體系結構大作業(yè)

1、軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院 Course Project: Tool Warehouse System1.1 FastRepair是一家大型的跨國機械電子修理公司，建立于 1980 年。公司總 10000 人的全職 8 工人數(shù)在 3000 到 9000 之間。FastRepair 的業(yè)務主要涉及四個領域：大型建筑設備修理（ConstructionDevice RepairAutomobile RepairAppliance Repair）和計算機修理（Computer RepairDepartment每個公司的員工（Employee）都根據(jù)自己的專業(yè)特長隸屬于一個部門。然而，一

2、Specialist）獨立于任何部門，他們平時會做一些項目上去。公司的每一個員工都有兩類工具（Tool 50-100 件左右。第一類工具放入員工工具箱中的一組常用廉價工具（Inexpensive Tool1 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院Expensive Tool要進行登記（RegisterCancellation200$Lend）手續(xù)。需要注意的是，對于一般員工，只能借與自的工具。由于工具種類龐雜，數(shù)量巨大；某些工具重量也很大；且分布在不同的地理位置。FastRepairTool Warehouse System TWSTWS Employ and ToolManagem

3、ent System ETMS可以通過本地企業(yè)局域網(wǎng)（Intranet）查詢自己工具的借還情況，并發(fā)出對貴重ETMS）在總公司或各個子公司的倉庫中查找特定工具，并發(fā)出借用該工具的請求。Warehouse Management System WMS過程的示意圖如下所示：租借請求工具貨柜工具貨柜工具貨柜ABC抓取工具具工具倉庫工具傳送帶FastRepair對 WMS 的具體要求如下所示：工具在傳送帶上，并將工具傳送到出口處。2 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院還系統(tǒng)）1.2 1. 完成人的信息；2. 建模與分析知識，進行需求分析，并給出 TWS 的用例圖；3. .NETJava E

4、E 和 Web Services ETMS系統(tǒng)詳細設計的體系結構圖，并給出分析；4. 利用課堂上教授的質量屬性以及根據(jù)質量屬性設計軟件體系結構的方法進行體系結構設計。5. 分別對ETMS和WMS6. 對自己組的設計與實現(xiàn)結果進行評價。1.3 在 Review 課程時，每個組需要準備一個不超過 15 分鐘的演講，演講人員一1. 需求總結報告；2. 兩個系統(tǒng)的架構分析；3. 兩個系統(tǒng)的構建過程；4. 5. 設計的與實現(xiàn)的評價；6. 存在的問題與改進。1.4 1. 項目總分為 100 分；2. TWS 系統(tǒng)的用例圖（103. ETMS 系統(tǒng)的詳細設計體系結構圖及分析（20 4. WMS 系統(tǒng)的分析與

5、評估過程（20 3 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院5. TWS 系統(tǒng)的構建、實現(xiàn)與演示（20 6. 報告與講解（30 4 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院 2.1 Web 服務是目前分布式計算的主流技術。軟件廠商和開源社區(qū)都對 Web 服務有各自的支持方式。支持 Web 服務的核心機制是服務容器，服務容器主要包含兩個方面的內容：1. 客戶端支持。向用戶提供一組一致的 API支持，使得用戶能夠像編寫對本地函數(shù)調用一樣編寫對 Web服務的請求代碼。從實現(xiàn)上看，主要包括如何將內存形式的對象序列化為 XML格式的請求數(shù)據(jù)。2. 服務端支持。接受用戶的服務調用請求，將

6、XML 形式的請求數(shù)據(jù)反序列化為對象形式，調用對應的服務，并將調用結果（內存對象形式）序列化為 XML形式調用結果，向客戶端返回。本題目的主要內容是對目前基于 Java 的開源 Web服務容器 Axis2 的源代碼進行深入分析與理解，結合管道-過濾器等風格的學習，給出對應的代碼分析報告與實驗過程報告。2.2 2.2.1 Web服務技術W3C 對 Web 服務的定義：“Web Services is a software system designed tosupport interoperable machine-to-machine interaction over a network” （

7、一種在網(wǎng)絡關于 Web服務技術的詳細定義，請見參考文獻1。2.2.2 Java技術需要熟悉 Java 編程語言，特別是 Java 的序列化、反序列化和反射等高級特性。5 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院2.2.3 Axis2Axis2 是 Apache組織下的開源項目，是支持 Web服務調用的核心引擎。關于 Axis2 的詳細定義，請見參考文獻234。2.2.4 EclipseEclipse 是由 IBM 等公司支持的開源集成開發(fā)環(huán)境，本項目中建議采用5Eclipse作為閱讀源代碼的工具。2.3 2.3.1 主要工作1. 下載 JDK1.6.xSunversion 客戶端 Ax

