《软件设计》教学大纲

GDOU-B-11-213
《软件设计》教学大纲
课程简介
课程简介:
软件设计是软件工程专业人员必须掌握的基础知识，也是高等院校软件工程专业学生的必修课程。

本课程主要是：结合传统的软件工程和面向对象、
面向模式的软件设计方法，讲授软件设计的基本原理、软件过程、开发方法、
应用技术以及系统框架等。

主要内容包括：软件过程的概论；软件设计原则、统一建模语言UML和代码级设计；设计模式（创建型设计模式、结构型设计模式、行为型设计模式）；
组件（JavaBeans、Microsoft组件集）；面向对象分析与设计。

对于各种设计
模式，都有实例作为实验教学内容。

课程大纲
一、课程的性质与任务：
本课程计算机学科的软件工程专业中是一门专业方向课，也可以面向计算机类的其它专业。

其任务是讲授软件设计的基本原理，在传统软件工程的
基础上，掌握软件设计的基本原理、软件过程、开发方法、硬功技术以及系
统框架等。

从而全面掌握软件设计思想。

同时通过实例介绍各种设计模式。

二、课程的目的与基本要求：
1.掌握软件模式的基本概念。

2.掌握应用软件构件技术开发系统。

3.掌握面向对象软件技术开发工程过程。

三、面向专业：
软件工程、计算机类
四、先修课程:
计算系统基础，Java，软件工程，数据结构
五、本课程与其它课程的联系：
本课程以计算系统基础，Java语言，软件工程，数据结构等为先修课程，在学习本课程之前要求学生掌握先修课程的知识，在学习本课程的过程中能
将数据结构、Java、软件工程等课程的知识融入到本课程之中。

六、教学内容安排、要求、学时分配及作业：
第一章：软件过程（2学时）
软件过程概述（A）；需求分析用（A）；设计（B）；编码（A）；测试（A）；维
护（A）。

第二章：程序设计回顾及软件设计导论（2学时）
第一节：“软件设计”的含义
设计原则、统一建模语言和代码级设计（A）；设计模式（A）；组件（A）；面
向对象设计和分析（B）。

第二节：函数的说明文档
Java编码标准（A）；详细说明函数功能（A）；描述函数如何符合它的规范（A）；出错处理（A）。

第三节：回顾编写函数时应具有的编程好习惯
变成好习惯(A)。

第四节：软件设计的目标
示例（A）；正确性、充足性、模块性和可读性（A）；健壮性（A）；灵活性（A）；可重用性（A）；高效性（A）；其他设计目标：可靠性和可用性（A）。

第五节：软件设计符号
设计符号（A）
第三章：面向对象（2学时）
第一节：面向对象的目标
目标（A）。

第二节：类和对象
类的引入（A）；实例化（A）；类的成员（A）；面向对象中的“客户”概念（A）。

第三节：面向对象的特点
继承（A）；多态性（A）；接口和封装（B）。

第四章：统一建模语言（2学时）
第一节：UML中类的关系
UML的目标（A）；UML中的类（A）；继承（A）；聚合（A）；依赖性（A）；关联
（A）；示例（A）。

第二节：用例
什么是用例（A）；用力的集合（A）；组合用例（A）。

第三节：时序图
时序图的组成部分（B）。

第四节：状态模型
状态的含义（A）；事件（A）；转移（A）；状态转移图（B）。

第五节：活动图
活动图的符号（A）；使用活动图的例子（A）。

第五章：设计准则Ⅰ：正确性和健壮性（2学时）
第一节：正确性和充分性
实现正确性的途径（B）；模块接口（B；模块化（B）；为正确性和充分性而重
整（B）。

第二节：健壮性
检查输入（A）；为提高健壮性而初始化（B）；提高健壮性的参数传递技术（B）；
强化意图（B）。

第三节：设计细节：充分性
设计细节：充分性（B）。

第六章：设计准则Ⅱ：灵活性、可重用性和高效性（2学时）
第一节：灵活性
灵活性的目标（A）；用于增加更多同类型功能的设计（A）；用于增加不同类型功能的设计（A）；设计的灵活性（A）。

第二节：可重用性
可重用性的目标（A）；函数设计的可重用性（B）；基于重用的类选择（B）；
基于重用的类组合（B）。

第三节：高效性
执行效率（B）；存储效率（B）。

第四节：健壮性、灵活性、可重用性与高效性之间的折中
折中（B）。

第七章：设计模式导论（2学时）
第一节：可重现设计目标
可重现设计目标的实例（A）。

第二节：设计模式的概念
不使用设计模式的实例（B）；使用设计模式的实例（B）；
第三节：按类型总结设计模式：创建型、结构型、行为型
创建型设计模式（B）；结构型设计模式（B）；行为型设计模式（B）第四节：设计模式的特征：观点、角色、层次
描述模式的两种观点：静态和动态（B）、模式的两个层次：抽象和具体（B）；
模式使用的三个角色：模式应用、客户和建立（B）。

