软件工程中的软件架构设计方法(四)
2023软件工程导论期末考试题库及参考答案
2023软件工程导论期末考试题库及参考答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个不是软件工程的三个基本目标？A. 可维护性B. 可用性C. 可靠性D. 高效性参考答案：D2. 软件生命周期中，以下哪个阶段是软件开发过程的核心阶段？A. 需求分析B. 设计C. 编码D. 测试参考答案：C3. 以下哪种编程范式主要用于降低软件复杂性？A. 面向对象编程B. 过程式编程C. 函数式编程D. 逻辑编程参考答案：A4. 在软件工程中，以下哪个方法用于估算软件项目的成本和进度？A. COCOMOB. WBSC. SDLCD. CASE参考答案：A5. 以下哪个是软件工程中的一个重要原则？A. 分而治之B. 一次性编写C. 重用D. 模块化参考答案：D6. 以下哪个不是软件工程的基本活动？A. 软件规格B. 软件开发C. 软件验证D. 软件测试参考答案：C7. 以下哪个是软件工程中用于提高软件质量的技术？A. 设计模式B. 重构C. 代码审查D. 单元测试参考答案：C8. 以下哪个不是软件工程的五大基本过程？A. 软件规格B. 软件开发C. 软件维护D. 软件项目管理参考答案：D9. 以下哪个是软件工程中的一个重要概念，用于描述软件系统中的各个组件之间的关系？A. 耦合B. 内聚C. 模块化D. 重用参考答案：A10. 以下哪个是软件工程中的一个重要原则，用于指导软件开发过程？A. 迭代B. 增量C.螺旋D. 模型驱动参考答案：A二、填空题（每题2分，共20分）11. 软件工程的三要素是：方法、工具和______。
参考答案：过程12. 软件生命周期包括：需求分析、设计、编码、______和软件维护。
参考答案：测试13. 软件工程中的面向对象方法包括：封装、继承和______。
参考答案：多态14. 软件工程中的 CASE 工具主要用于支持______。
参考答案：软件设计和开发15. 软件工程中的敏捷开发方法强调______、可维护性和可扩展性。
软件工程中的软件架构与系统设计
软件工程中的软件架构与系统设计在现代化的信息技术时代，软件工程扮演着重要的角色，它涵盖了软件开发的各个方面。
而软件架构和系统设计作为软件工程的核心部分，对于软件的质量、可靠性和可维护性起着至关重要的作用。
本文将深入探讨软件工程中的软件架构与系统设计的概念、原则、方法以及在实践中的应用。
一、软件架构的概念与原则1. 软件架构的定义软件架构是指软件系统中各个组件之间的组织方式，包括组件的结构、组件之间的关系以及组件的行为。
它为系统提供了整体的蓝图，指导系统的开发、演化与维护。
2. 软件架构的原则（1）模块化原则：将系统划分为多个相互独立的模块，实现高内聚、低耦合的架构设计。
（2）分层原则：按照功能将系统分为若干层次，实现高内聚、低耦合的系统结构。
（3）数据流原则：根据数据的流向和处理过程划分子系统，确保数据的正确流转。
（4）透明性原则：使系统的各个组成部分对用户和其他组件来说是透明的，降低了系统的复杂性。
二、软件架构的方法与模式1. 层次结构层次结构是软件架构中常用的一种方法，它将软件划分为若干个层次，每个层次都有特定的功能和责任。
通过层次结构，可以降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
2. 客户端-服务器模式客户端-服务器模式是分布式系统中常用的一种架构模式，将系统划分为客户端和服务器两部分。
客户端发送请求，服务器提供服务并返回结果。
这种模式可以提高系统的并发处理能力和可伸缩性。
3. MVC模式MVC（Model-View-Controller）模式是一种软件设计模式，用于实现用户界面和业务逻辑的分离。
