课程简介
软件架构的概念：构件及协作关系；典型的软件架构介绍：分层架构及其派生类型；面向服务的架构设计：SOA；面向云的架构设计；用UML图表达软件架构；设计项跟踪及其架构重构；用代码表达架构；数据访问设计；业务逻辑设计；界面逻辑设计；.NET和C++互操作设计...等内容。
目标收益
培训对象
课程大纲
| 软件架构的概念：构件及协作关系 |
- 架构关注点，定义构件边界+构件之间通信 - 构件的描述：4+1视图 - 非功能性需求：可用性、可靠性、鲁棒性、可维护性，可扩展性，可测性，性能，可复用性、模块化、易部署性等 - 架构设计方法：场景驱动的迭代架构设计 - 架构师角色：输入需求，输出架构 - 讨论：如何才能成为一名合格的架构师？ - 案例导入：必应词典的架构介绍 |
| 典型的软件架构介绍：分层架构及其派生类型 |
- 一般分层模型：数据，业务+界面 - 典型的分层模型：B/S架构，C/S架构和富客户端应用 - 实例：JSP/JSF应用，ASP.NET应用，AJAX应用，REST风格应用 - 练习：开发一个简单的B/S应用 - 案例讨论：必应词典的分层架构 |
| 面向服务的架构设计：SOA |
- 架构的核心元素：容器，组件，接口和通信 - 理解容器：基础服务，承载组件，容器间通信 - 典型的容器：.NET WCF容器，J2EE应用服务器如GlassFish ，COM容器 - 理解组件：使用容器，实现接口，组件间通信 - 非侵入式设计：使用批注扩展组件/容器 - 典型的组件：WEB服务，.NET WCF服务 ，EJB Bean（消息，会话）等，COM组件，CORBA组件等 - 理解接口：约定功能，服务接口，远程/本地接口 - 练习：编写一个简单的基于SOA的C/S应用 - 案例讨论：必应词典中的服务 |
| 面向云的架构设计 |
- 云架构：云为容器，提供运算，存储和通信等基础服务 - 公有云应用：数据，逻辑，界面都由公共云承载 - 混合云应用：部分数据/逻辑本地服务器+公有云； - 云应用的消息总线模型：将公有云模拟为本地资源统一通信 - 练习：设计，实现并部署一个基于SOA的B/S架构的云应用 - 案例讨论：从WEB词典到云词典 |
| 用UML图表达软件架构 |
- UML图概述：7种UML图及绘制工具（例如VS2010的架构师工具/ROSE绘图工具/VISIO绘图工具） - 用例视图：表达需求，定义系统边界 - 逻辑视图：类及其关系，类的组织 - 进程视图：表达运行时对象间的协作关系，活动图，序列图 - 部署视图：描述物理组件如何分发配置到服务器 - 开发视图：描述在开发环境中软件的静态组织结构 - 练习：用UML图描述一个SOA小应用架构 |
| 性能设计 |
- 主要性能指标：平均响应时间、吞吐量或并发数、持续高速性 - 影响性能的主要因素：算法，实现，数据库设计，通信 - 性能瓶颈探测：性能探测工具及探测报告 - 练习：用性能探测工具探测性能，压力测试及内存消耗 - 讨论：必应词典的性能瓶颈及其对策 |
| 设计项跟踪及其架构重构 |
- 迭代设计（小步快跑模式）：架构的重构 - 设计项版本管理 - 设计项状态跟踪：设计项映射到代码和测试用例 - 相关工具：微软团队项目服务器（Team Foundation Server）/其他工具 - 练习：利用源码管理工具跟踪架构设计相关项 - 讨论：必应词典的架构设计过程 |
| 用代码表达架构 |
- 设计元素：类，接口，模板，包 - 利用面向对象编程语言：c#，Java，c++ - 依赖抽象的设计原则：针对抽象编程，封装变化 - 使用设计模式：创建型模式、结构型模式和行为型模式 - 练习：用抽象类和接口定义一个搜索系统的架构 |
| 数据访问设计： |
- 数据存储设计：文件，数据库，内存，… - 数据实体定义：主键，外键，二进制数据，约束 - 数据访问层设计：数据表内存表间映射 - 使用数据访问框架：LINQ 2 SQL/数据实体框架，JAVA 可持久化框架（JPA），ADO.NET 数据实体框架 - 练习：使用数据访问框架操作数据库 |
| 业务逻辑设计： |
- 业务逻辑设计工具：工作流 - 将业务逻辑包装为服务 - 确定业务逻辑设计正确性：单元测试 - 练习：用工作流实现一段业务逻辑，并验证实现的正确性 |
| 并行应用设计： |
- 识别并行任务：Map-Reduce模型 - 并行模式：生产-消费模式，并行，互斥和同步 - 并行实现：多线程，线程池，并行库 - 练习： 用工作流设计并行逻辑 |
| 界面逻辑设计 |
