     軟件架構與設計培訓

單元 架構與架構視圖

一、軟件架構是針對軟件系統、子系統以及模塊層次的設計過程，包括如何組織系統組件，管理 組件之間關系以及指導設計的基本原則

1、 架構的定義 （1）架構的概念與定義 IEEE對架構的定義。對組件的理解，對自治組件與服務的分析；組件與環境的關系。

案例分析：大型銀行與保險系統的客戶核心系統的架構演化，通過分析系統集成、部署以及系統間通信的方式，深入對架構的理解。

Kruchten對架構的定義。提出了架構風格的概念，并體現了架構演化的思想。結合Spring、Linux的設計思想，初步建立架構風格的基礎知識。

（2）識別可重用的架構資源 介紹架構資源元模型，分析開發期資源和運行期資源。

通過案例介紹參考架構、架構風格與架構模式在軟件架構過程中的運用。 案例分析：商業智能SaaS平臺系統中，

架構對整個系統設計的指導意義。以真實案例剖析對可重用資源的運用。例如在商業智能SaaS平臺中，選擇了SaleForce作為參考架構，對系統架構設計產生的影響。

2、架構視圖 （1）分而治之的設計原則 軟件系統的復雜度主要來自其規模。規模越大，復雜度越高，

降低復雜度的有效途徑就是縮小規模，解決之道就是“分而治之”，核心思想是關注點分離。

在架構設計中，通常運用“視圖”的概念對整個系統進行分解。通過不同涉眾不同角色的不同觀察視角，對系統進行劃分。

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

案例分析：圖像處理系統的架構視圖。對圖像處理系統進行系統分析，分別建立該系統的概念視圖、模塊視圖、

執行視圖與代碼視圖。 b. RUP 4+1視圖 介紹RUP 4+1視圖的組成以及各個視圖之間的關系。
內容二

第2單元 架構風格與參考架構

一、REST架構風格

1、 REST描述了Web作為一個分布式超媒體的應用，相互鏈接的資源通過交換代表資源狀態的表述來進行通信。

它 是WEB系統架構運用為廣泛的架構風格。 案例分析：訂單管理系統的REST架構。通過案例講述如何在架構設計中運用REST架構。

2、基于消息的分布式架構 分布式架構是企業軟件系統主要采用的一種架構風格，通過使用基于消息的中間件完成消息的發送與接收，

從而實現系統之間的集成，以及業務處理的異步模型。 案例：醫療衛生知識庫系統。通過引入消息隊列改善系統架構的質量。

3、數據為中心的軟件架構 一般的數據管理系統都分為三個步驟：Data Ingestion、Data Storage與Data Processing。

在大數據處理中，這種模型體現得更為明顯。所有的軟件系統都離不開數據處理。

此外，本節內容還會講解MapReduce架構風格，剖析MapReduce的架構原理和佳實踐。

案例：Twitter數據管理與分析，運用Apache HDFS、Flume、HIVE，完成對Twitter數據的管理與分析。

4、基于云的軟件架構 基于云的軟件架構可以分為三個層次，即SaaS，PaaS和IaaS。本節主要講解基于元數據的多租戶SaaS架構。
內容三

第3單元 架構模式與應用實踐

一、分層架構模式與實踐

1、 講解經典的軟件分層架構。

2、微內核架構模式與實踐 微內核模式是架構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計思想非常重要，但它的重要性卻常常被人忽略。 案例：商業智能SaaS平臺與Spring框架對微內核模式的運用

