第11章面向服务的软件开发
软件工程导论第11章
【还可以把适配接口再进一步细分为转换接口和扩充接口。转换接口， 是为了克服与表示方法、数据结构或硬件特点相关的操作给重用带来 的困难而设计的，这类接口是每个类构件在重用时都必须重新定义的 服务的集合。当使用C++语言编程时，应该在根类(或适当的基类)中， 把属于转换接口的服务定义为纯虚函数。如果某个服务有多种可能的 实现算法，则应该把它当作扩充接口。扩充接口与转换接口不同，并 不需要强迫用户在派生类中重新定义它们，相反，如果在派生类中没 有给出扩充接口的新算法，则将继承父类中的算法。当用C++语言实现 时，在基类中把这类服务定义为普通的虚函数。】
4. 弱耦合 耦合：指一个软件结构内不同模块之间互连的紧 密程度。 在面向对象方法中，对象是最基本的模块，因此， 耦合主要指不同对象之间相互关联的紧密程度。 弱耦合是优秀设计的一个重要标准。
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对象之间的耦合分为两大类： (1) 交互耦合： 对象之间的耦合通过消息连接来实现。 使交互耦合尽可能松散，应遵守下述准则： 尽量降低消息连接的复杂程度。 应该尽量减少消息中包含的参数个数，降低参数的复 杂程度。 减少对象发送(或接收)的消息数。 (2) 继承耦合 与交互耦合相反，应该提高继承耦合程度。 通过继承关系结合起来的基类和派生类，构成系统中 粒度更大的模块。设计时应该使特殊类尽量多继承并 使用其一般化类的属性和服务，从而更紧密地耦合到 其一般化类。
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2. 软件成分的重用级别 (1) 代码重用 源代码剪贴：最原始的重用形式。 复制或修改原有代码时可能出错，存在严重的配臵 管理问题，人们几乎无法跟踪原始代码块多次修改 重用的过程。 源代码包含：许多程序设计语言都提供包含库中 源代码的机制。配臵管理问题有所缓解，修改了库 中源代码之后，所有包含它的程序自然都必须重新 编译。 继承：利用继承机制重用类库中的类时，无须修 改已有的代码，就可以扩充或具体化在库中找出的 类，基本上不存在配臵管理问题。
面向服务的软件体系架构设计与实现
面向服务的软件体系架构设计与实现面向服务的软件体系架构（Service-Oriented Architecture, SOA）是一种基于服务的软件开发和构建方式，就像Web Services一样，SOA将应用系统划分为一个个松散耦合的服务，这些服务能够相互调用，形成一个可扩展的应用系统。
随着云计算、物联网、大数据等相关技术的普及，SOA也成为了一个相当流行的软件架构设计方式。
本文将从以下几个方面介绍面向服务的软件体系架构设计与实现：SOA核心概念、SOA的优势和劣势、SOA的设计原则、SOA的实现技术、SOA的开发工具以及SOA的应用案例。
一、SOA核心概念面向服务的软件体系架构（SOA）是一种基于服务的软件开发和构建方式，其核心概念包括以下三点：1.服务：SOA中的服务是一个独立的逻辑单元，它封装了某种特定的功能，并可以通过网络进行访问和调用。
SOA中的服务通常包括Web Services、RESTful Services、消息队列等。
2.业务流程：SOA中的业务流程是一系列的服务的有序调用，应用在需要对多个服务进行协调、合作的场景中。
3.服务注册与发现：为了方便调用和管理服务，SOA中引入了服务注册与发现机制。
服务提供者将服务信息注册到服务仓库中，服务调用方可以根据服务描述信息在服务仓库中找到需要的服务。
二、SOA的优势和劣势SOA有以下几个优势：1.松散耦合：面向服务的软件体系架构的服务是松耦合的，即每个服务最好只与其依赖的服务或资源相关。
这种松散耦合的优点在于当某个服务需要更新或替换时，对其他服务的影响相对要小，这样大幅度减少了整体系统部分维护和升级所需的时间和成本。
2.可扩展性：SOA的另一个优点是可扩展性，这意味着可以在系统中动态添加或替换单独的服务，而不会影响整个系统。
这也使得系统更加灵活和可适应变化。
3.平台无关性：SOA 架构实际上是一个独立于平台（如操作系统和编程语言）的技术，可以让系统根据需要进行选择，因此可以将系统部署在不同的平台上。
高级软件工程-面向服务的软件工程
案例一：电商平台的面向服务架构设计
总结词
高效、实时、智能的交通系统服务组合与编排方案
详细描述
智能交通系统需要对多个子系统进行高效、实时的组合与编排，以实现复杂的交通管理功能。采用面向服务的架构，将各个子系统封装成独立的服务，并使用服务组合与编排平台对服务进行动态组合和调度。该平台基于规则引擎和事件驱动架构，能够根据交通状况实时调整服务组合和优先级，确保交通管理的效率和实时性。同时，通过服务的编排和自动化部署，降低了系统的复杂性和维护成本。
服务治理框架与工具
服务性能监控
为了确保服务的可用性和可靠性，组织需要对服务的性能进行监控。这包括对服务响应时间、吞吐量、错误率等指标的监测和分析。通过对这些指标的监控和分析，组织能够及时发现并解决潜在的性能问题。
服务性能优化
通过对服务性能的监控和分析，组织可以进一步优化服务的性能。这包括对服务的代码、数据库、网络等方面进行优化，以提高服务的响应速度和吞吐量。同时，组织还可以通过调整服务的硬件和软件环境来提高服务的性能表现。
01
指导企业进行数字化转型
面向服务的软件工程可以帮助企业更好地进行数字化转型，构建灵活、可扩展、可维护的软件系统。
02
提高软件开发的效率和质量
通过使用面向服务的软件工程，可以实现服务的复用和模块化，从而提高软件开发的效率和质量。
