UML系統(tǒng)分析與架構(gòu)設(shè)計培訓
UML系統(tǒng)分析與架構(gòu)設(shè)計培訓
培訓目標:
1、了解UML的正確應(yīng)用方法與原理；
2、學員將了解如何把UML應(yīng)用到面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計乃至整個軟件過程中，包括使用UML建立業(yè)務(wù)模型、需求模型、分析模型、設(shè)計模型、實現(xiàn)模型等；
3、重點講解UML在具體的真實項目中的使用和應(yīng)用過程指南，如何應(yīng)用UML處理需求的變更，分析、設(shè)計出強壯的架構(gòu)，建立充分的實現(xiàn)模型。強調(diào)具體項目的過程。
4、運用系統(tǒng)分析模式進行本質(zhì)分析；
5、了解如何設(shè)計穩(wěn)健并易于擴展的架構(gòu)；
6、通過實際的案例，掌握需求、分析設(shè)計的關(guān)鍵技巧；
7、看到好的和差的實際案例，反思自我，提高實際工作能力；
8、深入了解如何解決實際開發(fā)問題；
9、理解UML貫穿于迭代化、用例驅(qū)動和以構(gòu)架為中心的過程；
10、掌握如何基于UML設(shè)計的可擴展的業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)。
課題
內(nèi)容
第一單元：
UML概念（一般介紹）
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UML的構(gòu)成
視圖、模型元素、圖（用例、類、對象、序列、協(xié)作、狀態(tài)、活動、構(gòu)件、部署）
公共機制（規(guī)約、修飾符、擴展機制）

結(jié)構(gòu)模型視圖
數(shù)據(jù)類型、多重性、類、類與對象；關(guān)聯(lián)（自關(guān)聯(lián)、關(guān)聯(lián)的多重性、角色名、關(guān)聯(lián)的具體化）；屬性和操作。

行為模型視圖
序列圖(對象生命線、交互的描述、時間約束的表示、條件分支的表示、重復執(zhí)行的表示、遞歸調(diào)用的表示、對象的創(chuàng)建和撤銷)
協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動圖

實現(xiàn)模型視圖
包；子系統(tǒng)；模型；構(gòu)件圖
第二單元：
UML中的常見疑難問題辨析
（重點）
用例圖
參與者建模中的常見問題。
用例建模中的常見問題。
UaseCase的本質(zhì)討論。

類設(shè)計
UML中關(guān)系的辨析：
依賴關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系辨析；聚合，組合辨析。

類設(shè)計中的常見問題：
一些常見但易混淆的類關(guān)系圖；
熟悉類的自關(guān)聯(lián)形式
一些易混淆的重數(shù)表示方法
建模為對象與建模為屬性的辨析
建模為方法與建模為對象的辨析
使用關(guān)聯(lián)類

其它辨析
包與組件。
擴展基類與覆蓋基類等。
自關(guān)聯(lián)、關(guān)聯(lián)多重性、關(guān)聯(lián)角色名辨析。
消除多重繼承的常用手段。
第三單元：
UML面向?qū)ο蠓治黾霸O(shè)計
用GRASP模式指導系統(tǒng)分析
GRASP模式：
信息專家、創(chuàng)建者、高內(nèi)聚、低耦合、控制者、多態(tài)、間接、純虛構(gòu)、保護變化
領(lǐng)域模型介紹：
充血模型、貧血模型、失血模型。

面向?qū)ο蟮脑O(shè)計原則
類設(shè)計原則
單一職責原則、開-閉原則、里氏代換原則、依賴倒轉(zhuǎn)原則、接口隔離原則
包內(nèi)聚原則:
發(fā)布與復用等價原則、共同封閉原則、共同復用原則
包耦合原則:
無循環(huán)的依賴原則、穩(wěn)定的依賴原則、穩(wěn)定的抽象

應(yīng)用UML建模過程
概述，設(shè)計模型的內(nèi)容與演進
全局分析：
選用架構(gòu)模式；識別關(guān)鍵抽象；標識分析機制；常見的分析機制
局部分析：
提取分析類：
分析類的類型劃分：邊界類、實體類、控制類，分析類在模型中的位置，邊界類的復用，控制類的變通。
分析需求場景：
消息與責任；事件序列在邊界、實體及控制類間的原則；控制類在交互圖中的表現(xiàn)特征；交互圖的正確性。
整理分析類：
分析類的責任和關(guān)聯(lián)關(guān)系；動態(tài)與靜態(tài)的關(guān)系；確定類的責任；設(shè)計類和子系統(tǒng)接口。

工程中常見的架構(gòu)模式
系統(tǒng)軟件：
分層(Layer)
管道和過濾器(Pipes and Filters)
黑板(Blackboard)
分布式軟件：
經(jīng)紀人(Broker)
客戶/服務(wù)器（Client/Server）
點對點（Peer to Peer）
交互軟件：
模型-視圖-控制器（Model-View-Controller）
顯示-抽象-控制（PAC）

