高级软件架构设计PPT课件

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第11讲软件架构及设计课件

第11讲软件架构及设计课件
实例—考试系统的设计决策(1)
v生成试卷存在的问题:当超过50生成试卷遇到性能瓶颈:等待时间长,甚至产生的试卷不完整。v原因:生成试卷是对母卷进行随机的大题 交换、小题交换、备选答案交换等一系列 复杂运算实现,运行时间长,并发操作不 能太多。v解决方案:将试卷生成功能独立,提前一 个时间量先生成考试试卷,考生登录后直
实例—考试系统的设计决策(1)
v可用性考虑:考生年龄差异大、工作岗位 特殊、有的考生计算机应用水平很低,可 能无法输汉字。v方案: ①考生登录只输数字型考号,登录 后显示考生信息进行核实; ②客观题机考, 主观题可机考,也可笔试(通过投影仪显 示主观题)
实例—考试系统的设计决策(1)
v系统性能不影响考试进度和考生情绪。v前面1、2条的方案属于软件架构的内容, 因为它是考试系统设计必须遵循的原则。v性能问题难以估计,将逐步解决。
常见的分层架构设计
常见的5层逻辑架构
一、界面层v界面层通过指的是用户层或表现层。v为什么把界面层和界面控制层分开来介绍 (一般把界面层和界面控制层综合在一起, 统称为“显示层”)
常见的分层架构设计
二、界面控制层v该层包含以下功能:决定用户应该看到 什么,对路径进行导航,以及解释用户 的输入。v在Windows窗体的应用程序中,这些逻 辑指窗体后台的代码; Web窗体的应用 程序中,这些逻辑不仅仅指窗体后台的 代码,也包含服务器端控件的代码。
正确理解设计的含义
v业务需求是系统架构的决定性因素v软件设计和开发在架构确定之后开始进 行v开发是在设计的基础上进行的设计
正确理解设计的含义
架构
业务需求
开发
正确理解设计的含义
正确理解设计的含义
v表示层(User Interface layer-UI)v业务逻辑层(Business Logic Layer-BLL)v数据访问层(Data Access Layer-DAL)

高级软件工程 软件设计PPT课件

高级软件工程 软件设计PPT课件
软件设计的过程和目标:根据用信息域表示的软件 需求,以及功能和性能需求,进行数据设计、系统 结构设计、过程设计。
在每个设计活动中,软件开发者产生软件的数据设 计模型、体系结构设计模型、接口设计模型和过程 设计模型。
软件设计过程最终目标是产生一个设计规约,该规 约包括描述数据、体系结构、接口和构件的设计模 型。
接口设计
描述软件内部模块之间以及软件与人之间 是如何通信的(包括数据流和控制流)。
一个接口意味着特定信息流(如数据流和/ 或控制流)以及行为类型,因此,数据和 控制流图提供了接口设计所需的信息。
构件级设计
将软件体系结构的结构性元素转变成对软 件构件的过程性描述,即描述软件构件的 详细内部设计细节。
(1)接口,模块的输入输出;
(2)功能,指模块实现什么功能,有什么 作用;
(3)逻辑,描述模块内部如何实现需求及 所需数据;
(4)状态,该模块的运行环境,模块间调 用与被调用关系。
2.构件化
构件化就是将程序划分成若干个独立的模块,每 个模块完成一个特定子功能,每个模块既是相对 独立的,又是相互联系的,它们共同完成系统指 定的各项功能。
体系结构设计
定义软件主要结构性元素之间的关系。 体系结构设计表示(即基于计算机的系统
的框架)可以从系统规约、分析模型以及 分析模型中所定义子系统的交互导出。
数据设计
将分析阶段创建的信息模型转变成实现软 件所需的数据结构。
部分数据设计可能和软件体系结构的设计 同时发生,但更详细的数据设计活动则会 发生在每个具体软件构件(或模块)设计 的时候。
面向对象开发方法中,概要设计的部分内容,例如类及对 象的设计将提前到OOA阶段开始,而在OOD阶段,概要设计 将更多地关心对象之间的协作与交互。

