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  • 武汉理工大学软件设计与体系结构实验报告
  • 山东科技大学软件设计与体系结构课程设计
  • 注意:①因为我使用的幕布进行整理,所以导出的是.mm文件,需要有思维导图工具才可以看,请千万注意这点。 ②讲义这个选项请忽视,...注意是红皮的软件体系结构与设计--秦航,名字我可能记混了,但是的确是红本本的书
  • 本资源可以作为《软件设计模式体系结构》的期末复习提纲,需要的朋友可以下载哦!
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  • 第一章:软件工程与软件设计 1.叙述软件工程中可修改性,有效性,可靠性,可理解性,可维护性,可重用性,可适应性,可移植性和可追踪性等概念的含义,并指明这些概念的重要性 可修改性(modifiability):可修改性是指允许对...

    第一章:软件工程与软件设计

    1.叙述软件工程中可修改性,有效性,可靠性,可理解性,可维护性,可重用性,可适应性,可移植性和可追踪性等概念的含义,并指明这些概念的重要性

    • 可修改性(modifiability):可修改性是指允许对系统进行修改而不增加原系统的复杂性.它支持软件的调试与维护,但度量起来比较困难.
    • 有效性(efficiency):有效性是指软件系统能最有效地利用计算机的时间资源和空间资源,一般将系统的时/空开销作为衡量软件质量的一项重要技术指标.牺牲时间效率换取空间有效性或牺牲空间效率换取时间有效性时/空折中经常出现.
    • 可靠性(reliability):可靠性是指软件在给定环境和时间下不发生故障的概率. 对于实时嵌入式计算机系统,可靠性是非常重要的目标,如宇宙飞船的导航,核电站的运行等.
    • 可理解性(understandability):可理解性是指系统具有清晰的结构,能直接反应问题的需求.有助于软件系统的复杂性,支持软件的维护,移植或复用.
    • 可维护性(maintainability):可维护性是指交付软件产品后能够方便地对它进行修改,以改正潜在的错误以及改进性能和其他属性,使软件适应环境的变化等.可理解和可修改性有利于软件的可维护性.
    • 可重用性(reusability):概念或功能相对独立的一个或一组相关模块定义为一个软部件.可重用性有助于提升软件产品的质量和开发效率,有助于降低软件的开发和维护费用.
    • 可适应性(adaptability):可适应性是指软件在不同的系统约束下,使用户需求得到满足的难易程度.软件应采用广为流传的程序设计语言编码,在广为流行的操作系统环境中运行,采用标准的术语和格式书写文档.适应性强的软件较容易推广和使用
    • 可移植性(portability):可移植性是指软件从一个计算机系统或环境移植到另一个计算机系统或环境的难易程度.可移植性支持软件的可复用性和可适应性.
    • 可追踪性(traceability):可追踪性是指根据软件需求对软件设计,程序进行正向追踪,或根据程序,软件设计对软件需求进行逆向追踪的能力,降低系统的复杂性会提高软件的可追踪性.

    2.软件设计应该包含哪些要素?
    软件设计最终要提供一种解决方案,用于描述如何实现一个满足需要的软件,应包含以下组成要素:
    (1)目标描述.设计方案需要清楚地描述它要解决的问题和将要达到的目标.
    (2)设计约束.设计目标的获得通常要在某些约束的限制范围内,这些约束定义了要解决问题的解空间.
    (3)产品描述.设计活动的结果必须以一种对被设计的产品进行描述的方式呈现出来.
    (4)设计原理.工程化的设计活动必须以一定的科学原理和技术手段为基础,它们将表明问题可以通过该设计得到合理的解决.
    (5)开发规划.工程化的设计活动不仅需要让人知道该设计能解决问题,还需要让人们了解该设计在实际开发中是可行的,以及如何实现该设计.
    (6)使用描述.产品经常在某些特定条件下才能被可靠,高效地使用,并达到最初的设计目标.因此描述产品如何使用非常重要.

    第二章:统一建模语言UML

    (1)
    1.假设要开发一个简单的网络购物平台,可以实现基本的用户登录,浏览商品,购买商品,生成订单,支付等功能.请给出该系统中存在的一些主要类的类图.
    1
    (2)
    2.试叙述UML用例图在软件需求建模中的用途.请给出上一题网络购物平台的用例图.
    在这里插入图片描述
    3.UML交互图包含哪些视图?请针对第一题网络购物平台中的某个场景(如登录,把商品加入购物车等)给出相应的顺序图.
    在这里插入图片描述
    4.UML活动图和状态图之间有何不同?给出第一题网络购物平台中订单类的状态图.
    区别:状态图是描述某一对象的状态转化的,它主要是展示的是对象的状态。描述的是一个对象的事情。从状态图中我们可以看出,对象在接受了事件刺激后,会做出什么样的反应。
    活动图是描述系统在执行某一用例时的具体步骤的,它主要表现的是系统的动作,描述的是整个系统的事情。

    第三章:软件设计基础

    1.内聚度,耦合度分别指什么?为什么软件设计要追求高内聚低耦合?