- MVC模式：模型控制视图模式设计界面 - 界面逻辑：输入验证，修改模型，执行逻辑，更新界面 - 实例分析：MFC的界面逻辑，JSF的界面逻辑，AJAX应用的界面逻辑，ASP.NE的界面 逻辑 - 练习：重构一段界面代码，使其满足MVC模式 |
| 基于测试和基于合约的设计：测试驱动设计和合约驱动的设计 |
- 测试驱动开发模型：红绿红模型 - 测试驱动设计：以通过测试用例为驱动力迭代增量完成架构 - 合约的概念：对实现方和调用方间各自的约束 - 基于合约的设计：前置条件，后置条件和不变式 - 练习：基于合约设计一个有理数类 |
| 设计可扩展的框架 |
- 设计扩展点：虚方法，委托（实践），依赖项（参数依赖，成员依赖，类型依赖） - 可扩展框架：使用基于声明和配置的动态注入依赖 - 实例分析：.NET的动态扩展框架，Java Spring框架 - 讨论：必应词典的可扩展性 |
| 安全性设计 |
- 对威胁建模 - 网络安全，服务器安全和软件系统安全 - 常见安全漏洞及防范：拒绝服务，SQL依赖注入，跨站点脚本调用，缓冲区溢出，数据泄密 - 讨论：必应词典针对安全性的设计 |
| .NET和C++互操作设计 |
- 可选的技术评价：DLL包装，COM和托管C++ - 互操作时的系统边界设计 |
| 物理部署设计 |
- 部署单元：组件，数据库组件，数据处理组件，通信组件，中间件 - 部署配置设计：定义配置项 - 验证物理部署设计：使用虚拟机或TFS 实验室 |
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软件架构的概念：构件及协作关系 - 架构关注点，定义构件边界+构件之间通信 - 构件的描述：4+1视图 - 非功能性需求：可用性、可靠性、鲁棒性、可维护性，可扩展性，可测性，性能，可复用性、模块化、易部署性等 - 架构设计方法：场景驱动的迭代架构设计 - 架构师角色：输入需求，输出架构 - 讨论：如何才能成为一名合格的架构师？ - 案例导入：必应词典的架构介绍 |
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典型的软件架构介绍：分层架构及其派生类型 - 一般分层模型：数据，业务+界面 - 典型的分层模型：B/S架构，C/S架构和富客户端应用 - 实例：JSP/JSF应用，ASP.NET应用，AJAX应用，REST风格应用 - 练习：开发一个简单的B/S应用 - 案例讨论：必应词典的分层架构 |
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面向服务的架构设计：SOA - 架构的核心元素：容器，组件，接口和通信 - 理解容器：基础服务，承载组件，容器间通信 - 典型的容器：.NET WCF容器，J2EE应用服务器如GlassFish ，COM容器 - 理解组件：使用容器，实现接口，组件间通信 - 非侵入式设计：使用批注扩展组件/容器 - 典型的组件：WEB服务，.NET WCF服务 ，EJB Bean（消息，会话）等，COM组件，CORBA组件等 - 理解接口：约定功能，服务接口，远程/本地接口 - 练习：编写一个简单的基于SOA的C/S应用 - 案例讨论：必应词典中的服务 |
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面向云的架构设计 - 云架构：云为容器，提供运算，存储和通信等基础服务 - 公有云应用：数据，逻辑，界面都由公共云承载 - 混合云应用：部分数据/逻辑本地服务器+公有云； - 云应用的消息总线模型：将公有云模拟为本地资源统一通信 - 练习：设计，实现并部署一个基于SOA的B/S架构的云应用 - 案例讨论：从WEB词典到云词典 |
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用UML图表达软件架构 - UML图概述：7种UML图及绘制工具（例如VS2010的架构师工具/ROSE绘图工具/VISIO绘图工具） - 用例视图：表达需求，定义系统边界 - 逻辑视图：类及其关系，类的组织 - 进程视图：表达运行时对象间的协作关系，活动图，序列图 - 部署视图：描述物理组件如何分发配置到服务器 - 开发视图：描述在开发环境中软件的静态组织结构 - 练习：用UML图描述一个SOA小应用架构 |
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性能设计 - 主要性能指标：平均响应时间、吞吐量或并发数、持续高速性 - 影响性能的主要因素：算法，实现，数据库设计，通信 - 性能瓶颈探测：性能探测工具及探测报告 - 练习：用性能探测工具探测性能，压力测试及内存消耗 - 讨论：必应词典的性能瓶颈及其对策 |