软件架构设计PPT课件

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12
软件架构视图
——让设计建模更明白、更有效
张云贵
2010-05-21 13
“系统架构图”?
14
• 架构设计的多重视图 – 从根本上来说是因为需求种类的复杂性所致。 – 比如一个媒体发布系统: • 功能需求:用户可以通过浏览器浏览媒体的发布。据此 初步设计出采用浏览器插件的方案; • 约束条件:不能影响用户浏览器的安全性;细化设计方 案,需要对插件进行认证,自动判别客户端是否存在, 及版本比较;自动下载注册等。 • 使用期质量属性:为保证浏览的流畅,应减少中间等待 的时间,因此应对下一步需使用的媒体做预测等。 • 制作发布期的质量保证:保证在遇到较大的媒体时能保 持浏览的流畅,应在发布时将视频等流式化。
– 胶着Viscosity——以与原有设计保持一致的方式来对实施变 更已经非常困难,诱使开发人员绕过它选择容易但有害的途 径,其结果却使系统死的更快。
4
• 什么是软件架构 – 软件架构的概念很混乱。如果你问五个不同的人,可能会得 到五种不同的答案。 – 软件架构概念主要分为两大流派: • 组成派:软件架构 = 组件 + 交互。 • 决策派:软件架构 = 重要决策集。 – 组成派和决策派的概念相辅相成。
15
• 软件系统的需求种类复杂
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• 什么是软件架构视图 – 个架构视图是对于从某一视角或某一点上看到的系统所做的 简化描述,描述中涵盖了系统的某一特定方面,而省略了于 此方面无关的实体。 – 架构要涵盖的内容和决策太多了,超过了人脑“一蹴而就”的 能力范围,因此采用“分而治之”的办法从不同视角分别设计 ;同时,也为软件架构的理解、交流和归档提供了方便。 – 多视图方法是软件架构归档的方法,更是指导我们进行架构 设计的思维方法。

《高级软件架构设计》课件

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风险评估
识别和分析软件架构中可能存在 的风险,包括技术风险、安全风 险、性能风险等,以确保软件开 发的顺利进行。
架构决策过程
架构决策过程
在软件架构设计过程中,根据需求和 约束条件进行决策的过程,包括选择 合适的架构风格、确定关键组件和接 口、确定数据存储方案等。
确定关键组件和接口
根据需求确定关键组件和接口,并定 义其功能和交互方式,以确保软件能 够实现所需的功能。
THANK YOU
详细描述
根据实际负载自动调整服务实例数量,实现快速部署和 升级,确保系统能够应对突发流量和负载。
安全性优化
总结词
数据加密与传输安全详细描述采用加密算法对敏感数据进行加 密存储和传输,保证数据在传输 过程中的安全。
总结词
访问控制与权限管理
安全性优化
• 详细描述:实施严格的访问控制 和权限管理策略,限制对敏感资 源的访问,防止未经授权的访问 和操作。
安全性优化
总结词
安全审计与监控
详细描述
建立安全审计机制,对系统中的操作进行记录和监控,及时发现和处理安全事件。
总结词
防范恶意攻击与漏洞修复
详细描述
定期进行安全漏洞扫描和风险评估,及时修复已知漏洞,防范各种恶意攻击。
可持续性发展
总结词
可维护性与可读性
详细描述
设计易于维护和可读的代码结构,降低维护成本,方 便后续开发和迭代。
软件架构的重要性
01
确定软件系统的整体结构,有助于系统开发过程中 的决策制定。
02
良好的软件架构可以提高软件系统的质量,包括可 靠性、可维护性、可扩展性等。
03
软件架构有助于降低开发成本,提高开发效率,减 少开发风险。

《高级软件架构设计》课件

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架构设计实践
1
最佳实践原则
掌握软件架构设计的最佳实践原则。
2
常见的设计模式
了解常用的设计模式并应用于实际项目中。
3
性能优化和可扩展性
学习如何优化性能和提高系统的可扩展性。
架构演进和迁移
介绍架构演进和迁移的重要性,以及如何规划和执行架构演进计划。
案例分析和实例展示
通过实际案例分析,展示不同应用场景下的架构设计方案。
分布式架构解决大规模应用的性Fra bibliotek和可扩展性问题。
多层架构
分离关注点,提高代码复用性和可维护性。
微服务架构
提供可独立部署和扩展的小型服务。
容器化架构
什么是容器化?
介绍容器化的定义和优势。
Docker容器
学习如何使用Docker容器化应用 程序。
Kubernetes
了解如何使用Kubernetes管理容 器。
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本课程将带你深入了解高级软件架构设计的重要性和实践原则,同时介绍常 见的软件架构模式,以及如何优化性能和实现可扩展性。
课程介绍
了解课程目标和内容,掌握学习路径。
软件架构概述
介绍软件架构的定义、作用和基本概念。
常见的软件架构模式
单层架构
简单而直接,适用于小规模应用。

