展产生影响：1、影响着开发组织的结构；2、影响着开发组织的目标；3、影响客户对下一个系统的要求；4、影响着构架设计师；5、构架影响着软件工程的发展第二周什么是软件构架首先简单介绍软件构架形成的背景和过程，然后通过一个简单线框图的例子引入软件构架的概念：某个软件或计算机系统的软件构架是该系统的一个或多个结构，他们由软件元素，这些元素之间的外部可见属性和这些元素之间的关系组成。
软件构架实践教学设计(3篇)
第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展，软件工程已经成为计算机科学领域的一个重要分支。
软件构架作为软件工程的核心内容，对于提高软件质量和开发效率具有重要意义。
为了培养学生的软件工程意识和实践能力，本文提出一种基于软件构架的实践教学设计，旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生掌握软件构架的基本原理和方法，提高其软件设计和开发能力。
二、实践教学目标1. 使学生掌握软件构架的基本概念、原则和方法；2. 培养学生分析问题、解决问题的能力；3. 提高学生团队合作与沟通能力；4. 使学生具备一定的软件设计和开发能力。
三、实践教学内容1. 软件构架概述（1）软件构架的定义和重要性（2）软件构架的类型和层次（3）软件构架设计原则2. 软件构架设计方法（1）层次化设计方法（2）模块化设计方法（3）组件化设计方法（4）服务导向架构（SOA）设计方法3. 软件构架设计工具（1）UML（统一建模语言）（2）设计模式（3）框架技术4. 软件构架实践案例（1）Web应用架构（2）移动应用架构（3）嵌入式系统架构四、实践教学步骤1. 理论教学（1）讲解软件构架的基本概念、原则和方法；（2）介绍软件构架设计工具和设计模式；（3）分析实践案例，使学生了解不同类型软件的构架设计。
2. 实践操作（1）学生分组，每组负责一个实践项目；（2）根据项目需求，确定软件构架类型和设计方法；（3）使用设计工具和框架技术，进行软件构架设计；（4）编写代码，实现软件功能；（5）测试、调试和优化软件，确保其稳定性、可靠性和性能。
3. 评价与反馈（1）教师对学生的实践项目进行评价，包括软件构架设计、代码质量、项目完成度等方面；（2）学生根据教师反馈，进行改进和优化；（3）鼓励学生相互评价，提高团队合作与沟通能力。
五、实践教学评价标准1. 软件构架设计合理性：符合软件构架设计原则，具有可扩展性、可维护性和可复用性；2. 代码质量：遵循编程规范，具有良好的可读性和可维护性；3. 项目完成度：按照项目计划，按时完成软件设计和开发任务；4. 团队合作与沟通能力：在项目中，能够与团队成员有效沟通，共同解决问题。
软件架构设计教案
软件架构设计教案
软件架构设计教案
一、教学目标
1.掌握软件架构设计的基本概念和原则；
2.了解常见的软件架构模式和设计方法；
3.能够根据实际需求进行合理的软件架构设计。
二、教学内容
1.软件架构设计的基本概念和原则；
2.常见的软件架构模式：MVC、微服务、事件驱动等；
3.设计方法：面向对象设计、面向服务设计、面向过程设计等；
4.实际案例分析。
三、教学步骤
1.导入课程，介绍软件架构设计的重要性和意义；
2.讲解软件架构设计的基本概念和原则，包括软件系统的结构、模块化设
计、抽象化等；
3.介绍常见的软件架构模式和设计方法，并结合实际案例进行分析和讲解；
4.进行课堂互动，让学生自主分析和讲解实际案例，提高学生的实际操作能
力；
5.总结课程，强调软件架构设计的重要性和需要注意的问题。
四、教学评估
1.课堂表现：观察学生的参与度和表现，给予指导和建议；
2.随堂测试：通过简单的随堂测试，检查学生对软件架构设计的理解和掌握
情况；
3.期末考试：通过期末考试，全面检查学生对软件架构设计的掌握和应用能
力。
五、教学反思
1.对本次课程进行反思和总结，分析学生的表现和反馈，找出不足和需要改
进的地方；
2.结合学生的实际情况和反馈，对未来的教学进行规划和调整，提高教学质
量和效果。
计算机基础架构与实践教案
计算机基础架构与实践教案计算机专业的一门基础课程，对于计算机专业的学生来说，是学习计算机原理和计算机体系结构的重要环节。
