软件体系结构大作业

软件设计模式与软件体系结构实验报告《软件体系结构》大作业（1）学院：软件学院课程名称：软件体系结构专业班级：学生姓名：学号：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：年月日评分表1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。

小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式，并一起完成代码编写。

另外，组长负责文档制作。

2、评分表作业正文需要包括以下内容：1、作业题目内容的详细描述。

2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。

3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其它图，也一并画出。

4、完成本题目所设计的程序代码。

5、程序运行的典型界面截图1、作业题目内容的详细描述。

【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。

现在需要扩展例2.3的设计图，添加一个名为LuxuryCarInsurance 的类，而且需要编写此类和其它需要添加的类的代码，详细要求参见光盘的相应作业部分。

【作业 2.1-1】在例 2.4中，设计而且实现了豪华（Super）和中等（Medium）别墅（House）与公寓（Condo）的查询。

要求在该设计的基础上，增加一个新的类SemiDetacher（半独立式楼宇），而且编写代码，实现相应的查询功能，详细要求参见光盘的相应作业部分。

2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。

【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其它图，也一并画出。

【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式。

《软件体系结构》大作业要求一、课程性质与目的通过本课程学习，旨在达到以下目标：1帮助学生掌握需求分析的流程、方法以及技巧；2帮助学生了解软件体系结构的基本概念，初步掌握中大型软件系统构架的分析与设计方法；3使学生了解构建系统的目的是为了满足组织的需求，认识软件行业和开发组织在系统设计及其最终成败所起的作用，提高软件设计的基本素养；4使学生了解常用软件设计模式的使用场景，解决方案；5引导学生认识系统的性能、可用性、安全性等质量属性都是受软件构架制约的，或者说这些属性的实现影响着设计师的设计选择；二、设计内容下面题目将作为实习题贯穿需求分析和软件体系结构设计部分，以1人为一组，任选其中一个问题。

采用适当的需求分析方法获取初步需求，题目选择如下：问题A. 图书馆管理(R.A.Kemmerer)一个小型图书馆管理系统，需完成以下工作:1.借书，还书；2.在图书馆中增加/删除一本书；3.按照作者名或专业领域检索一批书；4.找出被某位读者借出的一批书；5.找出最近借走某本图书的读者.该系统有两类用户:图书管理员与普通读者.功能4可供普通读者查找他们自己借出的书目.功能1，2，5只供图书管理员使用.该系统必须满足以下限制:1.馆中所有未借出的书籍能够供读者随时借阅.2.在同一时刻，一本书不能既被借出，又可供借阅.3.一个读者一次借出的书籍数目不能超过预定值.问题B. 保温系统(S.White)如果主开关置于”加热”状态，保温系统的控制器负责开关锅炉，监视锅炉系统的燃油流量和燃烧状态，进而调节进入房间的热量流.当室内温度降至(T r－2)0C以下，控制器启动锅炉.这里，T r是用户设置的理想室温.锅炉启动过程如下:1.控制器向锅炉的马达发信号.2.控制器监视马达速度.马达达到正常操作速度时，启动点火并打开油阀.3.控制器监视水温，一旦水温达到预定值，发信号打开水流循环阀.热水开始在室内循环.4.如果发生异常情况，燃油流量指示器和光感器向控制器发信号.此时控制器发信号关闭系统.5.一旦室内温度达到(T r +2)0C，控制器首先关闭油阀，延迟5s后关闭锅炉马达.系统必须满足以下限制:1.锅炉停机后重启必须延迟5min.2.在主开关关闭或油阀关闭5s内应指示锅炉停机.问题C. 字符串格式化(i)给定非负整数MAXPOS和包含空格与换行作为分隔符的字符集.对字符串S，称两分隔符之间或分隔符到S的结尾处的非空字符串为字.程序以有穷字符串为输入，输出满足以下条件的字符串:1.如果输入串包含长度为MAXPOS+1的字，则输出串为一空格.2.如果输入串的任何MAXPOS+1个相邻字符至少含有一个分隔符，则:2-1 输入串的所有字以相同的次序出现在输出串中；并且，输出串不含有未在输入串中出现的字；2-2 此外，输出串满足以下限制:2-2-1 输出串中不出现前导和后导分隔符，也不出现相邻的分隔符.2-2-2 任何MAXPOS+1个相邻字符中含有一个换行符；2-2-3 对于输出串中的任意子串S，如果:(1) S的长度不超过MAXPOS；(2) S是输出串的首部，或S的前一字符是换行符；(3) S是输出串的尾部，或S的后一字符是空格符.那么，S中不包含换行符.问题D. 电梯问题(N.Davb)在M层的建筑物内安装N个电梯.电梯问题是指这些电梯的逻辑控制问题:1.每个电梯有一些按钮，每个按钮对应一个楼层.当按下按钮后，按钮灯亮，并指出电梯开往相应的楼层.当电梯到达该楼层后，按钮灯熄灭。