感谢观看
THANKS
服务组合的核心在于服务的编排，通过将多个服务按照一定的顺序进行组合和调用，实现业务流程的自动化处理。
服务组合是指将多个服务按照一定的逻辑关系组合起来，形成一个可执行的业务流程，以满足业务需求。
1
服务编排的方法
2
3
通过定义工作流模型，将多个服务按照工作流的流程进行组合和调用。这种方法适用于业务流程较为固定的情况。
面向服务的软件体系结构设计与实现
面向服务的软件体系结构设计与实现随着信息技术的不断发展和普及，软件应用的规模和复杂性越来越大。
为了应对这种挑战，软件工程领域涌现出了一些新的设计方法和架构模式，其中面向服务的软件体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）是一种广泛应用的设计和实现方法。
一、 SOA的基本概念和特点面向服务的软件体系结构是一种通过将应用程序拆分为多个独立的、可重用的、松散耦合的服务组件，通过服务之间的交互实现应用程序功能的设计和实现方法。
SOA的核心思想是将应用程序划分为多个服务，这些服务可以独立开发、部署和管理，通过标准化的接口进行交互，实现复杂的业务流程。
SOA的一个重要特点是服务的可重用性。
通过将业务逻辑封装在服务中，可以通过调用服务来实现特定的功能，这就意味着服务可以在不同的应用程序中被重复使用，避免了重复开发的工作量。
同时，SOA还强调松散耦合的服务间交互，通过标准化的接口和协议进行通信，降低了系统间的依赖性，提高了系统的灵活性和可维护性。
二、 SOA的设计原则和实现方法1. 服务的自治性和自治性：一个服务应该是一个独立的、自治的功能模块，提供确定的输入和输出，不依赖于其他服务的状态或上下文。
通过实现自治的服务，可以实现服务的可重用性和松散耦合。
2. 服务的标准化和可互操作性：SOA强调通过标准化的接口和协议来实现服务间的通信和交互。
这样可以保证不同系统之间的互操作性，使得不同系统之间可以无缝集成和协同工作。
3. 服务的发现和动态组合：一个基于SOA的系统通常由多个服务组成，服务的发现和动态组合是实现系统灵活性和可扩展性的关键。
通过服务的发现，可以根据需求动态选择合适的服务进行组合，从而实现复杂的业务流程。
4. 服务的安全和可靠性：在面向服务的架构中，服务的安全性和可靠性是非常重要的。
通过对服务进行鉴权和加密等安全措施，可以保护服务的机密性和完整性。
同时，通过采用可靠的通信协议和应用容错机制，可以保证服务的可靠性和稳定性。
第11章面向对象的设计与实现一、填空题(30小题)1、类型一致性原则
第11章面向对象的设计与实现一、填空题（30小题）1、类型一致性原则要求子类S必须满足6个限制条件：( )、( )、( )、( )、( )和( )。
答案：S的状态空间(State-space)必须与T的状态空间一致(但S可以拥有额外空间以延伸T的状态空间)、在S和T的共享空间中，S的状态空间必须等同于或位于T的状态空间之内。
对于T的每一操作(如T.叩)，S覆盖或重定义为S.op,则：S.Op必须与T.op名称相同、S.op的形式函数原型的参数必须与T.op的形式函数原型的参数表一一对应、S.op 的前置条件必须等同于或弱于T.op的前置条件、S.op的后置条件必须等同于或强于T.op 的后置条件2、类的实例化是( )。
答案：对象3、对象之间进行通信的构造叫做( )。
答案：消息4、闭合行为原则是指：( )。
答案：在基于类型／子类型层次结构的继承层次结构中，类C的任何对象操作的执行，包括从C的超类继承的所有操作应满足C的类不变式5、类型( )对于创建类库的类层次结构至关重要。
答案：一致性原则6、输出端是指( )。
答案：通过一个给定程序的多行代码来测量引用其他程序的次数7、不同应用中信息共享的这种机制和构造是通过( )来实现的。
答案：类库8、类型一致性设计原则可表述为( )。
答案：如果S为T的真子类型，则S必须与T一致，即类型S的对象可以出现在类型T的对象所需要的任何环境中，并且当该对象的任何获取操作执行时，仍能保持其正确性9、耦合性用来度量( )。
答案：程序之间联系的次数和强度10、没有经过封装的原始代码规定为( )封装。
答案：0级11、一个( )可以具体实现为多个类，每个类又包括自己独特的内部设计。
答案：类型12、受限关联由两个类和一个( )组成。
答案：限定词13、类具有属性，描述类的属性用( )。
答案：数据结构14、一个标准的面向对象系统包含的类通常来自于4个主要领域：( )。
(1)基础领域包含了( )。
面向服务的软件开发PPT课件
3、UDDI 通一描述、发现和集成协议。该标准定义用来发现服务是否存在的组
件，包括的信息有：服务提供者、所提供的服务、服务描述的位置等。
4、WS-BPEL 工作流语言的标准，用来定义包括多个不同服务的过程程序。
.
9
SOA通用模型中的三种角色及其协作
（UDDI）
服务注册中 心（中介）
服务提供者：设计和实现服务，并用 WSDL定义这些服务。它将自己的服 务和接口契约提交到服务注册中心， 以便服务使用者可以发现和访问该服
Web和数据服务开发 XML,OWL,WSDL
SOA通用模型
.
11
面向服务.的基本思想
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服
表示层
务
消
费
者
业务流程
过程编排
服务
Portlets
简单和复合服务
组件 服 务 提 供 者
企业组件
包
现有系统和资源
客户应用
复合服务 简单服务
SOA 概念.层次
5
6
7
8
4
服
务
质
数
量
据
。
架
安
构
3
集 成 （ 企 业 服 务 总 线 ）
.
