软件架构设计系列课程-系统展示层设计
第11讲软件架构及设计课件
v生成试卷存在的问题:当超过50生成试卷遇到性能瓶颈:等待时间长,甚至产生的试卷不完整。v原因:生成试卷是对母卷进行随机的大题 交换、小题交换、备选答案交换等一系列 复杂运算实现,运行时间长,并发操作不 能太多。v解决方案:将试卷生成功能独立,提前一 个时间量先生成考试试卷,考生登录后直
实例—考试系统的设计决策(1)
v可用性考虑:考生年龄差异大、工作岗位 特殊、有的考生计算机应用水平很低,可 能无法输汉字。v方案: ①考生登录只输数字型考号,登录 后显示考生信息进行核实; ②客观题机考, 主观题可机考,也可笔试(通过投影仪显 示主观题)
实例—考试系统的设计决策(1)
v系统性能不影响考试进度和考生情绪。v前面1、2条的方案属于软件架构的内容, 因为它是考试系统设计必须遵循的原则。v性能问题难以估计,将逐步解决。
常见的分层架构设计
常见的5层逻辑架构
一、界面层v界面层通过指的是用户层或表现层。v为什么把界面层和界面控制层分开来介绍 (一般把界面层和界面控制层综合在一起, 统称为“显示层”)
常见的分层架构设计
二、界面控制层v该层包含以下功能:决定用户应该看到 什么,对路径进行导航,以及解释用户 的输入。v在Windows窗体的应用程序中,这些逻 辑指窗体后台的代码; Web窗体的应用 程序中,这些逻辑不仅仅指窗体后台的 代码,也包含服务器端控件的代码。
正确理解设计的含义
v业务需求是系统架构的决定性因素v软件设计和开发在架构确定之后开始进 行v开发是在设计的基础上进行的设计
正确理解设计的含义
架构
业务需求
开发
正确理解设计的含义
正确理解设计的含义
v表示层(User Interface layer-UI)v业务逻辑层(Business Logic Layer-BLL)v数据访问层(Data Access Layer-DAL)
软件结构设计--分层系统风格讲义(ppt 18页)
情况5:具有两个N层结构的相互通信的堆栈。
堆栈1
堆栈2
层N
层N
层N-1
请求
层N-1
通知
响应
层2
层2
层1
传递
层1
4.5分层系统风格
●什么是分层式体系结构?
●分层风格的主要特征是什么?
●使用层次设计的软件有怎样的结构特性? ●分层系统的体系结构的优点有哪些? ●分层系统的体系结构的缺点有哪些?
在简单的层次结构中,有以下两种情况:
情况1:用户对层N产生需求,但层N不能独立完成 这个请求,所以它调用层N-1的相应操作服务。在 处理过程中又进一步向层N-2发出请求,以此类 推, 最终达到层1。
情况2:从层1开始的自底向上的操作链过程。பைடு நூலகம்
情况3:如果层N-1能够满足要求,顶层的请求仅到 达层N-1就足够了,不需要再向下层分解和传递。
所谓分层式体系结构,是按层次组织 软件的一种软件体系结构,其中每一层软 件建立在低一层的软件层上。
包含许多应用系统
应用层
包含多个可复用构件库系统
构件层
。 。 。
分层风格适用于可以按照层次结构来组织不 同类别的相关服务的应用程序。
使用
客户
高
层N
分层模型
层N-1
。 。 。
层1
低
4.5分层系统风格
●什么是分层式体系结构? ●分层风格的主要特征是什么? ●使用层次设计的软件有怎样的结构特性? ●分层系统的体系结构的优点有哪些? ●分层系统的体系结构的缺点有哪些?
