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软件开发中的软件体系结构和设计研究和应用软件开发中的软件体系结构和设计研究和应用1. 引言软件体系结构和设计是软件开发过程中的重要环节，它们起着指导和规范开发过程、减少系统错误和故障的作用。
本文将介绍软件体系结构和设计的概念、研究内容和应用情况。
2. 软件体系结构软件体系结构是软件系统的整体结构和组件之间的关系，它包括了系统的组织方式、组件的职责和关系、系统的行为和性能特性等。
软件体系结构的设计需要考虑系统的可扩展性、灵活性、可维护性、可重用性等方面的要求。
常见的软件体系结构模式有分层结构、客户端-服务器结构、发布订阅结构等。
3. 软件设计软件设计是指根据软件功能和需求对软件进行分析、概念化、详细设计和建模的过程。
在软件设计阶段，开发人员需要确定系统的模块划分、接口设计、算法设计等。
良好的软件设计能够提高系统的可维护性、可理解性和可扩展性。
常用的软件设计方法有结构化设计、面向对象设计和面向服务设计。
4. 软件体系结构和设计的研究内容软件体系结构和设计的研究内容主要包括以下几个方面：(1) 组织和管理软件系统：研究如何将系统划分为若干模块，并定义模块之间的关系和接口。
(2) 软件体系结构模式：研究常用的软件体系结构模式，如面向对象、分布式、并行等，以及它们的特点和适用领域。
(3) 软件设计原则和方法：研究通用的软件设计原则和方法，如高内聚低耦合、单一职责原则、开闭原则等，以及如何根据具体需求选择合适的设计方法。
(4) 软件设计模式：研究常用的软件设计模式，如单例模式、工厂模式、观察者模式等，以及它们的应用场景和使用方法。
(5) 软件质量保证：研究如何通过软件体系结构和设计来保证系统的质量，包括性能、可靠性、安全性等方面的要求。
5. 软件体系结构和设计的应用情况软件体系结构和设计的研究成果在实际软件开发中得到了广泛应用。
它们对于大型软件系统的开发和维护起到了重要的指导作用。
比如，在分布式系统开发中，研究人员通过软件体系结构和设计的方法来解决系统的可扩展性、容错性等问题；在移动应用开发中，研究人员通过软件设计模式和原则来提高应用的用户体验和性能。
《软件工程》期末试卷（一）（满分100分）考试时间：120分钟（可根据具体情况适当调整）1.单项选择题（每题2分，共20分）（1）以下哪一项不属于软件工程三要素（）。
A.过程B. 方法C. 工具D. 计划（2）以下哪一项不属于软件管理过程（）。
A. ISO9000B. CMMC. IEEED. 软件企业文化（3）对安全性要求极高的开发方法是（）。
A. 面向过程的方法B. 面向对象的方法C. 面向数据的方法D. 形式化方法（4）在软件的生命周期中，位于需求分析和单元测试之间的是（）。
A.详细设计B. 集成测试C. 立项D. 维护（5）以下对于喷泉模型的说法正确的是（）。
A.需要分析结束后才开始设计B. 开发人员可以同步开发C. 不需要大量的开发人员D. 审核简单（6）软件设计的三层体系结构是（）。
A.表示、中间、数据B. 表示、客户、逻辑C. 表示、业务、逻辑D. 前端、表示、数据（7）活动图是（）。
A. 表达系统静态特性的图B. 展现数据之间转移的控制流C. 着重逻辑过程D. 一种分组机制（8）采用黑盒测试（）。
A. 低成本见效快B. 用户需求报告复杂C. 准备工作时间长D. 定位准确（9）动态模型不包括（）。
A. 状态模型B. 对象模型C. 交互模型D. 活动模型（10）用例之间的关系有（）。
A. 扩展关系、协助关系B. 异步关系、同步关系C. 顺序关系、结构关系D. 包含关系、扩展关系2.填空题（每题2分，共20分）（1）需求分析员参与客户需求调研，撰写________________。
（2）_______________是软件策划的核心、重点与难点。
（3）软件由程序、数据和______________组成。
（4）______________是软件设计的基础，______________是软件开发的核心。
（5）需求分析分为两个阶段，_______________阶段和需求规约阶段。
（6）对象图的组成元素包括对象和______________。
《软件工程》实验报告超市运营管理系统面向对象设计指导教师：班级：学生姓名：学号：完成日期：运城学院计算机科学与技术系1．概述 (1)2．系统结构设计 (1)3．模块及人机界面设计 (1)3.2 前台销售管理 (3)3.2 后台销售管理 (4)3.3 商品管理 (4)3.4 销售商品信息汇总管理 (5)4．数据设计 (5)4.1.超市管理系统包含的实体和属性： (5)4.2.实体之间的联系 (5)4.3.系统总E-R图 (5)4.4．数据库关系表 (6)5. 对象设计 (7)5.1 设计类的服务 (7)5.2 设计关联 (8)5.3 优化对象模型 (8)6. 总结 (9)1．概述面向对象设计就是将面向对象分析的问题域分析模型转换为符合成本和质量的求解域设计模型。