    内聚度:指该模块内各成分间彼此结合的紧密程度,内聚按其高低程度可分为不同等级,内聚度越高越好.从低到高:偶然性内聚–>逻辑性内聚–>时序内聚–>过程性内聚–>通信性内聚–>顺序性内聚–>功能性内聚
    耦合度:是对软件结构中模块间的关联程度的一种度量.耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性,进入或调用模块的位置以及通过接口传送数据的多少等.在设计软件时应追求尽可能松散耦合的系统,这类系统中模块的设计测试和维护相互独立.错误传播的可能性和范围会较低.
    从低到高:非直接耦合–>数据耦合–>特征耦合–>控制耦合–>外部耦合–>公共耦合–>内容耦合
    为什么要追求高内聚低耦合:高内聚,低耦合的好处体现在系统持续发展的过程中,高内聚,低耦合的系统具有更好的重用性,维护性,扩展性,可以更高效的完成系统的维护开发,持续的支持业务的发展,而不会成为业务发展的障碍。

    2.软件设计过程中包含哪些主要活动?分别介绍这些活动的主要目标.

    (1)软件设计计划:明确设计过程的输入制品并使其处于就绪状态,定义设计过程的目标,输出制品及其验收准则,确定覆盖设计过程中各个阶段的全局性设计策略,分配设计过程相关人员职责,针对设计过程中的活动制定工作计划.
    (2)体系结构设计:建立软件系统的体系结构,有时也称“顶层架构”.
    (3)界面设计:为用户使用目标软件系统以实现其所有业务需求而提供友好的人机交互界面.
    (4)模块/子系统设计:确定模块的具体接口定义并设计模块的内部结构,明确它们之间的协作关系.
    (5)过程/算法设计:对模块内部的工作和执行过程进行描述,给出有关处理的精确说明.
    (6)数据模型设计:确定设计模型中需要持久保存的数据条目,基于关系数据模型设计这些数据条目的组织方式,必要时还需要设计特定于本软件项目将采用的关系数据库管理系统的优化机制,以提高持久数据操作的性能.

    3.哪些要素可以用来评价软件设计的质量?

    • a.结构良好
    • b.充分性
    • c.可行性
    • d.简单性
    • e.实用性
    • f.灵活性
    • g.健壮性
    • h.可移植性
    • i.可复用性
    • j.标准化

    4.试总结本章列举的软件体系结构设计方法各有何特点.结合自己的开发经验,讨论如何选择合适的软件体系结构设计方法

    • 1.软件体系结构的多视图建模:适合处理大规模系统,复杂性较高(Rational公司4+1)

    • 2.基于评估与转换的软件体系结构设计:针对功能特性

    • 3.模型驱动的软件体系结构设计:主要指如何以复用体系结构风格为基础设计软件体系结构

    • 4.领域特定的软件体系结构设计:领域工程分析应用领域的共同特征和可变特征,对刻画这些特征的对象和操作进行选择和抽象,形成领域模型,并进一步生成DSSA

    • 5.软件产品线方法:是软件复用发展的一个更高阶段,它并不仅仅局限于以前人们在软件复用中考虑的对函数,模块,类体系结构甚至子系统的重用

    • 6.其他软件体系结构设计方法:(1)基于目标图推理的体系结构设计方法(2)基于属性的体系结构设计方法

    第四章:面向对象的软件设计方法

    1.什么是概念模型设计?为什么需要建立软件概念模型?

    定义:为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一数据库管理 系统支持的数据模型,人们常常首先将现实世界抽象为信息世界,然后将信息世界转换为机器世界。也就是说,首先把现实世界中的客观对象抽象为某一种信息结构,这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统,不是某一个数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型,而是概念级的模型,称为概念模型。

    原因:由于概念模型用于信息世界的建模型,是现实世界到信息世界的第一层抽象,是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言,因此概念模型一方面具有较强的语义表达能力,能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识,另一方面它还简单、清晰、易于用户理解。

    2.阐述设计精化的作用和主要内容

    设计精化主要内容:精化软件结构、调整软件构成类、精华交互模型、精华类之间的关系

    设计精化作用:经过分析和设计,已建立起一-定程度的设计模型,其包含了较完整的静态结构模型(顶层架构图、分析类图)和动态行为模型(交互图),以及用户界面设计和数据模型设计,但其设计模型的抽象层次与软件实现之间还有一定差距,有必要对这些模型再进行分析,细化和优化,己生成高质量的设计模型,为后续的实现阶段奠定坚实基础

    3.为什么要对类的行为进行设计?如何设计类的行为?