在实现体系结构的技术能力方面,分 层模式对抽象,信息隐藏,关注点分离, 模块化,耦合和内聚,充分性、完整性和 原始性的实现有益处。在非功能性属性方 面,有益于易修改性、互操作性、可测试 性和可重用性。
第7章软件体系结构风格与设计模式ppt课件
软件体系结构风格
▪ 在构件和连接子的层次上描述的可重复使 用的软件设计问题解决方案。
➢ 管道/过滤器风格 ➢ 层次风格 ➢ 客户/服务器风格
核心特征、应用场景、注意的问题
“ 雪 亮 工 程 "是以区 (县) 、乡( 镇)、 村(社 区)三 级综治 中心为 指挥平 台、以 综治信 息化为 支撑、 以网格 化管理 为基础 、以公 共安全 视频监 控联网 应用为 重点的 “群众 性治安 防控工 程”。
3、软件体系结构已经成为一个重要的研究方向和独立的 学科分支。
4、软件体系结构对软件的总体结构进行清晰的描述和分 析、并用它指导软件的后续开发。
5、模式的本质:可解决一类问题并能重复使用的解决方 案
“ 雪 亮 工 程 "是以区 (县) 、乡( 镇)、 村(社 区)三 级综治 中心为 指挥平 台、以 综治信 息化为 支撑、 以网格 化管理 为基础 、以公 共安全 视频监 控联网 应用为 重点的 “群众 性治安 防控工 程”。
(1)管道/过滤器风格
▪ 实例剖析: shell命令:“cat a.txt | wc -w | lpr”
<<protocol>> WriteData
port require:
write() role
provided: write()
/port:WriteData
/role:WriteData
write()
c 调用 d
“ 雪 亮 工 程 "是以区 (县) 、乡( 镇)、 村(社 区)三 级综治 中心为 指挥平 台、以 综治信 息化为 支撑、 以网格 化管理 为基础 、以公 共安全 视频监 控联网 应用为 重点的 “群众 性治安 防控工 程”。
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。
软件体系结构设计方法ppt课件
模式驱动的体系结构设计方法从模式导出体系结构 抽象。软件设计模式的目的在于编制一套可重用的 基本原则,用于开发高质量的应用系统。体系结构 模式类似于设计模式,但它关心更粗粒度的系统结 构及其交互。
15
客户 需求规格说明书
通用知识 2:实现
体系结构模式 描述 意图
上下文
问题
解决方案
体系结构描述Biblioteka 4:组合3:应用 体系结构模式
图4 模式驱动的体系结构设计的概念模型
16
3. 系统的管理端业务处理模块
3.1 总的网络拓补结构
系统管理员
数据库 和
Web程序 都在这上
导师
导师
导师
17
3. 系统的管理端业务处理模块
在该系统中采用面向对
象分析作为主要的系统
建模方法,用不同的设
计角度描述角色(管理
有所不同。
3
客户
领域知识
捕捉需求 需求规格 说明书
提取解决方 案的结构
领域知识 工作
解决方案抽象
体系结构 规格说明
领域知识
体系结构
图1 体系结构设计方法的元模型 4
2.软件体系结构设计方法的分析
为了获取对体系结构设计的抽象,人们已经提出 了许多方法。
2.1 体系结构设计方法的分类
(1)工件驱动(Artifact-Driven)的方法 (2)用例驱动(Use-Case-Driven)的方法 (3)模式驱动(Pattern-Driven)的方法 (4)领域驱动(Domain-Driven)的方法
*
者)与系统的其它的 管理员
构件是如何联系的。管
管理端子系统 *
理端的主用例图如右图:
展示系统详细设计
详细设计规格说明书项目名称展示系统项目负责人编写/校对详细设计审核批准小组java小组目录引言 (3)1.1编写目的 31.2项目背景 22.总体设计...........错误!未定义书签。
2.1需求概述错误!未定义书签。
2.2系统结构错误!未定义书签。
3.程序描述...........错误!未定义书签。
3.1功能错误!未定义书签。
3.2性能错误!未定义书签。
3.3输入项目83.4输出项目103.5算法错误!未定义书签。
3.6程序逻辑113.7接口223.8存储分配223.9限制条件223.10测试要点23引言1.1编写目的要求将已确定的各项用户需求转换成一个相应的体系结构。
展示系统的设计是在该系统分析的基础上,对软件需求说明书中的各项内容提出具体的设计方案,即解决“如何做”的问题,以便进一步组织人力、物力,完成系统从逻辑模型到物理模型,再到实际软件的转换。
系统设计阶段的工作分为概要设计和详细设计两个阶段完成。
所有设计中的考虑都应以设计说明书的形式加以详细描述,以供后续工作使用并提交审查。
在本说明书中将实施方法具体化,进而对每个模块要完成的工作进行具体的描述,以便为程序设计打下基础。
即系统的具体实现。
读者:项目组长,系统分析员,数据库设计员,文档管理员,评审组。
1.2项目背景本项目是浙江大学的展示系统,该系统用于新建一个对于学校文化传播的平台2总体设计2.1需求概述要求在15个工作日的时间内,完成浙并大学展示系统标准版,完成软件的开发、测试及运行,根据用户需求和功能分解,需要实现如下功能:首页展示2.2系统结构一个系统应由许多规模适中的模块按合理的层次结构组织而成,采用功能模块设计的系统,每个模块完成一个相对独立的子功能,模块之间相对独立。
而模块结构图用来反映出模块之间的层次关系、调用关系和数据传递关系。
针对展示系统,系统结构图如下:3.程序描述3.1功能3.1.1 首页展示完成图书的管理模块,对图书进行内部编号管理,对图书分条件进行统计。
软件工程中的软件架构和系统设计
软件工程中的软件架构和系统设计在当今数字化的时代,软件已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从智能手机上的各种应用程序,到企业内部的复杂业务系统,软件的身影无处不在。