第五节：设计模式的形式：委托和递归
委托的起源和意义（A）；Delegation设计模式的形式（B）；Recursion设计
模式的形式（B）。

第八章：创建型设计模式（2学时）
第一节：创建型设计的目标
目标（A）
第二节：Factory设计模式
Factory设计模式的目标（A）；Factory设计模式的客户端接口（A）；Factory
设计模式的类模型（B）；Factory设计模式的时序图（A）；Factory设计模
式的应用实例（A）。

第三节：Singleton设计模式
Singleton设计模式的目标（A）；Singleton设计模式的客户端接口（A）；
Singleton设计模式的类模型（B）；Singleton设计模式的应用实例：试验
（A）；Singleton设计模式在Java API中的应用（A）；Singleton设计模式
小结（B）。

第四节：Abstract Factory设计模式
Abstract Factory设计模式的目标（A）；Abstract Factory设计模式的客
户端接口（A）；Abstract Factory设计模式的类模型（B）；Abstract Factory
设计模式的时序图（A）；Abstract Factory设计模式的实例：“字处理器”
（A）；Abstract Factory设计模式小结（B）。

第五节：Prototype设计模式
Prototype设计模式的目标（A）；Prototype设计模式的客户端接口（A）；
Prototype设计模式的类模型（A）；Prototype设计模式的时序图（A）；
Prototype设计模式的应用实例：顾客信息的录入（A）；Prototype设计模
式和Java API（B）；Prototype设计模式小结（B）。

第九章：结构型设计模式（2学时）
第一节：结构型设计的目标
目标（A）。

第二节：Facade：类集的接口
Facade设计模式的目标（A）；Façade设计模式的客户端接口（A）；Façade
设计模式的类模型（B）；Façade设计模式的应用实例（B）；Façade设计模
式在Java API中的应用（A）；Façade设计模式小结（A）。

第三节：Decorator：运行时负责添加或删除类
Decorator设计模式的目标（A）；Decorator设计模式的客户端接口（A）；
Decorator设计模式的类模型（B）；Decorator设计模式的时序图（B）；
Decorator设计模式的应用实例（B）；Decorator设计模式在Java API中的
应用（A）；Decorator设计模式小结（A）。

第四节：Composite：对象的属性结构表示
Composite设计模式的目标（A）；Composite设计模式的客户端接口（A）；
Composite设计模式的类模型（B）；Composite 设计模式的时序图（B）；
Composite设计模式的应用实例（B）； Composite设计模式小结（A）。

第五节：Adapter：更具灵活性的接口
Adapter设计模式的目标（A）；Adapter设计模式的客户端接口（A）；Adapter
e设计模式的类模型（B）；Adapter设计模式的应用实例（B）；Adapte和Java
API（A）；Adapter设计模式小结（A）。

第六节：Flyweight：管理大量极为相似的类
Flyweight设计模式的目标（A）；Flyweight设计模式的客户端接口（A）；
Flyweight设计模式的类模型（B）；Flyweight 设计模式的时序图（B）；Java
API中的Flyweight设计模式（A）； Flyweight设计模式小结（A）。

第七节：Proxy：避免多余的操作
Proxy设计模式的目标（A）；Proxy设计模式的客户端接口（A）；Proxy设计
模式的类模型（B）；Proxy设计模式的时序图（B）；Java API中的Proxy设
计模式（A）；Proxy设计模式的应用实例（B）； Proxy设计模式小结（A）。

第十章：行为型设计模式（2学时）
第一节：行为型设计的目标
目标（A）。

第二节：Interpreter：分析表达式
Interpreter设计模式的目标（A）；Interpreter设计模式的客户端接口（A）；
Interpreter设计模式的类模型（B）；Interpreter设计模式的时序图（B）；
Java API中的Interpreter设计模式（A）；Interpreter设计模式的应用实
例（B）； Interpreter设计模式小结（A）。

第三节：Iterator：访问集合中的成员
Iterator设计模式的目标（A）；Iterator 设计模式的客户端接口（A）；
Iterator设计模式的类模型（B）；Java API中的Iterator r设计模式（A）；
Iterator设计模式的应用实例（B）； Iterator设计模式小结（A）。

第四节：Mediator设计模式
Mediator设计模式的目标（A）；Mediator设计模式的类模型（B）；Mediator
设计模式的时序图（B）；Java API中的Mediator设计模式（A）；Mediator
设计模式的应用实例（B）； Mediator设计模式小结（A）。