本课程旨在帮助学生了解计算机系统的内部结构，理解计算机硬件和软件的关系，掌握常用的计算机网络和操作系统知识，以及基本的编程方法和技巧。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法、教学手段、课程评价五方面对计算机基础架构与实践教案进行详细介绍。
一、教学目标1.掌握计算机的基本构成和体系结构，包括硬件和软件。
2.了解计算机的基本工作原理，包括运算、存储、输入输出等。
3.掌握计算机网络的基本概念和原理，包括互联网、局域网等。
4.掌握计算机操作系统的基本知识，包括Windows、Linux等。
5.学会使用编程语言进行基本的编程，包括数据类型、语句、函数等。
二、教学内容1.计算机基本概念和体系结构(1)计算机发展史(2)计算机硬件组成(3)计算机软件组成(4)计算机存储系统2.计算机运算、存储和IO操作基础(1)数字系统和编码(2)汇编语言和指令系统(3)数字逻辑与运算(4)存储器结构和工作原理(5)输入输出操作3.计算机网络基础(1)计算机网络的基本概念和基本模型(2)TCP/IP协议和互联网基础知识(3)局域网和广域网(4)网络通信协议4.操作系统基础(1)操作系统的基本概念和特点(2)Windows、Linux系统安装和配置(3)操作系统命令和操作(4)进程、线程和同步5.编程语言基础(1)控制语句和数据类型(2)函数和数组(3)递归和指针(4)面向对象编程基础三、教学方法1.理论教学：通过讲解、演示、案例分析等方式传授基础知识。
2.实验、实践教学：通过实验室实践、编程实践等方式锻炼学生的实际能力。
4.团队合作：通过团队合作，鼓励学生互相协作、分享经验、共同解决问题。
5.课外拓展：鼓励学生参加计算机科学相关的竞赛、活动和实习，拓展计算机技能和知识。
单独分析方法无法做到最优，更好的方法是结合多个不同的方法，采用多样的教学策略。
软件架构设计与实践
软件架构设计与实践在软件开发过程中，软件架构设计扮演着至关重要的角色。
软件架构是系统的基础，它决定了系统架构的稳定性、可扩展性和可靠性。
软件架构的设计需要充分考虑业务需求、技术问题、可行性问题等方面，本文将从三个方面进行探讨：软件架构设计的基本原则、软件架构设计的实践方法、软件架构的演进与变化。
一、软件架构设计的基本原则1. 模块化模块化是软件架构设计的基本原则之一。
模块化指的是将系统拆分成多个单独的、高度聚合的模块。
每个模块具有独立的功能和对外的接口。
模块化设计可以带来许多好处，如：提高代码的可读性和可维护性、提高代码的复用性、快速组装和定制等。
此外，模块化设计可以降低开发成本和风险，减少开发时间和项目周期，提高软件的质量和可靠性。
2. 明确职责清晰的职责是成功软件架构的基础。
每个模块和组件都应该严格限定自己的业务和职责范围。
职责明确能够保证模块之间的的耦合性低，减少风险和不稳定性。
同时，明确的职责还能够有效避免冲突和错误，为软件架构设计和开发带来了不可替代的好处。
3. 透明性透明性是软件架构设计的重要原则之一。
软件架构设计应该在设计过程中，充分考虑统计学的要求，然后秉承“数据分离”的原则，将透明性达到最大化。
透明性意味着架构设计能够在设计过程中主动减少系统内的信息复杂性，尽可能的减少系统中的交互问题，使得架构设计更加高效和可靠。
二、软件架构设计的实践方法1. 业务驱动软件架构设计的理念要紧扣业务。
以业务的需求为导向，设计出符合需求的系统。
软件架构设计需要深入了解业务，以保证系统能够符合业务需求，同时，设计过程中必须有对未来业务增量的考虑，避免需要大幅度改动架构。
2. 信息价值软件架构设计需要从信息价值的角度来定位功能和模块。
对于一个软件系统来说，最重要的是要处理好基础信息，这样就可以在系统设计上做到“高内聚，低耦合”即模块之间的相互依赖度较低，功能的明确性明确。
3. 技术可行性当完成了对业务和信息价值的分析之后，还需要检查所选技术是否可行。
软件架构实践-
大家学习辛苦了,还就是要坚持
继续保持安静
1、2.2 软件架构得作用
(2)除了描述系统得构成与结构关系外,软件 构架还表达了系统关键需求与系统构成之 间得对应关系,这为系统得设计,提供了分 析与评价得依据
• 因为
软件架构实践
软件架构实践
第1章 认识软件架构
第1章 认识软件架构