而在软件开发的过程中,软件架构和系统设计是至关重要的环节,它们直接影响着软件的质量、可维护性、可扩展性以及性能等方面。
软件架构就像是一座建筑物的蓝图,它定义了软件系统的整体结构和组织方式。
一个良好的软件架构能够为开发团队提供清晰的指导,使得各个模块之间能够协调工作,提高开发效率,降低开发成本。
同时,它还能够为软件的未来发展预留足够的空间,以便能够轻松地应对不断变化的需求和技术环境。
在软件架构的设计中,需要考虑诸多因素。
首先是系统的功能需求。
这是软件存在的根本目的,架构的设计必须能够满足这些功能的实现。
比如,一个电商网站的架构需要支持用户注册登录、商品浏览、购物车管理、订单处理等功能。
其次是性能要求。
如果系统需要处理大量的并发请求,那么就需要设计出高效的并发处理机制和数据存储方案。
再者是可扩展性。
随着业务的发展,系统可能需要添加新的功能或者对现有功能进行扩展,架构必须能够支持这种变化,而不需要对整个系统进行大规模的重构。
系统设计则是在软件架构的基础上,对各个模块和组件进行详细的设计。
它包括了数据库设计、接口设计、算法设计等方面。
数据库设计要考虑数据的存储结构、关系模型以及查询性能等。
接口设计要确保各个模块之间的通信清晰、简洁、高效。
算法设计则要针对具体的业务逻辑,选择合适的算法来提高系统的性能和效率。
以一个在线教育平台为例,软件架构可能会分为前端展示层、业务逻辑层和数据存储层。
前端展示层负责与用户进行交互,提供友好的用户界面;业务逻辑层处理各种业务逻辑,如课程管理、学生管理、订单管理等;数据存储层则负责存储各类数据,如课程信息、学生信息、订单信息等。
在系统设计阶段,对于数据库,可能会设计出课程表、学生表、订单表等,并确定它们之间的关系。
软件架构设计模式详解
软件架构设计模式详解当今世界充斥着各种各样的软件系统,从移动应用到企业级解决方案,从小型单机应用到大型分布式系统,这些软件系统需要不断地进行设计、开发、测试、部署和维护。
为了提高软件开发的效率和质量,软件架构设计模式应运而生。
软件架构设计模式是一种软件设计方法,它利用经过验证的经验和技术,将软件系统拆分成若干个互不重复、具有良好职责分离的部分,然后再将它们组合起来形成一个整体,并确保整个系统的稳定性、可扩展性、可维护性和可重用性。
下面详细介绍软件架构设计模式的几种常见类型。
1. 分层架构分层架构模式将软件系统划分成多个层次,每个层次都有各自的职责和功能。
这种架构模式将系统分解成三个主要部分:表示层、业务逻辑层和数据存储层。
表现层通常是用户界面,业务逻辑层处理数据和逻辑,数据存储层管理系统的存储和检索。
分层架构有多种优点:它有助于管理和维护大型系统,因为它将系统拆分成多个可维护的部分;这种架构模式可以对系统进行可靠地测试,因为每层都有自己的测试方法;还可以方便地进行升级和扩展。
2. MVC架构MVC模式是用于Web应用程序的一种分层设计模式。
MVC模式将表示层、业务逻辑层和数据存储层分离开来。
它的主要优点是提供了良好的可维护性、可扩展性和重复使用性。
Model表示应用程序的数据层,View表示表示层,Controller 表示业务逻辑层。
View是用户界面,它向用户提供数据和应用程序的用户界面。
Controller负责处理业务逻辑并对Model和视图进行控制。
Model是数据层,它存储应用程序的数据和状态。
3. 事件驱动架构事件驱动架构是一种基于事件的软件架构模式,它将应用程序建模为由多个事件驱动的部件组成的系统。
当某个事件发生时,系统的其他组件将相应地发生变化。
由于所有组件都是独立的,因此可以很容易地进行扩展和调整。
事件驱动架构可用于各种不同类型的系统,包括物联网、分布式系统和实时系统。
它的实现方式包括消息队列、异步编程和基于发布者/订阅者模式的通信。
软件架构设计PPT课件
• 架构师应当为项目相关的不同角色而设计: – 架构师要为客户负责,满足他们的业务目标和约束条件。 – 架构师要为用户负责,满足他们关心的功能需求和运行期质 量属性。 – 架构师必须顾及处于协作分工“下游”的开发人员。 – 架构师必须考虑“周边”的管理人员,为他们进行分工管理 、协调控制和评估监控等工作提供清晰的基础。
• 三、写作、沟通表达、培训。
24
• 角色 • 软件架构师Software Architect • 定义 • 主导系统全局分析设计和实施、负责软件构架和关键技术决策
的角色
25
• 职责 – 领导与协调整个项目中的技术活动(分析、设计和实施等) – 推动主要的技术决策,并最终表达为软件构架 – 确定和文档化系统的相对构架而言意义重大的方面,包括系统的 需求、设计、实施和部署等“视图” – 确定设计元素的分组以及这些主要分组之间的接口 – 为技术决策提供规则,平衡各类涉众的不同关注点,化解技术风 险,并保证相关决定被有效的传达和贯彻 – 理解、评价并接收系统需求 – 评价和确认软件架构的实现
框架和业务框架) • 二、对系统框架相关技术和业务进行培训,指导开发人员开发。
并解决系统开发、运行中出现的各种问题。
• 系统架构师的目的: • 对系统的重用、扩展、安全、性能、伸缩性、简洁等做系统级
的把握。
• 系统架构师能力要求:
• 一、系统架构相关的知识和经验。
• 二、很强的自学能力、分析能力、解决问题的能力。
5
• 软件架构要层次化并隔离关注点 – 复杂性是层次化的。 --《人月神话》 – 好的架构设计必须把变化点错落有致地封装到软件系统的 不同部分(即关注点分离)。 – 通过关注点分离,达到“系统中的一部分发生了变化,不 会影响其他部分”的目标。
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。
软件设计体系结构课程设计
软件设计体系结构课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解软件设计体系结构的基本概念,掌握常见的设计模式及其应用场景;2. 掌握软件体系结构的分类,了解每种体系结构的特点和优缺点;3. 学习软件设计原则,如模块化、组件化、分层等,并能运用到实际项目中。