    • 可以对类的对象实例在其生存周期中对外部消息的响应和状态变化变化过程进行建模,对类中重要操作的实现过程或算法进行描述,帮助编程人员更好地理解类的使用.

    1.针对整个类使用UML状态图描述其行为
    2.针对类中某些重要的方法,用UML活动图描述其执行过程或步骤

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  • 老师布置的两次作业和自己的答案,做的时候参考了网上的一部分答案。软件体系结构作业和答案 2019级中科大软件学院。软件体系结构作业和答案 2019级中科大软件学院。
  • 教案包含体系结构的学习、结构模式的介绍、行为模式的介绍、设计模式的介绍和创建型模式的介绍。
  • 软件设计与体系结构

    千次阅读 2017-04-06 10:44:04
    学习归纳了关于软件设计与体系结构方面的知识,设计模式由Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson和John Vlissides四人组(Gang of Four,Gof)在20世纪90年代从建筑设计领域引入到软件设计领域,他们写出了该领域...

                                                     设计模式

    设计模式Erich GammaRichard HelmRalph JohnsonJohn Vlissides四人组(Gang of Four,Gof)在20世纪90年代从建筑设计领域引入到软件设计领域,他们写出了该领域的开创性著作《设计模式:可复用面向对象软件的基础》,归纳了23个软件设计模式。

      模式不断地被应用到软件工程的开发组织、软件处理、项目配置管理等各个方面,但至今得到了最深研究的仍是设计模式和代码模式。

      设计模式主要分为创建型模式、结构型模式和行为型模式三种。

      创建型模式Creational Pattern),就是用来创建对象的模式,是对实例化过程的抽象化。创建模式描述了怎样构造和封装动态的决定,创建模式将对象的创建、组合、表示独立于系统,系统可以得到很大的灵活:创建对象,创建者,创建方式,创建时间,都可以自由配置。

      结构型模式Structural Pattern)描述如何将类或者对象结合在一起形成更大的结构。

      行为型模式Behavioral Pattern)是对在不同的对象之间划分责任和算法的抽象化。描述类或对象之间如何交互以及如何分配职责,它所牵涉的不仅是类或对象,还有它们之间的通信模式。

     

     

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  • 软件体系结构与设计的相关题库题库,仅用于简单学习,全部为自己总结
  • 软件体系结构大作业

    2018-11-25 10:53:43
    软件体系结构大作业,学生选课系统,其中包括uml建模的类图,活动图等等
  • 软件体系结构课的大作业,对一个电商系统进行了架构设计文档化
  • 非常好的课件 软件设计与体系结构 软件设计与体系结构 软件设计与体系结构 软件设计与体系结构 软件设计与体系结构
  • 根据上课内容整理的设计模式与软件体系结构思维导图
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  • 软件工程设计概念与体系结构设计

    千次阅读 2020-04-15 11:46:39
    软件设计和编码有什么不同? 我在编写程序是并不会设计软件,编写程序和设计软件是不同的概念。当软件质量被确定好时才会设计软件。在设计软件的时候,首要需求必须是被分析和被具体指定了。 在软件设计的过程中,...

    软件工程第四次作业

    11.1 当你编写程序时是否会设计软件?软件设计和编码有什么不同?

    • 我在编写程序是并不会设计软件,编写程序和设计软件是不同的概念。当软件质量被确定好时才会设计软件。在设计软件的时候,首要需求必须是被分析和被具体指定了。
    • 在软件设计的过程中,设计工程是设计软件的概念之一。在开始软件设计时,需求应该被分析和建模。这个模型能够保证质量和在编码生成时能够进行改进。
    • 在一个软件工程的内容中,首先需要的是改进项目的模型,而并不是项目本身。

    软件设计和编码的不同

    • 首先非常明确的是,软件设计不是编码,编码也不是软件设计。他们是项目不同组件所产生的。
    • 设计是用来解决问题的逻辑的描述。
    • 编码是实现设计的语言规范,他是运行在电脑上并提供预期结果的

    11.17 简要描述设计模型的四个元素。

    1. 数据设计元素

      • 在数据设计元素中,创建了在高抽象级上表示的数据模型和信息模型。数据结构通常是软件设计的重要部分。在数据设计元素中可以存放类图,分析包,CRC模型,协作图,数据流图,控制流图,处理过程说明等。