5
服务、组件、对象的层次
SOA抽象层次高。SOA方法，其重点不在于每个类 和组件的编写，而在于定义每个服务的可重用方式（服 务接口规约）、服务之间的逻辑关系（工作流）和服务 之间协同的模式。
.
6
SOA与前期构架技术的关系
分布式计算将网络上分布的软件资源看作是各种 服务。CORBA和DCOM这些早些的面向服务构架都 受到一些难题的困扰：
与此同时，为适应企业业务发展，需要建立 能快速满足业务变化需求的业务架构。在软件开 发和业务构建阶段就以服务和业务为导向，即实 施SOAD，帮助企业建立复杂应用，实施SOA。
面向服务的软件体系结构设计与实现
面向服务的软件体系结构设计与实现随着信息技术的快速发展，面向服务的软件体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）成为了企业和组织领域中广泛采用的解决方案。
SOA通过将系统划分为一系列可独立运行的服务，使得不同的应用程序和系统可以通过这些服务进行交互和集成，从而实现了灵活、可扩展和可维护的软件系统。
本文将介绍面向服务的软件体系结构的设计与实现。
在面向服务的软件体系结构中，系统被分解为一系列服务，每个服务负责执行一个特定的功能。
这些服务之间通过网络进行通信，使用标准化的协议进行信息交换。
通过将系统以服务的方式进行划分，软件系统可以更好地适应变化，并支持不同应用程序之间的集成。
面向服务的软件体系结构的设计过程主要包括以下几个步骤：1. 识别服务：首先，需要识别系统中的服务。
这些服务可以基于功能来划分，每个服务负责执行一个特定的功能。
识别服务的过程需要考虑系统的需求和业务逻辑。
2. 定义服务接口：为每个服务定义清晰的接口。
接口应该明确服务的输入和输出，并定义服务的参数和返回值的数据类型。
接口的设计应该简洁明了，能够满足各种应用程序的需求。
3. 设计服务实现：根据服务的接口设计，实现具体的服务。
服务的实现可以使用任何编程语言和技术。
在设计服务实现时，需要考虑到性能、可扩展性和安全性等方面的因素。
4. 部署和管理服务：将服务部署到适当的运行环境中，并确保服务能够可靠地运行。
同时，需要建立适当的监控和管理机制，以确保服务的正常运行和高效管理。
在实施面向服务的软件体系结构时，需要考虑以下几个关键点：1. 松耦合：面向服务的软件体系结构不同于传统的单一应用程序架构，它通过将系统划分为一系列独立的服务来提供灵活性和可扩展性。
因此，在设计和实现服务时，需要保持服务之间的松耦合关系，使得系统能够更容易地适应变化。
2. 可组合性：面向服务的软件体系结构通过将系统划分为一系列服务来实现不同应用程序之间的集成。
软件工程导论(第11章)
3. 信息隐蔽
在面向对象方法中，信息隐蔽通过对象的封
装性实现：类结构分离了类的接口与类的实
现，从而支持了信息隐蔽。
4. 弱耦合
弱的耦合可以提高软件模块的独立性，避免 某一部分模块发生变化对其它模块有较大的影 响。
一般来说，对象间的耦合有两大类：
A．交互耦合：对象间的耦合通过信息连接来
实现。应使交互耦合尽量松散。
2. 一般—特殊结构的深度应适当
中等规模的系统中，类等级层次数应保持 为7±2。不是必要情况，不应该随意创建派生类；
3. 设计简单的类：设计小而简单的类，便于
开发和管理；
1）避免包含过多的属性； 2）有明确的定义； 3）尽量简化对象之间的合作关系； 4）不要提供太多服务。
4. 使用简单的协议：设计简单的类接口，发送 的消息中参数要少。 5. 使用简单的服务：编写实现每一个服务时， 避免复杂的语句和结构； 6. 把设计变动减至最小。
2.
两个方向的关联都用属性实现，这种方法能 实现快速访问。
3.
