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教 案
课 程 名 称 计算机软件体系结构
教学目的与要求:
本课程的学习目的是为学生树立一个多层次结合的软件体系结构概念,从而为正确地分析和建立实际系统的体系结构奠定坚实的基础。通过本课程的学习,使学生理解软件体系结构的相关概念;掌握如何将复杂的软件系统划分为子系统,以及如何规范子系统的构成;掌握如何描述软件体系结构;掌握一些常见软件体系结构的应用环境及解决的问题,并能在实践中根据需要应用这些体系结构。
实验课的目的是让学生通过设计、验证来消化理论课的知识点,包括软件体系结构描述方法、软件体系结构描述语言和支持工具、基于体系结构的分布式应用重构等等。
教材及参考书目:
《软件体系结构原理、方法与实践》 张友生 编著 清华大学出版社.
考核方式及成绩计算方法:
第1章 软件体系结构概论
教学目的与要求:
了解软件危机的概念、产生以及表现。了解软件体系结构的定义、发展以及意义。掌握构件的概念和软件重用的概念及其思想。
授课类型(理论课、实验课、技法课、习题课等):理论课
教学方法与手段(讲授、讨论、指导、多媒体等):多媒体
教学重点:软件体系结构的概念
教学难点: 构件的概念和软件重用的概念及其思想
学时分配:2学时
教学内容及组织安排:
1.1 从软件危机谈起
1、软件危机的表现、 原因 2、如何克服软件危机
1.2 构件与软件重用
1、 构件模型及实现
构件的定义 : 构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件,是软件重用过程中可以明确辨识的系统;结构上,它是语义描述、通讯接口和实现代码的复合体。
2、 构件模型的三个主要流派
OMG(Object Management Group,对象管理集团)的CORBA(Common Object Request Broker Architecture,通用对象请求代理结构)Sun的EJB(Enterprise Java Bean)
Microsoft的DCOM(Distributed Component Object Model,分布式构件对象模型)。
◎ 青鸟构件模型
1、 构件获取
2、构件管理 构件描述 ,构件分类与组织,关键字分类法 ,刻面分类法
3、 构件重用
检索与提取构件、理解与评价构件、修改构件、 构件组装
1.3 体系结构的兴起和发展
软件体系结构的定义
I Dewayne Perry和A1exander Wo1f : 软件体系结构是具有一定形式的结构化元素,即构件的集合,包括处理构件、数据构件和连接构件。
处理构件负责对数据进行加工,数据构件是被加工的信息,连接构件把体系结构的不同部分组合连接起来。
II.Mary Shaw和David Garlan
软件体系结构是软件设计过程中的一个层次,这一层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。 体系结构问题包括总体组织和全局控制、通讯协议、同步、数据存取,给设计元素分配特定功能,设计元素的组织,规模和性能,在各设计方案间进行选择等。
软件体系结构处理算法与数据结构之上关于整体系统结构设计和描述方面的一些问题,如全局组织和全局控制结构、关于通讯、同步与数据存取的协议,设计构件功能定义,物理分布与合成,设计方案的选择、评估与实现等。
III Kruchten :
软件体系结构有四个角度,它们从不同方面对系统进行描述:概念角度描述系统的主要构件及它们之间的关系;模块角度包含功能分解与层次结构;运行角度描述了一个系统的动态结构;代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织。
IV Hayes Roth : 软件体系结构是一个抽象的系统规范,主要包括用其行为来描述的功能构件和构件之间的相互连接、接口和关系。
Ⅴ David Garlan 和 Dewne Perry: 软件体系结构是一个程序/系统各构件的结构、它们之间的相互关系以及进行设计的原则和随时间演化的指导方针。
Ⅵ Barry Boehm
软件体系结构包括一个软件和系统构件,互联及约束的集合;一个系统需求说明的集合;一个基本原理用以说明这一构件,互联和约束能够满足系统需求。
Ⅶ Bass,Ctements 和 Kazman
软件体系结构包括一个或一组软件构件、软件构件的外部的可见特性及其相互关系。其中,“软件外部的可见特性”是指软件构件提供的服务、性能、特性、错误处理、共享资源使用等。
Ⅷ 我们的定义
软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象,由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不仅指定了系统
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