架构分析与设计模式

模式与框架Java EE设计与开发目录第1章模式与框架介绍 (3)1.1 什么是模式 (3)1.2 什么是框架 (3)1.3 模式与框架的区别 (3)1.4 架构模式 (4)1.5 Java EE核心模式 (4)1.6 GOF模式 (7)第2章数据层框架与模式 (8)2.1 示例 (8)2.2 使用模式 (10)2.3 使用设计原则 (17)2.4 数据层框架 (22)2.5 调用 (30)第3章业务层框架与模式 (77)第4章表现层框架与模式 (79)第5章 MVC框架与应用 (79)第1章模式与框架介绍1.1 什么是模式模式就是解决问题的方法论。

每一种模式都描述了解决某一类问题的最佳方法，至少到目前为止是。

模式是理论与实践相结合而总结出来的最有效的解决方案，它将随着技术的发展而不断创新，不断完善，所以旧的模式会发现不再适用，而新的模式会出现。

模式在各个应用领域都有，譬如在建筑设计中，模式最为常见。

如将门安装在距离墙角落120公分处，窗户与栏杆的高度在90公分左右，长高宽为300的模数等。

同理，软件设计中，模式也是层出不穷，大量的架构模式，创建模式，结构模式，行为模式，表现层模式，业务层模式，数据层模式等等。

1.2 什么是框架就是一组组件、类或接口构成的半成品，仅完成了某些基本功能，譬如日志，安全性，数据访问等，但需要在此基础上进行业务开发，最终构成一个可用的业务系统。

基于框架的开发可以节省大量的精力而致力于系统的业务逻辑设计。

譬如在建筑领域，屋架、梁柱就是一个典型的框架，是一个半成品。

屋架的作用是承重，但不能遮风挡雨，必须在上面盖瓦或铺设覆盖物，形成屋顶，才能具备完整的功能；粮柱的其本作用是划分空间、承受垂直与横向的压力，但不具备封闭空间、隔声的效果，尚待在柱间砌筑墙体，在梁间铺设楼板才能居住。

在软件开发中，框架仅提供了部分通用的功能，还必须经过业务的填充，才能形成一个功能齐全的业务系统。

1.3 模式与框架的区别从规模上讲，模式专注于微观层面的分析与设计，而框架着眼于宏观的构造。

软件体系结构引言软件体系结构是指在软件系统中，对系统整体结构进行组织和设计的过程。

一个合理的软件体系结构能够帮助开发者降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。

本文将介绍软件体系结构的基本概念和常用的体系结构模式，以及如何进行软件体系结构设计。

软件体系结构的基本概念软件体系结构是一个抽象的概念，用于描述软件系统中各个组件之间的关系和交互方式。

它主要由以下几个基本概念组成：1.组件（Component）：组件是软件系统中的一个独立的功能单元，可以由一个或多个模块（Module）组成，实现特定的功能。

2.接口（Interface）：接口定义了组件之间的通信方式和消息传递方式。

一个组件可以提供多个接口供其他组件使用。

3.关系（Relationship）：组件之间的关系可以是依赖关系（Dependency）、关联关系（Association）、聚合关系（Aggregation）和组合关系（Composition）等。

这些关系将多个组件链接起来，形成一个组织结构。

4.架构风格（Architectural Style）：架构风格定义了软件系统的整体结构的模式和约束。

常见的架构风格包括层次结构（Layered）、客户端-服务器（Client-Server）、发布-订阅（Publish-Subscribe）等。

常用的软件体系结构模式在进行软件体系结构设计时，可以借鉴一些常用的体系结构模式。

下面介绍几种常见的模式：1.层次结构（Layered）：层次结构将软件系统划分为若干层，每一层负责特定的功能。

上层的组件可以调用下层的组件，反之则不行。

这种模式可以降低系统的复杂度和耦合度，提高系统的可维护性。

2.客户端-服务器（Client-Server）：客户端-服务器模式将软件系统划分为客户端和服务器两个部分。

客户端负责与用户进行交互，而服务器负责处理客户端的请求并返回结果。

这种模式可以实现系统的分布式部署，提高系统的可伸缩性。

架构方法论架构方法论是指在软件系统设计中，采用一定的原则和方法来进行系统的整体设计和构建。

它是一种基于经验总结和实践验证的理论体系，旨在提高软件系统的可靠性、可维护性、可扩展性和可重用性。

本文将从以下几个方面介绍架构方法论。

一、架构设计原则1. 单一职责原则单一职责原则是指一个类只负责一个功能领域中的相应职责。

这样做可以使类具有高内聚性，降低类之间的耦合度，便于修改和维护。

2. 开放封闭原则开放封闭原则是指软件实体（类、模块等）应该对扩展开放，对修改关闭。

这样做可以保证软件系统的稳定性，并且方便后续功能扩展。

3. 里氏替换原则里氏替换原则是指子类必须能够替换掉父类并且不会影响程序的正确性。

这样做可以保证程序的可扩展性和重用性。

4. 接口隔离原则接口隔离原则是指客户端不应该依赖于它不需要使用的接口。

这样做可以降低类之间的耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。

5. 依赖倒置原则依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖于低层模块，它们应该依赖于抽象接口。