8、is2 1.4.1Apache6的構建工具 Maven Eclipse 3.4，構建閱讀代碼和編譯代碼的環(huán)境。72. 在詳細閱讀 Axis2 源代碼的基礎上，分別給出 Axis2 服務端和客戶端的軟件架構圖；3. 在軟件架構圖的基礎上，分別給出 Axis2 服務端和客戶端的詳細類圖和核心過程的順序圖，說明 Axis2 的設計如何與其架構對應。4. Axis2 中的相關代碼為例證明自己的判斷。5. 自己設計測試用例與場景，證明自己對 Axis2 的架構和設計過程的分析是正確的。2.3.2 作業(yè)提交1. 以小組為單位提交一個項目報告，詳細說明2.3.1 節(jié)中 2-5 的要求。項目30 分）2. 以

9、小組為單位提交一個講解幻燈片，講解時間為 15 30 分）3. 20 分）4. 20 分）1 MP Papazoglou and J Dubray. A Survey of Web Service Technologies.http:/eprints.biblio.unitn.it/archive/00000586/01/mike.pdf2 Axis2 官方網(wǎng)站. /axis2/3 Axis2 1.4.1 文檔. /axis2/1_4_1/contents.html4 Axis2 源代碼下載使用Subversion)./axis2/svn.html6 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟

10、件學院5 Eclipse 3.4下載. /downloads/6 Subversion 客戶端. /7 Apache構建工具 Maven. /7 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院 3.1 從早期的 ant、maven 這些部分支持插件思想的開源工具，到目前的 OSGi產品中采用插件體系結構作為系統(tǒng)的基礎架構。OGSi 框架具有以下特點：在需求實現(xiàn)方面，OSGI 為動態(tài)擴充、修改系統(tǒng)功能和改變系統(tǒng)行為提供了支撐；在技術角度方面，OSGI 帶來了規(guī)范化的模塊組織以及統(tǒng)一的開發(fā)方式。本題目的主要內容是對目前基于 Java 的 OSGi 規(guī)范以及 felix 源代碼進行深入分析與理解，

11、并根據(jù)一個給定的 實現(xiàn)樣例，分析并改進其模塊層的實現(xiàn)，最終給出對應的代碼分析報告與實驗過程報告。3.2 3.2.1 OSGi規(guī)范OSGi 規(guī)范的核心部分是一個框架 服務注冊，基于這個框架定義了大量的 OSGi 服務： 日志、配置管理、偏好，HTTP（運行 servletXMLOSGibundle）無需重新引導可以被遠程安裝、啟動、升級和卸載。關于 OSGi 規(guī)范的詳細內容，請見參考文獻 。13.2.2 FelixFelix 是實現(xiàn) OSGi R4 規(guī)范包括 OSGi 框架，Standard Service 和其它 OSGI2相關技術的一個開源項目。只需下載 main、framwork 和 or

12、g.osgi.core 即可滿足閱讀需求。3.2.3 EclipseEclipse 是由 IBM 等公司支持的開源集成開發(fā)環(huán)境，本項目中建議采用3Eclipse作為閱讀 Felix 源代碼的工具。8 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院3.2.4 VC+VC+是微軟公司 開發(fā)的一個 IDE(集成開發(fā)環(huán)境 ),本項目中建議采用VC+6.0作為閱讀并開發(fā)代碼的工具。3.3 3.3.1 主要工作1. 下載 OSGi 規(guī)范的核心部分 ，并仔細閱讀。12. 下載 JDK1.6.xApache的構建工具 Maven Eclipse 3.4 ，構建閱讀代43碼的環(huán)境。3. 在詳細閱讀 felix

13、 源代碼的基礎上，理解 OSGi 規(guī)范的思想，并給出軟2件架構圖。4. felix 源代碼的詳細類圖和核心過程的順序圖，說明 felix 源代碼的設計如何與OSGi 框架對應。5. 在明確詳細設計的基礎上，以 felix 中的相關代碼為例證明自己的判斷。6. 通過閱讀OSGi核心規(guī)范和felix OSGi模塊層的定義，并根據(jù)給定的 作為工具改進 OSGi 模塊層的實現(xiàn)代碼。3.3.2 作業(yè)提交1. 以小組為單位提交一個項目報告，詳細說明3.3.1 節(jié)中 2-5 的要求。項目 30 分）2. 以小組為單位提交一個講解幻燈片，講解時間為 15 30分）3. 20 分）4. 20 分）1 OSGi

14、Service Platform Core Specification. The OSGi Alliance/Download/File?url=/download/r4v41/r4.core.pdf2 Felix 源代碼下載. /site/downloads.cgi或者其鏡像網(wǎng)站 /3 Eclipse 3.4下載. /downloads/4/ 9 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院 4.1 算范型。目前各大廠商，包括Google、微軟、亞馬遜等，都開發(fā)了商業(yè)的礎，提供透明的、基于文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享機制。本題目的主要內容是對目前開源領域著名的云計算平臺 Hadoop 中底層的、慮

15、如何向 Hadoop中加入對 Windows報告與實驗過程報告。4.2 4.2.1 文件系統(tǒng)知識需要了解多種操作系統(tǒng)下的文件系統(tǒng)的相關知識，主要包括 Linux、FTP、Windows等。4.2.2 HadoopHadoop 是開源社區(qū)著名的云計算平臺，根據(jù)提供的源代碼包即可滿足閱讀1需求。4.2.3 EclipseEclipse 是由 IBM 等公司支持的開源集成開發(fā)環(huán)境，本項目中建議采用2Eclipse作為閱讀相關源代碼的工具。10 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院4.3 4.3.1 主要工作1. 閱讀教師提供的前期分析報告 ，并仔細閱讀與修正。32. 下載 JDK1.6.

