《微服务体系架构》教学大纲

《微服务体系架构》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：08150951课程性质：专业选修课学分：3学分学时：48学时（理论24学时，实验24学时）先修课程：NoSQL数据库技术、企业框架开发技术后续课程：无适用专业：软件工程开课单位：计算机科学与技术学院一、课程说明《微服务体系架构》课程是软件工程专业的一门专业选修课程。它的概念性和实践性都很强。学生通过本课程的学习，能够掌握SpringBoot微服务的持久化、缓存、缓存同步、队列等内容，培养学生观察问题、分析问题、解决问题和实际动手能力，通过学习微服务的基本概念、原理、基本方法等知识，为将来参与实际项目的开发奠定坚实的基础，适应计算机软件开发不断发展的需要。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：了解微服务架构下的开发流程和要求。掌握如何进行微服务项目的需求分析、系统设计、开发、测试和部署。通过实践案例，学生将掌握微服务项目的拆分与通信、数据管理、安全等方面的要求。具备在实际项目中进行微服务开发的能力。课程目标2：能够应用微服务架构设计实际领域的解决方案。理解国家标准和行业规范。掌握微服务技术的基本理论和核心知识，并了解如何将微服务架构应用于不同领域，能够将微服务架构与实际业务场景相结合，为解决实际问题提供创新的、高效的解决方案。课程目标3：掌握团队合作开发方法，增强团队意识，应用微服务技术，进行团队合作开发。掌握如何协同设计、开发、测试和部署微服务，通过分工合作、沟通协调，实现高效的软件开发。同时，了解微服务架构在多个领域的应用，为实际项目开发提供灵活的解决方案。通过团队项目，掌握团队协作、解决问题的能力，为未来的工作和技术发展做好准备。三、课程目标与毕业要求《微服务体系架构》课程教学目标对软件工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度3.设计/开发解决方案3.2能够对特定应用问题进行建模，设计解决方案，并按照规范进行软件工程开发。课程目标2：能够应用微服务架构设计实际领域的解决方案。理解国家标准和行业规范。掌握微服务技术的基本理论和核心知识，并了解如何将微服务架构应用于不同领域，能够将微服务架构与实际业务场景相结合，为解决实际问题提供创新的、高效的解决方案。H5.使用现代工具5.2能够针对不同的工程需求，开发、选择与使用相应的技术、资源与工具，对软硬件系统进行分析、设计、开发、测试与维护。课程目标1：了解微服务架构下的开发流程和要求。掌握如何进行微服务项目的需求分析、系统设计、开发、测试和部署。通过实践案例，学生将掌握微服务项目的拆分与通信、数据管理、安全等方面的要求。具备在实际项目中进行微服务开发的能力。H9.个人和团队9.1理解团队合作的重要性，在共同完成软件工程系统设计与实现的团队合作中，能够完成个体、团队成员或负责人的任务和职责。课程目标3：掌握团队合作开发方法，增强团队意识，应用微服务技术，进行团队合作开发。掌握如何协同设计、开发、测试和部署微服务，通过分工合作、沟通协调，实现高效的软件开发。同时，了解微服务架构在多个领域的应用，为实际项目开发提供灵活的解决方案。通过团队项目，掌握团队协作、解决问题的能力，为未来的工作和技术发展做好准备。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.微服务分布式架构设计原理1.1理解SpringBoot微服务的定义和特点1.2掌握微服务配置权重教学要求：使学生掌握SpringBoot微服务的定义和特点，了解微服务应用场景，完成微服务环境配置与权重配置。重点：微服务特点与应用场景。难点：掌握微服务配置权重。221、22.分布式的注册中心2.1注册中心的基本概念2.2Eureka与Consul的区别与应用2.3掌握微服务启动类的注册2.4SpringCloud操作Consul的K/V存储教学要求：使学生掌握注册中心的基本概念、掌握Eureka与Consul的区别、完成微服务启动类的注册、能够应用SpringCloud操作Consul的K/V存储。重点：掌握微服务启动类的注册。难点：SpringCloud操作Consul的K/V存储。441、23.分布式的通信、负载均衡3.1分布式通信的基本概念3.2微服务集成Swagger3.3掌握Feign的拦截器的配置3.4负载均衡的基本原理3.5Ribbon的负载均衡策略配置教学要求：使学生掌握分布式通信的基本概念、掌握微服务集成Swagger的方法、掌握Feign的拦截器的配置，理解负载均衡的基本原理、理解并完成Ribbon的负载均衡策略配置。重点：理解分布式通信的基本概念。难点：负载均衡的基本原理，Ribbon的负载均衡策略配置。662、34.持久化数据源、事务4.1微服务整合持久化数据源4.2注解@Transactional的原理与应用教学要求：使学生理解微服务架构中持久化数据源的重要性及作用，包括数据的存储、访问和管理，掌握不同类型的数据库（如关系型、NoSQL等）整合到微服务中的方法和技巧，掌握注解@Transactional的原理，理解其在方法上的应用方式以及对事务的影响。