这样做可以降低类之间的耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。

二、架构设计模式1. MVC模式MVC模式是一种常用的软件架构模式，它将软件系统分为三个部分：Model（模型）、View（视图）和Controller（控制器）。

其中Model负责数据存储和处理，View负责用户界面显示，Controller 负责业务逻辑处理。

这样做可以使系统具有高内聚性、低耦合度、易于维护和扩展等特点。

2. 分层架构模式分层架构模式是一种将软件系统分为多个层次的设计方法。

通常将软件系统分为表示层、业务逻辑层和数据访问层三个部分。

其中表示层负责用户界面显示，业务逻辑层负责业务逻辑处理，数据访问层负责数据存储和访问。

这样做可以使系统具有高内聚性、低耦合度、易于维护和扩展等特点。

3. 事件驱动架构模式事件驱动架构模式是一种将软件系统分为多个独立的组件，并使这些组件通过事件进行通信的设计方法。

课程架构与课程设计用一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握XX学科的基本概念、原理和方法，能够运用所学知识解决实际问题。

具体包括：1.知识目标：学生能够准确理解并记忆XX学科的基本概念、原理和方法，了解学科的发展历程和现状。

2.技能目标：学生能够运用所学知识解决实际问题，具备XX学科的基本分析和解决问题的能力。

3.情感态度价值观目标：学生对XX学科产生浓厚的兴趣，树立科学的世界观和价值观，培养良好的科学精神和创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括XX学科的基本概念、原理和方法，以及相关的实际应用案例。

具体安排如下：1.第一章：XX学科的基本概念和原理，介绍学科的基本概念、原理及其内涵和外延。

2.第二章：XX学科的方法论，讲解学科的研究方法、研究过程及其在实际问题中的应用。

3.第三章：XX学科的实际应用案例，分析学科在现实生活中的应用，引导学生学会运用所学知识解决实际问题。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体运用如下：1.讲授法：教师通过讲解、阐述，引导学生掌握XX学科的基本概念、原理和方法。

2.讨论法：学生分组讨论，互动交流，培养学生的思考能力和团队合作精神。

3.案例分析法：分析实际案例，让学生学会运用所学知识解决具体问题。

4.实验法：进行实验操作，让学生亲身感受学科知识的实践应用。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的XX学科教材，确保知识的科学性和系统性。

2.参考书：提供相关的XX学科参考书籍，拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，增强课堂教学的趣味性和生动性。

4.实验设备：配置完善的实验设备，为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等，旨在全面客观地评价学生的学习成果。

具体安排如下：1.平时表现：教师根据学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，给予相应的评价。