技能目标:1. 能够运用设计模式解决实际软件开发中的问题,提高代码的可维护性和可扩展性;2. 能够根据项目需求选择合适的软件体系结构,并进行合理的模块划分和组件设计;3. 能够使用相关工具和技术进行软件体系结构的建模和文档编写。
情感态度价值观目标:1. 培养学生主动探究、合作学习的精神,提高解决复杂问题的能力;2. 增强学生的团队协作意识,培养良好的沟通能力和合作精神;3. 使学生认识到软件设计体系结构在软件开发中的重要性,提高对软件工程规范的认识和遵循度。
课程性质:本课程为软件工程专业核心课程,旨在培养学生软件设计体系结构方面的理论知识和实际应用能力。
学生特点:学生已具备一定的编程基础和软件工程知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用理论教学与实践教学相结合的方式,注重培养学生的实际操作能力和创新意识。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高软件开发的整体水平。
二、教学内容1. 软件体系结构基本概念:包括软件体系结构的定义、作用、分类及其发展趋势;- 教材章节:第1章 软件体系结构概述- 内容列举:软件体系结构的定义、分类、发展历程、研究现状。
2. 常见软件体系结构风格:介绍客户端-服务器、浏览器-服务器、分层、组件化等体系结构风格;- 教材章节:第2章 软件体系结构风格- 内容列举:C/S、B/S、分层、组件化、微服务、事件驱动等体系结构风格及其应用场景。
3. 设计模式:讲解创建型、结构型、行为型设计模式及其应用;- 教材章节:第3章 设计模式- 内容列举:单例、工厂、抽象工厂、建造者、原型等创建型设计模式;适配器、桥接、组合、装饰等结构型设计模式;观察者、策略、状态、命令等行为型设计模式。
软件系统架构图-参考案例
软件系统架构图-参考案例本文介绍了共享平台的逻辑架构设计、技术架构设计和系统整体架构设计。
逻辑架构图突出了子系统/模块间的业务关系,重点包括应用系统建设、应用资源采集、数据分析与展现以及数据的应用。
技术架构图主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式,包括相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。
系统整体架构设计则对整个项目的架构图进行了归纳。
通过这些设计,共享平台能够实现资源的有效管理与展现,提升整体应用服务质量。
应用管理层是整体应用系统的管理保障,包括系统的运维管理、安全保障、标准与规范体系等方面。
在本次项目中,我们将建立完善的运维管理体系,包括系统监控、故障排除、性能优化等方面,确保系统的稳定运行。
同时,我们将建立完善的安全保障体系,包括数据安全、网络安全、应用安全等方面,保障系统的安全性。
此外,我们还将建立完善的标准与规范体系,确保系统的开发、维护、升级等方面符合相关规范和标准,提高系统的可维护性和可扩展性。
应用展示层应用展示层是整体应用系统的用户界面,包括PC端、移动端等多种形式。
在本次项目中,我们将采用响应式设计的方式,确保系统在不同设备上的良好展示效果。
同时,我们将注重用户体验的设计,提高系统的易用性和用户满意度。
综上所述,整体应用系统架构图主要包括物理硬件、数据库、后台底层、业务逻辑、UI描述、系统用户分类、项目实施与运维管理、标准与规范体系和安全保障体系等方面。
通过有效的层级结构划分和详细的设计规划,我们将为本次项目的顺利实施和今后区劳动局信息化的发展提供有力支撑。
在设计3.3.3图时,应用管理层有效地继承了我局原有的应用系统分类标准,将实际应用系统分成了八个应用体系。
在实际应用系统的建设中,我们将在全面传承原有应用分类标准规范的基础上,实现有效的多维应用资源分类方法。
整体应用系统也可以通过多维的管理模式进行相关操作管理。
例如,可以按照业务将应用系统进行划分,包括劳动管理和保险管理等。
软件架构及设计培训课件.ppt
SOA的特性
• • • • • • • • • SOA 有以下特性: ������ 服务具有明确的接口(合约)与策略。 ������ 服务通常代表业务功能或者领域。 ������ 服务拥有模块化的设计。 ������ 服务被松散的耦合在一起。 ������ 服务是可以被发现的。 ������ 服务的位置对客户是透明的。 ������ 服务是独立于传输层的。 ������ 服务是独立于平台的。
面向服务设计模式(SOAD)
service-oriented Architecture
• ������ SOA(service-oriented Architecture,也叫面向服务的体系 结构或面向服务架构)是指为了解决在Internet环境下业务集成的需 要,通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架 构。 • ������ SOA是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服 务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用 中立的方式进行定义的,它应该独立于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。
• SOA 可以通过很多方式来实现,但最常用的SOA 是用Web Service 来实现,这主要应为WebService 的独立于平台的特性和其它特性更 符合SOA 的规则。
软件架构设计ppt课件
界面设计
.
时间 29
需求分析
提供探索问题领域的语境 为交流提供公共的领域词汇
领域建模
.
