四川大學(xué)軟件學(xué)院本科課程教學(xué)大綱

1、四川大學(xué)軟件學(xué)院本科課程四川大學(xué)軟件學(xué)院本科課程教學(xué)大綱教學(xué)大綱課程號(hào)課程號(hào)311082030課程名稱(chēng)課程名稱(chēng)軟件設(shè)計(jì)與體系結(jié)構(gòu)課程屬性課程屬性?專(zhuān)業(yè)必修□專(zhuān)業(yè)選修是否雙語(yǔ)教學(xué)是否雙語(yǔ)教學(xué)□是?否學(xué)分學(xué)分3總學(xué)時(shí)總學(xué)時(shí)51講授講授48上機(jī)上機(jī)0周學(xué)時(shí)周學(xué)時(shí)3開(kāi)課學(xué)年開(kāi)課學(xué)年□1秋□1春□2秋?2春□3秋□3春□4秋□4春課程組教師課程組教師黃武王湖南張嚴(yán)辭負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)人黃武適用范圍適用范圍（對(duì)選課學(xué)生的專(zhuān)業(yè)、基本知識(shí)和基本技能要求）（對(duì)選

2、課學(xué)生的專(zhuān)業(yè)、基本知識(shí)和基本技能要求）軟件工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程描述課程描述（課程背景、專(zhuān)業(yè)地位、授課對(duì)象、主要內(nèi)容、授課方式、課程目標(biāo)和要求等）（課程背景、專(zhuān)業(yè)地位、授課對(duì)象、主要內(nèi)容、授課方式、課程目標(biāo)和要求等）課程背景：課程背景：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著軟件規(guī)模變得越來(lái)越大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，特別是隨著Inter的普及，分布式網(wǎng)絡(luò)化的程序成為主流，分布于不同計(jì)算機(jī)上的程序的交互變得更加復(fù)雜，這些程序的成功與否很大程度上取決于其構(gòu)

3、架設(shè)計(jì)是否合理?，F(xiàn)在軟件體系結(jié)構(gòu)變得和軟件算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同等重要，甚至更加重要。缺乏軟件結(jié)構(gòu)的知識(shí)會(huì)帶來(lái)軟件開(kāi)發(fā)兩方面的缺陷：一是不能構(gòu)建大型復(fù)雜的軟件，二是不能構(gòu)建高質(zhì)量的軟件，因此需要學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)。專(zhuān)業(yè)地位專(zhuān)業(yè)地位軟件體系結(jié)構(gòu)已成為軟件工程的重要組成部分主要內(nèi)容主要內(nèi)容本課程從不同的層次講解了軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括軟件體系結(jié)構(gòu)、軟件構(gòu)架以及軟件設(shè)計(jì)模式。軟件體系結(jié)構(gòu)是描述軟件系統(tǒng)的高層設(shè)計(jì)，是從一個(gè)較高的層次考慮系統(tǒng)組件的結(jié)構(gòu)組成

4、，連接關(guān)系和約束條件，較為抽象。軟件構(gòu)架同樣考慮軟件組件以及組件之間的高層相互聯(lián)系，但軟件構(gòu)架的設(shè)計(jì)更為具體，考慮到了如何利用構(gòu)架實(shí)現(xiàn)各種具體軟件質(zhì)量屬性。設(shè)計(jì)模式則是軟件問(wèn)題高效和成熟的設(shè)計(jì)模板，模板包含了對(duì)固有問(wèn)題的解決方案，設(shè)計(jì)模式通常是細(xì)粒度、小范圍的軟件結(jié)構(gòu)。本課程針對(duì)體系結(jié)構(gòu)將講解調(diào)用返回體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)流風(fēng)格體系結(jié)構(gòu)，事件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，層次體系結(jié)構(gòu)，MVC體系結(jié)構(gòu)，客戶(hù)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，以及SOA（面向服務(wù)）和云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)體系

5、結(jié)構(gòu)。針對(duì)軟件構(gòu)架將講解軟件質(zhì)量屬性及其實(shí)現(xiàn)的戰(zhàn)術(shù)，這些質(zhì)量屬性包括可用性，可修改性，性能，安全性以及易用性等，并作案例分析講解。對(duì)于設(shè)計(jì)模式，將介紹創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式：工廠(chǎng)模式和單例模式；結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式：組合模式，適配器模式，外觀模式，橋接模式；行為型設(shè)計(jì)模式：迭代器模式，訪(fǎng)問(wèn)者模式，中介者模式，命令模式等。課程目標(biāo)課程目標(biāo)讓學(xué)生了解軟件體系結(jié)構(gòu)的重要性、體系結(jié)構(gòu)不同層次的概念及其主要內(nèi)容，掌握一些具體的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格如：調(diào)用返回，數(shù)據(jù)