其中，模型（Model）负责处理数据逻辑，视图（View）负责展示数据，控制器（Controller）负责协调模型和视图之间的交互。
MVC模式能够提高系统的可维护性和可测试性。
三、系统设计的过程与考虑因素1. 确定需求系统设计的第一步是对需求进行详细的分析和定义。
通过与用户的沟通，收集用户需求并进行整理，明确系统的功能、性能和可靠性等方面的要求。
软件工程 软件设计方法(二)2024
软件工程软件设计方法（二）引言概述：软件设计方法是软件工程领域中至关重要的一部分，它涉及到软件系统架构、模块设计、接口设计等多个方面。
本文将着重介绍软件设计方法的五个主要方面，包括需求分析、系统架构设计、模块划分、接口设计和可重用性。
正文：1. 需求分析- 确定用户需求：通过与用户沟通，明确软件系统的功能需求和性能需求。
- 业务流程分析：了解用户的业务流程，以便设计出符合实际业务需求的软件。
- 数据模型设计：根据需求对数据进行建模，定义数据实体、属性和关系。
2. 系统架构设计- 划分子系统：将整个软件系统分解为多个相对独立的子系统，每个子系统负责特定的功能。
- 确定系统层次：定义子系统之间的层次结构和依赖关系，保证系统的稳定性和可扩展性。
- 选择适当的架构风格：根据软件系统的特点和需求，选择适合的架构风格，如客户端-服务器、分层或微服务等。
3. 模块划分- 确定模块功能：根据系统需求和架构设计，将系统功能划分为不同的模块。
- 设计模块接口：定义模块之间的接口规范，确保模块之间的协同工作和信息交互。
- 模块详细设计：对每个模块进行详细设计，包括内部数据结构和算法的设计。
4. 接口设计- 定义接口规范：确定模块之间的接口规范，包括输入输出参数、数据格式等。
- 接口协议设计：设计合适的接口协议，包括数据传输格式、访问控制等。
- 接口测试和验证：进行接口测试，确保接口的正确性和稳定性。
5. 可重用性- 模块复用：设计和实现可重用的模块，以提高软件的开发效率和质量。
- 组件库开发：建立组件库，将常用的功能模块抽象为可重用的组件，方便后续开发过程中的重用。
- 框架设计：设计通用的框架，提供开发的基础设施和通用功能。
总结：通过本文对软件设计方法的介绍，我们可以看到，在软件工程中，软件设计方法的重要性不可忽视。
通过需求分析、系统架构设计、模块划分、接口设计和可重用性等方面的综合考虑，可以设计出高效、可靠、可维护的软件系统。
软件架构设计技术手册
软件架构设计技术手册1. 引言在当今数字化时代，软件的重要性日益凸显。
软件架构设计是软件开发过程中至关重要的一环，它决定了软件的整体结构、组成和交互方式，直接影响着软件的可维护性、可扩展性和性能优化等方面。
本技术手册将详细介绍软件架构设计的基本概念、原则和方法，并提供一些实用的技巧和建议，旨在帮助软件设计人员和开发团队提高软件架构设计的水平与质量。
2. 软件架构设计概述2.1 软件架构的定义软件架构是指一个软件系统的基本结构和组成方式，包括系统的各个模块、组件之间的关系以及模块、组件的功能和接口定义等。
良好的软件架构能够提供系统的稳定性、可靠性和可扩展性，并满足系统的功能和性能需求。
2.2 确定软件架构的目的在软件开发过程中，确定软件架构的主要目的包括：- 分离关注点：将系统按照不同的模块和组件进行分割，使得不同的开发人员可以独立开发和测试各自负责的模块，提高开发效率和质量。
- 实现系统的可维护性：良好的软件架构能够使得系统的代码结构清晰明了，易于维护和修改。
- 支持系统的扩展性：在系统需求变化时，能够方便地添加新的功能模块或修改现有的功能模块，提高系统的灵活性和可扩展性。
- 保证系统的性能和可靠性：优秀的软件架构可以帮助系统在大负载和高并发情况下保持良好的性能和可靠性。