• 1.1 软件架构与软件工程 1.2 软件架构概述 1.3 感受身边得架构存在 1.4 两个简单程序得架构实现与分析 1.5 本章小结
ห้องสมุดไป่ตู้
1.2 软件架构概述
1、2.1 软件架构得定义
什么就是软件架构,网上有60多个定义 多数人认可得定义:
品对象、实现AbstractProduct接口 • Client:仅使用声明得接口
MVC构架得并发视图
软件系统得一个或多个结构,包括软件组 件、这些组件得外部可见特性,以及这些 组件之间得相互关系。
软件架构包含了 组件 组件得外部可见特性 组件之间得相互关系
1、2.1 软件架构定义
1、2.1 软件架构得定义
进一步理解软件架构定义 架构就是一个或多个系统得抽象 就是由抽象得组件来表示得 组件具有外部得可见特性 组件相互之间就是有联系得
系统抽象屏蔽了组件内部特有得细节 系统抽象:
组件与联系 用视图得方式表示
1、2.1 软件架构得定义
常见得软件架构: 由结构与功能各异、相互作用组件得 集合,按照层次构成。
软件架构包含了 系统得基础构成单元(组件) 它们之间得作用关系(连接/连接件) 在构成系统时,它们得集成方法以及对 集成约束得描述。
软件架构设计原理与实践
软件架构设计原理与实践第一章：引言软件架构设计是软件开发过程中至关重要的一部分。
一个好的软件架构能够确保系统的可维护性、可扩展性和可重用性，并且能够提供良好的性能和用户体验。
本章将介绍软件架构设计的基本概念和重要性。
1.1 软件架构设计的定义软件架构设计是指通过定义系统的组织结构、组件和它们之间的关系，以及系统与外部世界的接口，来满足系统需求的过程。
1.2 软件架构设计的重要性一个好的软件架构设计可以带来许多好处，包括：- 提高系统的可维护性：合理的架构设计能够使系统易于理解和修改，从而方便后续的维护工作。
- 提升系统的可扩展性：良好的架构设计可以支持系统的快速扩展，以满足不断变化的需求。
- 提高代码的重用性：模块化的架构设计可以使代码更易于被重用，从而减少开发时间和成本。
- 提供良好的性能：合理的架构设计可以保证系统的性能，使用户能够获得良好的使用体验。
第二章：常用软件架构模式在软件架构设计中，常用的架构模式有许多种。
本章将介绍一些常见的软件架构模式以及它们的特点和适用场景。
2.1 分层架构分层架构是将系统划分为不同的层，每一层都有自己的功能和责任。
常见的分层架构包括三层架构和多层架构。
这种架构模式可以提高系统的可维护性和可扩展性。
2.2 客户端-服务器架构客户端-服务器架构将系统划分为客户端和服务器两个部分，客户端负责用户界面和用户交互，服务器负责处理业务逻辑和数据存储。
这种架构模式可以提高系统的性能和可扩展性。
2.3 微服务架构微服务架构是一种将系统划分为多个小型、独立的服务的架构模式。
每个微服务都有自己的数据库和业务逻辑，并且可以独立部署和扩展。
这种架构模式可以提高系统的可维护性和可扩展性。
第三章：软件架构设计原则在进行软件架构设计时，有一些重要的原则需要遵循。
本章将介绍一些常见的软件架构设计原则以及它们的意义和应用。
3.1 单一职责原则单一职责原则是指一个模块或类应该只有一个单一的功能，遵循单一职责原则可以提高系统的可维护性和重用性。
软件架构设计与模式的最佳实践与应用案例
软件架构设计与模式的最佳实践与应用案例一、软件架构设计1.软件架构定义：软件架构是指将一个软件系统的不同部分组合起来，形成整体结构的过程。
它描述了软件系统的组织方式和各个组成部分之间的关系。
2.软件架构设计目标：确保软件系统的可扩展性、可维护性、可靠性、安全性和性能。
3.软件架构设计原则：a.分层原则：将系统划分为多个层次，每个层次负责不同的功能，降低模块间的耦合度。
b.模块化原则：将系统划分为多个独立的模块，提高系统的可维护性和可扩展性。
c.抽象原则：将具体实现细节抽象出来，暴露简单、清晰的接口，降低系统间的依赖。
d.统一接口原则：确保系统中的每个模块都遵循统一的接口规范，便于替换和扩展。
e.最小化复杂度原则：尽量简化系统的结构和逻辑，避免不必要的复杂性。
4.软件架构设计方法：a.面向对象架构：采用面向对象的设计理念，将系统划分为类和对象，强调封装、继承和多态。