用独立的关联对象实现双向关联。关联对象 不属于相互关联的任何一个类，它是独立的 关联类的实例 。
40
41
4、关联对象的实现
关联对象的实现方法取决于关联的阶数：
一对一关联：
• 关联对象可以与参与关联的任一个对象合并。
一对多关联：
• 关联对象可以与“多”端对象合并。
11.9 设计类中的服务 11.9.1 确定类中应有的服务 11.9.2 设计实现服务的方法
1. 设计实现服务的算法
1）算法复杂度；
2）容易理解、容易实现；
3）容易修改；
2. 选择数据结构 3. 定义内部类和内部操作
面向服务的软件开发技术
• 基于标准化消息进行通信
–标准化的通信协议，一般是基于XML的,如Web服务调用时 的SOAP消息，ESB内部使用的NM消息等。 –实现高பைடு நூலகம்的互操作性
面向服务软件体系结构的特征 •3) 拓扑结构
service description
Service Broker
service description
service description
Service Requester
Service
Service Provider
面向服务软件系统的层次结构
面向服务的软件开发方法
开发范型的变迁
结构化程序设计 面向对象的软件开发 基于组件的软件开发 面向服务的软件开发
从单机系统、分布式系统、异构分布式系统， 软件的规模和复杂度逐步提高，模块耦合度逐 步降低
Evolutionary approach Risk mitigation
Cost savings
面向服务的软件开发方法 已有的面向服务软件开发方法
IBM ：Service-Oriented Analysis and Design (SOAD) IBM ：Service Oriented Modeling and Architecture (SOMA) SUN： SOA Repeatable Quality (RQ) CBDI：CBDI-SAE Process Kunal：Service Oriented Unified Process (SOUP) Abdelkarim Erradi：Service Oriented Architecture Framework (SOAF) ……
Class Layer Structured design
面向服务架构在软件开发中的应用
面向服务架构在软件开发中的应用随着互联网技术的不断发展，软件开发领域也在迅速变革。
在过去，软件开发更多的是以功能为主，系统间的交互也很少。
然而，随着业务的增长和变更，单一功能开发的开销不断增加，信息系统的接口不断膨胀，这就需要一种新的开发模式来解决问题。
而面向服务架构正是一种非常优秀的解决方案。
本文将对面向服务架构在软件开发中的应用进行探讨。
一、什么是面向服务架构首先我们来了解一下什么是面向服务架构（SOA）。
简单地说，SOA是一种软件设计思想，强调软件系统以服务为粒度来组织，可以与其他服务交互和组合，从而构建出较为复杂的应用。
SOA通过使用标准化的接口，使得不同的服务之间可以互相通信，从而实现复杂应用系统的创建和集成。
在SOA架构中，服务是一个独立的逻辑单元，可以完成一些特定的功能，并且可以被其他服务调用。
所有的服务都具有明确定义的接口，这些接口使用标准化的协议和消息格式进行通信，从而实现了服务的互操作性。
二、面向服务架构的优点面向服务架构相比于传统的软件设计方法，有着很多的优点。
下面我们来详细讲解一下其中的几个优势。
1. 可重用性通过面向服务架构，一个服务可以提供多个应用程序所需的功能。
因此，服务可以被多个系统或者应用程序共享，从而提高了系统的可重用性。
2. 灵活性面向服务架构采用松散耦合的方法，使得服务之间的联系非常灵活。
系统的不同部分甚至可以由不同的开发团队独立开发。
这种松散耦合的特性使系统更加灵活和可扩展。
3. 可维护性面向服务架构中的服务具有接口，通过接口屏蔽了服务的实现细节。
这种接口屏蔽了服务的实现细节，使得对于服务的修改和维护更加容易。
如果需要更改服务的实现细节，只需要重新实现接口就可以了，而不需要更改整个系统。
4. 信息共享面向服务架构中的服务采用标准的通讯协议和信息格式来进行通信，因此，服务之间可以实现信息共享。
信息共享可以提高系统的效率，避免了重复的数据存储和处理。
同时也降低了数据不一致性和不准确性的问题。
面向服务的软件体系结构
面 向 服 务 的 软 件 体 系 结 构
面向服务的体系结构提供了一种方法，通过这种方法，可以构建 分布式系统来将应用程序功能作为服务提供给终端用户应用程序或其他服 务。其组成元素可以分成功能元素和服务质量元素。
面向服务的体系结构的元素 :体系结构堆栈分成两半，左边的 一半集中于体系结构的功能性方面，而右边的一半集中于体系结构的 服务质量方面。
2
面 向 服 务 的 软 件 体 系 结 构
3
面 向 服 务 的 软 件 体 系 结 构
对松耦合系统的需求来源于业务应用程序需要 根据业务的变动变得更加灵活，以适应不断变化的环 境，比如经常改变的政策、业务级别、业务重点、合 作伙伴关系、行业地位以及其他与业务有关的因素， 这些因素甚至会影响业务的性质。我们称能够灵活地 适应环境变化的业务为按需(On Demand)业务，在按需 适应环境变化的业务为按需(On Demand)业务，在按需 业务中，一旦需要，就可以对完成或执行任务的方式 进行必要的更改。
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面 向 服 务 的 软 件 体 系 结 构
然而，现在的SOA已经有所不同了，因为它依赖于一些更新 然而，现在的SOA已经有所不同了，因为它依赖于一些更新 的进展，这些进展是以可扩展标记语言(eXtensible 的进展，这些进展是以可扩展标记语言(eXtensible Markup Langu age，XML)为基础的。通过使用基于XML的语言(称为Web服务描述语 age，XML)为基础的。通过使用基于XML的语言(称为Web服务描述语 言，Web 言，Web Services Definition Language，WSDL)来描述接口，服 Language，WSDL)来描述接口，服 务已经转到更动态且更灵活的接口系统中，非以前 CORBA中的接口 CORBA中的接口 描述语言(Interface 描述语言(Interface Definition Language，IDL)可比了。 Language，IDL)可比了。