3. 软件架构设计原则3.1 模块化原则模块化是软件架构设计的核心原则之一。
它要求将软件系统划分为多个功能独立、高内聚、低耦合的模块，每个模块应该有明确的功能和接口定义，并且能够独立进行开发和测试。
3.2 单一职责原则单一职责原则要求每个模块或组件应该只负责一项明确的功能，且该功能应该在系统中的唯一位置得到实现。
这样可以确保系统的功能清晰明了，模块之间的关系简单明确，提高系统的可维护性和可测试性。
3.3 开闭原则开闭原则要求软件架构设计应该对扩展开放，对修改关闭。
在软件架构中，应该通过接口和抽象类定义系统的功能和扩展点，而避免修改已有的核心代码。
系统架构设计描述
架构设计定义架构设计指的是：围绕着软件系统，对它的架构，进行定义、文档编写、维护和改进、并验证实现等，把这一系列活动组合起来，就是我们所说的架构设计。
如下图所示：架构设计最全详解(定义原则及5大模式)-mikechen架构设计只是系统设计里面的一个阶段，但是架构设计却是应用建设里面的最核心环节。
为什么需要架构设计？需求让技术变复杂：做一个博客和做一个谷歌，技术复杂度不是一个等级，需要提前架构设计来整体把控；人员让技术复杂：软件开发通过是一个团队，成员水平不一样，如何有效地协作是一个很大的考验；技术本身复杂：软件项目使用的编程语言、框架、数据库、人工智能、大数据等技术，都有学习成本；要让软件稳定运行也复杂：软件开发完成上线后，充满了各种不确定性，比如云服务商可能宕机，比如明星发个微博可能造成系统瘫痪，又比如有人删库跑路了；正因为存在以上这几个原因，我们需要架构设计去降低这些复杂性。
降低开发成本：复杂系统拆分成多个相对简单的服务，使得普通程序员都可以完成，降低了人力成本；帮助组织人员高效协作：通过抽象和拆分，让开发人员可以独立完成功能模块；组织好各种技术：选择合适的编程语言、协议、框架、组件等，最高效地实现需求目标；保障服务稳定运行：利用成熟的架构方案，例如负载均衡、限流、降级、熔断等，保障服务的高可用；架构设计六大原则1.单一职责原则对于类来说，一个类应该只负责一项职责，这就是单一职责原则，非常清晰。
单一职责原则的核心就是控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性。
通常情况下，我们应当遵守单一职责原则。
2.接口隔离原则接口隔离原则要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口，让接口中只包含客户感兴趣的方法。
客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖，应该建立在最小的接口上。
接口隔离原则和单一职责都是为了提高类的内聚性、降低它们之间的耦合性，体现了封装的思想。
但两者是不同的，主要就是2点：单一职责原则主要是约束类，它针对的是程序中的实现和细节；接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象和程序整体框架的构建。
软件工程师软件体系结构与架构设计
软件工程师软件体系结构与架构设计软件工程师：软件体系结构与架构设计软件工程师是现代社会中不可或缺的职业之一。
在软件开发的过程中，体系结构与架构设计是一个至关重要的环节。
本文将针对软件工程师在软件体系结构与架构设计方面的任务和技能进行探讨，以及如何有效地应对挑战。
一、什么是软件体系结构与架构设计软件体系结构是软件系统的基础框架，它决定了软件系统的组织结构、关键组件之间的关系以及系统的行为特征。
架构设计则是指在软件体系结构中确定具体组件和模块的设计方案和结构。
软件体系结构与架构设计是软件工程师在软件开发过程中的重要任务。
二、软件体系结构与架构设计的任务1. 定义系统需求：软件工程师在软件体系结构与架构设计的初期，需要明确系统的需求，包括功能需求、性能需求、可靠性需求等。