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设计项跟踪及其架构重构 - 迭代设计（小步快跑模式）：架构的重构 - 设计项版本管理 - 设计项状态跟踪：设计项映射到代码和测试用例 - 相关工具：微软团队项目服务器（Team Foundation Server）/其他工具 - 练习：利用源码管理工具跟踪架构设计相关项 - 讨论：必应词典的架构设计过程 |
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用代码表达架构 - 设计元素：类，接口，模板，包 - 利用面向对象编程语言：c#，Java，c++ - 依赖抽象的设计原则：针对抽象编程，封装变化 - 使用设计模式：创建型模式、结构型模式和行为型模式 - 练习：用抽象类和接口定义一个搜索系统的架构 |
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数据访问设计： - 数据存储设计：文件，数据库，内存，… - 数据实体定义：主键，外键，二进制数据，约束 - 数据访问层设计：数据表内存表间映射 - 使用数据访问框架：LINQ 2 SQL/数据实体框架，JAVA 可持久化框架（JPA），ADO.NET 数据实体框架 - 练习：使用数据访问框架操作数据库 |
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业务逻辑设计： - 业务逻辑设计工具：工作流 - 将业务逻辑包装为服务 - 确定业务逻辑设计正确性：单元测试 - 练习：用工作流实现一段业务逻辑，并验证实现的正确性 |
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并行应用设计： - 识别并行任务：Map-Reduce模型 - 并行模式：生产-消费模式，并行，互斥和同步 - 并行实现：多线程，线程池，并行库 - 练习： 用工作流设计并行逻辑 |
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界面逻辑设计 - MVC模式：模型控制视图模式设计界面 - 界面逻辑：输入验证，修改模型，执行逻辑，更新界面 - 实例分析：MFC的界面逻辑，JSF的界面逻辑，AJAX应用的界面逻辑，ASP.NE的界面 逻辑 - 练习：重构一段界面代码，使其满足MVC模式 |
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基于测试和基于合约的设计：测试驱动设计和合约驱动的设计 - 测试驱动开发模型：红绿红模型 - 测试驱动设计：以通过测试用例为驱动力迭代增量完成架构 - 合约的概念：对实现方和调用方间各自的约束 - 基于合约的设计：前置条件，后置条件和不变式 - 练习：基于合约设计一个有理数类 |
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设计可扩展的框架 - 设计扩展点：虚方法，委托（实践），依赖项（参数依赖，成员依赖，类型依赖） - 可扩展框架：使用基于声明和配置的动态注入依赖 - 实例分析：.NET的动态扩展框架，Java Spring框架 - 讨论：必应词典的可扩展性 |
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安全性设计 - 对威胁建模 - 网络安全，服务器安全和软件系统安全 - 常见安全漏洞及防范：拒绝服务，SQL依赖注入，跨站点脚本调用，缓冲区溢出，数据泄密 - 讨论：必应词典针对安全性的设计 |
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.NET和C++互操作设计 - 可选的技术评价：DLL包装，COM和托管C++ - 互操作时的系统边界设计 |
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物理部署设计 - 部署单元：组件，数据库组件，数据处理组件，通信组件，中间件 - 部署配置设计：定义配置项 - 验证物理部署设计：使用虚拟机或TFS 实验室 |
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