面向?qū)ο筌浖軜?gòu)設計實踐

一、 培訓大綱

第一單元：軟件生命周期與軟件架構(gòu)介紹一、軟件架構(gòu)介紹 1. IT行業(yè)的人才結(jié)構(gòu)與軟件架構(gòu)師的定位 2. 軟件架構(gòu)師應掌握的知識體系 3. 軟件架構(gòu)設計的特點、層次、分類 4. 軟件架構(gòu)的主要理論、方向和趨勢 5. 軟件工廠，實現(xiàn)軟件開發(fā)的產(chǎn)業(yè)化 二、軟件生命周期進程模型介紹 1. RUP與XP 2. Agile與CMMI 3. MSF

第二單元：技術架構(gòu)視圖─面向?qū)ο蟪绦蛟O計原則與模式及方法論一、衡量軟件系統(tǒng)質(zhì)量的標準 1. 軟件系統(tǒng)開始變壞的表現(xiàn)：硬化、脆弱、綁死、膠著。 2. 軟件系統(tǒng)關鍵的質(zhì)量特性：正確性、健壯性、可擴展性、可復用性、兼容、可移植性、高效性、timeliness、economy and functionality 二、面向?qū)ο笤O計的基本原則 1. 類的設計原則：開閉原則、依賴倒置原則、Liskov替換原則、單一職責原則、接口分離原則、組合復用原則、所知最少原則例：會議管理系統(tǒng)等、API函數(shù)的啟示等 2. 包內(nèi)聚原則：發(fā)布與復用等價原則、共同封閉原則、共同復用原則 3. 包耦合原則：無循環(huán)的依賴原則、穩(wěn)定的依賴原則、穩(wěn)定的抽象三、用GRASP模式指導架構(gòu)設計： 1. GRASP架構(gòu)模式：信息專家、創(chuàng)建者、高內(nèi)聚、低耦合、控制者、多態(tài)、間接、純虛構(gòu)、保護變化 2. 典型案例分析：違反信息專家模式案例分析應用信息專家模式案例分析應用GRASP模式精化架構(gòu)設計案例分析四、軟件架構(gòu)設計的關鍵因素 1. 什么是架構(gòu), 它和系統(tǒng)是如何關聯(lián)的。 2. 如何獲得可維護性、可擴展性、可重用性、互操作性等。 3. 在系統(tǒng)中如何組織組件(Component) 。 4. 如何組織組件(Component)的內(nèi)部。 5. 如何保持平臺相關的細節(jié)和應用的分離。 6. 如何應用封裝(encapsulation)、抽象(abstraction)和委派(delegation)的原則。 7. 如何應用設計模式來實現(xiàn)好的結(jié)構(gòu)。五、案例分析：模板容器、Movie查詢等。

第三單元：用UML輔助系統(tǒng)分析與設計一、UML中的常見疑難問題辨析 1. 用例圖 1) 參與者建模中的常見問題。 2) 用例建模中的常見問題。 3) UaseCase的本質(zhì)討論。 2. 類設計 1) UML中關系的辨析：依賴關系、關聯(lián)關系辨析；聚合，組合辨析。 2) 類設計中的常見問題： 1） 一些常見但易混淆的類關系圖； 2）熟悉類的自關聯(lián)形式；使用關聯(lián)類； 3）一些易混淆的重數(shù)表示方法 4） 建模為對象與建模為屬性 / 建模為方法與建模為對象的辨析。 3. 其它辨析 1) 包與組件。 2) 擴展基類與覆蓋基類等；自關聯(lián)、關聯(lián)多重性、關聯(lián)角色名辨析。 3) 消除多重繼承的常用手段。二、借鑒RUP的設計過程。 1. 全局分析：選用架構(gòu)模式；識別關鍵抽象；標識分析機制；常見的分析機制 2. 局部分析：提取分析類：分析類的類型劃分：邊界類、實體類、控制類，分析類在模型中的位置，邊界類的復用，控制類的變通。分析動態(tài)場景：消息與責任；事件序列在邊界、實體及控制類間的原則；控制類在交互圖中的表現(xiàn)特征；交互圖的正確性。整理分析類：分析類的責任和關聯(lián)關系；動態(tài)與靜態(tài)的關系；確定類的責任；設計類和子系統(tǒng)接口。三、實踐：投遞系統(tǒng)分析設計。

