《基于架构的软件开发》课程教学大纲

《基于架构的软件开发》教学大纲一、课程基本信息课程名称基于架构的软件开发Architecture-BasedSoftwareDevelopment课程编码CST320721020开课院部计算机科学与技术学院课程团队软件工程专业核心课程群团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业软件工程授课语言中文先修课程JavaEE软件综合实践、程序设计（Java）、数据库原理课程简介（限选）本课程是面向计算机科学与技术学院软件工程专业学生的一门专业限选课程。该课程是在学生学习了软件工程、程序设计语言，并具备了初步的软件开发能力之后，主要通过学习软件体系结构相关概念和理论、中间件、设计模式、各种常用框架、分布式对象结构、Web服务、代码复用等知识，培养学生在软件开发时的架构和全局开发能力，掌握常用的框架，能够提升所开发软件的质量与开发效率。通过学习本门课程，有助于提升学生的软件分析、设计与开发能力，加深理解软件工程与面向对象的思想，了解目前软件工程行业的技术现状，了解在实际软件开发过程中的解决问题方案，能够利用已有的软件架构理论知识、高质量的开发软件，能够解决常见的实际问题。Thiscourseisanelectivecourseforstudentsmajoringinsoftwareengineering.Afterthestudentshavelearnedsoftwareengineering,programminglanguageandpreliminarysoftwaredevelopmentability,thecoursemainlyaimstocultivatethestudents'architectureandoveralldevelopmentabilityinsoftwaredevelopmentbylearningrelatedconceptsandtheoriesofsoftwarearchitecture,middleware,designmode,variouscommonframeworks,distributedobjectstructure,webservices,codereuseandotherknowledgeGraspingthecommonframeworkcanimprovethequalityandefficiencyofthedevelopedsoftware.Bylearningthiscourse,studentscanimprovetheirabilityofsoftwareanalysis,designanddevelopment,deepentheirunderstandingofsoftwareengineeringandobject-orientedthinking,understandthecurrenttechnicalstatusofsoftwareengineeringindustry,understandthesolutionstoproblemsintheactualsoftwaredevelopmentprocess,andbeabletousetheexistingtheoreticalknowledgeofsoftwarearchitecture,high-qualitydevelopmentsoftware,andsolvecommonproblemsInternationalissues.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握软件体系结构基本概念，能综合软件架构相关的基本概念与基础知识，选取符合社会价值观的小项目进行基于构架的软件开发。是1.42M2目标2：掌握软件体系结构风格，能针对不同的架构风格进行基于架构的软件开发。是2.33M3目标3：掌握基于架构的软件开发相关的工具，包括UML建模工具、数据库设计工具、架构设计工具等。是3.1,3.3三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章软件体系结构概览本章重点难点：软件体系结构的定义、软件体系结构的多视图和软件体系结构模式。1.1软件体系结构以及基于构件的软件体系结构1.2软件体系结构的多视图1.2.1软件体系结构的结构视图1.2.2软件体系结构的动态视图1.2.3软件体系结构的部署视图1.3.软件体系结构模式1.3.1抽象分层体系结构模式1.3.2调用/返回模式1.3.3异步消息通信模式1.3.4带回复的同步消息通信模式1.4描述软件体系结构模式1.5接口设计1.6设计软件体系结构M1,M22讲授/讨论0作业2第二章第二章软件子系统体系结构设计本章重点难点：软件体系结构设计中的问题、子系统设计中的关注点分离和子系统组织准则。2.1软件体系结构设计中的问题2.2集成通信图2.3子系统设计中的关注点分离2.3.1复合对象2.3.2地理位置2.3.3客户端和服务2.3.4用户交互2.3.5外部对象的接口2.3.6控制范围2.4子系统组织准则2.4.1客户端子系统2.4.2用户交互子系统2.4.3服务子系统2.4.4控制子系统2.4.5协调子系统2.4.6输入/输出子系统2.5子系统间消息通信的决策M14讲授0作业3第三章第三章设计面向对象的软件体系结构本章重点难点：面向对象的软件体系结构的概念、体系结构和模式；信息隐藏类、数据抽象类、状态机类和图形用户交互类的设计。