課程簡(jiǎn)介
軟件架構(gòu)的概念：構(gòu)件及協(xié)作關(guān)系；典型的軟件架構(gòu)介紹：分層架構(gòu)及其派生類型；面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)：SOA；面向云的架構(gòu)設(shè)計(jì)；用UML圖表達(dá)軟件架構(gòu)；設(shè)計(jì)項(xiàng)跟蹤及其架構(gòu)重構(gòu)；用代碼表達(dá)架構(gòu)；數(shù)據(jù)訪問(wèn)設(shè)計(jì)；業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)；界面邏輯設(shè)計(jì)；.NET和C++互操作設(shè)計(jì)...等內(nèi)容。
目標(biāo)收益
培訓(xùn)對(duì)象
課程大綱
| 軟件架構(gòu)的概念：構(gòu)件及協(xié)作關(guān)系 ? |
- 架構(gòu)關(guān)注點(diǎn)，定義構(gòu)件邊界+構(gòu)件之間通信 ? - 構(gòu)件的描述：4+1視圖 ? - 非功能性需求：可用性、可靠性、魯棒性、可維護(hù)性，可擴(kuò)展性，可測(cè)性，性能，可復(fù)用性、模塊化、易部署性等 ? - 架構(gòu)設(shè)計(jì)方法：場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的迭代架構(gòu)設(shè)計(jì) ? - 架構(gòu)師角色：輸入需求，輸出架構(gòu) ? - 討論：如何才能成為一名合格的架構(gòu)師？ ? - 案例導(dǎo)入：必應(yīng)詞典的架構(gòu)介紹 |
| 典型的軟件架構(gòu)介紹：分層架構(gòu)及其派生類型 |
- 一般分層模型：數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)+界面 - 典型的分層模型：B/S架構(gòu)，C/S架構(gòu)和富客戶端應(yīng)用 - 實(shí)例：JSP/JSF應(yīng)用，ASP.NET應(yīng)用，AJAX應(yīng)用，REST風(fēng)格應(yīng)用 - 練習(xí)：開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的B/S應(yīng)用 - 案例討論：必應(yīng)詞典的分層架構(gòu) |
| 面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)：SOA ? |
- 架構(gòu)的核心元素：容器，組件，接口和通信 ? - 理解容器：基礎(chǔ)服務(wù)，承載組件，容器間通信 ? - 典型的容器：.NET WCF容器，J2EE應(yīng)用服務(wù)器如GlassFish ，COM容器 ? - 理解組件：使用容器，實(shí)現(xiàn)接口，組件間通信 ? - 非侵入式設(shè)計(jì)：使用批注擴(kuò)展組件/容器 ? - 典型的組件：WEB服務(wù)，.NET WCF服務(wù) ，EJB Bean（消息，會(huì)話）等，COM組件，CORBA組件等 ? - 理解接口：約定功能，服務(wù)接口，遠(yuǎn)程/本地接口 ? - 練習(xí)：編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的基于SOA的C/S應(yīng)用 ? - 案例討論：必應(yīng)詞典中的服務(wù) |
| 面向云的架構(gòu)設(shè)計(jì) |
- 云架構(gòu)：云為容器，提供運(yùn)算，存儲(chǔ)和通信等基礎(chǔ)服務(wù) - 公有云應(yīng)用：數(shù)據(jù)，邏輯，界面都由公共云承載 - 混合云應(yīng)用：部分?jǐn)?shù)據(jù)/邏輯本地服務(wù)器+公有云； - 云應(yīng)用的消息總線模型：將公有云模擬為本地資源統(tǒng)一通信 - 練習(xí)：設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)并部署一個(gè)基于SOA的B/S架構(gòu)的云應(yīng)用 - 案例討論：從WEB詞典到云詞典 |
| 用UML圖表達(dá)軟件架構(gòu) ? |
- UML圖概述：7種UML圖及繪制工具（例如VS2010的架構(gòu)師工具/ROSE繪圖工具/VISIO繪圖工具） ? - 用例視圖：表達(dá)需求，定義系統(tǒng)邊界 ? - 邏輯視圖：類及其關(guān)系，類的組織 ? - 進(jìn)程視圖：表達(dá)運(yùn)行時(shí)對(duì)象間的協(xié)作關(guān)系，活動(dòng)圖，序列圖 ? - 部署視圖：描述物理組件如何分發(fā)配置到服務(wù)器 ? - 開(kāi)發(fā)視圖：描述在開(kāi)發(fā)環(huán)境中軟件的靜態(tài)組織結(jié)構(gòu) ? - 練習(xí)：用UML圖描述一個(gè)SOA小應(yīng)用架構(gòu) |
| 性能設(shè)計(jì) |