6、流，事件系統(tǒng)，MVC模型、服務(wù)器客戶(hù)機(jī)風(fēng)格、云計(jì)算等；掌握軟件質(zhì)量屬性的概念以及實(shí)現(xiàn)這些質(zhì)量屬性的基本戰(zhàn)術(shù)，包括可用性、可修改性、易用性以及性能等，掌握幾類(lèi)設(shè)計(jì)模式，包括創(chuàng)建型、構(gòu)造型以及行為型的設(shè)計(jì)模式。312.設(shè)計(jì)模式概述，創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式介紹：工廠(chǎng)模式和單例模式介紹，對(duì)于每一種設(shè)計(jì)模式，從概念，問(wèn)題的引出，解決方案，類(lèi)圖表達(dá)，程序示例及總結(jié)這幾個(gè)方面進(jìn)行全面介紹3學(xué)時(shí)13.結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式介紹：組合模式、適配器模式及橋接模式介紹3學(xué)時(shí)

7、14.行為型設(shè)計(jì)模式介紹迭代器模式、訪(fǎng)問(wèn)者模式以及命令模式介紹3學(xué)時(shí)15.復(fù)習(xí)，3學(xué)時(shí)16.考試，3學(xué)時(shí)由于每堂課的教學(xué)內(nèi)容較多，為了保證課堂討論，老師可按自己需求選擇每堂課的部分內(nèi)容講解軟件工具軟件工具和環(huán)境和環(huán)境（課程選擇的軟件工具或環(huán)境，包括編程語(yǔ)言）（課程選擇的軟件工具或環(huán)境，包括編程語(yǔ)言）UML語(yǔ)言，Java編程工具課程項(xiàng)目課程項(xiàng)目（項(xiàng)目描述、項(xiàng)目要求、項(xiàng)目階段目標(biāo)、開(kāi)發(fā)環(huán)境要求等）（項(xiàng)目描述、項(xiàng)目要求、項(xiàng)目階段目標(biāo)、開(kāi)發(fā)環(huán)境

8、要求等）網(wǎng)上旅游預(yù)訂項(xiàng)目設(shè)計(jì)網(wǎng)上旅游預(yù)訂項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目描述項(xiàng)目描述隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們出行旅游越來(lái)越多地依賴(lài)在網(wǎng)絡(luò)上查詢(xún)信息，并預(yù)訂自己的旅游安排，包括機(jī)票，住宿及門(mén)票等。該網(wǎng)上旅游項(xiàng)目可以查詢(xún)目的地信息，可以預(yù)訂房間和機(jī)票；而且，可以對(duì)大量用戶(hù)的旅游信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，得出用戶(hù)最喜歡出行的目的地，用戶(hù)喜歡選擇的出行方式等結(jié)果。項(xiàng)目要求項(xiàng)目要求使用2種不同的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格來(lái)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，比如使用客戶(hù)服務(wù)器和云計(jì)算的方式來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。另外，在

9、該系統(tǒng)中至少要包含3種以上的設(shè)計(jì)模式（創(chuàng)建型、結(jié)構(gòu)型及行為型各選擇一種），詳細(xì)描述你如何使用這些設(shè)計(jì)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的某方面質(zhì)量屬性。開(kāi)發(fā)環(huán)境要求：開(kāi)發(fā)環(huán)境要求：使用UML建模工具軟件及EclipseJava程序開(kāi)發(fā)工具。第一階段：第一階段：目標(biāo)：目標(biāo)：分析該項(xiàng)目，得出該項(xiàng)目的用戶(hù)需求，并思考如何設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足這種需求過(guò)程：過(guò)程：根據(jù)項(xiàng)目的功能和質(zhì)量要求，找出項(xiàng)目需要滿(mǎn)足的用戶(hù)需求，特別注意的是，考慮如何實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的可擴(kuò)展性和可伸縮性，結(jié)合課程

10、講解的設(shè)計(jì)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)這些質(zhì)量屬性結(jié)果：結(jié)果：系統(tǒng)用例圖時(shí)間：時(shí)間：2個(gè)月第二階段：第二階段：目標(biāo)：目標(biāo)：根據(jù)項(xiàng)目的需求，完成項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)過(guò)程：過(guò)程：選擇適當(dāng)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)風(fēng)格和設(shè)計(jì)模式，初步完成軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)果：結(jié)果：系統(tǒng)的類(lèi)圖、時(shí)序圖、狀態(tài)圖和部署圖時(shí)間：時(shí)間：1個(gè)月第三階段：第三階段：目標(biāo)：目標(biāo)：完成項(xiàng)目的最終設(shè)計(jì)過(guò)程：過(guò)程：細(xì)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)，規(guī)范化項(xiàng)目設(shè)計(jì)文檔。結(jié)果：結(jié)果：完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì)文檔時(shí)間：時(shí)間：1個(gè)月版本號(hào)：版本號(hào)：2.0編制