高级系统架构设计.doc

高级系统架构设计课程简介：本课程中解决的实际问题如下:帮助IT企业解决获得可重用的架构设计的完整方案；揭示软件设计原理及设计过程；帮助架构师掌握架构设计方法与架构设计的模式；帮助设计人员掌握软件模块划分，及如何为模块划分职责；帮助设计人员掌握领域分析与建模的正确方法；帮助IT数据结构设计及实例等；帮助甲方解决软件架构评估问题；【主办单位】中国电子标准协会【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司课题内容软件架构视图软件架构视图的意义，软件架构师的多维思考逻辑视图、开发视图、物理视图、运行视图、场景视图、数据视图、功能视图如何和怎样绘制软件架构视图UML建模工具在架构视图的应用典型案例分析：结合多个项目实例，进行分析软件架构视图架构设计中的模块划分及职责分配GRASP原则架构/模块设计中，如何划分模块，如何分配模块的职责是重要的内容。本节结合多个案例，回答：如何进行架构设计，什么是好的架构，怎么验证架构的合理性？如何进行组件（模块化）化设计，在架构基础上保证组件及框架的复用？内容一 模块及组件的职责分配设计分层与分区的考虑基于面向对象的组件职责分配组件职责分配的深入探讨大型组件与小组件职责分配的探讨典型案例分析：如何为模块合理地分配职责，某收款系统、税务系统的组件设计内容二 组件创建及装载设计组件的动态装载组件创建者的选择原则架构中常见的组件创建方式典型案例分析：某数据解析系统设计，阐述构件创建的要点内容三 如何设计出高内聚低耦合的架构组件的粒度把握原则不同类型的模块及其复用方式面向过程式或面向对象组件的选择在不同的模块中隔离不同的关注面用单一职责原理指导架构设计典型案例分析：某Html分析系统、某文档验证系统设计，分析高内聚低耦合的重要意义内容四 架构设计中如何有效地组织多个组件/模块设计控制器模块控制模块与其它模块的交互设计不同类型的模块在系统中的交互机制对过大组件/模块的分解原则及实践典型案例分析：某文档验证系统设计，阐述对系统的整体把握能力内容五 如何设计出灵活性及可扩展性高的架构如何设计出可扩展的架构多态在组件设计中的使用间接模式在架构设计中的价值及其使用接模式在基于架构的架构中的运用典型案例分析：UIM系统设计，如何构造灵活而可扩展的系统内容六 架构的鲁棒性设计1）隔离不同的关注面2）如何封装组件设计中的变化3）组件设计中的开-闭原则4）包内聚原则及其运用5）包耦合原则及其运用典型案例分析：税务系统、演示汇报系统实例进行分析架构设计过程内容一 商业架构设计 软件功能需求对架构的影响 软件质量需求对架构的影响 软件商业质量属性分析 软件约束条件与架构的影响 确定架构目标 系统功能分解（系统、子系统、模块）和部署模式 典型案例分析：结合多个项目实例,分析质量需求、约束对架构的影响(项目错误的架构,导致反复迭代)内容二 逻辑架构设计 软件架构立方体图 软件架构模式和架构师经验的引入 使用质量场景属性进行迭代架构设计 综合初步设计，确定高层分割(分层 分服务 分区 通信)典型案例分析：结合项目实例，进行分析该阶段的主要任务和相关成果 内容三 物理架构设计 数据模型视图 结合逻辑架构，设计物理部署 内容四 架构重构软件架构重构还是重写 软件架构重构技巧 软件架构复用 架构重构的4种方案及模式核心业务逻辑层架构设计内容一 业务逻辑层中的子层设计业务逻辑层组件设计业务逻辑层工作流设计服务facade设计业务逻辑层实体设计充血模型、贫血模型、失血模型的博弈及案例分析分布式应用场景业务逻辑层框架（EJB，Springframework，.Net框架）内容二 典型案例分析订餐系统，逻辑子层分析及设计中的要点杂志订阅系统，需求分析到领域分析，业务逻辑层的设计要点媒体墙系统，分析系统的组件划分及业务逻辑层划分质量属性驱动架构设计策略什么是系统质量属性,如何进行质量属性进行驱动架构设计架构和质量属性的关系如何获得可维护性、可扩展性、可靠性、互操作性,系统性能,安全性等系统架构的可靠性设计策略系统架构的可修改性设计策略系统架构的性能设计策略系统架构的安全性设计策略系统架构的易用性设计策略系统架构质量属性和架构模式的应用典型案例分析：架构策略如何应用在自己的实际项目中设计原则及设计模式内容一：面向对象设计原则及其分析软件设计目标,基本原则和模式关系开闭原则依赖倒置原则单一职责原则里氏替换原则 合成/聚合复用原则接口隔离原则和Demeter法则通过案例进行分析,模式如何使用内容二：常见架构设计原则及其分析抽象（Abstraction）、封装（Encapsulation）和信息隐藏（Information