软件体系结构与设计

　　软件体系结构是软件工程中一个比较新的重要研究和应用领域。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·计算机系列教材：软件体系结构与设计》是为高等院校软件工程及IT各专业软件体系结构、软件设计等课程编写的以实验实践为主线开展教学的教材，也可作为软件开发人员的参考读物。全书以软件工程为基础，理论联系实际，通过一系列与教学内容紧密结合的实验练习，把软件体系结构与软件设计的概念、理论知识与技术融人到软件工程实践当中，使学生加深对该课程的认识和理解。内容涉及软件体系结构知识的各个方面，包括概述，理解需求，需求建模（场景、信息与类分析），需求建模（流程、模式与Web应用），设计的概念，体系结构的模式与结构，体系结构的设计与实现，构件级设计，基于模式的设计，WebApp设计，嵌入式软件设计，分布式系统体系结构，面向服务的体系结构，体系结构的描述与评估等，全书包含14章和1个附录。

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目录
《软件体系结构与设计》
第1章概述
1.1关于软件工程原则
1.2指导实践的核心原则
1.2.1指导过程的原则
1.2.2指导实践的原则
1.3指导框架活动的原则
1.3.1沟通原则
1.3.2策划原则
1.3.3建模原则
1.3.4构造原则
1.3.5部署原则
1.4什么是软件体系结构
1.4.1软件设计层次
1.4.2体系结构
1.4.3软件体系结构的定义
1.5体系结构的描述与决策
1.6体系结构的研究范畴
1.7体系结构的设计原则
1.8习题 .1.9实验与思考：软件设计的网络支持环境
1.9.1实验目的
1.9.2工具准备工作
1.9.3实验内容与步骤
1.9.4实验总结
1.9.5实验评价(教师)
1.10阅读与分析：技术资格(水平)考试与相关职业
第2章理解需求
2.1需求工程
2.2建立根基
2.2.1确认利益相关者
2.2.2识别多重观点
2.2.3协同合作
2.2.4首次提问
2.3导出需求
2.3.1协同收集需求
2.3.2质量功能部署(qfd)
2.3.3用户场景
2.3.4导出工作产品
2.4开发用例
2.5构建需求模型
2.5.1需求模型的元素
2.5.2分析模式
2.6协商需求
2.7确认需求
2.8习题
2.9实验与思考：软件系统的需求分析
2.9.1实验目的
2.9.2工具准备工作
2.9.3实验内容与步骤
2.9.4实验总结
2.9.5实验评价(教师)
2.10阅读与分析：后pc时代的竞争图谱：谁在蚕食pc市场?
第3章需求建模：场景、信息与类分析
3.1需求分析
3.1.1总体目标和原理
3.1.2分析的经验原则
3.1.3域分析
3.1.4需求建模的方法
3.2基于场景建模
3.2.1新建初始用例
3.2.2细化初始用例
3.2.3编写正规用例
3.3补充用例的uml模型
3.3.1开发活动图
3.3.2泳道图
3.4数据建模概念
3.4.1数据对象
3.4.2数据属性
3.4.3关系
3.5基于类的建模
3.5.1识别分析类
3.5.2描述属性
3.5.3定义操作
3.5.4类-职责-协作者建模
3.5.5关联和依赖
3.5.6分析包
3.6习题
3.7实验与思考：信息系统需求分析
3.7.1实验目的
3.7.2工具准备工作
3.7.3实验内容与步骤
3.7.4实验总结
3.7.5实验评价(教师)
3.8阅读与分析：为什么自由软件的用户体验差
第4章需求建模：流程、模式与web应用
4.1面向数据流建模
4.1.1创建数据流模型
4.1.2创建控制流模型
4.1.3控制规格说明
4.1.4处理规格说明
4.2生成行为模型
4.3需求建模的模式
4.3.1发现分析模式
4.3.2需求模式举例：执行器一传感器
4.4 web应用系统的需求建模
4.4.1如何分析
4.4.2需求建模的输入
4.4.3需求建模的输出
4.4.4 web应用系统内容建模
4.4.5 web应用系统的交互模型
4.4.6 web应用系统的功能模型