- 主要性能指標(biāo)：平均響應(yīng)時(shí)間、吞吐量或并發(fā)數(shù)、持續(xù)高速性 - 影響性能的主要因素：算法，實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，通信 - 性能瓶頸探測(cè)：性能探測(cè)工具及探測(cè)報(bào)告 - 練習(xí)：用性能探測(cè)工具探測(cè)性能，壓力測(cè)試及內(nèi)存消耗 - 討論：必應(yīng)詞典的性能瓶頸及其對(duì)策 |
| 設(shè)計(jì)項(xiàng)跟蹤及其架構(gòu)重構(gòu) ? |
- 迭代設(shè)計(jì)（小步快跑模式）：架構(gòu)的重構(gòu) ? - 設(shè)計(jì)項(xiàng)版本管理 ? - 設(shè)計(jì)項(xiàng)狀態(tài)跟蹤：設(shè)計(jì)項(xiàng)映射到代碼和測(cè)試用例 ? - 相關(guān)工具：微軟團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目服務(wù)器（Team Foundation Server）/其他工具 ? - 練習(xí)：利用源碼管理工具跟蹤架構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng) ? - 討論：必應(yīng)詞典的架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程 |
| 用代碼表達(dá)架構(gòu) |
- 設(shè)計(jì)元素：類，接口，模板，包 - 利用面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言：c#，Java，c++ - 依賴抽象的設(shè)計(jì)原則：針對(duì)抽象編程，封裝變化 - 使用設(shè)計(jì)模式：創(chuàng)建型模式、結(jié)構(gòu)型模式和行為型模式 - 練習(xí)：用抽象類和接口定義一個(gè)搜索系統(tǒng)的架構(gòu) |
| 數(shù)據(jù)訪問(wèn)設(shè)計(jì)： |
- 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)：文件，數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)存，… - 數(shù)據(jù)實(shí)體定義：主鍵，外鍵，二進(jìn)制數(shù)據(jù)，約束 - 數(shù)據(jù)訪問(wèn)層設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)表內(nèi)存表間映射 - 使用數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架：LINQ 2 SQL/數(shù)據(jù)實(shí)體框架，JAVA 可持久化框架（JPA），ADO.NET 數(shù)據(jù)實(shí)體框架 - 練習(xí)：使用數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架操作數(shù)據(jù)庫(kù) |
| 業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)： ? |
- 業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)工具：工作流 ? - 將業(yè)務(wù)邏輯包裝為服務(wù) ? - 確定業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)正確性：?jiǎn)卧獪y(cè)試 ? - 練習(xí)：用工作流實(shí)現(xiàn)一段業(yè)務(wù)邏輯，并驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)的正確性 |
| 并行應(yīng)用設(shè)計(jì)： |
- 識(shí)別并行任務(wù)：Map-Reduce模型 - 并行模式：生產(chǎn)-消費(fèi)模式，并行，互斥和同步 - 并行實(shí)現(xiàn)：多線程，線程池，并行庫(kù) - 練習(xí)： 用工作流設(shè)計(jì)并行邏輯 |
| 界面邏輯設(shè)計(jì) ? |
- MVC模式：模型控制視圖模式設(shè)計(jì)界面 ? - 界面邏輯：輸入驗(yàn)證，修改模型，執(zhí)行邏輯，更新界面 ? - 實(shí)例分析：MFC的界面邏輯，JSF的界面邏輯，AJAX應(yīng)用的界面邏輯，ASP.NE的界面 邏輯 ? - 練習(xí)：重構(gòu)一段界面代碼，使其滿足MVC模式 |
| 基于測(cè)試和基于合約的設(shè)計(jì)：測(cè)試驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和合約驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì) |