软件工程结构化软件设计(共98张PPT)

软件工程结构化软件设计(共98张PPT)
➢ 传出模块 :从上级模块获得数据,进行某些处理,再将 其传送给下属模块。
➢ 变换模块 :即加工模块。它从上级模块取得数据,进 行处理,转换成其它形式,再传送回上级模块。
➢ 协调模块 :对所有下属模块进行协调和管理的模块。
第五页,共98页。
7.1.1 系统结构图中的模块
在系统结构图中不能再分解的底层模块为原 子模块。
模块 软件包应满足设计约束和可移植性
第二十六页,共98页。
7.5.1 模块功能的完善化
一个完整的功能模块,不仅应能完成指定的 功能,而且还应当能够告诉使用者完成任务 的状态,以及不能完成的原因。
➢ 规定的功能部分。 ➢ 出错处理部分。当模块不能完成规定的功能时
,必须返回出错信息和标志,向它的调用者报 告出现这种例外情况的原因。 ➢ 给调用者返回一个该模块执行是否正确结束的 “标志”。
第十页,共98页。
7.2 变换映射
变换映射是一组设计步骤,将具有变换流特征的数据流图 映射为一个预定义的程序结构模版。
运用变换映射方法建立初始的系统结构图,然后进行多 次改进,得到系统的最终结构图。
➢ (1)复审并评估分析模型; ➢ (2)复审并重画数据流图; ➢ (3)确定数据流图中的变换和事务特征; ➢ (4)区分输入流、输出流和中心变换部分,即标明数据
在具体的应用中一般以变换型为主,事务型 为辅的方式进行软件结构设计。
第二十三页,共98页。
7.4 变换-事务混合型的系统结构图
第二十四页,共98页。
课堂作业
在医院就诊系统中,挂号子系统的数据流图 如下图所示:
挂号请求
科室信息
查询科室 排队信息
科室排队 信息
确 科定 室挂 医号 生挂医号生的信科息室确费定用挂号

《高级系统架构师》课件

《高级系统架构师》课件
《高级系统架构师》 ppt课件
目录
• 系统架构基础 • 高级系统架构设计 • 系统架构评估与选择 • 系统架构实施与管理 • 系统架构案例分析
01 系统架构基础
架构的定义与重要性
架构的定义
系统架构是指对系统各个组成部分的 划分、组织方式以及各组成部分之间 的相互关系和约束。
架构的重要性
良好的系统架构能够提高系统的可维 护性、可扩展性和可重用性,降低系 统的复杂度,提高系统的性能和稳定 性。
服务技术,实现可扩展性和灵活性。
谢谢聆听
云计算系统可以采用公有云、私有云或混合云的部署方 式。
微服务架构
微服务架构概述
微服务是一种将应用程序拆分成多个小型服务的架构模式 ,每个服务都运行在独立的进程中,并使用轻量级通信协 议进行通信。
微服务架构的特点
微服务架构具有高内聚、低耦合、独立性、可扩展性等特 点。
微服务架构的实现方式
微服务架构可以通过容器化技术、API网关、服务注册与 发现等技术实现。
容器化架构
容器化架构概述
容器化是一种将应用程序及其依赖项打包到一个独立的容器中的 技术,每个容器都可以在任何平台上运行,无需进行额外的配置

容器化架构的特点
容器化架构具有快速部署、可移植性、资源隔离、安全性 等特点。
容器化架构的实现方式
容器化架构可以通过Docker、Kubernetes等容器技术实现 。
求。
案例二:某金融系统的系统架构
总结词
安全、稳定、合规
详细描述
该金融系统架构注重安全、稳定和合规性。它采用多层架构,包括表示层、业务逻辑层和数据访问层。表示层提 供用户界面,业务逻辑层处理业务逻辑,数据访问层负责数据存储和访问。该架构还采用多种安全措施,如身份 验证、授权和数据加密,确保系统安全。