这对于后续的设计和实施工作非常重要，也是确保软件系统能够满足用户需求的关键。
2. 选择适当的架构风格：根据系统需求和特点，软件工程师需要选择合适的架构风格。
常见的架构风格包括分层架构、客户端-服务器架构、面向服务的架构等。
选择合适的架构风格能够提高系统的可维护性、可重用性和可扩展性。
3. 划分模块和组件：软件工程师需要将系统划分为模块和组件，并定义它们之间的接口和交互方式。
模块和组件的划分应该考虑到功能的独立性和耦合性，以及实现的可行性和效率。
4. 确定关键技术选型：在软件体系结构与架构设计过程中，软件工程师需要评估和选择关键技术和工具。
例如，选择合适的数据库管理系统、开发框架和编程语言等，以支持系统的实现和运行。
5. 进行系统性能分析：软件工程师需要对系统进行性能分析，评估系统的性能瓶颈和瓶颈原因，并提出优化方案。
这将直接影响系统的性能和用户体验。
三、软件体系结构与架构设计的技能要求1. 系统思维能力：软件工程师需要具备良好的系统思维能力，能够从宏观角度看待系统，理解系统的整体结构和各个组件之间的关系。
2. 抽象与建模能力：软件工程师需要有抽象和建模的能力，能够将系统需求和架构设计抽象成合适的模型，以便于理解和沟通。
《软件工程》第4章软件总体设计
《软件工程》第4章软件总体设计软件总体设计是软件工程的一个重要环节，它涉及到软件系统的整体结构和架构的定义，以及软件模块之间的关系和接口的设计。
软件总体设计的目标是确保软件系统能够满足用户需求，并且具有高性能和可扩展性，同时保证系统的可维护性和可测试性。
软件总体设计的过程包括以下几个步骤：1.确定系统的功能需求：根据用户需求和系统分析的结果，定义系统应该具备的功能和特性。
2.划分系统结构：将系统划分为多个模块和子系统，确定各个模块之间的关系和层次结构。
3.定义模块接口：对每个模块定义清晰的接口，包括输入参数、输出参数和功能描述，以便模块之间的协作和集成。
4.设计系统架构：选择合适的架构风格和模式，确定系统的整体结构和组成，包括数据流、控制流和模块之间的通信。
5.设计数据结构和算法：根据系统需求和性能要求，设计合适的数据结构和算法，以满足系统的功能和性能要求。
6.设计系统界面：设计系统与用户和外部系统的界面，包括图形界面、命令行界面和数据交换接口。
7.考虑系统安全性和可靠性：在设计阶段考虑系统的安全性和可靠性需求，设计对应的安全和可靠性机制。
8.进行评审和验证：对软件总体设计进行评审和验证，确保设计的可行性和完整性。
软件总体设计的核心是系统架构设计，系统架构设计要考虑系统的功能需求、性能要求、可扩展性、可维护性、可测试性等因素。
常用的软件架构风格包括层次架构、客户端-服务器架构、分布式架构、面向服务的架构等。
选择合适的架构风格可以提高系统的灵活性和可维护性。
在软件总体设计过程中，还需要考虑到软件的适应性和可移植性。
软件应该能够适应不同平台和操作系统的要求，并能够方便地移植到其他环境中。
为了提高软件的可移植性，可以采用标准化的接口和协议，避免使用具体的硬件和操作系统依赖。
此外，软件总体设计还需要考虑到系统的可维护性和可测试性。
软件系统通常需要进行修改和维护，因此设计时需要考虑到系统的可扩展性和模块之间的解耦。
软件架构设计教程.ppt
软件工程的组成
• 人员管理 • 项目管理 • 过程管理
瀑布模型
• 瀑布模型将软件生命周期的各项活动顺序进行，形如瀑布流水， 最终得到软件产品
•
是最早的软件工程模型，是其他所有现代模型的基础
模团队开发；从稳定、相对稳定到全员流动
软件开发的发展与变化
• 应对这些变化的是： • 1 市场化：软件开发由个人爱好行为转变为企业行为，需