      • 在体系结构级,数据设计关注文件或数据库,在构件级,数据设计考虑实现局部数据对象所需的数据结构

    2. 体系结构设计元素

      • 软件的体系结构设计等效于房屋的平面图。软件体系结构设计元素提供了整个软件的整体视图。

      • 体系结构模型从以下三个来源导出:1. 关于将要构建的软件的应用域信息。 2. 特定的需求模型元素,如数据流图或分析类,现有问题中他们的关系和协作。 3. 可获得的体系结构风格和模式

      • 体系结构设计元素通常被描述成一组相互联系的子系统,且常常从需求模型的分析包中派生出来。

    3. 接口设计元素

      • 软件的接口相当于一组房屋的门,窗和外部设施的详细绘图。软件接口设计元素描述了信息如何流入和流出系统,以及被定义为体系结构一部分的构件之间是如何通信的。

      • 接口设计有三个重要元素:1. 用户界面(User Interface) 2. 和其他系统、设备、网络、信息生成者或使用者的外部接口。3. 各种设计构件之间的内部接口。能够使软件进行外部通信,还能使软件体系结构中的构件之间进行内部的通信和协作。这些接口设计元素能够使软件进行外部通信,还能使软件体系结构中的构件之间进行内部通信和协作。

      • UI设计使软件工程中的主要活动,包含美学元素,人机工程元素,技术元素等。

      • 外部接口设计需要发送和接收信息实体的确定信息

      • 内部接口设计和构件级设计紧密相关。

    4. 构建级设计元素

      • 软件的构件级设计相当于一个房屋中的每个房间的一组详图(规格说明)软件的构件级设计完整地描述了每个软件构件的内部细节。为此,构件级设计为所有局部数据对象定义数据结构,为所有在构件内发生的处理定义算法细节,并定义允许访问所有构件操作的接口。
      • 在面向对象的软件工程中,使用UML图表现的一个构件。能够反应整个构件图的整体规划。

    12.2 举出2-3个例子,说明12.3.1节中提到的每一种体系结构风格的应用。

    1. 以数据为中心的体系结构:

      数据存储位于这种体系结构的中心,其他构件会经常访问该数据存储,并对存储中的数据进行更新,增加,删除,或者修改。

      例子:

      图书目录查询系统:这里涉及到许多数据的管理,数据库的构建,存储等

      线上购书系统: 购书记录也是需要不断对数据进行访问删除存储。

      剪贴板:剪贴板是一个用来进行短时间的数据存储,并在文档/应用之间进行数据传递和交换的软件程序

    2. 数据流体系结构:

      当输入数据经过一系列计算构件和操作构件的变换形成输出数据时,可以应用这种体系结构。

      例子:

      工程软件: 这里涉及到许多构件的前后关系,要经过一系列计算构件

      科学软件

      Unix 的Shell程序

    3. 调用和返回体系结构:

      这种体系结构风格能设计出一个相对易于修改和扩展的程序结构。

      例子:

      任何I-O-P 申请。

      C语言或C++语言中所用到的使用函数时的结构

    4. 面向对象体系结构

      系统的构件封装了数据和必须用于控制该数据的操作,构件间通过信息传递进行通信与合作

      例子:

      所有面向对象的程序,C++,Java中的面向对象的程序的内容

      基于GUI的应用程序,用来显示画面

    5. 层次体系结构

      层次体系结构中定义了一系列不同的层次,每个层次各自完成操作,这些操作逐渐接近机器的指令集。

      例子:

      客户端服务器软件一般来说都是分层的

      一些应用功能要从底层操作系统分离的应用程序。

    12.7 使用本章描述的设计方法开发PHTRS的软件体系结构。

    PHTRS系统是城市公共工程部门开发路面坑洼跟踪和修补系统。

    PHTRS采用的是以数据为中心的体系结构。数据中心是包含有坑洼信息,报告信息,修补信息的数据库。

    体系结构基本上分为4个层次:

    1. 用户界面层:是由网站和在用户桌面上的用户界面程序组成的。市民通过网站去登录并且报告一个坑洼信息。施工人员会用软件登录数据库并去生成工作顺序和损失报告。工程承包商用相同的软件去根据修补信息,比如修补员工的基本信息,特长,材料使用,修补时长等数据来更新坑洼情况。

    2. 业务层:业务层是业务逻辑存在的地方。它包括业务组件,所有业务实体和定义了管理业务工作流的规则。

    3. 数据访问层:这一层提供了更多的清晰性和数据安全性。数据只能够被类中定义的去访问数据库,并进行增删改。

    4. 最后是数据库。 是设计中的最后一层

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  • 软件体系结构复习题

    2013-01-02 15:13:45
    基本上每一年武汉理工大学的软件体系结构都是靠这些题,所以看着办

空空如也

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软件设计与体系结构

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