30
项目启动
领域建模
需求分析
架构设计 详细设计 详细设计 详细设计
.
31
需求捕获
重新认识
引起变更
需求详述
促成设计决策
变更冲击设计
设计
需求捕获
重新认识
变更性小 变更性大
关键需求
其余需求
决定架构
设计
验证架构
对于这些在架构方面具有重要影响的因素,需求分析 可供选择的办法并创建解决这些影响的解决方案。这 就是架构决策。
.
6
架构分析
软件系统的架构将系统描述为计算组件及组件之间的 交互
”组件“可以指子系统、框架(Framework)、模块、 类等不同程度的软件单元,它们可以担负不同的计算 职责。
.
7
软件架构的要素:组件及组件之 间的交互
设计模型
《描述》
《描述》
系统设计师
.
36
方法缺少针对性
.
37
.
38
设计层次论
.
39
架构设计方法
.
40
在OO过程中的位置
.
41
什么是对架构关键的需求
包括功能需求、质量(属性)需求、商业需求三类
任何功能需求,都是由一条特定的“模块协作链”完成的。对 软件架构关键的功能需求,就是它涉及(或串起)的模块最多 、最典型的功能需求。
.
48
案例:银行系统(第二步)
.
49
第三步:确定关键功能需求
核心功能
–标志:业务层的接口要反映这些功能
软件结构体系课程设计
软件结构体系课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解软件结构体系的基本概念,掌握软件系统的分层模型;2. 学会运用常见的设计模式进行软件结构设计;3. 掌握软件架构的评价标准和优化方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计出结构清晰、可扩展性强的软件体系结构;2. 培养分析问题、解决问题的能力,能够针对特定需求给出合理的软件架构设计方案;3. 提高团队协作能力,通过小组讨论和分工合作,共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养对软件结构体系设计的兴趣,激发学生主动探索和研究的精神;2. 培养学生的责任心,使其认识到软件结构设计在软件开发中的重要性;3. 培养良好的学习习惯,注重理论与实践相结合,提高学生的学习效果。
课程性质分析:本课程为计算机科学与技术专业课程,旨在让学生掌握软件结构体系的基本知识和设计方法,培养学生具备较高的软件架构设计能力。
学生特点分析:学生处于大学本科阶段,具有一定的编程基础和软件工程知识,具备一定的自主学习能力,但实际操作能力和团队协作能力有待提高。
教学要求:1. 结合实际案例,深入浅出地讲解软件结构体系的基本概念和设计方法;2. 强化实践环节,让学生在实际操作中掌握软件架构设计技能;3. 注重培养学生的团队协作能力和沟通能力,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 软件结构体系基本概念:包括软件架构的定义、作用、分类及发展趋势;教材章节:第1章 软件结构体系概述2. 软件架构设计模式:讲解常用的设计模式,如MVC、分层架构、微服务等;教材章节:第2章 软件架构设计模式3. 软件架构分层模型:介绍三层架构、N层架构等分层模型,以及各层的功能与特点;教材章节:第3章 软件架构分层模型4. 软件架构评价与优化:阐述软件架构的评价标准,如性能、可扩展性、可维护性等,并介绍优化方法;教材章节:第4章 软件架构评价与优化5. 实践环节:结合实际项目案例,指导学生进行软件架构设计,培养学生的实际操作能力;教材章节:第5章 软件架构设计实践6. 课程项目:分组进行课程项目设计,要求学生运用所学知识,完成一个具有实际意义的软件架构设计;教材章节:第6章 课程项目与实践教学进度安排:1. 第1-2周:软件结构体系基本概念、设计模式;2. 第3-4周:软件架构分层模型;3. 第5-6周:软件架构评价与优化;4. 第7-8周:实践环节;5. 第9-10周:课程项目设计与实施;6. 第11-12周:课程总结与展示。
软件架构设计系列课程-系统展示层设计
系统展示层设计Name: 汤涛Job Title:技术总监Company: 北京通嘉科技()Email:tangtao@软件生命周期模型z瀑布模型(Waterfall)z V模型z编码修正模型(Code & Fix)z增量模型(Incremental)z渐进模型(Evolution)z螺旋模型(Spiral) MSF 过程模型Project Plans ApprovedScopeComplete Release ReadinessApproved DeploymentCompleteVision/Scope ApprovedMSFMSF 过程模型是一种迭代方法Time F u n c t i o n a l i t y 把大项目拆分成多个版本可以减小项目风险。