要大量的投资、大量的人力，并且要按照市场规律来运作 • 2 知本化：要求技术的积累、模块的积累和成果的积累； • 3 开发过程的规范化：来应对需求多变，人员流动 • 4 标准化：能力成熟度，质量控制
• 由于用户的需求并不能在一开始就作出完全的界定，它们通常是在后续阶段 中不断细化的。因此，迭代过程这种模式使适应需求的变化会更容易些。
迭代模型和瀑布模型的差别
• 最大的差别在于风险的暴露时间上。 • 任何项目都会涉及到一定的风险。如果能在生命周期
中尽早确保避免了风险，那么计划自然会更趋精确。 • 有许多风险直到已准备集成系统时才被发现。不管开
• 部署要求
– 增强自动化程度，用ant等工具 – 培训最终用户 – 要有详细计划 – 记录详细的过程数据 – 及时反馈软件兼容性缺陷
维护
• 一般维护分三类：
– 纠错性维护
• 改正软件漏洞、发布补丁程序
– 适应性维护
• 使得软件在新的硬件、操作系统、编译器和解释器下 运行
– 完善性维护
• 增加新功能、更改原有的设计等
第二章 软件项目管理
本章要点
• 项目管理一般原理 • Project 2002中的项目管理概念 • 用Project2002做项目计划 • 关键路径、关键任务计算法则
软件工程导论第四章 概要设计
模式4：共享数据模式
共享数据系统以一个或多个数据库 / 数据仓库为中心进行 组织，其它部件可以从中读写存储的数据。共享数据系统还 提供并发访问、容错处理、访问权限控制等功能。 典型的共享数据系统包括： a. 数据库 b. 知识库 c. 源代码控制程序
模式5：信息系统模式
现代信息系统平台模式，主要考虑B/S模式。 B/S模式的三层：表示层（presentation），业务 层（business），和数据存储层（data access） 。 B/S模式的优点： a. 架构简化了客户端。它无需象C/S模式那样在 不同的客户机上安装不同的客户应用程序，而只需安 装通用的浏览器软件。 b. 简化了系统的开发和维护。 c. 使用户的操作变得更简单。 d. 特别适用于网上信息发布 。
第四章 概要设计
•4.1软件体系结构 •4.2概要设计任务与步骤 •4.3软件设计的基本概念 •4.4面向数据流的设计方法 •4.5面向数据结构的分析设计方法 •4.6概要设计文档评审
概要设计
一是要覆盖《需求规格说明书》的全部内容, 二是要作为指导详细设计的依据。
概要设计注重于宏观上和框架上的设计，它是软 件系统的总体结构设计、全局数据库(包括数据结 构)设计、外部接口设计、功能部件分配设计、部 件之间的接口设计。 概要设计又称为架构设计。 • 用于描述系统最顶的结构和组织形式，标识出软 件的各个组成部分。
2．子系统和模块的区别 （1）一个子系统独立一个构成系统，不依赖 于其他子系统提供的服务。 （2）一个模块通常是一个能提供一个或多个 服务的系统组件。 3．体系结构设计的结果 体系结构设计过程的结果是一个体系结构 的设计文档。
4.1软件体系结构 4.1.1概述
4．体系结构模型 （1）静态结构模型 将子系统或组件作为一个个独立的单元来开发 （2）动态过程模型 给出系统在运行时的过程组成。它与静态模型不 同。 （3）接口模型 定义每个子系统从他们的公共接口能得到的服务。 （4）关系模型 关系模型给出子系统间的数据流的关系。
软件工程中的软件架构设计方法总结
软件工程中的软件架构设计方法总结软件架构设计是软件工程中至关重要的一环，它定义了软件系统的整体结构和组织方式，决定了软件系统的性能、可维护性、可扩展性和可靠性等关键因素。
在软件工程的实践中，有多种软件架构设计方法可供选择，下面将对几种常用的软件架构设计方法进行总结。
1. 分层架构（Layered Architecture）分层架构是一种常见的软件架构设计方法，它将软件系统分为若干层次（或模块），每一层（或模块）负责特定的功能。