第一章:1•根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。

以下几个原因导致：（1）软件自身特点（2）开发人员的弱点（3）用户需求不明（4）缺乏正确理论指导（5）开发规模越来越大（6）开发复杂度越来越高可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。

软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。

2•什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？软件重用：是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。

可以分为三个层次：（1 ）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用3•什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求？可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素可重用构件的特殊要求：（1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性；（2）可重用构件应该具有较高的通用性；（3）可重用构件应该具有较高的灵活；（4）可重用构件应该具有严格的质量保证；（5）可重用构件应该具有较高的标准化程。

4•基于构件的软件开发的优势是什么？基于构件的软件开发面临哪些挑战和困难?优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低了软件开发的费用困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战•此外，在同一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题挑战和困难：（1）在同一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题；（2）采用随处可以购买到的构件可能会使开发出来的软件产品丧失技术上的独创性和市场上的竞争力；（3）第三方的构件开发商可能歇业，这会使购买的构件失去维护服务。

《软件体系结构》大作业要求一、课程性质与目的通过本课程学习，旨在达到以下目标：1帮助学生掌握需求分析的流程、方法以及技巧；2帮助学生了解软件体系结构的基本概念，初步掌握中大型软件系统构架的分析与设计方法；3使学生了解构建系统的目的是为了满足组织的需求，认识软件行业和开发组织在系统设计及其最终成败所起的作用，提高软件设计的基本素养；4使学生了解常用软件设计模式的使用场景，解决方案；5引导学生认识系统的性能、可用性、安全性等质量属性都是受软件构架制约的，或者说这些属性的实现影响着设计师的设计选择；二、设计内容可选题目包含，任选其中一个问题。

采用适当的需求分析方法获取初步需求，题目选择如下：题目：自拟要求：按照学期初布置的任务，阅读长度大于2W行的源代码，通过逆向工程系统分析源代码结构。

从宏观分析源代码使用了哪几种经典的软件体系结构，从微观剖析源代码采用了哪几种经典的设计模式，对研究的源码实施逆向工程归纳整理大作业报告。

题目：选自中国软件杯以下的题目来自中国软件杯：/，大家可以浏览该网站，根据自己兴趣选择题目。

以下列出“基于安卓的移动应用开发”的要求，其他题目具体需求详见/题目：基于安卓的移动应用开发第五届试题（2016）链接/以下题目的具体需求细节请到链接访问。

●”APP车联网”移动应用软件●互联网+智能家居系统●基于web的3D模型浏览与交互系统●基于人脸识别的商业大数据分析技术●移动应用软件—手机与其他端之间快速传递文件●针对以经纬度或经纬度带时间定义的不同轨迹●知识库管理系统●基于物联网的车辆套牌稽核系统●基于传统视频的高速公路智能分析样题●航班延误预测●基于HTML5的电子报纸制作和展示系统●移动办公微应用●同步手绘板第四届赛题2015：链接/list.php?fid=129以下题目的具体需求细节请到链接访问。

●高校教务微信公众平台第四届“中国软件杯”大学生软件设计大赛赛题原型反馈表（Ａ组）赛题名称:高校教务微信公众平台组类（A）：A本科及以上赛题简介：介绍整个赛题的思路和整体要求针对现阶段及未来，大学生学习生活中不可或缺的信息获取和沟通交流平台，拟开发一款高校教务管理微信公众平台，参考微信公众平台开发者文档https://mp.weixin... (2015-04-16)●会议移动白板第四届“中国软件杯”大学生软件设计大赛赛题（B类）会议移动白板组类（B）：高职组赛题简介：介绍整个赛题的思路和整体要求“会议移动白板”一款移动设备上的开会辅助工具。

1、就项目管理方面而言，软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。

答：使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。

同时，由于软构建大多经过严格的质量认证，因此有助于改善软件质量，大量使用构建，软件的灵活性和标准化程度可得到提高。

2、实际参与/组织一个软件重用项目的开发，然后总结你是如何组织该项目的开发的答：参加了一个网页管理系统的开发，该项目重复使用已有的软件产品用于开发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发质量与效率，降低开发成本的目的。

在过程中使用了代码的复用、设计结果的复用、分析结果的复用、测试信息的复用等。

3、为什么要研究软件体系结构？答：1.软件体系结构是系统开发中不同参与者进行交流和信息传播的媒介。

2．软件体系结构代表了早期的设计决策成果。

3．软件体系结构可以作为一种可变换的模型。

4、根据软件体系结构的定义，你认为软件体系结构的模型应该由哪些部分组成？答：构件(component)可以是一组代码，如程序的模块;也可以是一个独立的程序(如数据库的SQL服务器)；连接件(connector)是关系的抽象，用以表示构件之间的相互作用。

