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)院本科課程教學(xué)大綱課程號311082030課程名稱軟件設(shè)計(jì)與體系結(jié)構(gòu)課程屬性專業(yè)必修專業(yè)選修是否雙語教學(xué)是否學(xué)分3總學(xué)時51講授48上機(jī)0周學(xué)時3開課學(xué)年 1 秋 1 春2 秋2 春 3 秋 3春 4 秋 4 春課程組教師黃武 王湖南張嚴(yán)辭負(fù)責(zé)人黃武（對選課學(xué)生的專業(yè)、基本知識和基本技能要求）適用范圍軟件工程專業(yè)學(xué)生（課程背景、專業(yè)地位、授課對象、主要內(nèi)容、授課方式、課程目標(biāo)和要求等）課程背景：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著軟件規(guī)模變得越來越大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，特別是隨著Internet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

2、的成功與否很大程度上取決于其構(gòu)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)的知識會帶來軟件開發(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)，是從一個較高的層次考慮系統(tǒng)組件的結(jié)構(gòu)組成，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

3、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 則是軟件問課程描述題高效和成熟的設(shè)計(jì)模板，模板包含了對固有問題的解決方案，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 - 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)體系結(jié)構(gòu)。針對 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。對于設(shè)計(jì)模式 ，將介紹創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式：工廠模式和單例模式；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

4、型設(shè)計(jì)模式：迭代器模式，訪問者模式，中介者模式，命令模式等。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)流，事件系統(tǒng)， MVC模型、服務(wù)器 - 客戶機(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。課程要求學(xué)生應(yīng)該1) 按時上課； 2)按時完成作業(yè)和項(xiàng)目; 3)按期完成課程設(shè)計(jì)先行課程選用教材課程資源課程考核教學(xué)內(nèi)容面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)導(dǎo)論Java 或 C+程序設(shè)計(jì)語言（書名、作者或譯者、出版社

5、、出版時間、版次）軟件設(shè)計(jì)模式與體系結(jié)構(gòu). 孫玉山 , 劉旭東 . 高等教育出版社. 2013.5. ISBN: 978-7-040-37202-1（主要參考書目、文獻(xiàn)、資料、網(wǎng)站等）1.軟件構(gòu)架實(shí)踐第3 版 Len.Bass, Clements. 清華大學(xué)出版社 . 2013.2. ISBN: 978-7-302-31293-22.軟件設(shè)計(jì)與體系結(jié)構(gòu)齊志昌 . 高等教育出版社 . 2010.2. ISBN: 978-7-040-28408-93.軟件體系結(jié)構(gòu)Mary.Shaw, David.Garlan.清華大學(xué)出版社 . 2007.9. ISBN: 978-7-302-14550-94.設(shè)

6、計(jì)模式 . Erich.Gamma, Richard Helm.機(jī)械工業(yè)出版社 . 2007.4. ISBN: 987-7-111-07575-2考核類型考試考查（課程考核內(nèi)容、方式、基本原則等）考核內(nèi)容考核的知識包括軟件體系結(jié)構(gòu)、軟件構(gòu)件和軟件設(shè)計(jì)模式三部分。對于軟件體系結(jié)構(gòu)，包括：調(diào)用 - 返回，數(shù)據(jù)流風(fēng)格， 事件系統(tǒng)， MVC風(fēng)格、 SOA風(fēng)格以及云計(jì)算等軟件體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識。對于軟件構(gòu)件，包括：軟件可用性、可修改性、性能以及易用性 4 個質(zhì)量屬性及其實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)。對于設(shè)計(jì)模式，考核 3 類軟件設(shè)計(jì)模式：創(chuàng)建型模式：工廠模式和單例模式；結(jié)構(gòu)型模式：組合模式，適配器模式、外觀模式和橋接模式；

7、行為型模式：迭代器模式、訪問者模式、命令模式等的相關(guān)知識。不僅考核這些知識的基本概念和原理，主要考核這些知識的靈活應(yīng)用。方式采用堂上開卷考試的方式基本原則考核成績由學(xué)生平時成績和期末考試成績相結(jié)合給出，平時成績包括出勤、作業(yè)以及課堂討論，期末考試則考查學(xué)生的知識整體掌握情況。成績評定平時： 40%（平時成績分配：考勤：10%作業(yè)： 10%課堂討論： 10%，項(xiàng)目： 10%）( 百分比 )期中考試： 10%（隨堂測試）期末考試： 50%（各章節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)、學(xué)時分配等）1. 介紹軟件體系結(jié)構(gòu)知識的重要性、軟件體系結(jié)構(gòu)的層次性以及一些基本概念和內(nèi)容，本課程的上課內(nèi)容安

