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高级系统架构设计师培训

杨朔

中科院软件所 架构师、项目经理

一直致力于软件工程的研究和实践,对国外的软件工程的理论和实践有透彻的理解和研究,每年软件所都将国外知名的软件工程知名认识邀请到所里,进行理论和实践的交流,对比国内外在软件工程上的异同,融合东西方软件研究的成果,在软件所的诸多项目中实践,大部分的项目是成功的,也有几个项目是失败,对于经验和教训的吸纳,在10多年的实践悟出了软件架构的真谛。

作为项目的主要成员和负责人参与并领导完成了多个大型复杂项目,具有丰富的项目管理经验。所参与实施和咨询的项目涉及建设工程、制造和IT领域。既通晓国际项目环境和管理模式,又熟悉中国企业的管理实践。在项目管理理论,方法工具和应用实践方面均具有高水平。持续6年代团队开发项目,目前团队分布在北京,上海、深圳、广州、天津,石家庄以及兰州,远程合作开发,团队规模165人,实现了跨地区的软件开发,历经了几十个软件项目的设计与开发。

一直致力于软件工程的研究和实践,对国外的软件工程的理论和实践有透彻的理解和研究,每年软件所都将国外知名的软件工程知名认识邀请到所里,进行理论和实践的交流,对比国内外在软件工程上的异同,融合东西方软件研究的成果,在软件所的诸多项目中实践,大部分的项目是成功的,也有几个项目是失败,对于经验和教训的吸纳,在10多年的实践悟出了软件架构的真谛。 作为项目的主要成员和负责人参与并领导完成了多个大型复杂项目,具有丰富的项目管理经验。所参与实施和咨询的项目涉及建设工程、制造和IT领域。既通晓国际项目环境和管理模式,又熟悉中国企业的管理实践。在项目管理理论,方法工具和应用实践方面均具有高水平。持续6年代团队开发项目,目前团队分布在北京,上海、深圳、广州、天津,石家庄以及兰州,远程合作开发,团队规模165人,实现了跨地区的软件开发,历经了几十个软件项目的设计与开发。

课程费用

5800.00 /人

课程时长

2

成为教练

课程简介

本课程将对软件生命周期与软件架构进行介绍,重点讲述面向对象程序设计原则与模式及方法论、用UML辅助系统分析与设计、借鉴RUP的设计过程、设计模式与软件设计思想、架构设计实践等要点,并结合软件架构设计案例进行进一步分析

目标收益

培训对象

课程大纲

软件生命周期与软件
架构介绍
软件架构介绍
IT行业的人才结构与软件架构师的定位
软件架构师应掌握的知识体系
软件架构设计的特点、层次、分类
软件架构的主要理论、方向和趋势
软件工厂,实现软件开发的产业化
软件生命周期进程模型介绍
RUP与XP
Agile与CMMI
MSF
技术架构视图─面向对象程序设计原则与模式及方法论 衡量软件系统质量的标准
软件系统开始变坏的表现:硬化、脆弱、绑死、胶着。
软件系统关键的质量特性:正确性、健壮性、可扩展性、可复用性、兼容、可移植性、高效性、timeliness、economy and functionality
面向对象设计的基本原则
类的设计原则:
开闭原则、依赖倒置原则、Liskov替换原则、单一职责原则、接口分离原则、组合复用原则、所知最少原则
例:会议管理系统等、API函数的启示等
包内聚原则:发布与复用等价原则、共同封闭原则、共同复用原则
包耦合原则:无循环的依赖原则、稳定的依赖原则、稳定的抽象
用GRASP模式指导架构设计
GRASP架构模式:
信息专家、创建者、高内聚、低耦合、控制者、多态、间接、纯虚构、保护变化

典型案例分析:
违反信息专家模式案例分析
应用信息专家模式案例分析
应用GRASP模式精化架构设计案例分析
软件架构设计的关键因素
什么是架构, 它和系统是如何关联的。
如何获得可维护性、可扩展性、可重用性、互操作性等。
在系统中如何组织组件(Component) 。
如何组织组件(Component)的内部。
如何保持平台相关的细节和应用的分离。
如何应用封装(encapsulation)、抽象(abstraction)和委派(delegation)的原则。
如何应用设计模式来实现好的结构。
案例分析
模板容器、Movie查询等
用UML辅助系统分析与设计 UML中的常见疑难问题辨析
用例图
- 参与者建模中的常见问题
- 用例建模中的常见问题
- UaseCase的本质讨论