软件架构设计是一个重要的领域，它涉及到软件开发中最关键的决策。

这个过程要求根据项目的需要，对软件系统进行合理的设计和构建，以便能够满足业务需求，同时还要考虑诸如可维护性、可扩展性、可重用性等方面的因素。

的目的就是为了确定软件系统的整体结构，以便能够满足用户需求，同时还要考虑到未来的扩展和维护。

1. 理解是一个复杂的过程，但是它必须以简单的结构呈现出来。

在中，需要考虑的因素也很多。

这些因素包括技术因素、业务需求、可扩展性、可重用性等。

在进行时，需要考虑到所有的因素，并将它们整合到一个能满足业务需求的整体中。

2. 的原则进行时，需要遵循一些核心原则。

其中一个原则是可扩展性，这是指软件系统能够无缝地扩展和添加新功能。

在设计时，需要考虑到未来可能出现的需求，并将这些需求结合到设计中。

还有一个重要的原则是可重用性。

这意味着软件系统中的某些组件可以在不同的项目中重复使用。

这样能够提供更高的生产力和效率。

当然，实现可重用性需要采用统一的标准和方法论。

的另一个重要原则是可维护性。

这意味着软件系统中的某些部分可以被修订和更改，以适应未来的需求。

在进行架构设计时，需要考虑到软件的可维护性，并采用合适的设计模式和技术标准。

3. 的方法需要一种具体的方法和流程。

其中一个典型的方法叫做ADD方法。

这个方法包括四个步骤，每个步骤都有特定的目标和方法。

第一个步骤是确定目标，这个步骤的目标是识别业务需求和相关的技术需求。

在这个步骤中，需要收集和整理所有的需求信息，并将它们组织成一个清晰的需求文档。

第二个步骤是制定策略，这个步骤的目标是制定一种合适的方案，以实现设计时的需要。

在这个步骤中，需要概述具体的系统设计方案，并确定每个组件的职责和功能。

第三个步骤是执行计划，这个步骤的目标是实现预设的计划和方案。

在这个步骤中，需要实施设计，并进行一些实验和测试。

最后一个步骤是评估结果，这个步骤的目标是评估设计的结果，并确定是否符合预期的需求。

区域教育大数据平台的整体架构与核心功能设计在大数据时代，教育数据有望成为推动教育系统创新与变革的重要力量，教育发展与改革正在走向“数据驱动”模式，建设区域教育大数据平台，有效管理区域教育数据成为了当下亟需解决的问题。

本文将以鹿城区教育大数据平台为例，介绍区域教育大数据平台的整体架构与核心功能设计，期望能够为各区域教育大数据中心平台的建设提供一定的参考。

一、教育大数据平台整体架构区域教育大数据平台是在智慧教育理念的指导下，全面支撑区域智慧教育业务开展，采用一体化架构、可灵活扩展的信息化系统。

鹿城区教育大数据平台采用1库+1平台+1屏+N应用的整体架构。

鹿城区教育大数据平台架构图1库，即以1个区域数据中心库为核心，建立教育管理信息标准、编码规范与统一数据交换中心。

汇聚国家、省、市、区、校级教育应用及城市大脑等相关数据，实现数据清洗、数据转换，建立支持多种异构的基础数据。

1个平台，即以1个系统平台为依托，实现规范、统一、精简的大数据能力平台架构。

充分考虑系统建设的扩展性要求，采用开放式架构，开发组件模块化，为第三方软件提供各类相关平台接口、开发规范、数据字典，为其他单位提供二次开发的接口规范，形成数据汇聚融合体系。

1屏，即以1块可视决策屏为展现，建立以重点指标驱动的区域教育“数字驾驶舱”。

集综合指挥、动态展示、综合应用等功能的教育决策辅助可视屏可以帮助教育者实现教育感知智能化、态势监测可视化、事件预警可控化、应急处置高效化。

N应用，即以N个功能应用为手段，提高教育信息化应用管理质量。

以实际教育教学功能需求为导向，大数据库为基础，根据基础应用、特色应用建设思路，加强各类应用策略分析，逐步完善业务系统建设，深化教育领域“最多跑一次”改革，更好地服务学校、学生、教师。

二、教育大数据平台核心功能设计（一）数据仓库设计1.前置层（ODS）前置层是用于统一采集来自于各委办局的数据，用于后续数据加工使用。

前置层数据的数据结构与数据源保持一致，并额外添加增量标识、采集时间戳、数据来源标识等元数据信息。

系统架构设计及原理基本处理流程模块划分数据结构设计系统架构设计是构建一个信息系统或软件产品的基础，它涉及到系统的整体结构规划，包括软件、硬件、网络、数据和用户界面等方面。

以下是一些关于系统架构设计的基本概念、处理流程、模块划分和数据结构设计的概述：一、系统架构设计原理：1. 模块化：将系统划分为多个独立的模块，每个模块负责系统的某一功能部分。