8、排，重點(diǎn)讓學(xué)生了解這門課程的重要性和基本內(nèi)容3學(xué)時2.軟件體系結(jié)構(gòu)概述，調(diào)用 - 返回風(fēng)格軟件體系結(jié)構(gòu)介紹，3 學(xué)時3.數(shù)據(jù)流體系結(jié)構(gòu)及事件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)介紹，3 學(xué)時4.層次體系結(jié)構(gòu)、 MVC軟件體系結(jié)構(gòu)及客戶端- 服務(wù)器軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格介紹，3 學(xué)時5.網(wǎng)格計(jì)算及云計(jì)算軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格介紹，3 學(xué)時6.軟件構(gòu)架的概念，軟件質(zhì)量屬性的通用概念及其基本的軟件質(zhì)量屬性，3學(xué)時7.可用性、可修改性質(zhì)量屬性及其實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)，3 學(xué)時8.性能、安全性及易用性質(zhì)量屬性及其實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)，3 學(xué)時9.ADD 質(zhì)量屬性驅(qū)動設(shè)計(jì)方法，3 學(xué)時10. 構(gòu)架設(shè)計(jì)案例 1 可用性構(gòu)架介紹 + 期中考試， 3 學(xué)時11. 構(gòu)件設(shè)

9、計(jì)案例 2 綜合性構(gòu)架介紹， 3 學(xué)時12. 設(shè)計(jì)模式概述，創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式介紹：工廠模式和單例模式介紹，對于每一種設(shè)計(jì)模式，從概念，問題的引出，解決方案，類圖表達(dá)，程序示例及總結(jié)這幾個方面進(jìn)行全面介紹3 學(xué)時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14.行為型設(shè)計(jì)模式介紹迭代器模式、訪問者模式以及命令模式介紹3 學(xué)時15. 復(fù)習(xí)， 3 學(xué)時2軟件工具和環(huán)境課程項(xiàng)目16. 考試， 3 學(xué)時由于每堂課的教學(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（課程選擇的軟件工具或環(huán)境，包括編程語言）UML語言， Java 編程工具（項(xiàng)目描述、項(xiàng)目要求、項(xiàng)

10、目階段目標(biāo)、開發(fā)環(huán)境要求等）網(wǎng)上旅游預(yù)訂項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目描述隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們出行旅游越來越多地依賴在網(wǎng)絡(luò)上查詢信息，并預(yù)訂自己的旅游安排，包括機(jī)票，住宿及門票等。該網(wǎng)上旅游項(xiàng)目可以查詢目的地信息，可以預(yù)訂房間和機(jī)票；而且，可以對大量用戶的旅游信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，得出用戶最喜歡出行的目的地，用戶喜歡選擇的出行方式等結(jié)果。項(xiàng)目要求使用 2 種不同的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格來設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，比如使用客戶 - 服務(wù)器和云計(jì)算的方式來設(shè)計(jì)系統(tǒng)。另外，在該系統(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)模式來實(shí)現(xiàn)程序的某方面質(zhì)量屬性。開發(fā)環(huán)境要求：使用 UML建模工具軟件及Eclipse Java程序開發(fā)工具。第一階段：目標(biāo)： 分析該項(xiàng)目，得出該項(xiàng)目的用戶需求，并思考如何設(shè)計(jì)來滿足這種需求過程： 根據(jù)項(xiàng)目的功能和質(zhì)量要求，找出項(xiàng)目需要滿足的用戶需求，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)合課程講解的設(shè)計(jì)模式來實(shí)現(xiàn)這些質(zhì)量屬性結(jié)果： 系統(tǒng)用例圖時間： 2 個月第二階段：目標(biāo)： 根據(jù)項(xiàng)目的需求，完成項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)過程： 選擇適當(dāng)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)風(fēng)格和設(shè)計(jì)