- 測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)模型：紅綠紅模型 - 測(cè)試驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)：以通過(guò)測(cè)試用例為驅(qū)動(dòng)力迭代增量完成架構(gòu) - 合約的概念：對(duì)實(shí)現(xiàn)方和調(diào)用方間各自的約束 - 基于合約的設(shè)計(jì)：前置條件，后置條件和不變式 - 練習(xí)：基于合約設(shè)計(jì)一個(gè)有理數(shù)類 |
| 設(shè)計(jì)可擴(kuò)展的框架 ? |
- 設(shè)計(jì)擴(kuò)展點(diǎn)：虛方法，委托（實(shí)踐），依賴項(xiàng)（參數(shù)依賴，成員依賴，類型依賴） - 可擴(kuò)展框架：使用基于聲明和配置的動(dòng)態(tài)注入依賴 ? - 實(shí)例分析：.NET的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展框架，Java Spring框架 ? - 討論：必應(yīng)詞典的可擴(kuò)展性 |
| 安全性設(shè)計(jì) |
- 對(duì)威脅建模 - 網(wǎng)絡(luò)安全，服務(wù)器安全和軟件系統(tǒng)安全 - 常見(jiàn)安全漏洞及防范：拒絕服務(wù)，SQL依賴注入，跨站點(diǎn)腳本調(diào)用，緩沖區(qū)溢出，數(shù)據(jù)泄密 - 討論：必應(yīng)詞典針對(duì)安全性的設(shè)計(jì) |
| .NET和C++互操作設(shè)計(jì) ? |
- 可選的技術(shù)評(píng)價(jià)：DLL包裝，COM和托管C++ ? - 互操作時(shí)的系統(tǒng)邊界設(shè)計(jì) |
| 物理部署設(shè)計(jì) |
- 部署單元：組件，數(shù)據(jù)庫(kù)組件，數(shù)據(jù)處理組件，通信組件，中間件 - 部署配置設(shè)計(jì)：定義配置項(xiàng) - 驗(yàn)證物理部署設(shè)計(jì)：使用虛擬機(jī)或TFS 實(shí)驗(yàn)室 |
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軟件架構(gòu)的概念：構(gòu)件及協(xié)作關(guān)系 ? - 架構(gòu)關(guān)注點(diǎn)，定義構(gòu)件邊界+構(gòu)件之間通信 ? - 構(gòu)件的描述：4+1視圖 ? - 非功能性需求：可用性、可靠性、魯棒性、可維護(hù)性，可擴(kuò)展性，可測(cè)性，性能，可復(fù)用性、模塊化、易部署性等 ? - 架構(gòu)設(shè)計(jì)方法：場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的迭代架構(gòu)設(shè)計(jì) ? - 架構(gòu)師角色：輸入需求，輸出架構(gòu) ? - 討論：如何才能成為一名合格的架構(gòu)師？ ? - 案例導(dǎo)入：必應(yīng)詞典的架構(gòu)介紹 |
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典型的軟件架構(gòu)介紹：分層架構(gòu)及其派生類型 - 一般分層模型：數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)+界面 - 典型的分層模型：B/S架構(gòu)，C/S架構(gòu)和富客戶端應(yīng)用 - 實(shí)例：JSP/JSF應(yīng)用，ASP.NET應(yīng)用，AJAX應(yīng)用，REST風(fēng)格應(yīng)用 - 練習(xí)：開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的B/S應(yīng)用 - 案例討論：必應(yīng)詞典的分層架構(gòu) |
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面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)：SOA ? - 架構(gòu)的核心元素：容器，組件，接口和通信 ? - 理解容器：基礎(chǔ)服務(wù)，承載組件，容器間通信 ? - 典型的容器：.NET WCF容器，J2EE應(yīng)用服務(wù)器如GlassFish ，COM容器 ? - 理解組件：使用容器，實(shí)現(xiàn)接口，組件間通信 ? - 非侵入式設(shè)計(jì)：使用批注擴(kuò)展組件/容器 ? - 典型的組件：WEB服務(wù)，.NET WCF服務(wù) ，EJB Bean（消息，會(huì)話）等，COM組件，CORBA組件等 ? - 理解接口：約定功能，服務(wù)接口，遠(yuǎn)程/本地接口 ? - 練習(xí)：編寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的基于SOA的C/S應(yīng)用 ? - 案例討論：必應(yīng)詞典中的服務(wù) |