軟件設(shè)計中常見模式介紹
模板方式模式、適配器模式、工廠方式模式、抽象工廠模式、策略模式、橋接模式、觀察者模式、命令模式、裝飾模式等。

典型案例分析：
下載系統(tǒng)、投遞系統(tǒng)、提交搜索系統(tǒng)。
第四單元：
用UML進行程序設(shè)計實踐
靜態(tài)設(shè)計：
按層+高內(nèi)聚低耦合的原則進行模塊劃分
高內(nèi)聚原則；按功能分解；按業(yè)務(wù)進行分解；以數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為中心分解；實際運用中的折中。
劃分層次
將模塊劃入對應(yīng)的層；分層與分區(qū)；邏輯模塊與實體組件的對應(yīng)關(guān)系。

為模塊進行職責分配
隔離關(guān)注面：低耦合原則；適當采用設(shè)計模式；
用設(shè)計模式優(yōu)化核心結(jié)構(gòu)：經(jīng)典模式運用：
用橋接模式作為中心骨架。
用橋接模式作為中心骨架。
用工廠模式進行組裝。
用命令模式處理事務(wù)。

模塊結(jié)構(gòu)的常見形式
容器模塊 + 控制者 + 功能模塊 + 臨時構(gòu)建的小類；單例模式；命令模式。

核心模塊的接口設(shè)計。
外觀模式；適配器模式；代理模式；中介者模式。

其它形式的的模塊結(jié)構(gòu)：變換型模塊結(jié)構(gòu)；事務(wù)型模塊結(jié)構(gòu)。
模塊間的通信及耦合設(shè)計
組件式編程。
通訊機制：
觀察者模式；本地SDK；輪訓。
解耦：
針對接口編程；增加間接模塊；依賴注入。
設(shè)計數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選用的設(shè)計；數(shù)據(jù)訪問層的設(shè)計

動態(tài)設(shè)計
抽象與統(tǒng)一不同的因素
根據(jù)業(yè)務(wù)尋找關(guān)鍵因素；統(tǒng)一到復雜的情況。
常用的流程抽象手段：
依賴注入 / 控制反轉(zhuǎn)；表格法；配置文件。
邏輯控制：
控制者模式；信息專家模式。
消息通知機制
MVC模式；觀察者模式；責任鏈模式；中介者模式。

模塊調(diào)整：
調(diào)整模塊等級。
適當封裝；把屬性提升為類；將類降為屬性；將類提升為組件。
用設(shè)計模式優(yōu)化設(shè)計
在主體的框架上進行調(diào)整：訪問者模式；裝飾模式。
編碼時構(gòu)建適當?shù)膭討B(tài)臨時類。
命令模式；事務(wù)處理類型。
效率的優(yōu)化
效率與結(jié)構(gòu)的折中：優(yōu)化效率的3步驟。
第五單元：
建模實踐及案例分析
領(lǐng)域分析及建模：數(shù)據(jù)投遞系統(tǒng)
收集需求
技術(shù)調(diào)研
第一次迭代
需求分析；獲取總體包圖；分析初步流程；流程細化：修改與調(diào)整；子系統(tǒng)選型；獲得第一次迭代的：主要用例、主流程圖。
第二次迭代
細化/增加需求；關(guān)于數(shù)據(jù)庫選型；初步確定一些模塊/包；主成功場景（或投遞流程）；討論并調(diào)整；主用例場景與子用例場景；分層，考慮架構(gòu)模式；獲得細化的協(xié)作圖、領(lǐng)域分析類圖、活動圖。
第三次迭代
細化領(lǐng)域分析中的類圖；細化子模塊、考慮設(shè)計模式。

系統(tǒng)設(shè)計及重構(gòu)：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：
收集需求
技術(shù)調(diào)研
需求分析功能性需求分析。
非功能性需求分析。

領(lǐng)域分析與系統(tǒng)初步設(shè)計
劃分子系統(tǒng)，考慮架構(gòu)模式。
對子系統(tǒng)分層，畫出包圖。
對每個子系統(tǒng)、畫出領(lǐng)域分析類圖。
分析初步流程、畫出初步的活動圖。

細化設(shè)計
細化子系統(tǒng)、劃出子系統(tǒng)的包圖、主要類圖、活動圖。
設(shè)計模塊間的接口。
子系統(tǒng)分層。

細化設(shè)計
細化子模塊、考慮設(shè)計模式。
細化模塊間的接口及數(shù)據(jù)交換格式。
綜合性能瓶頸分析，決策改進措施。
細化流程，列出影響因素，借助分析矩陣抽象出統(tǒng)一的流程，畫出活動圖。

實現(xiàn)
細化類圖，指導編碼。
得出原型系統(tǒng)。

迭代
根據(jù)原型系統(tǒng)，分析不足。
根據(jù)原型系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的效率瓶頸。
重構(gòu)及優(yōu)化架構(gòu)。
適當前瞻，改進架構(gòu)。
第六單元：
其它案例分析
典型案例分析
領(lǐng)域分析及建模：POS收款系統(tǒng)
分析及設(shè)計：WDL解析系統(tǒng)
分析及設(shè)計：XSO文件系統(tǒng)。

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