第四單元：設計模式與軟件設計思想一、GOF設計模式。 1. 使用GOF設計模式，借鑒前人的經(jīng)驗。 2. 分析創(chuàng)建型模式：單例模式（Singleton）、工廠模式、抽象工廠模式(Abstractfactory) 3. 分析結(jié)構(gòu)型模式：橋梁模式（Bridge）、裝飾模式（Decorator）、適配器模式（Adapter）、代理模式（Proxy）、組合模式（Composite） 4. 分析行為型模式：命令模式（Command ）、觀察者模式（Observer）、狀態(tài)模式（State）、策略模式（Strategy）、模板方法模式（Template Method）、訪問者模式（Template Method）二、設計模式深入討論： 1. 設計模式的本質(zhì)：隔離變化點；間接；透明；局部雙向依賴；邏輯與功能；用接口抹平差異、延遲調(diào)用。 2. 模式的推演：掌握模式的本質(zhì)，而非形式。 3. 設計模式的高級運用：高手的選擇；神似而非形似；一切以工程實際為標準；可以犧牲掉的特征；簡化的模式；防止濫用；自創(chuàng)的模式。三、常用的軟件架構(gòu)風格及適用情況分析： 1. 系統(tǒng)軟件分層(Layer)、管道和過濾器(Pipes and Filters)、黑板(Blackboard) 2. 分布式軟件經(jīng)紀人(Broker) 、客戶/服務器（Client/Server）、點對點（Peer to Peer） 3. 交互軟件模型-視圖-控制器（Model-View-Controller）、顯示-抽象-控制（Presentation-Abstraction-COntrol）四、SOA的設計思想： 1. SOA的概念。 2. SOA的設計目標異構(gòu)性Heterogeneity；可伸縮性Scalability；適用性Availability；分布式Distribution； .機動性Flexibility；可見性五、典型案例分析：媒體顯示、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、編輯器、文件解析器。

第五單元：架構(gòu)設計實踐一、 靜態(tài)設計： 1. 按層+高內(nèi)聚低耦合的原則進行模塊劃分高內(nèi)聚原則；按功能分解；按業(yè)務進行分解；以數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為中心分解；實際運用中的折中。 2. 劃分層次將模塊劃入對應的層；分層與分區(qū)；邏輯模塊與實體組件的對應關系。 3. 為模塊進行職責分配隔離關注面：低耦合原則；適當采用設計模式；用設計模式優(yōu)化核心結(jié)構(gòu)：經(jīng)典模式運用：用橋接模式作為中心骨架。用橋接模式作為中心骨架。用工廠模式進行組裝。用命令模式處理事務。模塊結(jié)構(gòu)的常見形式容器模塊 + 控制者 + 功能模塊 + 臨時構(gòu)建的小類；單例模式；命令模式。核心模塊的接口設計。外觀模式；適配器模式；代理模式；中介者模式。其它形式的的模塊結(jié)構(gòu)：變換型模塊結(jié)構(gòu)；事務型模塊結(jié)構(gòu)。二、 模塊間的通信及耦合設計： 1. 組件式編程。 2. 通訊機制：觀察者模式；本地SDK；輪訓。 3. 解耦：針對接口編程；增加間接模塊；依賴注入。 4. 設計數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選用的設計；數(shù)據(jù)訪問層的設計三、 動態(tài)設計： 1. 抽象與統(tǒng)一不同的因素根據(jù)業(yè)務尋找關鍵因素；統(tǒng)一到復雜的情況。 2. 常用的流程抽象手段：依賴注入 / 控制反轉(zhuǎn)；表格法；配置文件。 3. 邏輯控制：控制者模式；信息專家模式。 4. 消息通知機制 MVC模式；觀察者模式；責任鏈模式；中介者模式。四、 模塊調(diào)整： 1. 調(diào)整模塊等級。適當封裝；把屬性提升為類；將類降為屬性；將類提升為組件。 2. 用設計模式優(yōu)化設計在主體的框架上進行調(diào)整：訪問者模式；裝飾模式。 3. 編碼時構(gòu)建適當?shù)膭討B(tài)臨時類。命令模式；事務處理類型。 4. 效率的優(yōu)化效率與結(jié)構(gòu)的折中：優(yōu)化效率的3步驟。 第六單元：軟件架構(gòu)設計案例分析一、 綜合架構(gòu)案例剖析 1. 商店POS系統(tǒng)架構(gòu)設計 2. 薪酬系統(tǒng)架構(gòu)設計 3. 倉庫管理系統(tǒng)架構(gòu)設計二、 實戰(zhàn)典型案例分析(以實際項目案例為背景) 1. 需求分析、領域建模：零售店銷售系統(tǒng) 2. 設計模式的綜合運用: Dvc文件分析系統(tǒng) 3. 架構(gòu)分析: 互聯(lián)網(wǎng)商品數(shù)據(jù)分析系統(tǒng) 4. 綜合案例分析: 圖像處理系統(tǒng)基于搜索的二次開發(fā)系統(tǒng)

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