该阶段再划分为系统设计和对象设计。
系统设计确定实现系统的策略，进行系统架构设计、人机界面设计、数据设计和模块设计；对象设计确定设计模型中的类、关联、接口和现实服务的算法。
面向对象设计与面向对象分析是一个多次反复迭代的过程，二者界限模糊。
2．系统结构设计选课系统整体上采用Internet技术，客户端通过Web方式进行信息的发布和获取。
软件架构采用浏览器/服务器方式。
客户端采用JavaScript、Java等网络编程语言编写，其脚本程序简单易用、灵活性强，可以控制整个Web页面。
基于JavaScript的用户界面为用户所熟悉，因此，我们选择JavaScript来编写基于HTML的客户端应用程序，完成客户与服务器间的参数传递，在浏览器中解释执行。
设计时考虑访问权限，对不同权限级别显示相应的内容。
Web网络服务器向用户提供业务服务，应用服务器处理Web服务器转发的请求进行业务处理。
我们基于SQL Server 2005数据库平台搭建选课系统数据库。
本系统采用面向对象的三层体系结构，这种三层体系结果是在客户端与数据库之间加入了一个中间层，应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。
面向对象软件工程面向对象方法学的提出•结构化软件工程方法学•面向过程、以算法为核心、把数据和过程作为相对独立的部分•对早期只重视编程、不重视用户需求和开发过程,只重视代码、不重视文档来说,是一个巨大的进步•给软件产业带来了巨大的进步,部分缓解了软件危机•在许多中小型软件项目中获得了很大的成功•但是，它存在着明显的缺点•当把这种方法学应用于大型软件产品的开发时，似乎很少取得成功面向对象方法学概述•面向对象方法学的出发点和原则•尽可能模仿人类习惯的思维方式,使软件开发的方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决问题的方法与过程•面向对象方法的特点•与人类习惯的思维方法一致：按照人们习惯的思维方式建立模型，模拟客观世界•稳定性好：实体是相对稳定的，以对象为中心构建的软件系统必然是相对稳定的•可重用性好：对象类提供了比较理想的模块化机制和可重用机制•易于开发大型软件：把大型产品看作一系列本质上相互独立的小产品来处理•可维护性好：容易理解、容易修改、易于测试四个要点：对象+类+继承+通信•面向对象软件是由对象组成•软件中的任何元素都是对象•对象是把静态属性的数据和动态属性的操作封装在一起而形成的统一体•复杂对象由简单对象组成•把所有对象都划分成若干类•每个类都定义了一组数据和方法（即施加于对象的操作）；•按照子类与父类的关系，把若干个对象类组成一个层次结构的系统（即继承）；•对象彼此之间仅能通过传递消息相互联系（对象的私有信息都被封装在对象类中）。
Coad和Yourdon给出了一个定义：面向对象＝对象＋类＋继承＋通信基本概念（1）•类(Class)•是对具有相同属性和行为的一(多)个对象的描述•是一个支持继承的抽象数据类型•实例(Instance)•就是由某个特定的类所描述的一个具体的对象•消息(Message)•是要求某个对象执行类中所定义的某个操作的规格说明•其组成为:接收消息的对象、消息名和变元•方法(Method)•就是对象所能执行的操作(类中定义的服务)•属性(Attribute)•就是类中所定义的数据,是对客观世界实体所具有的性质的抽象基本概念（2）•封装•是把数据和实现操作的代码集中起来放在对象内部，不能从外部进行访问和修改。
软件工程比较结构化方法和面向对象一、引言软件工程是一门关注软件开发过程的学科，它涉及到软件开发的各个方面，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等。
在软件工程领域中，有两种主要的开发方法：比较结构化方法和面向对象方法。
本文将对这两种方法进行详细的比较和分析。
二、比较结构化方法1.概念结构化方法是一种基于模块化设计思想的软件开发方法。
它将一个大型系统划分为多个小模块，每个模块都有明确的输入和输出，并且通过调用其他模块来实现其功能。
2.特点（1）强调程序流程控制；（2）采用自顶向下或自底向上的设计方式；（3）使用层次结构图表示程序流程；（4）采用数据流图表示数据流动情况；（5）模块之间通过参数传递来交换信息。
3.优缺点①易于理解和维护；②适合大型系统开发；③能够提高程序可读性。
（2）缺点：①不够灵活，难以应对需求变更；②不支持复杂的数据类型；③容易出现模块间的耦合。
三、面向对象方法1.概念面向对象方法是一种基于对象思想的软件开发方法。
它将一个系统看作是由多个对象组成，每个对象都有自己的属性和方法，并且通过消息传递来实现对象之间的交互。
2.特点（1）强调数据抽象和封装；（2）采用自下而上的设计方式；（3）使用类图表示程序结构；（4）采用序列图表示消息传递过程；（5）支持继承和多态等高级特性。