Version 1Version 2Version 3 初始需求概要设计需求分析编码与单元测试详细设计系统测试计划系统测试集成测试集成测试计划单元测试计划最常见的模型细化分析设计阶段需求建模架构分析架构设计用例分析用例设计子系统设计类设计展示层设计概要•界面•功能•行为常见的设计•遵循标准的开发过程:MSF、RUP等•需求分析从功能出发•没有交互设计环节:按照每个开发人员自己的体验和想法进行设计,而不是按照用户的进行设计•忽视交互环境和用户习惯开发人员和用户的区别•开发人员:–实现方法–逻辑、算法–版本–...•用户:–交互–感觉、体验–价格–...界面和功能的统一•强调用户体验,注重交互•采用交互设计方法什么是交互设计•如何让产品易用、有效而且让用户愉悦的设计技术:–了解用户的目标和期望–了解用户的心理和行为特点–定义产品的外观和行为–建立人和产品的有机关系•1984年由比尔•莫格里奇提出交互设计•表达了软件外观和行为•帮助软件开发人员降低系统的复杂性•设置开发基线•提高开发效率•提高用户满意度•提高市场竞争力•提升企业品牌形象设计过程-学习型设计•强调用户的感受和体验•确定用户的目标我们所讨论的问题 User Interface Components •用户和应用进行交互的接口––输入:•辅助用户输入,提供各种提示和帮助•响应用户操作所触发的各种事件•限制用户的输入•处理一些特殊的操作,如drag-drop,剪贴板操作•…––展现:•格式化数据•特殊显示•将一些代码翻译成可显示的名称•其他(的页面cache、分页显示查询结果)•从UI的应用类型划分––Console、WinForm、WebForm、Plug-ins与表现层的相关内容•如同一般的系统设计,表现层也需要一整套支撑模块––配置管理、Cache管理、本地存储、状态管理•表现层的设计模式搭建UI的框架•框架––一整套能够动态配置和加载的插件模型•启动时的加载项、动态的菜单项、工具栏,UIP组件…•提供一个Controller,能够管理UI与UI之间的调用––一整套为各程序模块所使用的工具•上下文对象:用户信息、权限信息•访问Service的公共入口:集成认证•客户端的Cache:业务数据、MetaData、用户凭证•客户端的应用配置信息•客户端的本地存储机制•UI的scheme•异常处理机制和最终的异常处理点•…•应用程序的入口和框架之间关系––浏览器:可能是第一个引用的Control(Assembly)––WinForm应用:登录窗口、主窗口、Splash窗口、TrayIcon •选择你的窗口应用类型:Dialog、SDI、MDI UI与UI之间的调用•WinForm应用––Form与Form之间、Form与Control之间、Control与Control之间•浏览器应用––页面与页面之间、页面与其它浏览器之间、页面中的不同部分之间•尽可能不要将UI与UI之间调用的代码写在UIComponents的代码当中––由专门的Controller来完成UI的加载––尽可能保证UI Components的重用性 User Interface Process 是什么•根据状态的改变决定使用哪一个UI •应用场景––有些UI 之间的相互作用时,存在明确的处理顺序•一个向导型的界面。
软件结构设计--分层系统风格讲义课件演示(18张)
所谓分层式体系结构,是按层次组织 软件的一种软件体系结构,其中每一层软 件建立在低一层的软件层上。
包含许多应用系统
应用层
包含多个可复用构件库系统
构件层
。 。 。
分层风格适用于可以按照层次结构来组织不 同类别的相关服务的应用程序。
使用
客户
高
层N
分层模型
层N-1
。 。 。
层1
低
4.5分层系统风格
●什么是分层式体系结构? ●分层风格的主要特征是什么? ●使用层次设计的软件有怎样的结构特性? ●分层系统的体系结构的优点有哪些? ●分层系统的体系结构的缺点有哪些?
分层结构的主要特征是第J层的服务只被第J+1 层使用——层之间没有进一步的依赖关系。
访问
层N
调用下层部件
层N-1
。 。 。
层2
层内部件可以交互
层1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.5分层系统风格
●什么是分层式体系结构?
●分层风格的主要特征是什么?
●使用层次设计的软件有怎样的结构特性? ●分层系统的体系结构的优点有哪些? ●分层系统的体系结构的缺点有哪些?
情况4:层1检测到一个事件,但并没有一直传到顶 层,而是仅仅向上传到部分层就停止了。
情况5:具有两个N层结构的相互通信的堆栈。
堆栈1
堆栈2
层N
层N
层N-1
请求
层N-1
通知
响应
层2
层2
层1
传递
层1
4.5分层系统风格
●什么是分层式体系结构?
●分层风格的主要特征是什么?
●使用层次设计的软件有怎样的结构特性? ●分层系统的体系结构的优点有哪些? ●分层系统的体系结构的缺点有哪些?