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面向云的架構(gòu)設(shè)計(jì) - 云架構(gòu)：云為容器，提供運(yùn)算，存儲(chǔ)和通信等基礎(chǔ)服務(wù) - 公有云應(yīng)用：數(shù)據(jù)，邏輯，界面都由公共云承載 - 混合云應(yīng)用：部分?jǐn)?shù)據(jù)/邏輯本地服務(wù)器+公有云； - 云應(yīng)用的消息總線模型：將公有云模擬為本地資源統(tǒng)一通信 - 練習(xí)：設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)并部署一個(gè)基于SOA的B/S架構(gòu)的云應(yīng)用 - 案例討論：從WEB詞典到云詞典 |
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用UML圖表達(dá)軟件架構(gòu) ? - UML圖概述：7種UML圖及繪制工具（例如VS2010的架構(gòu)師工具/ROSE繪圖工具/VISIO繪圖工具） ? - 用例視圖：表達(dá)需求，定義系統(tǒng)邊界 ? - 邏輯視圖：類及其關(guān)系，類的組織 ? - 進(jìn)程視圖：表達(dá)運(yùn)行時(shí)對(duì)象間的協(xié)作關(guān)系，活動(dòng)圖，序列圖 ? - 部署視圖：描述物理組件如何分發(fā)配置到服務(wù)器 ? - 開(kāi)發(fā)視圖：描述在開(kāi)發(fā)環(huán)境中軟件的靜態(tài)組織結(jié)構(gòu) ? - 練習(xí)：用UML圖描述一個(gè)SOA小應(yīng)用架構(gòu) |
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性能設(shè)計(jì) - 主要性能指標(biāo)：平均響應(yīng)時(shí)間、吞吐量或并發(fā)數(shù)、持續(xù)高速性 - 影響性能的主要因素：算法，實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，通信 - 性能瓶頸探測(cè)：性能探測(cè)工具及探測(cè)報(bào)告 - 練習(xí)：用性能探測(cè)工具探測(cè)性能，壓力測(cè)試及內(nèi)存消耗 - 討論：必應(yīng)詞典的性能瓶頸及其對(duì)策 |
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設(shè)計(jì)項(xiàng)跟蹤及其架構(gòu)重構(gòu) ? - 迭代設(shè)計(jì)（小步快跑模式）：架構(gòu)的重構(gòu) ? - 設(shè)計(jì)項(xiàng)版本管理 ? - 設(shè)計(jì)項(xiàng)狀態(tài)跟蹤：設(shè)計(jì)項(xiàng)映射到代碼和測(cè)試用例 ? - 相關(guān)工具：微軟團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目服務(wù)器（Team Foundation Server）/其他工具 ? - 練習(xí)：利用源碼管理工具跟蹤架構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng) ? - 討論：必應(yīng)詞典的架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程 |
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用代碼表達(dá)架構(gòu) - 設(shè)計(jì)元素：類，接口，模板，包 - 利用面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言：c#，Java，c++ - 依賴抽象的設(shè)計(jì)原則：針對(duì)抽象編程，封裝變化 - 使用設(shè)計(jì)模式：創(chuàng)建型模式、結(jié)構(gòu)型模式和行為型模式 - 練習(xí)：用抽象類和接口定義一個(gè)搜索系統(tǒng)的架構(gòu) |
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數(shù)據(jù)訪問(wèn)設(shè)計(jì)： - 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)：文件，數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)存，… - 數(shù)據(jù)實(shí)體定義：主鍵，外鍵，二進(jìn)制數(shù)據(jù)，約束 - 數(shù)據(jù)訪問(wèn)層設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)表內(nèi)存表間映射 - 使用數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架：LINQ 2 SQL/數(shù)據(jù)實(shí)體框架，JAVA 可持久化框架（JPA），ADO.NET 數(shù)據(jù)實(shí)體框架 - 練習(xí)：使用數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架操作數(shù)據(jù)庫(kù) |