类设计
- UML中关系的辨析: 依赖关系、关联关系辨析;聚合,组合辨析

类设计中的常见问题:
- 一些常见但易混淆的类关系图;
- 熟悉类的自关联形式;使用关联类;
- 一些易混淆的重数表示方法
- 建模为对象与建模为属性 / 建模为方法与建模为对象的辨析。

其它辨析
- 包与组件
- 扩展基类与覆盖基类等;自关联、关联多重性、关联角色名辨析
- 消除多重继承的常用手段
借鉴RUP的设计过程 借鉴RUP的设计过程
全局分析:
选用架构模式;识别关键抽象;标识分析机制;常见的分析机制

局部分析:
提取分析类:
分析类的类型划分:边界类、实体类、控制类,分析类在模型中的位置,边界类的复用,控制类的变通。
分析动态场景:
消息与责任;事件序列在边界、实体及控制类间的原则;控制类在交互图中的表现特征;交互图的正确性。
整理分析类:
分析类的责任和关联关系;动态与静态的关系;确定类的责任;设计类和子系统接口。
设计模式与软件设计思想 GOF设计模式
- 使用GOF设计模式,借鉴前人的经验。
- 分析创建型模式:
- 单例模式(Singleton)、工厂模式、抽象工厂模式(Abstractfactory)
- 分析结构型模式:
- 桥梁模式(Bridge)、装饰模式(Decorator)、适配器模式(Adapter)、代理模式(Proxy)、组合模式(Composite)
- 分析行为型模式:
- 命令模式(Command )、观察者模式(Observer)、状态模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(Template Method)、访问者模式(Template Method)
设计模式深入讨论
- 设计模式的本质:
- 隔离变化点;间接;透明;局部双向依赖;逻辑与功能;用接口抹平差异、延迟调用。
- 模式的推演:
- 掌握模式的本质,而非形式。
- 设计模式的高级运用:
- 高手的选择;神似而非形似;一切以工程实际为标准;可以牺牲掉的特征;简化的模式;防止滥用;自创的模式。
常用的软件架构风格及适用情况分析
- 系统软件
- 分层(Layer)、管道和过滤器(Pipes and Filters)、黑板(Blackboard)
- 分布式软件
- 经纪人(Broker) 、客户/服务器(Client/Server)、点对点(Peer to Peer)
- 交互软件
模型-视图-控制器(Model-View-Controller)、显示-抽象-控制(Presentation-Abstraction-COntrol)
SOA的设计思想
- SOA的概念
- SOA的设计目标
异构性Heterogeneity;可伸缩性Scalability;适用性Availability;分布式Distribution; .机动性Flexibility;可见性
典型案例分析
媒体显示、数据采集系统、编辑器、文件解析器。
架构设计实践 静态设计
- 按层+高内聚低耦合的原则进行模块划分
高内聚原则;按功能分解;按业务进行分解;以数据转换为中心分解;实际运用中的折中。
- 划分层次
- 将模块划入对应的层;分层与分区;逻辑模块与实体组件的对应关系。
- 为模块进行职责分配
隔离关注面:低耦合原则;适当采用设计模式;
用设计模式优化核心结构:经典模式运用:
用桥接模式作为中心骨架。
用桥接模式作为中心骨架。
用工厂模式进行组装。
用命令模式处理事务。
模块结构的常见形式
容器模块 + 控制者 + 功能模块 + 临时构建的小类;单例模式;命令模式。
核心模块的接口设计。
外观模式;适配器模式;代理模式;中介者模式。
其它形式的的模块结构:变换型模块结构;事务型模块结构。
模块间的通信及耦合设计
- 组件式编程。
- 通讯机制:
- 观察者模式;本地SDK;轮训。
- 解耦:
- 针对接口编程;增加间接模块;依赖注入。
- 设计数据层
数据结构选用的设计;数据访问层的设计
动态设计
- 抽象与统一不同的因素
根据业务寻找关键因素;统一到复杂的情况。
- 常用的流程抽象手段:
依赖注入 / 控制反转;表格法;配置文件。
- 逻辑控制:
控制者模式;信息专家模式。
- 消息通知机制 MVC模式;观察者模式;责任链模式;中介者模式。
模块调整
- 调整模块等级。
适当封装;把属性提升为类;将类降为属性;将类提升为组件。
- 用设计模式优化设计
在主体的框架上进行调整:访问者模式;装饰模式。
- 编码时构建适当的动态临时类。
命令模式;事务处理类型。
- 效率的优化 效率与结构的折中:优化效率的3步骤。
软件架构设计案例分析 综合架构案例剖析
- 商店POS系统架构设计
- 薪酬系统架构设计
- 仓库管理系统架构设计
实战典型案例分析(以实际项目案例为背景)
- 需求分析、领域建模:零售店销售系统
- 设计模式的综合运用:Dvc文件分析系统
- 架构分析:互联网商品数据分析系统
- 综合案例分析:图像处理系统 基于搜索的二次开发系统
软件生命周期与软件
架构介绍
软件架构介绍
IT行业的人才结构与软件架构师的定位
软件架构师应掌握的知识体系
软件架构设计的特点、层次、分类
软件架构的主要理论、方向和趋势
软件工厂,实现软件开发的产业化
软件生命周期进程模型介绍
RUP与XP
Agile与CMMI
MSF
技术架构视图─面向对象程序设计原则与模式及方法论
衡量软件系统质量的标准
软件系统开始变坏的表现:硬化、脆弱、绑死、胶着。
软件系统关键的质量特性:正确性、健壮性、可扩展性、可复用性、兼容、可移植性、高效性、timeliness、economy and functionality
面向对象设计的基本原则
类的设计原则:
开闭原则、依赖倒置原则、Liskov替换原则、单一职责原则、接口分离原则、组合复用原则、所知最少原则
例:会议管理系统等、API函数的启示等
包内聚原则:发布与复用等价原则、共同封闭原则、共同复用原则
包耦合原则:无循环的依赖原则、稳定的依赖原则、稳定的抽象
用GRASP模式指导架构设计
GRASP架构模式:
信息专家、创建者、高内聚、低耦合、控制者、多态、间接、纯虚构、保护变化