软件架构设计ppt课件

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例:
可靠性和容错需求如何影响设计? 采购子构建的许可费用如何影响收益率? 可适应性和可配置性需求如何影响设计? 商标名称的选择如何影响架构?
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5
架构分析
识别和分析对架构有影响的非功能性需求。虽然与功 能性需求也有关系(特别是可变性方面),但是应该 对非功能性需求给予非常彻底的关注。通常,这些都 被称为架构因素(或者称为架构驱动者)
P24 图2-9
.
16
框架和架构的关系
P25 图2-10
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17
理解架构
真实的软件其实是“由组件递归组合而成”的:
组件的粒度可以很小,也可以很大;任何粒度的组件都 可以组合成粒度更大的整体。即所谓的粒度多样性问题
组件粒度的界定,必须在具体的实践上下文中才有意义 ;你的大粒度组件,对我而言可能是原子组件。即所谓 的粒度相对性问题
第十讲 软件架构设计
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1
目标
管窥架构设计现状 架构设计方法 如何确定架构驱动因素 非功能需求设计方法论
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2
通用过程太笼统
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3
架构分析
架构分析可以被视为需求分析的规格化,其关注强烈 影响”架构“的需求。例如,为系统识别高度安全方 面的需求。
架构分析的本质是要识别影响架构的因素,理解这些 因素的可变性和优先级,并且解决这些问题
P32 图2-17
.
22
架构设计的5视图法
好的方法如路标,对实践者有启发和指引作用。
软件架构师的工作:
要满足性能、持续可用性等方面的需求,架构师必须深入研究软件 系统运行期间的情况、制定相应的设计决策,这些需求被称为软件 的“运行期质量属性”;
而要满足可扩展性、可重用性等方面的需求,则要求架构师深入研 究软件系统开发期间的情况,制定相应的设计决策,这些需求被称 为软件的“开发期质量属性”;
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71
• 第三单元:用UML辅助系统分析与设计
103
• UML简介及常见疑难问题辨析
104
• 借鉴RUP的UML建模与分析
117
• 第四单元:设计模式与软件设计思想
131
• 设计模式
132
• 常用的软件架构风格及适用情况分析
172
• SOA 及分层架构设计
212
• 第五单元:架构设计实践
225
.
2
第一单元:软件生命周期与软件架构介绍
.
7
• 专业技能
• 技术全面、成熟练达、洞察力强、经验丰富,具备在缺乏完整信息、 众多问题交织一团、模糊和矛盾的情况下,迅速抓住问题要害,并做 出合理的关键决定的能力。
• 具备战略性和前瞻性思维能力,善于把握全局,能够在更高抽象级别 上进行思考。
• 对项目开发涉及的所有问题领域都有经验,包括彻底地理解项目需求, 开展分析设计之类软件工程活动等。
.
12
软件架构师在干什么?
• 思考、思考、再思考 – 深入理解、准确把握建设的业务需求 – 分析所有可见的问题、障碍、风险 – 充分参考已有的成功方案,降低风险
• 交流、讨论、博弈、质疑 – 对构思中的方案不断提出质疑,避免漏洞 – 广泛听取各层面的意见,开拓思路 – 反复质疑、逐步完善已有的设计构思
.
3
• IT行业的人才结构与软件架构师的定位 • 软件架构师应掌握的知识体系 • 软件架构设计的特点、层次、分类 • 软件架构的主要理论、方向和趋势 • 软件工厂,实现软件开发的产业化
.
4
软件架构师的定位
• 系统架构师的职责: • 一、理解系统的业务需求,制定系统的整体框架(包括:技术框架和
业务框架) • 二、对系统框架相关技术和业务进行培训,指导开发人员开发。并解
高级软件架构设计
康凯 Msn: lptstr512@
Mail: lptstr@
.
1
目录
• 第一单元:软件生命周期与软件架构介绍
2
• 第二单元:技术架构视图─面向对象程序设计原则与模式
24
• 用GRASP
47
• 面向对象设计的基本原则
决系统开发、运行中出现的各种问题。
• 系统架构师的目的: • 对系统的重用、扩展、安全、性能、伸缩性、简洁等做系统级的把握。