4.4.7 web应用系统的配置模型
4.4.8导航建模
4.5习题
4.6实验与思考：数据集成与架构建模
4.6.1实验目的
4.6.2工具准备工作
4.6.3实验内容与步骤
4.6.4实验总结
4.6.5实验评价(教师)
4.7阅读与分析：facebook程序员如何工作：扎克伯格亲自把关
第5章设计的概念
5.1软件工程中的设计
5.2设计过程
5.2.1软件质量指导原则和属性
5.2.2软件设计的演化
5.3关注点分离
5.4关于设计的概念
5.4.1抽象
5.4.2体系结构
5.4.3模式
5.4.4模块化
5.4.5信息隐蔽
5.4.6功能独立
5.4.7求精
5.4.8方面
5.4.9重构
5.4.10设计类
5.5设计模型
5.5.1数据设计元素
5.5.2体系结构设计元素
5.5.3接口设计元素
5.5.4构件级设计元素
5.5.5部署级设计元素
5.6习题
5.7实验与思考：系统架构设计
5.7.1实验目的
5.7.2工具准备工作
5.7.3实验内容与步骤
5.7.4实验总结
5.7.5实验评价(教师)
5.8阅读与分析：ibmdb2总架构师：数据库的未来是nosql
第6章体系结构的模式与结构
6.1体系结构视图
6.2体系结构类型
6.3体系结构的风格与模式
6.3.1风格与模式
6.3.2基本体系结构
6.3.3组织和求精
6.4典型的体系结构模式
6.4.1管道一过滤器
6.4.2分层系统
6.4.3知识库(容器)
6.4.4客户机一服务器
6.4.5数据抽象和面向对象组织
6.4.6事件驱动与隐式调用
6.4.7解释器
6.4.8过程控制
6.4.9主程序子程序组织
6.5应用框架
6.6应用体系结构
6.6.1体系结构的应用方式
6.6.2事务处理系统
6.6.3信息系统
6.6.4语言处理系统
6.7习题
6.8实验与思考：“上下文关键字”
6.8.1实验目的
6.8.2工具准备工作
6.8.3实验内容与步骤
6.8.4实验总结
6.8.5实验评价(教师)
6.9阅读与分析：盘点你所不知道的十大intel技术成果
第7章体系结构的设计与实现
7.1系统环境的表示
7.2体系结构设计决策
7.3定义原型
7.4将体系结构精化为构件
7.5利用uml进行面向对象设计
7.5.1系统上下文与交互
7.5.2设计体系结构
7.5.3识别对象类
7.5.4设计模型
7.5.5描述接口
7.6设计模式
7.7实现问题
7.7.1复用
7.7.2配置管理
7.7.3宿主机-目标机开发
7.8开源开发
7.8，1开源软件
7.8.2开源使用许可
7.9习题
7.10实验与思考：仪器软件设计
7.10.1实验目的l?l
7.10，2工具准备工作
7.10.3实验内容与步骤
7.10.4实验总结
7.10.5实验评价(教师)
7.11阅读与分析：谷歌盲人工程师讲述软件设计之路
第8章构件级设计
8.1什么是构件
8.1.1面向对象的观点
8.1.2传统观点
8.1.3过程相关的观点
8.2设计基于类的构件
8.2.1基本设计原则
8.2.2构件级设计指导方针
8.2.3内聚性
8.2.4耦合性
8.3实施构件级设计
8.4 webapp的构件级设计
8.4.1构件级内容设计
8.4.2构件级功能设计
8.5基于构件的开发
8.5.1领域工程
8.5.2构件合格性检验、适应性修改与组合
8.5.3复用的分析与设计
8.5.4构件分类与检索
8.6习题
8.7实验与思考：移动机器人的体系结构
8.7.1实验目的
8.7.2工具准备工作
8.7.3实验内容与步骤
8.7.4实验总结
8.7.5实验评价(教师)
8.8阅读与分析：android厂商面临的11项专利指控
第9章基于模式的设计
9.1模式设计
9.1.1模式的种类
9.1.2框架
9.1.3描述模式
9.1.4模式语言和存储库
9.2基于模式的软件设计
9.2.1不同环境下基于模式的设计
9.2.2在模式中思考
9.2.3设计任务
9.2.4建立模式组织表
9.3体系结构模式
9.4构件级设计模式
9.5用户界面设计模式
9.6 webapp设计模式