典型案例分析:
违反信息专家模式案例分析
应用信息专家模式案例分析
应用GRASP模式精化架构设计案例分析
软件架构设计的关键因素
什么是架构, 它和系统是如何关联的。
如何获得可维护性、可扩展性、可重用性、互操作性等。
在系统中如何组织组件(Component) 。
如何组织组件(Component)的内部。
如何保持平台相关的细节和应用的分离。
如何应用封装(encapsulation)、抽象(abstraction)和委派(delegation)的原则。
如何应用设计模式来实现好的结构。
案例分析
模板容器、Movie查询等
用UML辅助系统分析与设计
UML中的常见疑难问题辨析
用例图
- 参与者建模中的常见问题
- 用例建模中的常见问题
- UaseCase的本质讨论

类设计
- UML中关系的辨析: 依赖关系、关联关系辨析;聚合,组合辨析

类设计中的常见问题:
- 一些常见但易混淆的类关系图;
- 熟悉类的自关联形式;使用关联类;
- 一些易混淆的重数表示方法
- 建模为对象与建模为属性 / 建模为方法与建模为对象的辨析。

其它辨析
- 包与组件
- 扩展基类与覆盖基类等;自关联、关联多重性、关联角色名辨析
- 消除多重继承的常用手段
借鉴RUP的设计过程
借鉴RUP的设计过程
全局分析:
选用架构模式;识别关键抽象;标识分析机制;常见的分析机制