b.组件化架构：将系统划分为多个可重用的组件，通过接口实现组件间的通信。
c.微服务架构：将系统划分为多个独立运行的微服务，每个微服务实现特定的业务功能。
d.事件驱动架构：以事件为核心，将系统中的各个模块通过事件进行解耦，提高系统的灵活性和可扩展性。
二、软件架构模式1.软件架构模式的定义：软件架构模式是在特定场景下，为了解决共性问题而形成的一种抽象、可重用的软件架构设计方案。
2.常见软件架构模式：a.MVC（Model-View-Controller）模式：将系统划分为模型、视图和控制器三个部分，实现数据与视图的分离。
b.工厂模式：通过工厂类创建具有相同接口的对象，降低对象创建的耦合度。
c.单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
d.观察者模式：定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都得到通知并自动更新。
e.策略模式：定义一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以相互替换。
三、软件架构设计与模式的应用案例1.电子商务平台：采用分层架构设计，将系统划分为前端展示、业务逻辑和数据存储三个层次，确保系统的可维护性和可扩展性。
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软件构架实践教案 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】软件构架实践教案本课程上课时间为16周，每周讲解一个主题第一周构架商业周期学生开课的第一周，除了讲解专业知识之外，首先要简单介绍关于这本书的背景知识，让学生对这门课有所了解，增强其学习的兴趣；然后说明学习这门功课的意义以及教学安排；最后讲解构架商业周期的概念。
第一堂课直接涉及的专业知识不要太多，否则学生会囫囵吞枣，也达不到教学的目的《软件构架实践》这本书是CMU/SEI（卡内基.梅隆大学/软件工程研究所）编写的软件工程系列丛书之一，SEI（Software Engineering Institute）于1984年由美国国防部出资建立，其主要工作是研究软件过程能力成熟度模型（Capability Maturity Model, CMM），其目的使开发组织开发“正确的”和“无缺陷”的程序。
CMM已经成为衡量软件公司开发管理水平的重要参考因素，并成为软件过程改进的事实标准。
学习本书的目的是:1、了解构架的基本概念2、了解保证软件构架正确的各种质量属性（Quality Attributes）和实现这些质量属性的战术（Tactics）3、学会创建软件构架的方法和评估的方法4、把学到的知识运用到将来的开发中去构架商业周期——软件构架是技术、商业和社会诸多因素作用的结果，而软件构架的存在反过来又会影响技术、商业和社会环境，从而影响到未来的构架。
我们把这种相互影响的周期——从环境到构架又返回环境称为构架商业周期（Architecture Business Cycle, ABC），商业构架周期是本书的核心内容，所有的例子都围绕ABC展开。
从构架商业周期的概念我们可以看出，构架与之交互的外界环境之间存在着密切的关系，他们相互影响，相互作用，相互促进。
一方面构架受到多种因素的影响：1、涉众的影响；2、构架开发组织的影响；3、构架设计师素质和经验的影响；4、技术环境的影响；5、其他影响因素。
另一方面，环境反过来又会对构架的形成和发展产生影响：1、影响着开发组织的结构；2、影响着开发组织的目标；3、影响客户对下一个系统的要求；4、影响着构架设计师；5、构架影响着软件工程的发展第二周什么是软件构架首先简单介绍软件构架形成的背景和过程，然后通过一个简单线框图的例子引入软件构架的概念：某个软件或计算机系统的软件构架是该系统的一个或多个结构，他们由软件元素，这些元素之间的外部可见属性和这些元素之间的关系组成。
我们要得到最终的构架需要一个循序渐进的过程，在最粗略的线框图和构架之间有很多中间步骤，逐步求精得到真正意义上的构架，这些中间步骤包括：1、构架模式是对元素和关系类型以及一组对其使用方式的限制的描述，我们可以把它看作是对构架的一组制约条件——即对各元素类型及其交互模式的限制条件，而这些制约条件确定了一组或一系列能满足他们要求的构架，比如，客户机/服务器构架模式。