《软件工程》(第五版)习题参考答案
《软件工程》（第五版）习题参考答案
第1章 一、判断题 1、（×）软件的维护与硬件维护本质上是相同的。 2、（√）软件在运行和使用中也存在退化问题。 3、（×）软件危机的产生主要是因为程序设计人员使用了不适 当的程序设计语言。 4、（√）软件同其他事物一样，有孕育、诞生、成长、成熟和 衰亡的生存过程。 5、（×）文字处理软件 Word 属于系统软件。应用软件 6、（√）原型是软件的一个早期可运行的版本，它反映最终系 统的部分重要特性。 7、（√）软件开发过程中，一个错误发现得越晚，为改正它所 付出的代价就越大。 8、（×）快速原型模型对软件开发人员的水平要求不高。 9、（√）喷泉模型适合于面向对象的软件开发。 10、（×）面向对象开发方法的主要缺点是在适应需求变化方面 不够灵活。 二、选择题 1、软件是一种（C）。 A、程序 B、数据
D、合同文档 14、结构化分析方法是以数据流图、（D）和加工说明等描述工 具，即用直观的图和简洁的语言来描述软件系统模型。 A、DFD 图 B、PAD 图 C、IPO 图 D、DD 15、软件需求分析阶段的工作，可以分为四个方面：需求获取、 需求分析、编写需求规格说明书以及（B）。 A、阶段性报告 B、需求评估 C、总结 D、都不正确 16、数据流图用于抽象描述一个软件的逻辑模型，数据流图由一 些特定的图符构成。下面图符名称标识的图符不属于数据流图合 法图符的是（A）。 A、控制流 B、加工 C、数据存储 D、源点和终点 17、DFD 用于描述系统的（D）。 A、数据结构
面向服务的软件工程
服务描述是详细定义服务功能和特性的文档或元数据，包括服务的输入、输出 、前提条件、后置条件等，以便其他开发人员理解和使软件工程鼓励将功能和业务逻辑封装成独立的服 务，并在不同的应用程序中复用这些服务，从而提高开发效 率和代码质量。
服务组合
通过组合多个服务，可以创建更复杂的功能和业务流程。服 务组合允许开发人员灵活地构建和扩展应用程序，满足不断 变化的需求。
根据服务设计文档，采用合适的编程语言和 框架实现服务逻辑。
集成测试
对服务进行集成测试，验证服务之间的协作 和交互流程的正确性。
单元测试
针对服务中的各个模块进行单元测试，确保 模块功能的正确性。
系统测试
在真实环境中对服务进行系统测试，确保服 务在实际使用中的稳定性和性能。
服务部署与运维
服务部署
将服务部署到生产环境中，确保服务 的可用性和可访问性。
松散耦合
这些服务之间保持松散耦合，通过标 准化的接口进行通信，以实现灵活的 软件系统构建和集成。
面向服务的软件工程的历史和发展
01
02
03
起源
面向服务的软件工程起源 于分布式计算领域，随着 互联网和企业级应用的发 展逐渐受到广泛关注。
Web服务
随着互联网技术的成熟， 基于Web服务的面向服务 架构逐渐成为一种主流的 软件工程方法。
05
面向服务的软件工程实践和挑战
服务识别和粒度控制
服务识别
面向服务的软件工程强调将软件系统拆分为一系列可独立部署和调用的服务。服 务识别是确定哪些功能或业务逻辑应被拆分为独立服务的过程，这需要深入理解 业务需求和系统功能。
粒度控制
服务的粒度指服务的大小和复杂度。合理控制服务粒度是面向服务软件工程的关 键挑战之一。过细的服务粒度可能导致过多的服务间调用和通信开销，而过粗的 服务粒度可能降低服务的复用性和灵活性。
张海藩《软件工程导论》(第6版)(课后习题 第11章 面向对象设计)【圣才出品】
4．试用面向对象方法，设计本书第 2 章中给出的订货系统的例子。 答：略。
break; }
int main(){ FILE *fi; int i,inQuote; fi=fopen(“xxx.c”, “r”) if(fi==NULL) return 1; i=inQuote=0;
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b．有明确的定义。为使类的定义明确，分配给每个类的任务应该简单。 c．简化对象之间的合作关系。 d．不要提供太多的服务。 ④使用简单的协议 ⑤使用简单的服务 ⑥把设计变动减至最小 （2）启发规则的必要性 人们使用面向对象方法学开发软件的历史虽然不长，但也积累了一些经验。总结这些经 验得出了几条启发规则，它们往往能帮助软件开发人员提高面向对象设计的质量。
char input[Len_Max+2]; int n=sizeof（input）; void CheckKeyWord(){ int i,result; for(i=0;i<n;i++) {
result=strcmp(input,Key[i]); if(result==0){ count[i]++; break; } if(result<0)
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5．试用面向对象方法，设计本书习题 2 第 2 题中描述的储蓄系统。 答：使用面向对象方法设计出的储蓄系统的对象模型如图 11-7 所示：
面向服务的软件体系结构设计与分析
面向服务的软件体系结构设计与分析随着互联网的发展，面向服务的软件体系结构成为了现代计算机科学中不可或缺的一部分。
面向服务的软件体系结构的设计和分析，旨在构建一种开放式的、松散耦合的、可重用的、可扩展的软件架构。
这种软件架构与传统的基于模块、基于对象、基于面向过程的软件体系结构有着很大的区别。
本文将从面向服务的软件体系结构的设计和分析入手，对这种软件架构做一个深入的探讨和分析。
一、什么是面向服务的软件体系结构面向服务的软件体系结构是一种架构模式，它基于分布式计算概念和互联网技术，构建了一种基于服务的软件体系结构。
它的设计和实现都是“服务”这个概念为中心的，服务是计算机系统为用户和其他系统提供特定的功能和行为的一种方式。
在这种软件架构中，所有的业务逻辑都是封装在服务中，并且每一个服务具有独立的、自治的能力。
二、面向服务的软件体系结构的优势1.松散耦合面向服务的软件体系结构的核心概念无疑就是服务的松散耦合。
因为每个服务都是自治的，所以在软件架构的设计和开发中，开发人员可以更加自由地组合和拆分服务，从而实现松散耦合。