模块化可以提高系统的可维护性和可扩展性。

2. 分层：系统架构通常采用分层设计，如表现层、业务逻辑层和数据访问层。

每一层负责不同的系统功能，且相互独立。

3. 组件化：使用预先设计和测试的软件组件来构建系统，这些组件可以在不同的系统中重用。

4. 服务化：将系统的各个功能抽象为服务，通过网络进行调用，实现系统的分布式处理。

5. 标准化：遵循行业标准和规范进行系统架构设计，以确保系统的互操作性和可集成性。

二、基本处理流程：1. 需求分析：理解并 document 用户需求和系统功能。

2. 系统设计：根据需求分析的结果，设计系统的总体结构。

3. 模块设计：细化系统设计，定义各个模块的功能和接口。

4. 技术选型：选择合适的技术栈和工具来实现系统架构。

5. 实现与测试：编码实现系统模块，并进行测试。

6. 部署与维护：将系统部署到生产环境，并进行持续的维护和优化。

三、模块划分：模块划分是系统架构设计的核心部分，它涉及到如何将系统的功能划分为多个独立的模块。

模块划分的一般原则包括：1. 单一职责原则：每个模块应该有一个单一的责任，并且该责任应该被完整地封装在一个模块中。

2. 最小化模块间耦合：尽量减少模块间的依赖关系，使得一个模块的变更对其他模块的影响最小。

3. 最大化模块内聚：模块内部的元素应该紧密相关，共同完成一个单一的任务。

四、数据结构设计：数据结构设计是系统架构设计中关于数据存储和管理的部分。

它包括：1. 数据模型设计：根据系统的业务需求，设计数据库模型，包括表、关系、索引等。

SOA架构数字化校园系统的分析设计SOA架构数字化校园系统的分析设计随着高校校园网的建设和发展，建设数字化校园是各高校都普遍采用的校园管理模式。

如何在原有的软硬件资源的基础上，尽可能的不改变原有应用程序，又避免由于异构平台引起“信息孤岛”。

下面的文章提出一种采用SOA架构的数字化校园统一应用支撑平台，从根本上解决跨平台的数据交换问题。

一、SOA架构的内涵及实现方法SOA(service-oriented architecture)面向服务的体系结构。

它是一种架构的模式，也是一种程序设计的方法。

这种架构的应用程序将单元功能都称为服务，然后能过松耦合的接口将这些服务集成起来，完成信息交换。

采用基于SOA架构的应用程序，可以在不改变系统原有软硬件基础上，对信息进行集成，最大可能的实现代码的重用。

这种架构还能对未来程序的业务改变，迅速而正确地的做出反应，以适应程序未来的发展需要。

由于SOA架构的实质就是一种程序设计的方法，而其工作原理与目前的Web Services技术极其相似，使得目前Web Services是实现SOA这种架构模式的最好方法。

二、基于SOA架构的数字化校园系统的需求分析高校数字化校园系统是一个非常庞大的信息系统，通过对校园日常工作的需求分析，要真正实现校园的数字化，资源的跨平台共享，构建一个新型的合理的架构模式对于数字化校园将起着举足轻重的作用。

综合分析数字化校园的需求，认为数字化校园的构建主要需要完成以下几个功能的整合。

(一)建立统一的信息化用户登陆接口统一的信息化门户是是通过统一的访问入口，实现数字化校园中各种应用系统的.无缝接入，提供一个信息访问的集成化环境。

它位于各类应用之上，是数字化校园的窗口。

(二)整合校园中分散的数据库，形成统一的数据库将校园内的数据库进行整合形成统一的数据库可以避免信息孤岛的存在和信息维护过程中的重复建设。

做好整体信息数据平台与其他应用系统的整合和数据对接工作，使全校型的数据能够往来与各个业务子系统，实现数据共享和实时交换。

编辑导读：产品架构是对商业模式中核心业务场景的抽象，是整个产品的“骨架”，体现了商业模式的运作和实现方式。

而对产品架构的设计是通过业务规则来建立产品的内在逻辑，是产品工作中重要的一环。

本文作者根据自身工作经验，分享了一些产品架构设计方法与核心设计原则，希望对你有帮助。

产品架构是对商业模式中核心业务场景的抽象，体现了商业模式的运作和实现方式，产品架构设计是抽象业务场景，通过业务规则建立产品内在逻辑的过程。

如下图所示，首先对X产品做一个背景介绍，现在要设计一个电商平台X，目前只支持自营业务，而且一部分系统已存在（支撑后台及其服务）。

图中总共包含4部分：应用层、服务层、技术架构层、支撑后台。

其中，产品架构主要涉及的是应用层、服务层、支撑后台，技术架构层是一个简化的技术架构，添加其目的是为了展示一个全景，让大家了解一下与产品架构与技术架构的关系。

应用层和服务层体现了“小前台、大中台”的战略思想，是产品架构的核心。

当然，并不是说没有中台就没有产品架构，只是这是当前主流的产品架构。

如果没有中台，服务层就是单纯的API，就需要把这部分的服务能力提到应用层里，在此不做介绍。

产品架构与技术架构层的关系：应用层、服务层、逻辑层、数据层，4层体现了技术上MVC框架的设计思想，是一个逻辑递进关系，越往底层走越偏向技术实现。

技术架构可以划分的很细，在此不做详细说明，主要介绍技术实现原理：应用层通过一次用户操作获取数据，然后通过服务层把数据传输到逻辑层，逻辑层通过代码实现的规则对数据层数据进行处理，处理完之后再反向通知到应用层，反馈给用户，这样也就实现了一次用户交互。

先解释下“应用层（小前台）”和“服务层（大中台）”中“大小”的意思，“小前台”其实并不是真的小，只是相对中台小而已，因为中台包含的服务特别多（如果不理解服务的意思，可以把“服务”改成“能力”），承载的业务也丰富，而不同前台产品都是有不同定位的，可能一个中台服务于十几甚至几十个产品，所以就是小前台、大中台。