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業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)： ? - 業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)工具：工作流 ? - 將業(yè)務(wù)邏輯包裝為服務(wù) ? - 確定業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)正確性：?jiǎn)卧獪y(cè)試 ? - 練習(xí)：用工作流實(shí)現(xiàn)一段業(yè)務(wù)邏輯，并驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)的正確性 |
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并行應(yīng)用設(shè)計(jì)： - 識(shí)別并行任務(wù)：Map-Reduce模型 - 并行模式：生產(chǎn)-消費(fèi)模式，并行，互斥和同步 - 并行實(shí)現(xiàn)：多線程，線程池，并行庫(kù) - 練習(xí)： 用工作流設(shè)計(jì)并行邏輯 |
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界面邏輯設(shè)計(jì) ? - MVC模式：模型控制視圖模式設(shè)計(jì)界面 ? - 界面邏輯：輸入驗(yàn)證，修改模型，執(zhí)行邏輯，更新界面 ? - 實(shí)例分析：MFC的界面邏輯，JSF的界面邏輯，AJAX應(yīng)用的界面邏輯，ASP.NE的界面 邏輯 ? - 練習(xí)：重構(gòu)一段界面代碼，使其滿足MVC模式 |
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基于測(cè)試和基于合約的設(shè)計(jì)：測(cè)試驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和合約驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì) - 測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)模型：紅綠紅模型 - 測(cè)試驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)：以通過(guò)測(cè)試用例為驅(qū)動(dòng)力迭代增量完成架構(gòu) - 合約的概念：對(duì)實(shí)現(xiàn)方和調(diào)用方間各自的約束 - 基于合約的設(shè)計(jì)：前置條件，后置條件和不變式 - 練習(xí)：基于合約設(shè)計(jì)一個(gè)有理數(shù)類 |
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設(shè)計(jì)可擴(kuò)展的框架 ? - 設(shè)計(jì)擴(kuò)展點(diǎn)：虛方法，委托（實(shí)踐），依賴項(xiàng)（參數(shù)依賴，成員依賴，類型依賴） - 可擴(kuò)展框架：使用基于聲明和配置的動(dòng)態(tài)注入依賴 ? - 實(shí)例分析：.NET的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展框架，Java Spring框架 ? - 討論：必應(yīng)詞典的可擴(kuò)展性 |
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安全性設(shè)計(jì) - 對(duì)威脅建模 - 網(wǎng)絡(luò)安全，服務(wù)器安全和軟件系統(tǒng)安全 - 常見(jiàn)安全漏洞及防范：拒絕服務(wù)，SQL依賴注入，跨站點(diǎn)腳本調(diào)用，緩沖區(qū)溢出，數(shù)據(jù)泄密 - 討論：必應(yīng)詞典針對(duì)安全性的設(shè)計(jì) |
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.NET和C++互操作設(shè)計(jì) ? - 可選的技術(shù)評(píng)價(jià)：DLL包裝，COM和托管C++ ? - 互操作時(shí)的系統(tǒng)邊界設(shè)計(jì) |
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物理部署設(shè)計(jì) - 部署單元：組件，數(shù)據(jù)庫(kù)組件，數(shù)據(jù)處理組件，通信組件，中間件 - 部署配置設(shè)計(jì)：定義配置項(xiàng) - 驗(yàn)證物理部署設(shè)計(jì)：使用虛擬機(jī)或TFS 實(shí)驗(yàn)室 |
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