构架模式最重要的作用是它们展示了已知的质量属性。
2、参考模型是一种考虑数据流的功能划分，它对已知问题进行分解，分解得到的各个部分相互协作，构成问题的解决方案3、参考构架是映射到软件元素及元素之间数据流上的参考模型三者之间的关系是：12、软件构架是系统的早期设计决策3、软件构架是可传递的系统抽象为了能够清晰的表达构架，我们引入了如下两个概念：视图——视图是构架元素内聚集的表述，由系统涉众编写和阅读，它由一个元素集合表示和元素之间的关系组成，用于表示构架中的某个结构结构——结构是元素本身的集合，他们存在于软件和硬件中，比如，模块结构是系统的模块和其组织的结构，模块视图是该结构的表示我们使用视图和结构来表示系统的构架，构架结构根据元素的主要特性可以分为三类：1、模块结构：表示一种考虑系统的基于代码的表示方法2、组件—连接器结构：展示了软件运行是各个部分之间的交互3、分配结构：展示了软件元素和创建并执行软件的一个或多个外部环境中的元素之间的关系 图 常见的软件构架结构 第三周 A-7E 案例分析各种构架结构的运用A-7E 航空电子系统项目的开发主要展示了3种不同构架结构在一个系统中的作用和表述。
该项目的目的：通过该项目的开发证实软件工程的理论研究成果适用于需求灵活、内存占用少、开发时间短的软件系统，其指导思想：留下一个完整的工程模型，把相关的文档、设计方案、代码、方法和原则都公之于众，供相关人员模仿使用。
从该项目的开发中获得了以下两条经验：模块 分解 类 使用 分层 组件-连接器 客户机/服务器 共享数据 并发 进程 模块 工作分配 实现部署1、信息隐藏是软件开发中可行的和明智的设计准则2、从实现系统质量指标的角度看，认真设计构架层次上的各种结构可以达到事半功倍的效果图 A-7E航空电子系统的构架商业周期A-7E软件所满足的质量目标包括：1、实时性能，软件系统每秒钟显示内容的更新次数和武器投放的计算速度2、针对期望更改的可修改性，对武器、平台、显示屏上符号的变更，以及通过键盘数据新的内容容易更改A-7E软件的三个结构分解结构将系统的功能划分为可以独立实现的模块，模块划分的具体目标：1、每个模块结构应足够简单，能够被充分理解2、应该能够在无需了解其他模块的具体实现，并且不影响其它模块的行为的情况下修改某个模块的实现3、对设计进行修改的容易程度应该与该修改可能发生的程度有合理的对应关系4、应该能够把要对软件系统做的比较大的改动分解成对各个模块的一组独立的修改A-7E软件的一级模块结构包括：硬件隐藏模块、行为隐藏模块和软件决策模块。
使用结构的思想是建立在使用关系的基础上的。
如果过程A的运行必须以过程B的正确运行为前提，则我们说过程A使用过程B进程结构是以一组协同顺序的进程来实现的，这些协同顺序进程保持同步关系、以协调对共第四周据：12功能性（functionality ）是指系统能够完成所期望的工作的能力质量属性（quality attributes ）是高于系统功能基本要求的，它是对多种更高层次需求的抽象描述，如安全、可靠、易用及易于修改等，显然它适用于多个特定系统而非一个。
构架是实现质量需求的软件创建中的第一阶段，软件构架确定了该构架对特定质量属性的支持，比如实时性，安全性等。
构架和质量属性的关系：1、对我们关心的许多系统质量属性的实现而言，构架具有重要意义2、对一个构架而言，往往只支持某些质量属性3、构架并不能独立实现质量属性，它为质量属性的实现提供了基础，但不是全部实际上，构架之所以重要，就是因为它能够保证设计系统的质量属性。
质量属性是一个较为抽象的概念，为了能够清晰的表达质量属性，我们使用了质量属性场景的概念。
质量属性场景（scenarios ）是描述质量属性的手段，是一种面向特定的质量属性的需求，质量属性场景由以下6个部分组成：1、刺激源（Source of stimulus ）：生成刺激的实体（人、计算机或其他）2、刺激（Stimulus ）：当刺激源产生的刺激达到系统后需要考虑的条件，或指可能对系统的影响3、环境（Environment ）：刺激到达时系统的状态，或指刺激在系统的某些条件内发生4、制品（Artifact ）：被刺激的部分，可能是整个系统，也可能是其中的一部分5、响应（Response ）：刺激到达后系统所采取的措施6、响应度量（Response measure ）：当响应发生时，我们以某种方式对其进行度量，便于我们对需求进行测试一般质量属性场景是指那些独立于系统，很可能适合任何系统的场景，一般场景的集合描述了质量属性具体质量属性场景是指适合正在考虑的某个特定系统的场景），2、可修改性Security ），5、可测试性系统故障。