3.优缺点①能够提高代码重用性；②支持动态绑定，具有更好的灵活性；③能够提高系统可扩展性。
（2）缺点：①易于出现类爆炸问题；②需要掌握较为复杂的概念和技术。
四、比较分析1.设计思想不同结构化方法注重程序流程控制，通过模块化设计来实现程序结构清晰、易于维护。
而面向对象方法则注重数据抽象和封装，通过对象之间的交互来实现程序功能。
2.设计方式不同结构化方法采用自顶向下或自底向上的设计方式，通过层次结构图和数据流图来表示程序结构和数据流动情况。
而面向对象方法则采用自下而上的设计方式，通过类图和序列图来表示程序结构和消息传递过程。
软件⼯程：结构化⽅法VS⾯向对象⽅法⼀、基本概念1、结构化⽅法 结构化⽅法是⼀种传统的软件开发⽅法，它是由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合⽽成的。
基本思想：把⼀个复杂问题的求解过程分阶段进⾏，⽽且这种分解是⾃顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在⼈们容易理解和处理的范围内。
2、⾯向对象⽅法 ⾯向对象⽅法是⼀种把⾯向对象的思想应⽤于软件开发过程中，指导开发活动的系统⽅法，简称OO，是建⽴在“对象”概念基础上的⽅法学。
对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客观实体有直接对应关系，⼀个对象类定义了具有相似性质的⼀组对象。
基本思想：尽可能模拟⼈类习惯的思维⽅式，使开发软件的⽅法与过程尽可能接近⼈类认识世界、解决问题的⽅法与过程, 也就是使描述问题的问题空间与实现解法的求解空间在结构上尽可能⼀致。
⼆、两者对⽐1、基本单位不同 结构化⽅法的基本单位是模块。
⾯向对象⽅法的基本单位是对象。
2、分析⽅法不同 结构化分析⽅法是⼀种⾯向数据流⽽基于功能分解的分析⽅法, 在该阶段主要通过采⽤数据流程图、编制数据字典等⼯具, 描述边界和数据处理过程的关系, ⼒求寻找功能及功能之间的说明。
⾯向对象分析是把对问题域和系统的认识理解, 正确地抽象为规范的对象( 包括类、继承层次) 和消息传递联系, 最终建⽴起问题域的简洁、精确、可理解的⾯向对象模型, 为后续的⾯向对象设计和⾯向对象编程提供指导。
⾯向对象分析通常建⽴三种模型: 对象模型、动态模型、功能模型。
其中, 对象模型描述了系统的静态结构，确定类的名称和类间的关系；动态模型表⽰瞬时的、⾏为化的系统的“ 控制”性质, 规定了对象模型中的对象的合法变化序列；功能模型表明了系统中数据之间的依赖关系, 以及有关数据的处理功能。
3、各⾃局限（1）结构化⽅法 i.不能直接反映问题域: 结构化分析⽅法以数据流为中⼼, 强调数据的流动及每⼀个处理过程, 不是以问题域中的各事物为基础, 打破了各事物的界限, 分析结果不能直接反映问题域, 容易隐蔽⼀些对问题域的理解偏差。
2023年10月自考试02333软件工程部分真题一、单项选择题1、结构化分析方法给出了一种能表达功能模型的工具是______。
A．HIPO图B．PAD图C．N-S图D．DFD图2、下列不属于创建一个系统的类图步骤是______。
A．模型化待建系统中的概念，形成类图中基本元素B．模型化待建系统中的各种关系，形成该系统的初始关系C．模型化系统中的接口，不需给出该系统的最终类图D．模型化逻辑数据库模式3、“与所规约的系统执行之间的偏差”是指______。
A．错误B．失效C．故障D．误差4、面向对象方法源于面向对象______。
A．分析B．设计C．建模语言D．编程语言5、《ISO/IEC软件生存周期过程12207-1995》标准按过程主体把软件生存周期过程分为基本过程、组织过程和______。
A．供应过程B．开发过程C．测试过程D．支持过程6、在常见的软件开发模型中，主要用于支持面向对象技术软件开发的是______。
A．喷泉模型B．螺旋模型C．增量模型D．瀑布模型7、下列不属于需求规约的基本性质是______。
A．可重复的B．重要性和稳定性程度C．完整的D．一致的8、下列不属于软件危机的主要表现是______。
A．软件生产效率低B．软件开发没有工具支持C．软件生产质量低D．软件开发缺乏可遵循的原理、原则、方法体系以及有效的管理9、RUP的分析类包括边界类、实体类和______。
A．子类B．控制类C．父类D．活动类10、软件结构化设计中，支持“自顶向下逐步求精”的详细设计，并且能够以一种结构化方式严格地控制从一个处理到另一个处理的转移，这个详细设计工具是______。
A．PAD图B．程序流程图C．DFD图D．N-S图11、需求规约的基本性质包括重要性和稳定性程度、一致的、完整的和______。
A．可修改的B．可复用的C．可测试的D．无歧义的12、下列可用于概念模型和软件模型的动态结构的是______。
A．类图B．对象图C．部署图D．用况图13、软件生存周期是指______。
