     軟件架構(gòu)與設(shè)計(jì)培訓(xùn)

單元 架構(gòu)與架構(gòu)視圖

一、軟件架構(gòu)是針對(duì)軟件系統(tǒng)、子系統(tǒng)以及模塊層次的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括如何組織系統(tǒng)組件，管理 組件之間關(guān)系以及指導(dǎo)設(shè)計(jì)的基本原則

1、 架構(gòu)的定義 （1）架構(gòu)的概念與定義 IEEE對(duì)架構(gòu)的定義。對(duì)組件的理解，對(duì)自治組件與服務(wù)的分析；組件與環(huán)境的關(guān)系。

案例分析：大型銀行與保險(xiǎn)系統(tǒng)的客戶核心系統(tǒng)的架構(gòu)演化，通過(guò)分析系統(tǒng)集成、部署以及系統(tǒng)間通信的方式，深入對(duì)架構(gòu)的理解。

Kruchten對(duì)架構(gòu)的定義。提出了架構(gòu)風(fēng)格的概念，并體現(xiàn)了架構(gòu)演化的思想。結(jié)合Spring、Linux的設(shè)計(jì)思想，初步建立架構(gòu)風(fēng)格的基礎(chǔ)知識(shí)。

（2）識(shí)別可重用的架構(gòu)資源 介紹架構(gòu)資源元模型，分析開(kāi)發(fā)期資源和運(yùn)行期資源。

通過(guò)案例介紹參考架構(gòu)、架構(gòu)風(fēng)格與架構(gòu)模式在軟件架構(gòu)過(guò)程中的運(yùn)用。 案例分析：商業(yè)智能SaaS平臺(tái)系統(tǒng)中，

架構(gòu)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義。以真實(shí)案例剖析對(duì)可重用資源的運(yùn)用。例如在商業(yè)智能SaaS平臺(tái)中，選擇了SaleForce作為參考架構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響。

2、架構(gòu)視圖 （1）分而治之的設(shè)計(jì)原則 軟件系統(tǒng)的復(fù)雜度主要來(lái)自其規(guī)模。規(guī)模越大，復(fù)雜度越高，

降低復(fù)雜度的有效途徑就是縮小規(guī)模，解決之道就是“分而治之”，核心思想是關(guān)注點(diǎn)分離。

在架構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常運(yùn)用“視圖”的概念對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分解。通過(guò)不同涉眾不同角色的不同觀察視角，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行劃分。

（2）架構(gòu)視圖實(shí)例講解 a. Christine提出的架構(gòu)視圖剖析，分別包括概念視圖、模塊視圖、執(zhí)行視圖與代碼視圖。

案例分析：圖像處理系統(tǒng)的架構(gòu)視圖。對(duì)圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析，分別建立該系統(tǒng)的概念視圖、模塊視圖、

執(zhí)行視圖與代碼視圖。 b. RUP 4+1視圖 介紹RUP 4+1視圖的組成以及各個(gè)視圖之間的關(guān)系。
內(nèi)容二

第2單元 架構(gòu)風(fēng)格與參考架構(gòu)

一、REST架構(gòu)風(fēng)格

1、 REST描述了Web作為一個(gè)分布式超媒體的應(yīng)用，相互鏈接的資源通過(guò)交換代表資源狀態(tài)的表述來(lái)進(jìn)行通信。

它 是WEB系統(tǒng)架構(gòu)運(yùn)用為廣泛的架構(gòu)風(fēng)格。 案例分析：訂單管理系統(tǒng)的REST架構(gòu)。通過(guò)案例講述如何在架構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用REST架構(gòu)。

2、基于消息的分布式架構(gòu) 分布式架構(gòu)是企業(yè)軟件系統(tǒng)主要采用的一種架構(gòu)風(fēng)格，通過(guò)使用基于消息的中間件完成消息的發(fā)送與接收，

從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的集成，以及業(yè)務(wù)處理的異步模型。 案例：醫(yī)療衛(wèi)生知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)引入消息隊(duì)列改善系統(tǒng)架構(gòu)的質(zhì)量。

3、數(shù)據(jù)為中心的軟件架構(gòu) 一般的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)都分為三個(gè)步驟：Data Ingestion、Data Storage與Data Processing。

在大數(shù)據(jù)處理中，這種模型體現(xiàn)得更為明顯。所有的軟件系統(tǒng)都離不開(kāi)數(shù)據(jù)處理。

此外，本節(jié)內(nèi)容還會(huì)講解MapReduce架構(gòu)風(fēng)格，剖析MapReduce的架構(gòu)原理和佳實(shí)踐。