Hiding）分而治之（Divide-And-Conquer）和模块化（modularization）松耦合和高内聚（Coupling and Cohesion）策略和实现的分离（Separation of Policy and Implementation）接口和实现的分离（Separation of Interface and Implementation）单一引用点（Single Point of Reference）典型案例分析：架构原则在实际项目中应用（奥运项目案例）内容三：案例分析OO基本原则 （多个小案例，不涉及特定的业务）通过经典面向对象案例,要求学员分别使用过程式和面向对象2种思维,进行设计进行对比2种思维的不同点和结果通过案例指出OO是否真正做到了它所说的价值这些小案例涉及项目开发中的常见的困境、疑惑，本节探讨如何通过设计原则解决。讨论设计原则与设计模式的关系，已经在没有合适模式可用的情况下如何分析、解决问题。软件架构模式内容一 常见的架构模式/风格分层架构模式Pipe/Filter Pattern黑板/看板（blackboard）模式MVC/PVC PatternEvent-Based Pattern和Microkernel Pattern分布式和并发架构设计模式解释器和黑板模式其他模式的介绍(元数据等)典型案例分析：软件架构模式如何应用在自己的实际项目中内容二 典型案例分析某数据抓取分析系统某模式识别系统某多媒体制作系统通过典型案例分析，总结架构师实际项目架构的经验和应用设计模式与软件设计思想内容一 常见的设计模式及其运用使用GOF设计模式，借鉴前人的经验。分析创建型模式：单例模式（Singleton）、工厂模式、抽象工厂模式(Abstractfactory)分析结构型模式：桥梁模式（Bridge）、装饰模式（Decorator）、适配器模式（Adapter）、代理模式（Proxy）、组合模式（Composite）分析行为型模式：命令模式（Command ）、观察者模式（Observer）、状态模式（State）、策略模式（Strategy）、模板方法模式（Template Method）、访问者模式（Template Method）典型案例分析：分析薪酬管理、订单管理系统等多个案例，展示设计模式在架构设计中的实际应用内容二 设计模式的本质探讨指出什么是优秀设计和丑陋设计总结自己的模式-神似而非型似探讨相似模式的本质“间接类”模式的推演及演化“流程类”模式的推演及演化避免模式的误用，讨论模式的陷阱：在看似典型的场景，但不宜使用模式的场合。内容三 案例- 元搜索系统分析及设计简单背景介绍如何面对纷繁的变化因素的组合一定要使用模式吗如果能很好地能抽象、隔离不同因素，也许它就是模式。讨论Command模式的本质。内容四 案例- 电子文件生成器简单背景介绍使用模式的第一反应，及陷入陷阱的思索具体场景使用模式的本质讨论多态的本质讨论并介绍表驱动法Template Method、DIP原则Strategy模式的的灵活使用获得优雅的设计IOC原理在可复用软件框架中的运用内容一 系统接口设计接口的意义所知最少原则组件接口的设计接口隔离原则子系统接口的设计典型案例分析：文件处理系统实例分析，如何设计一个极度的松耦合接口内容二 IOC原理在可复用软件框架中的运用Spring中的IOC运用 理解IOC的本质IOC及DIP原则的运用服务组件的设计功能组件的设计不依赖于框架的IOC实现内容三 案例分析典型案例分析：多功能文件处理系统的设计分析，采用逐步深入的方式，抽丝剥茧，展现如何设计一个优雅而高效的文件处理框架。数据访问层设计（持久层设计）数据库设计中的常见问题分布式数据库设计的6种模式伪分布式数据库设计的优劣及运用数据表设计的6种模式数据表设计中的反规范化海量数据技术：如何提高效率数据ORM的常见问题结合多个实际项目进行分析，总结6种数据库设计模式及数据表设计模式，分析其实用条件。系统内间通信设计系统通信设计原则 常见跨进程通讯的手段大数据量交互的通讯手段异构系统间常见的通讯手段基于消息队列及控制的通讯手段基于本地SDK的通讯手段基于数据库的数据交换方案服务器推技术及对现代软件的影响协议选择对性能的考虑同步及异步的通讯手段典型案例分析：结合项目实例分析，系统内/间的通信设计部分软件应用类型和架构风格鉴赏基于树形结构的分布式系统基于总控端的分布式系统基于P2P的分布式系统基于数据网关交互的BS系统基于集中控制的BS系统复杂消息控制的桌面运用系统松散耦合的桌面系统组件化的桌面系统基于脚本解释器的桌面系统其他系统，分析其优劣典型案例分析：分析实际的项目案例，赏析系统的不同架构风格，并评说其利弊架构设计步骤总结及实践静态设计