这样一来，就能够对软件架构的各个模块进行灵活、快速的修改，从而加速软件开发的速度。
2.可重用性当所有的业务逻辑都封装在服务中时，这些服务是可以被重用的。
因为这些服务都是自治的，所以可以在不同的软件系统和项目中被重用。
这样，就可以大大提高软件可重用性，从而减少了软件开发和维护的成本。
3.可扩展性面向服务的软件体系结构很容易被扩展和升级。
因为这种软件架构是由许多自治的服务组成的，所以可以根据需要增加或删除服务，以及进行服务的更新和升级。
这样，就能够满足不断变化的业务需求。
4.系统可靠性在面向服务的软件体系结构中，所有的服务都是自治的。
这意味着当一个服务出现问题时，不会对整个软件系统造成太大的影响。
此外，每个服务的功能都是独立的，因此不同的服务可以分别进行测试和验证。
这样一来，不仅可以大大提高软件的可靠性，还可以降低软件错误率，从而提高了软件架构的可维护性。
面向服务的软件开发实践指南
面向服务的软件开发的架构
讨论了面向服务的软件开发的架构设计，包 括微服务架构、服务导向架构等，帮助开发 者更好地理解如何应用这些架构设计来构建
可靠的软件系统。
微服务架构
面向服务的软件开发的架构
面向服务的软件开 发工具
服务导向架构
介绍了微服务架构的优势 和适用场景
推荐了一些常用的面向服 务开发工具和框架
治理策略，是保障系统正常运行的关键。
●06
第六章 总结
回顾
在这一章中，我们对全书进行了回顾，总结 了面向服务的软件开发的指南和实践经验。 通过回顾，我们可以更好地理解和应用这些
经验，提高自身的软件开发能力。
发展趋势
展望
加入领域
挑战
探讨面向服务的软件开发 未来的发展方向和趋势
鼓励更多的开发者加入面 向服务的软件开发领域
务拆分与聚合。
●03
第3章 服务开发
服务开发环境搭建
服务开发环境的搭建是服务开发的基础，需 要选择合适的集成开发环境（IDE）、版本 控制工具等。搭建环境的步骤和工具选择将 直接影响到开发效率和质量。确保环境稳定、
高效是服务开发的第一步。
服务开发流程
需求分析
编码
设计
测试
确定需求，明确目标
根据设计进行编码实现
分析面向服务的软件开发 所面临的挑战和解决方案
结语
总结内容
强调面向服务的软件开发对现代软件开发的重要性
鼓励实践
鼓励读者尝试并实践面向服务的软件开发方法
感谢
感谢读者的耐心阅读和支持
关键点
总结回顾
实践指南
经验分享
梳理并强调全书的关键点 和要点
提供实际操作指导，帮助 读者更好地应用所学知识
面向服务的软件工程概述
方便维护和更新系统
●02
第2章 面向服务的软件工程架构设计
服务导向架构(SOA)
服务导向架构(SOA)是一种架 构风格，通过服务的概念实现 系统的解耦和复用。SOA将系 统划分为服务，并通过服务之 间的通信实现业务逻辑。
微服务架构
拆分系统为小型服务
轻量级通信实现协作
每个微服务负责特定 业务功能
医疗健康管理系统
预约服务
提供预约挂号功能 方便用户选择医生
诊断服务
提供医生在线诊断 快速获取诊断结果
报告服务
生成诊断报告 保障隐私数据安全
医疗健康管理系统
预约服务
提供预约挂号功能
诊断服务
提供医生在线诊断
报告服务
生成诊断报告
面向服务的软件工程实践案例
面向服务的软件工程实践案例展示了如何通 过拆分服务和采用适当架构，提升系统的扩 展性和灵活性，从而提高用户体验和数据安 全性。
服务描述语言
描述服务接口 定义功能 规定通信协议
服务注册与发现
注册可用服务 发现适合需求的服务 维护注册表
Байду номын сангаас
服务组合与编排
组合多个服务 实现复杂功能 协调服务顺序
服务安全
保护机密性 维护完整性 确保安全性
面向服务的软件工程的优势
提高团队合作
共同解决问题，提高效率
降低耦合度
减少模块依赖，提高系统稳定性
编写测试用例
开发业务逻辑和数 据访问
确保服务的质量
编写接口文档
记录服务接口的规 范
服务测试
单元测试
针对单个功能模块进行测试 检查功能的正确性
集成测试
测试模块之间的交互 确保各组件协同工作正常
面向服务架构的软件系统开发设计
面向服务架构的软件系统开发设计在当今信息化快速发展的时代，越来越多的业务场景需要依托软件系统来实现。
然而，设计和开发一款高效、安全、可维护的软件系统并非易事。
在软件开发领域，不同领域有不同的开发方法论和模型，如敏捷开发、瀑布模型、迭代模型等等，而在面向服务的架构下，同样也需要极致的开发思维和方法论，本文就面向服务架构的系统开发进行简单探讨。
一、什么是面向服务架构面向服务架构(Service-Oriented Architecture，简称SOA)是一种软件开发和组成的架构模式，它是将粗粒度的应用程序组合成松散耦合的服务，以实现业务目标和提供所需功能的技术架构。
它的主要特点是拆分业务功能为“服务”，通过服务间通信实现业务流程的自动化，支持跨平台、跨应用、异构环境下的集成，并且支持多种协议（如SOAP、RESTful等）和传输协议（如HTTP、JMS、TCP等）。
二、为什么要使用面向服务架构1.降低开发成本和重复开发通过抽象出公共的业务逻辑为服务，事实上可以降低开发成本且避免重复开发，在大量的应用中，相同的业务逻辑可能出现在不同的业务应用中，而这些业务逻辑中的很多部分是相同的。
如果所有的业务应用都像SOA那样将所有业务逻辑抽象到服务中，那么相同的业务逻辑就可以复用，而不必重复编写。
2.提高了系统的可扩展性和灵活性Facelety是SOA提供了可扩展性和灵活性，因为在SOA中，每个服务执行自己的任务，而在系统中添加新功能可以增加新的服务，或者移除不必要的服务。
3.加快了业务流程的响应速度和降低了耦合度SOA服务通过松散耦合的方式进行通信，可加速业务流程的响应时间。
同时，每个服务都是独立的，相互之间相互协作，实现业务逻辑，这也可以降低系统中服务之间的耦合度。
4.提高了系统的可维护性和稳定性服务抽象了业务逻辑，就像生产线上的工业标准化，SOA使得每个服务只提供自己的一个接口。
这种方式使得修改、增加、替换和删除功能变得容易得多，而不会影响其他服务流程。
第11章面向服务的软件开发
数 据 架 构 和 商 业 智 能
简单和复合服务 2 组件
服 务 提 供 者
企业组件 1 包 客户应用 现有系统和资源
复合服务 简单服务
西安交通大学 刘海岩 SOA 概念层次
西安交通大学 刘海岩
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11.3 使用服务的软件开发 （SOAD）