9.6.1设计焦点
9.6.2设计粒度
9.7习题
9.8实验与思考：信息系统的可靠性、安全性
9.8.1实验目的
9.8.2工具准备工作
9.8.3实验内容与步骤
9.8.4实验总结
9.8.5实验评价(教师)
9.9阅读与分析：希望开发者不要再重复发明、轮子
第10章 webapp设计
10.1 webapp设计质量
10.2设计目标
10.3界面设计
10.4美学设计
10.5内容设计
10.5.1内容对象
10.5.2设计问题
10.6体系结构设计
10.6.1内容体系结构
10.6.2 webapp体系结构
10.7导航设计
10.7.1导航语义
10.7.2导航语法
10.8构件级设计
10.9面向对象的超媒体设计方法
10.9.1 oohdm的概念设计
10.9.2 oohdm的导航设计
10.9.3抽象界面设计与实现
10.10习题
10.11实验与思考：web应用开发
10.11.1实验目的
10.11.2工具准备工作
10.11.3实验内容与步骤
10.11.4实验总结
10.11.5实验评价(教师)
10.12阅读与分析：微软“云+端”推进产业创新
第11章嵌入式软件设计
11.1实时系统的概念
11.2嵌入式系统设计
11.2.1实时系统建模
11.2.2实时编程
11.3体系结构模式
11.3.1观察和反应
11.3.2环境控制
11.3.3处理管道
11.4时序分析
11.5实时操作系统
11.6习题
11.7实验与思考：嵌入式软件体系架构
11.7.1实验目的
11.7.2工具准备工作
11.7.3实验内容与步骤
11.7.4实验总结
11.7.5实验评价(教师)
11.8阅读与分析：windows奋斗史：崛起与衰败
第12章分布式系统体系结构
12.1分布式系统的概念
12.2分布式系统的问题
12.2.1透明性
12.2.2开放性
12.2.3可扩展性
12.2.4信息安全性
12.2.5服务质量
12.2.6失败管理
12.3交互模型
12.4中间件
12.5客户机一服务器计算
12.6分布式系统的体系结构模式
12.6.1主从体系结构
12.6.2两层客户机一服务器结构
12.6.3多层客户机一服务器结构
12.6.4分布式组件体系结构
12.6.5对等体系结构
12.7软件作为服务
12.8习题
12.9实验与思考：外包管理与数据库备份
12.9.1实验目的
12.9.2工具准备工作
12.9.3实验内容与步骤
12.9.4实验总结
12.9.5实验评价(教师)
12.10阅读与分析：biglnsights：解读ibm基于hadoop的数据分析平台
第13章面向服务的体系结构
13.1面向服务的体系结构的概念
13.2服务作为可复用的组件
13.3且艮务工程
13.3.1可选服务的识别
13.3.2服务接口设计
13.3.3服务实现和部署
13.3.4遗留系统服务
13.4使用服务的软件开发
13.4.1工作流设计和实现
13.4.2服务测试
13.5习题
13.6实验与思考：软件架构评估与web应用
13.6.1实验目的
13.6.2工具准备工作
13.6.3实验内容与步骤
13.6.4实验总结
13.6.5实验评价(教师)
13.7阅读与分析：中小企业推动saas模式软件平台成熟
第14章体系结构的描述与评估
14.1体系结构研究的发展
14.2体系结构的描述
14.2.1 ieee软件体系结构描述框架标准
14.2.2体系结构描述语言(adl)
14.2.3体系结构的形式化模型
14.2.4使用uml描述体系结构
14.3体系结构评估的组织与结果
14.4体系结构评估方法
14.4.1体系结构分析方法(saam)
14.4.2体系结构权衡分析方法(atam)
14.4.3评估体系结构的复杂性
14.5习题
14.6课程实验总结
14.6.1实验的基本内容
14.6.2实验的基本评价
14.6.3课程学习能力测评
14.6.4课程实验总结
14.6。5实验评价(教师)
14.7阅读与分析：雅虎与facebook和解专利诉讼并扩大战略合作
附录部分习题与实验参考答案
主要参考文献