软件体系结构与大型软件系统设计课程简介PPT课件
抽象、更普适,但多局限于局部解决方案,没有框架的整体性。 ◦ 惯用法(Idiom),针对常发问题的解决方案,但偏重实现而非设计,与实现语言密切相关,是一种更底
17隔离性isolation?编译器如何发现这段代码是独立的可以安全地并发执行纯洁性purity?关注某个函数是否有副作用有些时候编译器可以做这方面的检查它可以禁止某些操作以此保证我们写出纯函数不可变性immutability?语言层面上更好的支持不可变性学会?知其所然掌握一些具体编程知识的初级程序员会学?知所以然能快速而深刻理解技术并举一反三的程序员会用?人为我用能将所学灵活运用到实际编程之中的高级程序员被用?我为人用能设计出广为人用的应用程序库工具包框架等的系统分析师和架构师184321
• 对机器指令进 行封装,形成 更接近人类使 用的语言(以机 器思维封装程 序)
语言等
• 对程序中数据 和指令以对象 的形式来组织, 让程序以更接 近现实世界的 形式表示(以人
类思维方式封
语调言 试从和低维级护到,高安级全,性离、机通器用语性言和更可远移,植离性人更类强语,言开更发近效,率因更装而高)更,容更易加读抽写象、 和宏观;但同时运行速度和效率下降,用法和功能上局限性更大。
层更具体的编程技巧。 • 架构,一般指一个软件系统的最高层次的整体结构和规划,一个架构可能包含多个框架,而一个框架可能
包含多个设计模式。
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编程范式
• 编程范式(Programming paradigm),指的是计算机编程的基本风格或典范模式。 • 编程是为了解决问题,而解决问题可以有多种视觉和思路,其中普适而且行之有效的模式被称归结为 范式。 • 如果说每个编程者都在创造虚拟世界,那么编程范式就是他们置身其中自觉不自觉采用的世界观和方 法论。 • 编程范式是抽象的,必须通过具体的编程语言来体现;编程范式所代表的世界观往往体现在语言的核 心概念中,代表的方法论往往体现在语言的表达机制中。 • 一种范式可以在不同的语言中实现,一种语言也可以支持多种范式。
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根据之前的一些设计经验我发现注册页面十分容易流 失用户,所以在注册完毕。
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清晰地数据显示,可以让用 户更加清晰的了解到项目完 成的情况。 进度条可清晰的了解到此项项目的 完成情况。 点赞,对活动表示 支持,点赞数目累 计靠前的项目,系 统会自动将此项目 陈列在首页的上方 。
B-01 交互框架图设计 B-02 线框图设计 B-03 界面设计
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众筹 即大众筹资或群众筹资。 特点:具有低门槛、多样性、依靠大众力量、注重创意的特征。 具有三个要素:发起人、支持者、平台。 发起人:有创造能力但缺乏资金的人。 支持者:对筹资者的故事和回报感兴趣的,有能力支持的人。 平台:连接发起人和支持者的互联网终端,是一个专业的大众集资网站,创业者将 他的想法和设计原型以视频、图片和文字的方式进行展示,假如投资人感觉这个想 法很靠谱就可以把钱投给创业者(交易方式类似淘宝)以换取相应的承诺。这种商 业模式下任何人都可以成为大众投资者,因为众筹平台的准入门槛很低 睿意新生 介绍
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系统展示层设计Name: 汤涛Job Title:技术总监Company: 北京通嘉科技()Email:tangtao@软件生命周期模型z瀑布模型(Waterfall)z V模型z编码修正模型(Code & Fix)z增量模型(Incremental)z渐进模型(Evolution)z螺旋模型(Spiral) MSF 过程模型Project Plans ApprovedScopeComplete Release ReadinessApproved DeploymentCompleteVision/Scope ApprovedMSFMSF 过程模型是一种迭代方法Time F u n c t i o n a l i t y 把大项目拆分成多个版本可以减小项目风险。
Version 1Version 2Version 3 初始需求概要设计需求分析编码与单元测试详细设计系统测试计划系统测试集成测试集成测试计划单元测试计划最常见的模型细化分析设计阶段需求建模架构分析架构设计用例分析用例设计子系统设计类设计展示层设计概要•界面•功能•行为常见的设计•遵循标准的开发过程:MSF、RUP等•需求分析从功能出发•没有交互设计环节:按照每个开发人员自己的体验和想法进行设计,而不是按照用户的进行设计•忽视交互环境和用户习惯开发人员和用户的区别•开发人员:–实现方法–逻辑、算法–版本–...•用户:–交互–感觉、体验–价格–...界面和功能的统一•强调用户体验,注重交互•采用交互设计方法什么是交互设计•如何让产品易用、有效而且让用户愉悦的设计技术:–了解用户的目标和期望–了解用户的心理和行为特点–定义产品的外观和行为–建立人和产品的有机关系•1984年由比尔•莫格里奇提出交互设计•表达了软件外观和行为•帮助软件开发人员降低系统的复杂性•设置开发基线•提高开发效率•提高用户满意度•提高市场竞争力•提升企业品牌形象设计过程-学习型设计•强调用户的感受和体验•确定用户的目标我们所讨论的问题 User Interface Components •用户和应用进行交互的接口––输入:•辅助用户输入,提供各种提示和帮助•响应用户操作所触发的各种事件•限制用户的输入•处理一些特殊的操作,如drag-drop,剪贴板操作•…––展现:•格式化数据•特殊显示•将一些代码翻译成可显示的名称•其他(的页面cache、分页显示查询结果)•从UI的应用类型划分––Console、WinForm、WebForm、Plug-ins与表现层的相关内容•如同一般的系统设计,表现层也需要一整套支撑模块––配置管理、Cache管理、本地存储、状态管理•表现层的设计模式搭建UI的框架•框架––一整套能够动态配置和加载的插件模型•启动时的加载项、动态的菜单项、工具栏,UIP组件…•提供一个Controller,能够管理UI与UI之间的调用––一整套为各程序模块所使用的工具•上下文对象:用户信息、权限信息•访问Service的公共入口:集成认证•客户端的Cache:业务数据、MetaData、用户凭证•客户端的应用配置信息•客户端的本地存储机制•UI的scheme•异常处理机制和最终的异常处理点•…•应用程序的入口和框架之间关系––浏览器:可能是第一个引用的Control(Assembly)––WinForm应用:登录窗口、主窗口、Splash窗口、TrayIcon •选择你的窗口应用类型:Dialog、SDI、MDI UI与UI之间的调用•WinForm应用––Form与Form之间、Form与Control之间、Control与Control之间•浏览器应用––页面与页面之间、页面与其它浏览器之间、页面中的不同部分之间•尽可能不要将UI与UI之间调用的代码写在UIComponents的代码当中––由专门的Controller来完成UI的加载––尽可能保证UI Components的重用性 User Interface Process 是什么•根据状态的改变决定使用哪一个UI •应用场景––有些UI 之间的相互作用时,存在明确的处理顺序•一个向导型的界面。
用户可以选择上一步、下一步或者束•在一个购书网站,用户可以反复地浏览上架的图书,然后将选中的图书放进购物车。
最终会走到收银台结帐––这些类型的界面操作的特点•用户的操作流程可以用一张流程(导航)图来描述•导航图上每一个节点就是一个用户界面(窗口/页面)•界面之间的跳转是由用户操作触发的•处理这种流程的控制器,我们称为User Interface Process Components––隔离了UI 与业务逻辑层––对流程中的UI 进行了管理––提供了状态保存和传递的机制 UIP接口设计 UIP Components 需要考虑的问题•其他需要考虑的问题––如何将控制流程和窗口、页面等界面元素分开––流程的每一步都需要保存状态。
如何能抽象出一个统一的状态模型,可以使状态在留转过程中被保存和传递––最好能够用一套处理机制,能够满足inForm程序和Web应用的需要––用户的在一个操作流程中可能会嵌套子流程,或者会转到别的流程––记录流程的流转的日志––流程的维护•流程改变对正在运行的流程的影响•能否通过某种特殊手段改变流程的状态? Microsoft User InterfaceProcessBuilding Block•为解决上述问题而提供的一组接口和类•User Interface Process Application Block(UIPB) 用一种XML格式来表现流程图•在UIPB中,会用一些接口/类来表示图中的内容––ITask,用来表示整个流程––IView,用来表示图中的(节点)界面––State,表示界面的状态。
例如购物车中的书名和数量––ControllerBase,控制界面之间的跳转、控制Task的启动和结 Microsoft User InterfaceProcessBuilding Block的设计模式•UIPB采用了MVC模式––Views,任何实现了IView接口的类(Form或WebForm)––Model,State类,它保存的是界面上的信息以及控制信息––Controller,就是ControllerBase及其派生类 Microsoft User InterfaceProcessBuilding Block的其它功能•保存状态––定义了IStatePersistence接口,应用可以自己定制自己的状态保存方式•WinFormView,WebFormView––实现了IView接口。
•ViewManager––管理在流程中出现的View•UIP Config––读取应用程序配置文件信息,根据配置文件构造相应对象和流程图•UIP Manager––UIP的入口,启动一个新的流程或已知的流程DemoTask task = new DemoTask(); //实现了ITask接口的定制流程UIPManager.StartTask(“demoTask”, task); UIP设计考虑•作为设计者,应该充分考虑到UI模型的复杂度•在UI与业务层之间,可以增加UIP层进行隔离––UIP管理了什么•流程、状态、View…––UIP的Building Block仅是一个模型,还需要通过与实际业务逻辑结合使用。
Facade页面控制器•模式名称:Page Controller•要解决的问题:在MVC中如何为复杂的Web应用程序组织控制器以便在避免重复代码地情况下实现重用性和灵活性。
•解决方案:使用页面控制器模式接收页面请求,然后在模型上调用请求的操作,以决定用于显示页面的正确视图。
实现页面控制器前端控制器•模式名称:Front Controller•要解决的问题:在MVC中如何为复杂的Web应用程序组织控制器以便在避免重复代码地情况下实现重用性和灵活性。
•解决方案:处理器(Handler)接收HTTP 的POST/GET请求后,检索相关请求参数,以选择正确的命令,并传递给具体的页面做相应的命令处理。
实现前端控制器页面处理IHandler拦截过滤器•模式名称:Intercepting Filter•要解决的问题:在Web请求过程中如何实现通用的处理前和处理后操作?•解决方案:创建一组链式过滤器,实现在Web请求过程中通用的处理前和处理后操作。
的Request处理过程页面请求IISaspnet_isapi.dllHttpApplicationHttpModuleHttpHandler(你的页面)原理 处理客户端请求的模式•中通过页面与代码的分离,实现了MVC 模式•其中页面中的HTML以及代码中生成HTML的部分构成了视图(View)•Page_Load和Button的Click事件实际上是控制器(Controller,更具体一些是Page Controller)•而数据访问部分可以看作是模型(Model)•优点、缺点?欢迎访问获取更多MSDN资源•MSDN中文网站/china/msdn•MSDN中文网络广播•MSDN Flash/china/newsletter/case/ msdn.aspx•MSDN开发中心/china/msdn/Developer Center/default.mspxQuestion & Answer如需提出问题,请单击“提问”按钮并在随后显示的浮动面板中输入问题内容。
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