通过组合并配置服务来创建新的复合服务。这些复合 服务可以与Web用户接口集成来创建一个Web应用， 或者可以被当作组件用于某个其他服务组合。 服务组合可以用来集成分离的业务过程，从而完成一 个能提供更加广泛的功能的集成过程。 通过组合现有服务的新服务的设计过程，本质上是一 个使用复用的软件设计过程。见下图：
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层1：操作系统层 本层包含现有的自定义构建的应用程序，也叫遗留系统。SOA的复合层架 构可以利用现在有系统并且用基于服务的集成技术来集成它们。 层2：服务组件层 本层由那些负责实现功能和支持公用服务的服务组件组成，是受管理和控 制的企业资产的集合。 层3：服务层 业务选择和公开的服务处在这一层。业务组件使用它们的接口提供的功能 在运行时提供服务实现。服务可以独立存在或者作为合成服务。 层4：业务过程合成或编排层 在这一层中对第三层中公开的服务进行合成和编排。通过编排，服务被绑 定成一个流程，从而作为单独的应用程序而共同作用。 层5：访问或表现层 层6：集成（ESB） 这一层使服务可以被集成，ESB起到了类似于中间件的作用，从而达到了 解耦的效果。 层7：基础架构 这一层提供了监视，管理和支持诸如安全，性能和可用性等能力。 层8：数据架构及商业智能（BI） 这一层提供了统一的数据操作能力。
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SOA对开发人员的要求 SOA是一种架构，是一种组织IT基础结构及业务功 能的方法，是一种在计算环境中设计、开发、部署和管 理离散逻辑单元（服务）的模型。这些定义阐明了SOA 的范围。 SOA要求开发人员将应用程序设计为服务的集合， 要求开发人员跳出应用本身进行思考，考虑现有服务的 重用，或思索他们的服务如何能够被其他项目重用。设 计“独立的”、“封装完善的”服务，并采用多种不同 方法将它们组合成较大型的服务，由此来实现重用。
服务注册中心：接受、注册提交的服务及其接口契约，对其进行分类 （包含一个可用服务的存储库）。
SOA中的每个实体（组件）必须具有上述一种或多种角色 。
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目录服务
UDDI，WSDL， SOAP，ebXML， Ontology
服务中介
查找 服务 使用者 应用开发平台
.Net，WebSphere，
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层1：操作系统层 本层包含现有的自定义构建的应用程序，也叫遗留系统。SOA的复合层架 构可以利用现在有系统并且用基于服务的集成技术来集成它们。 层2：服务组件层 本层由那些负责实现功能和支持公用服务的服务组件组成，是受管理和控 制的企业资产的集合。 层3：服务层 业务选择和公开的服务处在这一层。业务组件使用它们的接口提供的功能 在运行时提供服务实现。服务可以独立存在或者作为合成服务。 层4：业务过程合成或编排层 在这一层中对第三层中公开的服务进行合成和编排。通过编排，服务被绑 定成一个流程，从而作为单独的应用程序而共同作用。 层5：访问或表现层 层6：集成（ESB） 这一层使服务可以被集成，ESB起到了类似于中间件的作用，从而达到了 解耦的效果。 层7：基础架构 这一层提供了监视，管理和支持诸如安全，性能和可用性等能力。 层8：数据架构及商业智能（BI） 这一层提供了统一的数据操作能力。
结构化（structured） 单一模块（monoliths）
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组件 汽车 服务
发动机
驱动
前轮
带动
行驶
（组件契约式的接口） 后轮
模型
（描述组件最重要 方面的逻辑实现）
组件、服务、模型的融合
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服务、组件、对象的层次 SOA抽象层次高。SOA方法，其重点不在于每个类 和组件的编写，而在于定义每个服务的可重用方式（服 务接口规约）、服务之间的逻辑关系（工作流）和服务 之间协同的模式。
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11.2 服务工程
服务工程是开发服务的过程，是关注面向复用的软件 开发。 1、可选服务识别 识别需要实现的服务并定义服务需求。Erl对服务的分 类见下表：
实用服务（实现一般功能， 可用于不同的业务过程） 面向 任务 面向 实体 货币转换服务 业务服务（与特殊的 协同服务（支持业 业务功能相关） 务过程） 检验信用等级 课程注册登记 学生贷款申请表 订货服务（涉及厂 商、产品、付款）
发布 服务 提供者
C++，C#，Java
计算服务开发 .Net，WebSphere
绑定 （SOAP）
Web和数据服务开发 XML,OWL,WSDL
BPEL，WSFL，PSML组装
SOA通用模型
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西安交通大学 刘海岩 面向服务的基本思想
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服 务 消 费 者
表示层
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6
7
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Portlets
SOA的定义：
是一种遵照开放的互操作协议的软件工程方法，通 过组合可重用的软件资源实现软件系统。
• 不仅仅是一种体系结构。
• 涵盖软件生命周期，包括服务规约、实现、发布等 方面技术。
• 涉及包括服务、工作流、服务协议、应用等各类软 件资源。
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Web服务标准