如过程调用、管道、远程过程调用等；限制(constrain)：用于对构件和连接件的语义说明。

5、在软件体系结构的研究和应用中，你认为还有哪些不足之处？答：（1）缺乏同意的软件体系结构的概念，导致体系结构的研究范畴模糊。

（2）ADL繁多，缺乏同意的ADL的支持。

（3）软件体系结构研究缺乏统一的理论模型支持。

（4）在体系结构描述方便，尽管出现了多种标准规范或建议标准，但仍很难操作。

（5）有关软件体系结构性质的研究尚不充分，不能明确给出一个良体系结构的属性或判定标准，没有给出良体系结构的设计指导原则，因而对于软件开发实践缺乏有力的促进作用。

（6）缺乏有效的支持环境软件体系结构理论研究与环境支持不同步，缺乏有效的体系结构分析、设计、方针和验证工具支持，导致体系结构应用上的困难。

课程名称：软件体系结构姓名：班级：软件132学号：20130040606 指导老师：伍轶明一、电子政务是什么：电子政务是指运用计算机、网络和通信等现代信息技术手段，实现政府组织结构和工作流程的优化重组，超越时间、空间和部门分隔的限制，建成一个精简、高效、廉洁、公平的政府运作模式，以便全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合国际水准的管理与服务。

二、电子政务的建设意义：建设电子政务平台，目的是为了提高政府办公效率和效益和改进公共服务水平等，。

主要体现在以下几方面：1．能够降低办公费用，提高工作效率。

如众所周知，政府每年用在文件印刷的费用是巨大的。

如果这些文件在内部网站上可以查到，那么就不必花太多的钱在纸上，这样又可以保护宝贵的森林资源。

随着政府采用数字系统，软件将改造政府的工作方式，从而节约成本。

2．可以更高效地给社会公众提供服务，有利于和谐社会的建设。

电子政务通过推进政府部门办公自动化、网络化、电子化、全面信息共享等工作进程，从而营造运用信息及通信技术打破行政机关的组织界限的电子化虚拟机关，实现广泛范围意义的政府机关间及政府与社会各界之间经由各种电子化渠道进行相互沟通，并依据人们的需求、人们可以使用的形式、人们要求的时间及地点，提供人们各种不同的针对个性的服务选择。

电子政务能够加快政府职能的转变，扩大对外交往的渠道，密切政府和人民群众的联系，提高政府工作效率。

这样就有利于政务公开，人民群众随时可以详细地知晓政府政务，从而有助于减少政府及其官员腐败，化解矛盾，有利于和谐社会的建设。

3．电子政务在实现“以信息化促进工业化、现代化”的发展战略中具有重要的意义。

政府通常是一国内最大的“企业”，如果它带头使用技术，就会自动地提高本国的技术技能，并推动全国转移到信息市场去。

政府靠行政命令或提供诱因能带动所有跟它合作业务的公司。

从而推进全社会的信息化、工业化、现代化。

4．提高政府决策理性和公共政策的品质。

政府信息化可使政府运用所获取和掌握的国家政治、经济、社会发展诸领域的准确可靠的信息，对制定正确的决策，做出理性与科学的判断，采取有针对性和见实效的行为，进而提高政府决策和公共政策的水准和质量。

软件体系结构作业(完整版)1. 概述本文档是软件体系结构作业的完整版，涵盖了软件体系结构的相关概念、设计原则、模式及其应用。

主要目的是给软件体系结构的学习者提供一些指导和帮助。

2. 软件体系结构的定义软件体系结构是软件系统的重要组成部分，描述了软件系统的组成、结构、职责及其相互关系。

可以理解为软件系统的“骨架”，是软件架构师为了实现系统需求、满足质量属性、支持系统演化等目标而设计的系统蓝图。

3. 软件体系结构的设计原则1.模块化原则：将复杂系统分解为小而简单的组建，有利于系统的管理和维护。

2.建立完整模型原则：对系统进行整体分析，考虑到系统各个方面，做到系统的稳健性、可维护性等，从全局的角度看待系统问题。

3.选择合适的模式：将一些简单而经过实践检验的模式进行合理组合，对质量属性进行优化和提高。

4.考虑系统演化：考虑到系统的可扩展性，可以轻松的支持新的需求变化，便于现有代码或组建复用。

4. 常见的软件体系结构模式1.分层结构：将系统按照功能划分成若干层，每一层只与相邻层进行交互。

分层是一种非常常见的软件设计模式，它可以增加系统的可维护性，方便解耦。

2.MVC模式：MVC是模型-视图-控制器的缩写，是一种常见的软件体系结构模式，通过将系统分为三层来实现松耦合的功能。

模型层负责数据表示层，控制器层负责处理业务逻辑，视图层负责呈现给用户信息。

3.微服务架构：微服务架构是一种将单体应用切分成若干小粒度的服务，并将其组合成一个应用的架构风格。

这种架构风格有助于实现弹性的、可扩张的分布式系统。

5. 软件体系结构模式的应用1.分层结构在Web开发中的应用：Web开发中大量使用了分层结构模式，启用的负责UI、视图层，数据层负责对数据进行操作，各个层彼此独立、松耦合，方便开发和维护。

2.MVC模式在Web框架中的应用：Web框架如Spring、Django等也都使用了MVC模式，提供了非常多的支持来简化MVC应用开发。