重点：微服务整合持久化数据源方法。难点：掌握注解@Transactional的原理与应用。661、2、35.微服务的缓存与分布式的消息5.1SpringDataRedis基本使用5.2掌握微服务整合SpringDataRedis增删改查5.3分布式使用Redis实现消息通信5.4SpringCache与SpringDataRedis的原理与区别教学要求：使学生掌握SpringDataRedis作为缓存解决方案的基本概念和用法，能够在微服务中实现与SpringDataRedis的交互，进行数据操作和读取，能够使用Redis作为消息队列，实现微服务之间的异步通信。重点：掌握微服务整合SpringDataRedis增删改查，分布式使用Redis实现消息通信难点：分布式使用Redis实现消息通。661、2、3合计24242.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.2D游戏设计实验内容：要求学习者能够按照Unity3D引擎按照实验需求完成2D游戏场景搭建、游戏角色物理特征与游戏逻辑。实验要求：重点注意在实现过程中的游戏逻辑的视线与游戏角色的场景设计。81、2、32.3D游戏设计实验内容：要求学习者能够按照Unity3D引擎按照实验需求完成3D游戏场景搭建、游戏角色物理特征与游戏逻辑、障碍物生成、动画设计等内容。实验要求：重点注意在实现过程中的游戏逻辑的视线与游戏角色的场景设计。161、2、3合计24五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解微服务技术栈，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识。六、课程资源1.推荐教材：（1）张方兴.微服务分布式架构基础与实战：基于SpringBoot+SpringCloud[M].北京:电子工业出版社,2020.03.2.参考书：（1）王新强.微服务SpringBoot实战[M].天津:天津大学出版社,2021.05。（2）陆泽西.SpringCloud开发实战[M].北京:电子工业出版,2021.01.（3）姜桥.微服务项目实战派[M].北京:电子工业出版社,2022.07.3.期刊：（1）李书洋,李紫鹏,韩小亮等.基于微服务架构的知识工程系统设计[J].信息技术与信息化,2022,(11):75-78.（2）方阿丽.微服务框架技术及应用研究[J].电脑编程技巧与维护,2021,(11):53-55.（3）肖航,陈琼.数据服务平台微服务化的探索与实践[J].中国报业,2020,(19):24-26.（4）YinK,DuQ,QiuJ.Analyseresiliencerisksinmicroservicearchitecturesystemswithcausalitysearchandinferencealgorithms[J].InternationalJournalofWebandGridServices,2020,16(2).（5）李春阳,刘迪,崔蔚等.基于微服务架构的统一应用开发平台[J].计算机系统应用,2017,26(04):43-48.4.网络资源：（1）spring官方.spring官网.[EB/OL].(2020-01-01)[2022-09-01]https://www.spring.io.（2）廖雪峰．廖雪峰的官方网站[EB/OL].(2019-01-01)[2022-09-01]/.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）主要考核学生学习纪律和答疑情况。（2）教师根据课堂整体表现情况评分。√√√433实验25（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√889作业15（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√663期末考核50（1）采用原创作品大作业的方式。（2）将大作业的成绩作为期末考核成绩。√√√201515合计：100分383230八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验报告、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末大作业和过程性考核成绩组成。其中：期末大作业为100分（权重50%）；课堂表现、实验报告、作业等过程性考核成绩为100分（权重50%）；过程性考核和期末考核分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现20笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。作业30作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%。不交作业4次以内，准确率大于60%。不交作业5次以