局部分析:
提取分析类:
分析类的类型划分:边界类、实体类、控制类,分析类在模型中的位置,边界类的复用,控制类的变通。
分析动态场景:
消息与责任;事件序列在边界、实体及控制类间的原则;控制类在交互图中的表现特征;交互图的正确性。
整理分析类:
分析类的责任和关联关系;动态与静态的关系;确定类的责任;设计类和子系统接口。
设计模式与软件设计思想
GOF设计模式
- 使用GOF设计模式,借鉴前人的经验。
- 分析创建型模式:
- 单例模式(Singleton)、工厂模式、抽象工厂模式(Abstractfactory)
- 分析结构型模式:
- 桥梁模式(Bridge)、装饰模式(Decorator)、适配器模式(Adapter)、代理模式(Proxy)、组合模式(Composite)
- 分析行为型模式:
- 命令模式(Command )、观察者模式(Observer)、状态模式(State)、策略模式(Strategy)、模板方法模式(Template Method)、访问者模式(Template Method)
设计模式深入讨论
- 设计模式的本质:
- 隔离变化点;间接;透明;局部双向依赖;逻辑与功能;用接口抹平差异、延迟调用。
- 模式的推演:
- 掌握模式的本质,而非形式。
- 设计模式的高级运用:
- 高手的选择;神似而非形似;一切以工程实际为标准;可以牺牲掉的特征;简化的模式;防止滥用;自创的模式。
常用的软件架构风格及适用情况分析
- 系统软件
- 分层(Layer)、管道和过滤器(Pipes and Filters)、黑板(Blackboard)
- 分布式软件
- 经纪人(Broker) 、客户/服务器(Client/Server)、点对点(Peer to Peer)
- 交互软件
模型-视图-控制器(Model-View-Controller)、显示-抽象-控制(Presentation-Abstraction-COntrol)
SOA的设计思想
- SOA的概念
- SOA的设计目标
异构性Heterogeneity;可伸缩性Scalability;适用性Availability;分布式Distribution; .机动性Flexibility;可见性
典型案例分析
媒体显示、数据采集系统、编辑器、文件解析器。
架构设计实践
静态设计
- 按层+高内聚低耦合的原则进行模块划分
高内聚原则;按功能分解;按业务进行分解;以数据转换为中心分解;实际运用中的折中。
- 划分层次
- 将模块划入对应的层;分层与分区;逻辑模块与实体组件的对应关系。
- 为模块进行职责分配
隔离关注面:低耦合原则;适当采用设计模式;
用设计模式优化核心结构:经典模式运用:
用桥接模式作为中心骨架。
用桥接模式作为中心骨架。
用工厂模式进行组装。
用命令模式处理事务。
模块结构的常见形式
容器模块 + 控制者 + 功能模块 + 临时构建的小类;单例模式;命令模式。
核心模块的接口设计。
外观模式;适配器模式;代理模式;中介者模式。
其它形式的的模块结构:变换型模块结构;事务型模块结构。
模块间的通信及耦合设计
- 组件式编程。
- 通讯机制:
- 观察者模式;本地SDK;轮训。
- 解耦:
- 针对接口编程;增加间接模块;依赖注入。
- 设计数据层
数据结构选用的设计;数据访问层的设计
动态设计
- 抽象与统一不同的因素
根据业务寻找关键因素;统一到复杂的情况。
- 常用的流程抽象手段:
依赖注入 / 控制反转;表格法;配置文件。
- 逻辑控制:
控制者模式;信息专家模式。
- 消息通知机制 MVC模式;观察者模式;责任链模式;中介者模式。
模块调整
- 调整模块等级。
适当封装;把属性提升为类;将类降为属性;将类提升为组件。
- 用设计模式优化设计
在主体的框架上进行调整:访问者模式;装饰模式。
- 编码时构建适当的动态临时类。
命令模式;事务处理类型。
- 效率的优化 效率与结构的折中:优化效率的3步骤。
软件架构设计案例分析
综合架构案例剖析
- 商店POS系统架构设计
- 薪酬系统架构设计
- 仓库管理系统架构设计
实战典型案例分析(以实际项目案例为背景)
- 需求分析、领域建模:零售店销售系统
- 设计模式的综合运用:Dvc文件分析系统
- 架构分析:互联网商品数据分析系统
- 综合案例分析:图像处理系统 基于搜索的二次开发系统

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