通常，分层架构包括表示层、业务逻辑层和数据访问层等。
这种架构设计方法具有结构清晰、易于扩展和维护的优点，使得不同层次的逻辑和功能相互隔离，提高了系统的灵活性和可重用性。
2. 客户端-服务器架构（Client-Server Architecture）客户端-服务器架构是一种常见的分布式软件架构设计方法，它将软件系统分为客户端和服务器两部分。
客户端负责与用户进行交互和展示，而服务器负责处理业务逻辑和数据处理。
客户端-服务器架构具有高可扩展性、易于维护和部署的特点，适用于需要处理大量并发请求和数据交换的情况。
3. 模块化架构（Modular Architecture）模块化架构是一种将软件系统划分为多个独立模块的设计方法。
每个模块都是一个独立的单元，具有特定的功能和接口。
这种架构设计方法可以提高软件系统的可维护性和可重用性，使得系统易于修改和扩展。
同时，模块化架构也能够促进团队协作，每个开发人员可以独立负责一个或多个模块的开发和维护。
4. 微服务架构（Microservice Architecture）微服务架构是一种将软件系统拆分为多个独立的小型服务的设计方法。
每个微服务都具有独立的开发、部署和运行环境，并通过轻量级的通信协议进行通信。
微服务架构具有高度的可扩展性、独立部署和维护的优势，适用于需求频繁变化和需要高度弹性的场景。
5. 面向服务架构（Service-Oriented Architecture, SOA）面向服务架构是一种将软件系统划分为多个可重用的服务的设计方法。
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软件工程中的软件架构设计方法
引言：
在当今信息技术飞速发展的时代，软件应用已经渗透到各个行业和领域中。
而在软件开发的过程中，一个有效的软件架构设计是必不可少的。
本文将讨论几种软件架构设计方法，着重介绍三层架构、面向服务架构以及微服务架构这三种常见的软件架构设计方法。
一、三层架构
三层架构是一种传统的软件架构设计方法，包括展示层、业务逻辑层和数据访问层三个层次。
展示层负责与用户进行交互，提供友好的用户界面；业务逻辑层实现业务流程和规则的处理；数据访问层则负责与数据库进行交互，实现数据的持久化。
这种架构设计方法使各个层次之间的职责明确，降低了系统的复杂性，方便了系统的维护和扩展。
二、面向服务架构
面向服务架构（SOA）是一种基于服务的架构设计方法。
它将应用程序划分为一组自治的服务，这些服务通过网络进行通信，完成特定的业务功能。
每个服务都具有明确定义的接口，可以独立开发、部署和扩展。
面向服务架构强调松耦合和可重用性，使得系统更加灵活和可扩展。
三、微服务架构
微服务架构是近年来兴起的一种架构设计方法。
它将应用程序划
分为一组小型的、独立部署的微服务，每个微服务都运行在自己的进
程中，并通过轻量级通信机制互相协作。
每个微服务都专注于完成一
个特定的业务功能，并且可以独立进行开发、部署和扩展。
微服务架
构的好处在于它提供了更高的灵活性、可伸缩性和可维护性，同时也
带来了挑战，如服务间通信的管理和数据一致性等问题。
结论：
软件架构设计是软件工程中不可或缺的一环。
在众多的架构设计
方法中，三层架构是一种传统而稳定的方法，适用于大多数应用场景；面向服务架构强调松耦合和可重用性，适用于复杂的企业系统；微服
务架构则强调灵活性和可维护性，适用于分布式环境中的应用。
当然，不同的场景和需求会对架构设计方法有不同的要求，开发团队需要根
据具体情况选择合适的架构设计方法，并结合实际情况进行灵活应用。
同时，不断地学习和掌握新的架构设计方法也很重要，以跟上技术的
发展和趋势。
通过合理的软件架构设计，我们可以提高软件系统的可
维护性、可扩展性和可重用性，从而为用户提供更好的软件应用体验。