3、 管道-過濾器架構模式與實踐 若要實現數據處理的良好可擴展性，有效降低數據處理的算法復雜度，就需要運用管道-過濾器模式。

案例：商業智能SaaS平臺的核心算法

4、MVC架構模式與實踐 MVC架構模式是常用的架構模式，體現了關注點分離的架構原則。

在介紹MVC模式的同時，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
內容四

第四單元 架構核心原則與設計策略 一、設計簡單的架構

1、 設計的意圖：通過清晰地表達設計意圖，以簡化系統的整體架構，并有利于設計者與開發者之間的溝通。

案例分析：Ruby 0n Rails的架構設計

2、保系統足夠小，促進恰如其分的架構設計

3、分而治之與關注點分離：遵循“關注點分離”的架構原則，將架構的分離策略分為縱橫分離與內外分離。

4、如何化繁為簡：通過專注實體的職責，整體分析系統、范圍與核心概念；并通過抽象簡化簡化整個系統的模型。

5、設計的演進：通過具體案例講解如何運用風險驅動進行架構的設計與演化。

二、設計一致的架構 1、設計風格的一致性：合理運用前面講到的架構風格，針對不同場景做出正確的架構決策。分析基于約束對架構風格的驅動設計方式。

2、概念的一致性：如何通過業務分析甄別領域概念，對整個系統的領域邏輯進行建模，并利用抽象簡化模型。

通過引入DDD的概念，以確定一致的設計概念，以便于開發團隊的溝通和協作。

3、解決方案的一致性：要求在系統設計時，確保針對同一個問題域采用一致的解決方案。

4、路線圖：確定產品線，制定路線圖，作為保一致架構的高層藍圖。

三、設計自治的架構 1、小完備特征：設計小完備的對象、組件與服務。通過識別設計特征來判斷實體是否符合小完備原則。

2、自我履行特征：設計智能有意識的對象，可以通過從調用端和提供行為的一方雙向地分析，以改善職責的分配。

3、穩定空間特征：合理的封裝，維持實體的邊界，并提供開放空間以滿足系統整體架構的可擴展性。劃定軟件系統的邏輯邊界與物理邊界，保系統的可重用性。
內容五

第五單元 MMN架構設計過程

一、MMN架構設計過程是指對系統架構從宏觀、微觀與納米層面的整體設計過程。

這是一個迭代和演進的設計過程，通過自頂向下結合自下而上的方式，對整個軟件系統進行分析與設計，保整個軟件系統滿足功能需求與質量屬性。

1、1、宏觀視圖的架構因素與設計過程 （1）定義架構概圖：包括調查架構資源，明確架構的，

根據架構做出重要的設計決策，并分析主要的用例場景，以建立一個粗略的架構概圖。 案例分析：企業應用套件的架構概圖

（2）架構全局分析：識別架構風險，并確定風險優先級。然后根據識別出來的風險編寫架構因素表，制訂具體的架構策略。

同時確定整個系統的關鍵場景。 案例分析：遠程訪問的架構策略

（3）構建概念模型：確定技術框架與技術選型，識別并分析軟件產品的設計約束，從而確定架構風格，并根據具體場景運用架構模式。

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

2、微觀視圖的架構因素與設計過程 （1）細化邏輯視圖：進行領域分析，確定系統的應用邏輯架構與業務邏輯架構，并設計整個系統的模塊視圖；

案例分析：汽車0售管理系統領域分析 案例分析：商業智能SaaS平臺邏輯架構

（2）細化物理視圖：執行運行時分析，確定通信機制和資源分配，并以此為根據設計部署視圖和執行視圖 案例分析：燃氣集團解決方案

3、納米視圖的架構因素與設計過程 （1）構建設計模型：講解職責驅動設計，通過角色、職責與協作完成對象的職責分配，

并通過識別變化點，利用抽象對變化進行封裝，以及合理運用設計模式。 案例分析：數據分析器 案例分析：商業智能SaaS平臺引擎設計

（2）代碼視圖：包括確定部署組件、配置管理、持續集成等與代碼有關的內容。
內容六

第六單元 大型軟件系統體系架構 一、

1、在線0售商集成解決方案 整個系統牽涉到電子商務、庫存管理、呼叫中心、郵件服務等多個系統的集成。

該解決方案通過運用分布式系統的佳實踐，運用基于消息的中間件，對系統進行整體設計，使得系統能夠高質量地支撐在線0售商的核心業務。

2、銀行保險客戶核心支撐系統真實案例，是某大型金融集團的客戶核心支撐系統，需要支持的業務系統多達數十個，且具有不同的業務，部署在不同的平臺。

如何通過合理地設計，運用ESB和REST對整個系統進行集