16、xApache的構建工具 Maven Eclipse 3.4 ，構建閱讀代42碼的環(huán)境。3. 在詳細閱讀源代碼的基礎上，理解設計思想，并給出軟件架構圖。4. 在軟件架構圖的基礎上，給出源代碼的詳細類圖和核心過程的順序圖，說明源代碼的設計如何與設計思想呼應。5. 6. Hadoop云計算平臺與文件系統(tǒng)之間的關系，修正提供的分析報告，給出完整的分析過程與修訂后的報告。4.3.2 作業(yè)提交1. 以小組為單位提交一個項目報告，詳細說明4.3.1 節(jié)中 2-6 的要求。項目 30 分）2. 以小組為單位提交一個講解幻燈片，講解時間為 15 30分）3. 20 分）4. 20 分）1 Hadoop項目.

17、/2 Eclipse 3.4下載. /downloads/3 4/ 11/16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院 5.1 控制在 0.1 秒內。這也意味著，如果可接受網(wǎng)絡通信時間為 50 毫秒，那么開發(fā)者必須在剩余的 50 毫秒內處理數(shù)據(jù)并進行響應。要實現(xiàn)這一點毫無疑問會需求需求當下只有少數(shù)幾個靈活度極高、功能齊全的數(shù)據(jù)庫才能滿足。10 倍以上。本題目的主要內容是對目前開源領域著名的內存數(shù)據(jù)庫 Redis 的源代碼進行析報告與實驗過程報告。5.2 5.2.1 數(shù)據(jù)庫知識需要了解多種操作系統(tǒng)下的文件系統(tǒng)的相關知識，主要包括 Linux、FTP、Windows等。5.2.2 RedisRe

18、dis1求。5.2.3 Eclipse/Visual StudioEclipse是由 IBM等公司支持的開源集成開發(fā)環(huán)境。12 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院Visual Studio是由微軟開發(fā)的C/C+集成開發(fā)環(huán)境。本項目可以任選一種作為閱讀相關源代碼的工具。5.3 5.3.1 主要工作1. 下載 Redis 源代碼，按照文檔要求安裝數(shù)據(jù)庫并進行數(shù)據(jù)庫操作。2. 查找關于 Redis 源代碼分析的資料，并仔細閱讀與修正。3. 構建閱讀代碼的環(huán)境。4. 在詳細閱讀源代碼的基礎上，理解設計思想，并給出軟件架構圖。5. 在軟件架構圖的基礎上，給出源代碼的靜態(tài)設計（數(shù)據(jù)結構）思路

19、和動態(tài)設計（流程圖）思路，說明源代碼如何與設計思想呼應。6. 7. 設計實驗過程，驗證結論，修正提供的分析報告，給出完整的分析過程與修訂后的報告。5.3.2 作業(yè)提交1. 以小組為單位提交一個項目報告，詳細說明5.3.1 節(jié)中 1-6 的要求。項目 30 分）2. 以小組為單位提交一個講解幻燈片，講解時間為 15 30分）3. 20 分）4. 20 分）1 Redis 項目. http:/redis.io/13 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院 6.1 Spark 是近年來發(fā)展較快的分布式并行數(shù)據(jù)處理框架，可以與 Hadoop 聯(lián)合使用，增強 Hadoop 的性能。同時，Spa

20、rk 還增加了內存緩存、流數(shù)據(jù)處理、圖數(shù)據(jù)處理等更為高級的數(shù)據(jù)處理能力。Spark 是目前最熱門的通用的并行計算框架開源項目，尤其出色的支持Interactive 、流計算、圖計算等。Spark 在機器學習方面有較大優(yōu)勢，特別適合需要多次迭代計算的算法。同時 Spark 的擁有非常出色的容錯和調度機制，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，Spark 目前的發(fā)展理念是通過一個計算框架集合 Machine LearningGraph Computing、Streaming Computing等多種功能于一個項目中，具有非常好的易用性。目前Spark機器學習、NoSQL查詢等方面都有自己的技術，并且是 Apache頂級 Project。Spark Hadoop快100倍以上；SparkOne Stack to rule them allSpark采用一個統(tǒng)一的技術堆棧解決了云計算大數(shù)據(jù)的所有核心問題。本題目的主要內容是對目前開源領域著名的數(shù)據(jù)計算框架 Spark 的源代碼進分析報告與實驗過程報告。6.2 6.2.1 分布式計算基礎知識需要了解分布式計算的基礎知識，特別是 Map/Reduce計算框架。6.2.2 SparkSpark1需求。14 /16軟件體系結構大作業(yè)西安電子科技大學軟件學院6.2.3 IntelliJ IDEA本項目建議采用 IntelliJ 2作為源代碼閱讀工具。6.3 6.3