3.1面向对象的软件体系结构的概念、体系结构和模式3.2设计信息隐藏类3.3设计类接口和操作3.3.1基于交互模型设计类操作3.3.2基于交互模型设计类操作示例3.3.3基于静态模型设计类操作3.4数据抽象类3.5状态机类3.6图形用户交互类3.7业务逻辑类3.8设计中的继承3.8.1类继承3.8.2抽象类3.8.3抽象类和子类示例3.8.4抽象超类和子类设计3.9类接口规约3.10信息隐藏类的详细设计3.10.1账户抽象超类的详细设计3.10.2支票账户子类的详细设计3.10.3储蓄账户子类的详细设计3.11多态和动态绑定3.12Java中类的实现M14讲授0作业4第四章第四章设计客户端/服务器软件体系结构本章重点难点：客户端/服务器体系结构的概念、体系结构和模式；中间件、服务子系统和包装器的设计；从静态模型到关系数据库的设计。4.1客户端/服务器体系结构的概念、体系结构和模式4.2客户端/服务软件体系结构的结构模式4.2.1多客户端/单服务软件体系结构模式4.2.2多客户端/多服务软件体系结构模式4.2.3多层客户端/服务体系结构模式4.3客户端/服务器体系结构的通信模式4.3.1带回复的同步消息通信模式4.3.2带回调的异步消息通信模式4.4客户端/服务器系统的中间件4.4.1客户端/服务器系统平台4.4.2Java远程方法调用4.5服务子系统的设计4.5.1顺序性服务的设计4.5.2顺序性服务设计示例4.5.3并发服务设计4.6包装器类的设计4.6.1数据库包装器类的设计4.6.2数据库包装器类示例4.7从静态模型到关系数据库的设计4.7.1关系数据库概念4.7.2确定主键4.7.3将关联映射到外键4.7.4将关联类映射到关联表4.7.5将整体/部分关系映射到关系数据库4.7.6将泛化/特化关系映射到关系数据库M14讲授0作业5第五章第五章设计面向服务的体系结构本章重点难点：面向服务的体系结构的概念、体系结构和模式；代理者模式、事务模式、协商模式；面向服务体系结构中的服务接口设计、协调和复用等技术。5.1面向服务的体系结构的概念、体系结构和模式5.2软件体系结构代理者模式5.3面向服务的体系结构的技术支持5.3.1WEB服务协议5.3.2WEB服务5.3.3注册服务5.3.4代理和发现服务5.4软件体系结构事务模式5.4.1两阶段提交协议模式5.4.2复合事务模式5.4.3长事务模式5.5协商模式5.6面向服务体系结构中的服务接口设计5.7面向服务体系结构中的服务协调5.8设计面向服务的体系结构5.9服务复用M14讲授0作业6第六章第六章设计基于构件的软件体系结构本章重点难点：基于构件的软件体系结构的概念、体系结构和模式；分布式软件体系结构、复合子系统和构件、UML建模构件过程、构件组织准则、组消息通信模式及应用部署。6.1基于构件的软件体系结构的概念、体系结构和模式6.2设计基于构件的分布式软件体系结构6.3复合子系统和构件6.4使用UML建模构件6.5构件组织准则6.6组消息通信模式6.7应用部署M1,M24讲授/讨论0作业7第七章第七章设计并发和实时软件体系结构本章重点难点：并发和实时软件体系结构的概念、体系结构及模式；实时和并发软件体系结构的特点、控制模式、任务组织方式和任务组织准则；并发软件体系结构任务通信和同步、任务接口和任务行为规约。7.1并发和实时软件体系结构的概念、体系结构及模式7.2实时系统的特点7.3实时软件体系结构中的控制模式7.4并发任务组织7.5I/O任务组织准则7.6内部任务组织准则7.7开发并发任务体系结构7.8任务通信和同步7.9任务接口和任务行为规约7.10Java中并发任务的实现M1,M24讲授/讨论0作业8第八章第八章设计软件产品线体系结构本章重点难点：软件产品线体系结构中的相关概念、需求建模、分析建模和动态状态机建模和设计建模等技术。8.1演化软件产品线工程8.2软件产品线的需求建模8.3软件产品线的分析建模8.4软件产品线的动态状态机建模8.5软件产品线的设计建模M1,M24讲授/讨论0作业9第九章第九章软件质量属性9.1可维护性9.2可修改性9.3可测试性9.4可追溯性9.5可扩展性9.6可复用性9.7性能9.8安全性9.9可用性M12讲授0作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1考勤随机点名、刷卡点名等5%2课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%3大作业1.本课程要求UML等软件开发工具建立软件架构模型，设计出解决实际问题的软件系统。并能够软件开发过程总结写出符合软件工程标准规范的设计文档、设计方案等。20%4期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对基于架构的软件开发相关基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有简答题、填空题、选择题、分析设计题等。70%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1考勤5%A.全勤B.缺勤2次以上C.缺勤4次以上D.缺勤6次以上2M1课堂表现25%3M1大作业50% A.项目系统基本功能+附加功能完成，项目存在创新，项目文档格式规范，内容组织结构合理B.项目系统基本功能完成，项目文档规范良好C.项目系统基本完成，项目文档不规范D.存在抄袭，项目系统未开发完成，项目文档未按时提交4M1期末考试20%5M2考勤5%A.全勤B.缺勤2次以上C.缺勤4次以上D.缺勤6次以上6M2课堂表现25%7M2大作业50%A.项目系统基本功能+附加功能完成，项目存在创新，项目文档格式规范，内容组织结构合理B.项目系统基本功能完成，项目文档规范良好C.项目系统基本完成，项目文档不规范D.存在抄袭，项目系统未开发完成，项目文档未按时提交8M2期末考试20%9M3课堂表现25%10M3考勤5%A.全勤B.缺勤2次以上C.缺勤4次以上D.缺勤6次以上11M3大作业20%A.项目系统基本功能+附加功能完成，项目存在创新，项目文档格式规范，内容组织结构合理B.项目系统基本功能完成，项目文档规范良好C.项目系统基本完成，项目文档不规范D