案例：Twitter數(shù)據(jù)管理與分析，運(yùn)用Apache HDFS、Flume、HIVE，完成對(duì)Twitter數(shù)據(jù)的管理與分析。

4、基于云的軟件架構(gòu) 基于云的軟件架構(gòu)可以分為三個(gè)層次，即SaaS，PaaS和IaaS。本節(jié)主要講解基于元數(shù)據(jù)的多租戶SaaS架構(gòu)。
內(nèi)容三

第3單元 架構(gòu)模式與應(yīng)用實(shí)踐

一、分層架構(gòu)模式與實(shí)踐

1、 講解經(jīng)典的軟件分層架構(gòu)。

2、微內(nèi)核架構(gòu)模式與實(shí)踐 微內(nèi)核模式是架構(gòu)模式中極為重要的一種模式，

尤其是它劃分功能子集為核心功能子集的設(shè)計(jì)思想非常重要，但它的重要性卻常常被人忽略。 案例：商業(yè)智能SaaS平臺(tái)與Spring框架對(duì)微內(nèi)核模式的運(yùn)用

3、 管道-過(guò)濾器架構(gòu)模式與實(shí)踐 若要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的良好可擴(kuò)展性，有效降低數(shù)據(jù)處理的算法復(fù)雜度，就需要運(yùn)用管道-過(guò)濾器模式。

案例：商業(yè)智能SaaS平臺(tái)的核心算法

4、MVC架構(gòu)模式與實(shí)踐 MVC架構(gòu)模式是常用的架構(gòu)模式，體現(xiàn)了關(guān)注點(diǎn)分離的架構(gòu)原則。

在介紹MVC模式的同時(shí)，還將深入分析與比較MVC模式與MVP模式之間的異同。 案例：Ruby 0n Rails的MVC架構(gòu)
內(nèi)容四

第四單元 架構(gòu)核心原則與設(shè)計(jì)策略 一、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的架構(gòu)

1、 設(shè)計(jì)的意圖：通過(guò)清晰地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的整體架構(gòu)，并有利于設(shè)計(jì)者與開(kāi)發(fā)者之間的溝通。

案例分析：Ruby 0n Rails的架構(gòu)設(shè)計(jì)

2、保系統(tǒng)足夠小，促進(jìn)恰如其分的架構(gòu)設(shè)計(jì)

3、分而治之與關(guān)注點(diǎn)分離：遵循“關(guān)注點(diǎn)分離”的架構(gòu)原則，將架構(gòu)的分離策略分為縱橫分離與內(nèi)外分離。

4、如何化繁為簡(jiǎn)：通過(guò)專注實(shí)體的職責(zé)，整體分析系統(tǒng)、范圍與核心概念；并通過(guò)抽象簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)的模型。

5、設(shè)計(jì)的演進(jìn)：通過(guò)具體案例講解如何運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行架構(gòu)的設(shè)計(jì)與演化。

二、設(shè)計(jì)一致的架構(gòu) 1、設(shè)計(jì)風(fēng)格的一致性：合理運(yùn)用前面講到的架構(gòu)風(fēng)格，針對(duì)不同場(chǎng)景做出正確的架構(gòu)決策。分析基于約束對(duì)架構(gòu)風(fēng)格的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方式。

2、概念的一致性：如何通過(guò)業(yè)務(wù)分析甄別領(lǐng)域概念，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的領(lǐng)域邏輯進(jìn)行建模，并利用抽象簡(jiǎn)化模型。

通過(guò)引入DDD的概念，以確定一致的設(shè)計(jì)概念，以便于開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的溝通和協(xié)作。

3、解決方案的一致性：要求在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，確保針對(duì)同一個(gè)問(wèn)題域采用一致的解決方案。

4、路線圖：確定產(chǎn)品線，制定路線圖，作為保一致架構(gòu)的高層藍(lán)圖。

三、設(shè)計(jì)自治的架構(gòu) 1、小完備特征：設(shè)計(jì)小完備的對(duì)象、組件與服務(wù)。通過(guò)識(shí)別設(shè)計(jì)特征來(lái)判斷實(shí)體是否符合小完備原則。

2、自我履行特征：設(shè)計(jì)智能有意識(shí)的對(duì)象，可以通過(guò)從調(diào)用端和提供行為的一方雙向地分析，以改善職責(zé)的分配。