• 系统架构师能力要求: • 一、系统架构相关的知识和经验。 • 二、很强的自学能力、分析能力、解决问题的能力。 • 三、写作、沟通表达、培训。
.
5
• 角色 • 软件架构师Software Architect
.
14
软件架构师的知识结构
• 业务知识 – 深入了解系统建设的业务需求。 – 了解系统的非功能需求和运行维护需求。 – 了解企业 IT 公共设施、网络环境、外部系统。
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15
软件架构师的思维方式
• 基于框架的思维 – 架构设计的层次(Enterprise, Application, etc) – IT 的生命周期(What, Why, Where, How, When, etc) – 成功经验以及方法论的指导
• 具备领导素质,以在各小组之间推进技术工作,并在项目压力下做出 牢靠的关键决策。
• 拥有优秀的沟通能力,用以进行说服、鼓励和指导等活动,并赢得项 目成员的信任。
.
8
• 以目标导向和主动的方式来不带任何感情色彩地关注项目结果,构架 师应当是项目背后的技术推动力,而非构想者或梦想家(追求完美)
• 精通构架设计的理论、实践和工具,并掌握多种参考构架、主要的可 重用构架机制和模式。
• 在动手实现之前验证设计方案的正确性
.
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软件架构师的知识结构
• 软件知识 – 最好要有系统开发全过程经验。 – 对 IT 建设生命周期各个环节有深入了解,包括:系统/ 模块逻辑设计、物理设计、代码开发、项目管理、测试、 发布、运行维护等。 – 深入掌握1-2种主流技术平台上开发系统的方法。 – 了解多种应用系统的结构。 – 了解架构设计领域的主要理论、流派、框架。
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• 成为一名合格的软件架构师必须具备的知识 – 信息系统综合知识体系 – 软件架构知识体系
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• MFC,MSF,MOF,RUP,J2EE,Spring,SOA, JUnit,ORM,.Net
• MVC,UML,XML,Corba,MDA,MDD,WebService
• RSS,Web2.0,AJAX,Serverlet,Hibernate • IOC, AOP • Ruby On Rails • Rup • BPEL • Workflow Engine • LBS • Oracle • CMMI • MQ •…
• 定义 • 主导系统全局分析设计和实施、负责软件构架和关键技术决策的角色
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• 职责 – 领导与协调整个项目中的技术活动(分析、设计和实施等) – 推动主要的技术决策,并最终表达为软件构架 – 确定和文档化系统的相对构架而言意义重大的方面,包括系统的 需求、设计、实施和部署等“视图” – 确定设计元素的分组以及这些主要分组之间的接口 – 为技术决策提供规则,平衡各类涉众的不同关注点,化解技术风 险,并保证相关决定被有效的传达和贯彻 – 理解、评价并接收系统需求 – 评价和确认软件架构的实现
• 具备系统设计员的所有技能,但涉及面更广、抽象级别更高。
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软件架构师的知识体系
• 软件架构师作为整个软件系统结构的总设计师,其知识体系、技能和 经验决定了软件系统的可靠性、安全性、可维护性、可扩展性和可移 植性等方面的性能。因此一个优秀的软件架构师必须具备相当丰富的 知识、技能和经验。
• 通过对比软件架构师和系统分析师在软件开发中的职责和角色,不难 发现软件架构师与系统分析师所必需的知识体系也是不尽相同的,系 统分析师的主要职责是在需求分析、开发管理、运行维护等方面,而 软件架构师的重点工作是在架构与设计这两个关键环节上。因此在系 统分析师必须具备的知识体系中对系统的构架与设计等方面知识体系 的要求就相对低些;而软件架构师在需求分析、项目管理、运行维护 等方面知识的要求也就相对低些。
• 合理把握技术细节 – 把握各个层次应有的内容 – 合理忽略不应有的技术细节
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16
软件架构师的思维方式
• 风险管理意识 – 采用成功经验、避免不应有的风险
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