第五节：Observer设计模式
Observer设计模式的目标（A）；Observer 设计模式的客户端接口（A）；
Observer设计模式的类模型（B）；Java API中的Observer设计模式（A）；
Observer设计模式的应用实例（B）； Observer设计模式小结（A）。

第六节：State设计模式
State设计模式的目标（A）；State设计模式的客户端接口（A）；State设计
模式的类模型（B）；Java API中的State设计模式（A）；State设计模式的
应用实例（B）； State设计模式小结（A）。

第七节：Chain of Responsibility设计模式
Chain of Responsibility设计模式的目标（A）；Chain of Responsibility
设计模式的客户端接口（A）；Chain of Responsibility设计模式的类模型
（B）；Java API中的Chain of Responsibility设计模式（A）；Chain of
Responsibility设计模式的应用实例（B）；Chain of Responsibility设计
模式小结（A）。

第八节：Command设计模式
Command设计模式的目标（A）；Command设计模式的类模型（B）； Java API
中的Command设计模式（A）；Command设计模式的应用实例（B）； Command
设计模式小结（A）。

第九节：Template设计模式
Template设计模式的目标（A）；Template 设计模式的客户端接口（A）；
Template设计模式的类模型（B）；Java API中的Template设计模式（A）；
Template设计模式小结（A）。

第十一章：组件的介绍（2学时）
第一节：组件的定义
组件的定义（A）。

第二节：组件使用的一个实例
实例（A）。

第三节：组件的组成
属性、方法、事件（A）；清单（A）；内省与元数据（A）。

第四节：组件的UML标识
标识（A）。

第五节：组件生存期的各个阶段
设计/执行阶段（A）；实例创建阶段（A）；汇编阶段（A）；部署阶段（A）；
执行阶段（A）。

第六节：CORBA组件标准
CORBA组件标准（B）。

第十二章：JavaBeans（4学时）
第一节：JavaBeans的目标
JavaBeans的目标（A）。

第二节：JavaBeans的定义
示例：估计椅子的生产（A）；Bean的各个阶段（B）；阶段1：创建Bean类
（C）；阶段2：创建组合多个类的Bean（B）；阶段3：创建Bean实例（B）；
阶段4：在Bea环境中组合和部署Bean（C）；通过改变属性来连接Bean：“有
界的”变量（B）；
第三节：在JSP中使用Bean
在JSP中使用Bean（B）。

第十三章：Microsoft组件集（4学时）
第一节：的概述
.NET的目标（A）；.NET的体系结构（C）；.NET组件集（B）。

第二节：C＃语言的组成
C＃语言的组成（B）。

第三节：一个简单的组件集
实例（A）。

第四节：一个包含多重类的.NET组件
一个包含多重类的.NET组件（B）。

第五节：.NET组件集中的元数据
.NET中元数据的概览（A）；查看元数据（B）；版本（B）；属性（B）。

第六节：组件集的识别
私有组件集（B）；共享组件集（B）。

第十四章：需求和领域类（4学时）
第一节：面向对象分析和设计的特性
使用NonOOA&D来实现应用程序的开发（A）；基本的OOA&D方法（B）。

第二节：Encounter实例研究
实例研究（A）。

第三节：获得领域类
用例需求描述（B）；将用例转换成时序图（B）；从时序图中得到领域类（B）；
从其他来源中寻找类（B）。

第四节：利用领域类来组织需求
一个示例的部分需求文档（A）。

第十五章：体系结构和框架（2学时）
第一节：软件体系结构的含义
含义（B）。

第二节：OO分析和设计的模型
用例模型（B）；类模型（B）；数据流模型（B）；状态模型（B）。

第三节：软件的体系结构
体系结构和模块化的目标（A）；模块化、内聚和耦合（B）；使用Façade设
计模式（B）；标准的软件体系结构（C）。

第四节：框架
框架的含义和用法（B）；框架的用法：工具箱、抽象框架和控制（B）；框架
的目标（B）；框架的开发和实例（C）。

第五节：完成一个应用程序的设计
设计控制（B）；接口的设计（B）；连接数据库（B）；类模型（B）；完成函数
列表（B）。

七、实验名称与类别:
注:实验类别指:演示型、操作型、验证型、综合型、设计型、研究创新型
八、实验目的、内容与要求
九、教材与参考书：
本课程选用教材：
Eric J. Braude.《软件设计——从程序设计到体系结构》电子工业出版社.2005 十、本课程理论课及实验课的考核方式:
理论课考核方式：
考试
执笔：
审核：
批准人：
时间：。