3、穩(wěn)定空間特征：合理的封裝，維持實(shí)體的邊界，并提供開(kāi)放空間以滿足系統(tǒng)整體架構(gòu)的可擴(kuò)展性。劃定軟件系統(tǒng)的邏輯邊界與物理邊界，保系統(tǒng)的可重用性。
內(nèi)容五

第五單元 MMN架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程

一、MMN架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程是指對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)從宏觀、微觀與納米層面的整體設(shè)計(jì)過(guò)程。

這是一個(gè)迭代和演進(jìn)的設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)自頂向下結(jié)合自下而上的方式，對(duì)整個(gè)軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，保整個(gè)軟件系統(tǒng)滿足功能需求與質(zhì)量屬性。

1、1、宏觀視圖的架構(gòu)因素與設(shè)計(jì)過(guò)程 （1）定義架構(gòu)概圖：包括調(diào)查架構(gòu)資源，明確架構(gòu)的，

根據(jù)架構(gòu)做出重要的設(shè)計(jì)決策，并分析主要的用例場(chǎng)景，以建立一個(gè)粗略的架構(gòu)概圖。 案例分析：企業(yè)應(yīng)用套件的架構(gòu)概圖

（2）架構(gòu)全局分析：識(shí)別架構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，并確定風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)。然后根據(jù)識(shí)別出來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)編寫(xiě)架構(gòu)因素表，制訂具體的架構(gòu)策略。

同時(shí)確定整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵場(chǎng)景。 案例分析：遠(yuǎn)程訪問(wèn)的架構(gòu)策略

（3）構(gòu)建概念模型：確定技術(shù)框架與技術(shù)選型，識(shí)別并分析軟件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)約束，從而確定架構(gòu)風(fēng)格，并根據(jù)具體場(chǎng)景運(yùn)用架構(gòu)模式。

案例分析：CIMS架構(gòu)概念模型 （3）建立系統(tǒng)的邏輯視圖和物理視圖 案例分析：集團(tuán)智能信息輔助系統(tǒng)的架構(gòu)概念模型

2、微觀視圖的架構(gòu)因素與設(shè)計(jì)過(guò)程 （1）細(xì)化邏輯視圖：進(jìn)行領(lǐng)域分析，確定系統(tǒng)的應(yīng)用邏輯架構(gòu)與業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)，并設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的模塊視圖；

案例分析：汽車(chē)0售管理系統(tǒng)領(lǐng)域分析 案例分析：商業(yè)智能SaaS平臺(tái)邏輯架構(gòu)

（2）細(xì)化物理視圖：執(zhí)行運(yùn)行時(shí)分析，確定通信機(jī)制和資源分配，并以此為根據(jù)設(shè)計(jì)部署視圖和執(zhí)行視圖 案例分析：燃?xì)饧瘓F(tuán)解決方案

3、納米視圖的架構(gòu)因素與設(shè)計(jì)過(guò)程 （1）構(gòu)建設(shè)計(jì)模型：講解職責(zé)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，通過(guò)角色、職責(zé)與協(xié)作完成對(duì)象的職責(zé)分配，

并通過(guò)識(shí)別變化點(diǎn)，利用抽象對(duì)變化進(jìn)行封裝，以及合理運(yùn)用設(shè)計(jì)模式。 案例分析：數(shù)據(jù)分析器 案例分析：商業(yè)智能SaaS平臺(tái)引擎設(shè)計(jì)

（2）代碼視圖：包括確定部署組件、配置管理、持續(xù)集成等與代碼有關(guān)的內(nèi)容。
內(nèi)容六

第六單元 大型軟件系統(tǒng)體系架構(gòu) 一、

1、在線0售商集成解決方案 整個(gè)系統(tǒng)牽涉到電子商務(wù)、庫(kù)存管理、呼叫中心、郵件服務(wù)等多個(gè)系統(tǒng)的集成。

該解決方案通過(guò)運(yùn)用分布式系統(tǒng)的佳實(shí)踐，運(yùn)用基于消息的中間件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)能夠高質(zhì)量地支撐在線0售商的核心業(yè)務(wù)。

2、銀行保險(xiǎn)客戶核心支撐系統(tǒng)真實(shí)案例，是某大型金融集團(tuán)的客戶核心支撐系統(tǒng)，需要支持的業(yè)務(wù)系統(tǒng)多達(dá)數(shù)十個(gè)，且具有不同的業(yè)務(wù)，部署在不同的平臺(tái)。

如何通過(guò)合理地設(shè)計(jì)，運(yùn)用ESB和REST對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集