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第1章 概述 1

1.1 软件工程知识体系 1

1.1.1 软件设计基础 2

1.1.2 软件设计关键问题 3

1.1.3 软件设计质量分析与评估 3

1.1.4 软件设计符号 4

1.1.5 软件设计策略与方法 5

1.2 软件复用 5

1.2.1 软件复用标准 6

1.2.2 组件复用的含义和分类 6

1.2.3 主流的组件复用技术 8

1.3 软件体系结构概述 8

1.3.1 软件体系结构的概念 9

1.3.2 软件体系结构的主题描述 9

1.3.3 建筑风格的启示 10

1.4 软件系统架构师 11

1.4.1 角色描述 11

1.4.2 能力要求 12

1.4.3 主要工作任务 13

习题 13

第2章 经典软件体系结构风格 16

2.1 调用—返回风格 17

2.1.1 主程序—子程序风格 17

2.1.2 面向对象系统风格 18

2.2 数据流风格 19

2.2.1 顺序批处理风格 19

2.2.2 管道—过滤器风格 20

2.2.3 反馈控制风格 21

2.3 层次系统 22

2.4 仓库风格和黑板风格 23

2.5 C2风格 25

2.6 基于事件的隐式调用风格 26

2.7 解释器风格 27

2.8 MVC风格 28

2.8.1 MVC的含义 28

2.8.2 基于Struts的MVC模型 29

2.8.3 基于ASP.NET的MVC模型 31

2.9 案例分析 33

2.9.1 KWIC介绍 33

2.9.2 KWIC软件体系结构设计方案 34

习题 37

第3章 软件体系结构建模 42

3.1 软件体系结构的描述方法 42

3.1.1 架构描述标准介绍 42

3.1.2 软件体系结构的描述 43

3.1.3 “4＋1”视图模型 45

3.2 统一建模语言UML 46

3.2.1 UML概述 46

3.2.2 UML 2.5的结构建模 49

3.2.3 UML 2.5的行为建模 53

3.3 软件体系结构建模工具 56

3.3.1 ArchStudio系统及其应用 56

3.3.2 AcmeStudio系统及其应用 59

习题 60

第4章 软件设计模式 62

4.1 软件设计模式概述 62

4.1.1 软件设计模式的分类 62

4.1.2 面向对象设计模式的分类 63

4.2 面向对象的软件设计原则 64

4.2.1 单一职责原则 64

4.2.2 开放封闭原则（OCP原则） 65

4.2.3 里氏代换原则 67

4.2.4 依赖倒转原则（DIP原则） 67

4.2.5 接口分离原则（ISP原则） 68

4.2.6 合成复用原则 70

4.2.7 迪米特法则（Law of Demeter） 70

4.2.8 命名空间的设计原则 71

4.3 面向对象的设计模式示例 71

4.3.1 原型模式 72

4.3.2 简单工厂模式 74

4.3.3 工厂方法模式 78

4.3.4 抽象工厂模式 81

习题 86

第5章 软件设计的关键问题 90

5.1 软件设计的并发性 91

5.1.1 软件并发性设计 91

5.1.2 数据库的并发控制 92

5.2 软件可靠性设计 92

5.2.1 软件避错设计 93

5.2.2 软件查错设计 94

5.2.3 软件改错设计 94

5.2.4 软件容错设计 95

5.2.5 软件可靠性分析 96

5.3 数据持久化问题 97

5.3.1 Java的持久化技术 97

5.3.2 网站设计的持久化技术 98

5.4 组件与中间件技术 100

5.4.1 组件与中间件概述 101

5.4.2 EJB 103

5.4.3 微软的NET框架 104

5.5 软件安全设计 106

5.5.1 软件安全的基本概念 106

5.5.2 网络安全体系 107

5.5.3 数据库的安全设计 108

习题 109

第6章 客户机—服务器软件架构设计 117

6.1 概述 117

6.2 两层C/S体系结构风格 119

6.2.1 工作原理 119

6.2.2 两层C/S架构的程序实例 121

6.3 三层C/S体系结构风格 129

6.3.1 三层C/S体系结构描述 129

6.3.2 三层C/S体系结构的功能划分 130

6.3.3 三层C/S体系结构的系统配置方案 131

6.4 B/S体系结构风格 132

6.5 C/S与B/S混合软件体系结构 134

6.5.1 混合结构的类型 134

6.5.2 混合结构的应用实例 136

习题 136

第7章 数据集成系统设计 138

7.1 数据集成概述 138

7.1.1 数据集成的原理 138

7.1.2 数据集成系统特点 139

7.1.3 企业数据集成类型 141

7.1.4 数据集成技术的发展历程 142

7.2 数据集成的系统架构 143

7.2.1 数据联邦 144

7.2.2 数据仓库 145

7.2.3 中间件 146

7.2.4 基于Web Service的数据集成方法 148

7.3 面向服务的体系结构 148

7.3.1 SOA的架构与特征 149

7.3.2 Web服务的工作原理 150

7.4 ESB 151

7.4.1 ESB概述 152

7.4.2 整合方法 153

7.4.3 ESB平台 155

习题 157

第8章 云计算与大数据系统体系结构 161

8.1 云计算概述 161

8.1.1 云计算的含义 161

8.1.2 云服务的模式与部署 163

8.1.3 云计算系统分类 164

8.2 云计算体系结构 165

8.2.1 技术结构 165

8.2.2 云计算的逻辑结构 166

8.3 OpenStack云平台架构 167

8.3.1 OpenStack的服务层次 167

8.3.2 OpenStack的软件架构 167

8.3.3 OpenStack的系统架构 171

8.4 Hadoop系统 172

8.4.1 Hadoop系统的体系结构 172

8.4.2 Map Reduce编程模型 175

8.5 其他分布式处理系统 178

8.5.1 Spark系统架构 178

8.5.2 Spark Streaming 179

8.5.3 Storm系统的架构 180

8.6 云计算仿真工具CloudSim 181

8.6.1 CloudSim平台的体系结构 181

8.6.2 CloudSim的技术实现 183

8.6.3 CloudSim的使用要点 184

8.6.4 CloudSim使用示例 185

习题 187

第9章 软件设计的质量分析与评价 189

9.1 软件质量模型 189

9.1.1 McCall质量度量模型 189

9.1.2 软件质量模型国际标准 191

9.2 软件设计的评估 194

9.2.1 软件设计评审 195

9.2.2 场景描述 196

9.3 基于场景的软件体系结构评估方法 197

9.3.1 SAAM体系结构分析方法 197

9.3.2 ATAM体系结构分析方法 199

9.4 基于度量的软件体系结构评估方法 202

习题 203

参考文献 206