可用性关注的问题：如何检测故障，发生故障的频度，出现故障时的现象，系统故障排除的时限，如何防止故障的发生以及发生故障时的处理特定系统图 可用性的一般场景 2、可修改性（Modifiability ） 可修改性是关于变更的成本问题，可修改性包括两个关注点： 1、可以修改什么？如修改系统功能、系统运行的平台和环境、系统容量、质量属性等 2、何时进行变更以及由谁进行变更？修改时间包括设计时修改（源代码）、编译时修改（编译条件），部署时修改（系统配置）等第五周 理解构架质量属性（下）3、性能（Performance ）性能与事件发生时，将要耗费系统多长时间做出响应有关。
影响性能的因素包括：事件源的数量和达到模式，到达系统的事件包括：周期性事件、随机事件或偶然事件性能的一般性场景场景部分可用的值 刺激源大量独立源中的一个，可能来自系统内部 刺激定期、随机或偶然事件到达 制品环境正常模式；超载模式 响应处理刺激；改变服务级别 相应度量 等待时间、时间期限、吞吐量、抖动、缺失率、数据丢失4、安全性（Security ）安全性是衡量系统在向合法用户提供服务的同时，阻止非授权使用的能力安全性被刻画为一个提供认可（交易不能被交易的任何一方拒绝）、机密性（未经授权不能访问数据或服务）、完整性（根据计划来提交数据或服务）、保证（交易各方是所声称的人）、可用性（系统可用于合法用途）和审核（在系统内部跟踪系统活动）的系统安全性的一般性场景场景部分可用的值 刺激源授权或非授权用户；访问了有限的资源/大量资源 刺激试图修改数据，访问系统服务 制品系统服务、系统中的数据 环境在线或离线、直接或通过防火墙入网 响应对用户验证，阻止或允许访问数据或服务刺激源： 刺激： 制品： 响应度量： 环境： 内部、外部 忽略、崩溃、时间、响应 进程、存储、处理器、通信 正常、降级操作 知、禁止、继续（正常/降级）或不可用 修复时间、可用性、可获得/降级的时间间隔5、可测试性（Testability）可测试性是指通过测试揭示软件缺陷的容易程度。
如果要对系统进行正确的测试，那么必须能够“控制”每个组件的内部状态及其输入，然后“观察”其输出，测试可以由开发人员、测试人员、验证人员或用户进行；可以对代码、设计以及整个系统进行测试可测试性的一般性场景6、易用性（Usability）易用性关注的是对用户来说完成某个期望任务的容易程度和系统所提供的用户支持种类。
包括如下几个方面：1、学习系统的特性，2、有效地使用系统，提高用户操作效率，3、将错误的影响降到最低，4、使系统适应用户的需要，5、提高自信和满意度。
易用性的一般性场景本章除了讲述上面6种质量属性之外，还对商业质量属性和构架本身的质量属性作了介绍，以下是我们所关心的商业目标：1、上市时间2、成本和收益3、所希望的系统生命期的长短4、目标市场，通用市场还是专用市场5、推出计划6、与老系统的集成构架的质量属性包括：1、概念完整性，在各个层次上统一系统设计的根本指导思想2、正确性和完整性，这是构架能够满足系统的各种需求及运行时的资源要求的必要条件3、可构建性，保证能够由指定的开发小组在规定的时间里及时开发系统，并允许在开发过程中做某些更改，其目的是最大程度地实现并行开发第六周实现质量属性（上）质量属性对于一个软件系统而言至关重要，那么我们如何来实现这些质量属性呢？首先我们来了解一些基本概念战术（tactics）——影响质量属性响应的设计决策构架策略（architectural strategy）——战术的集合构架模式（architectural pattern）——以某种方式将战术打包在一起战术是帮助我们实现质量属性的策略，下面我们就对每一种质量属性所采用的战术进行讨论1、可用性（Availability）可用性战术将会阻止错误发展为故障，或者至少能够把错误的影响限制在一定范围内，从而使修改成为可能。