XML技术（XML，XSD，XST，…） 支持（WS-安全，WS-寻址，…） 业务过程执行（WS-BPEL） 服务定义（UDDI，WSDL） 消息发送（SOAP） 传输（HTTP，HTTPS，SMTP，…） 1、SOAP 简单对象访问协议。是支持服务之间通信的消息交换标准，用它定义 服务之间进行消息传递的组件。 2、WSDL 基于XML的服务描述语言，以一种标准的方式定义服务的接口 （服务操作、参数及类型）和它的绑定。 3、UDDI 通一描述、发现和集成协议。该标准定义用来发现服务是否存在的组 件，包括的信息有：服务提供者、所提供的服务、服务描述的位置等。 4、WS-BPEL 工作流语言的标准，用来定义包括多个不同服务的过程程序。
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表达概要 工作流
发现服务
选择服务
提炼工作流
创建工作 流程序
测试服务
工作流 设计
服务列表
服务描述
工作流设计
工作流执 行程序
可部署 的服务
通过组合的服务构建 （1）表达概要工作流：创建一个抽象的设计，以便了解可用的服务。 （2）发现服务：搜索服务注册中心发现存在什么服务、谁提供及服务的细 节信息。 （3）选择可能的服务：根据服务的功能、成本、品质，选择能实现某个工 作流活动的服务，并将其绑定到工作流活动上。 （4）提炼工作流：根据已选择服务的信息，精化工作流的活动（编排）。 （5）创建工作流程序：将工作流设计转换为一个可执行程序并定义服务的 接口，服务实现可用常用的编程语言或WS-BPEL，接口描述用WSDL。 （6）测试服务：在使用外部服务的情况下，复合服务的测试更复杂。 22 西安交通大学 刘海岩
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11.3 使用服务的软件开发 （SOAD）
通过组合并配置服务来创建新的复合服务。这些复合 服务可以与Web用户接口集成来创建一个Web应用， 或者可以被当作组件用于某个其他服务组合。 服务组合可以用来集成分离的业务过程，从而完成一 个能提供更加广泛的功能的集成过程。 通过组合现有服务的新服务的设计过程，本质上是一 个使用复用的软件设计过程。见下图：
SOAD 很少是在全新的项目中开始，创建 SOA 解 决方案几乎总要涉及到集成现有的遗留系统，方法是将 它们分解成服务、操作、业务流程和业务规则（见下 图 ）。
分解的方法可以是： • 将现有的应用程序和厂商软件包分解成表示相关操作组 的离散服务集。 • 从应用程序中将业务流程和规则抽象为由业务编排模型 管理的单独 BPM。
4 业务流程 过程编排 3 服务 集 成 （ 企 业 服 务 总 线 ） 服 务 质 量 。 安 全 。 管 理 和 监 控 （ 基 础 架 构 服 务 ）
数 据 架 构 和 商 业 智 能
简单和复合服务 2 组件
服 务 提 供 者
企业组件 1 包 客户应用 现有系统和资源
复合服务 简单服务
西安交通大学 刘海岩 SOA 概念层次
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2、服务接口设计 定义与服务关联的操作以及参数。设计有3个 阶段：
（1）逻辑接口设计：找出与服务关联的操作、操 作的输入/输出以及与这些操作关联的异常。
（2）消息设计：设计由服务发送和接收的消息的 结构。 （3）使用服务描述语言开发：将逻辑设计和消息 设计翻译成WSDL接口描述。
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3、服务实现和部署 涉及到编程语言：Java或C#。也可通过现存组件开 发服务。服务经过测试安装在服务器上，并用UDDI描述 以便使用户发现服务。 UDDI描述的一个潜在问题是，服务的功能行为用 自然语言描述。为了提高智能化判断，定义服务语义的 最有前途的语义描述方法是基于本体论的描述，即描述 中的术语的特定含义是在本体论中得到定义的。如 OWL-S就是用于描述Web服务本体（Ontology）的语言。 4、遗留系统服务 对企业仍然有用的遗留系统，定义服务接口，使得 这些遗留系统在其他应用中继续使用。
Web表格XML转换器
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可选服务识别过程的输出是一组找到的服务和相 关的需求。功能性需求定义服务应该做什么。非功能 性需求定义服务的信息安全、性能和可用性等。
例：一个出售计算机设备的大公司为了方便自动订购， 希望制作一个目录服务，允许客户选择他们需要的设 备。然而，与消费者目录不同，订单不是直接通过目 录接口下达，而是通过每家公司的基于Web的采购系统 完成。各公司有他们自己的预算流程和订单பைடு நூலகம்复流程， 在生成订单时必须遵循他们自己的流程。 目录服务是支持业务操作的面向实体的服务的一个 例子。其功能需求是：
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SOA与前期构架技术的关系
分布式计算将网络上分布的软件资源看作是各种 服务。CORBA和DCOM这些早些的面向服务构架都 受到一些难题的困扰： 首先，它们是紧密耦合的，这就意味着如分布计 算连接的两端都必须遵循同样API的约束。如果一个 COM对象的代码有了更改，那么访问该对象的代码也 必须作出相应更改。 其二，这些面向服务构架受到厂商的约束。 Microsoft控制DCOM自不必说，实现一个CORBA构 架，经常都是在某个厂商对规范的实现上进行工作。
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（1）目录的特定版本将提供给每家用户公司。目录项包括客 户所订购的设备及价格。 （2）目录应该允许用户下载一个版本以便脱机浏览。 （3）目录应该允许用户比较多达6个目录项的描述和价格。 （4）目录应为用户提供浏览和搜索工具。 （5）用户能根据某一特定目录项的代码发现可预期的交付日 期。 （6）用户能下达“虚订单”，所需的项可以为他们保留48小 时。虚订单必须通过采购系统下达的一个真实订单来确定， 确认消息在虚订单的48小时内收到。 非功能需求： （1）目录服务应设置访问权限。 （2）提供给某个客户的价格和配置信息对其他客户不可见。 （3）在某一时间段目录都可用。 （4）目录服务峰值负载能够每秒处理高达10个请求。