《软件设计与体系结构实验》教学大纲
课程编号：ZH36167
课程名称：软件设计与体系结构实验
英文名称：Experiments in Software Design and Architecture 学分/学时：0.5/17 课程性质：必修 适用专业：软件工程
先修课程：软件工程、UML基础、软件需求及设计、程序设计（C/C++ 或Java） 开课单位：计算机科学与技术学院
一、课程的教学目标与任务
《软件设计与体系结构》课程是计算机专业高等教育的专业课程。目的是为学生树立一个多层次结合的软件体系结构概念，从而为正确地分析和建立实际系统的体系结构奠定坚实的基础。学生在完成本课程学习后，应能够理解软件体系结构的相关概念；能够把所学的关于软件设计模式的知识应用于实践；掌握如何描述软件体系结构；掌握一些常见软件体系结构的应用环境及解决的问题，并能在实践中根据需要应用这些体系结构。
设置本课程的目的是：让学生通过设计、验证来消化理论课的知识点，包括软件体系结构描述方法、软件体系结构描述语言和支持工具等等，在了解常用的软件体系结构（如Web服务体系结构等）的基础上，具备基于体系结构的软件开发能力。
学习本课程的要求是：学习者应掌握软件体系结构的概念，软件体系结构的建模方法；掌握常用的软件设计模式，并能在实践中加以应用；了解经典的软件体系结构的风格，能够使用所学的知识设计特定的软件体系结构；在了解常用的软件体系结构（如Web服务体系结构等）的基础上，具备基于体系结构的软件开发能力。
本课程以实验为主，单独设课。开课后，课程负责教师首先需向学生介绍课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试方式、实验守则及实验室安全制度等；开设基础性实验。在实验教学中，立足于培养学生基于软件体系结构的软件开发能力。通过试验，使学生能够运用理论知识指导其实践。本实验课要求学生在实验或设计结束后，按教师规定的要求完成实验（设计）报告，并提交给教师审阅。
二、课程具体内容及基本要求
第一次实验 客户/服务器体系结构设计( 8学时) 基本内容包括：
（1）掌握C/S体系结构风格的原理和结构； （2）理解C/S等体系结构风格的特点和适用场合； （3）通过实践掌握C/S体系结构风格的使用；
（4）结合具体的程序实现代码，分析C/S体系结构的原理与构成；
（5）通过设计一个C/S结构风格实例，说明C/S体系结构风格的优缺点和适用场合。 1.基本要求
（1）设计一个客户端的操作界面，要有两个文本框，分别输入用户名和密码，有两个按钮，分别是登录和取消，点击两个按钮的响应分别为：登录按钮-以当前用户名和密码登陆服务器，如果登录成功返回成功提示，失败则返回失败提示；取消按钮-清空当前输入的用户名和密码。客户端实现与服务器端的socket连接，发送和接收相应的字符串。
（2）设计一个服务器端，实现与客户端的socket连接，发送和接收相应的字符串；实现连接和查询数据库的功能，检索某用户名和密码是否为数据库中已经存储的值。
（3）维护一个小型数据库，可以采用Access，Mysql或者Sql Server中的任何一种数据库管理软件，数据库仅包含两个字段：用户名，密码；保存已经认证的用户名和密码值对。
2.重点、难点
重点：客户端与服务器之间的通讯；服务器与数据库之间的连接和通讯；客户端UI设计。
难点：客户端与服务器之间的socket通讯。 3.作业及课外学习要求：
根据实验内容认真完成实验报告，需要提交本次实验的设计框架，详细设计和实验结论。 本知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求3设计/开发解决方案”中的“指标点熟悉软件系统的基本结构以及软件建模方法，能够针对不同应用进行合理开发”，使学生掌握C/S结构这种常见的体系结构的一般框架和开发模块；了解该体系结构风格的实现方法，进一步巩固课堂所学知识。
第二次实验 面向Web服务的体系结构设计( 4学时) 基本内容包括：
（1） 了解Web服务的实现方式；
（2） 使用已发布的Web服务完成简单应用的开发； （3） 完成一个简单的Web服务应用实例。 1.基本要求
（1）查询当前已发布的关于股票信息的Web服务接口。
（2）设计一个股票查询的用户界面，允许用户输入待查询的股票代码或股票名称，显示该股票的当前价格，成交量，历史最高价，历史最低价等相关信息。
2.重点、难点
重点：设计股票查询的用户界面；应用股票信息的Web服务接口获取所需信息；解析获取的股票信息并展现于用户界面上。
难点：查询并应用股票信息的Web服务接口。 3.作业及课外学习要求：
根据实验内容认真完成实验报告，需要提交本次实验的设计框架，详细设计和实验结论。 本知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求3设计/开发解决方案”中的“指标点3_3熟悉软件系统的基本结构以及软件建模方法，能够针对不同应用进行合理开发”和“指标点3_4 掌握程序设计、算法分析与设计的基本方法，能够设计高效可靠的软件系统”，通过该实验学生可以理解Web服务的概念，学习使用一个具体的Web服务的步骤，更加熟悉Web服务体系结构及其建模方法，并利用已发布的Web服务功能完成自己软件的设计和开发，实现高效率的软件开发过程。
第三次实验 MVC模式的设计与实现( 5学时) 基本内容包括：
（1） 理解模式的概念和模式的用途； （2） 理解常用模式的使用方法； （3） 掌握MVC设计模式的构成和原理； （4） 掌握MVC设计模式的使用； （5） 实现MVC应用实例。 1.基本要求
（1）用MVC模式实现一个简单的画圆界面，界面要求包括输入和输出两部分，输入部分包括一个文本输入框，可以输入一个圆的半径值，还包括一个拖动条，可以连续改变半径值。输出部分包括一个圆形显示区域和一组数值显示文本框，相应的显示当前半径的圆和当