Это вводная лекция, в ней кратко рассказывается о том, что будет в курсе, про отчётность и критерии оценивания, а также обсуждается:

• понятие архитектуры
• роль архитектуры в жизненном цикле программного обеспечения
• профессия архитектор и трудовые функции архитектора (что от вас будут ждать на работе)
• архитектурные стили и архитектурные виды
• роль моделирования в разработке архитектуры
• архитектура и эволюция программного обеспечения

Эта лекция о:

• сложности, присущей программным системам, и способах управления ею;
• декомпозиции, модульности, сопряжении и связности;
• о том, что такое на самом деле объекты в ООП, к чему абстракция, инкапсуляция, наследование и полиморфизм;
• как, получив требования, начать строить объектно-ориентированную архитектуру — откуда, собственно, брать объекты, и откуда они иногда сами собой появляются;
• о принципах SOLID — ключевых принципах хорошего объектно-ориентированного кода.

Практика лекционно-дискуссионного формата, о некоторых тактических соображениях объектно-ориентированного проектирования:

• интерфейсы абстракций;

• уровни абстракций;

• инкапсуляция;

• о том, что наследование на самом деле — это плохо;

• соображения, которые надо учитывать при написании конструкторов;

• про мутабельность;

• про то, что преждевременная оптимизация очень вредна;

• про принцип Fail Fast и защитное программирование.

Здесь же планируется небольшой рассказ о системах сборки и непрерывной интеграции.

Это лекция — первая в серии о моделировании в архитектуре и языке UML. В ней пойдёт речь о:

• моделировании вообще;
• о том, что модели — это не только UML-диаграммы, бывают неформальные или наоборот, формальные модели
• о том, что такое UML, из каких подъязыков состоит, немного об истории языка
• подробнее о моделировании статической структуры системы в UML:
  • диаграммы классов;
  • диаграммы пакетов;
  • диаграммы объектов;
  • диаграммы компонентов

Эта лекция о:

• моделировании требований к программному обеспечению:

  • диаграммы случаев использования UML, сценарии использования,
  • диаграммы IDEF0,
  • диаграммы характеристик,
  • диаграммы требований в SysML.

• моделировании бизнес-процессов, в которые встраивается программное обеспечение:

  • диаграммы активностей UML,
  • диаграммы BPMN;

• моделировании окружения системы:

  • диаграммы развёртывания UML;
  • моделировании данных системы, моделировании предметной области:
  • диаграммы Сущность-связь
  • ORM-диаграммы.

Эта лекция — о моделировании поведения системы средствами визуальных языков, заключительная лекция про визуальное моделирование. Будут рассмотрены диаграммы UML: - диаграммы состояний;

• диаграммы последовательностей;
• коммуникационные диаграммы;
• диаграммы составных структур;
• диаграммы коопераций;
• временные диаграммы;
• диаграммы обзора взаимодействия.

И несколько популярных визуальных нотаций помимо UML: - диаграммы потоков данных (DFD);

• диаграммы IDEF0;
• сети Петри.

Первая лекция из серии о паттернах проектирования. На этой лекции рассмотрим, что такое вообще шаблоны проектирования и зачем они, рассмотрим структурные шаблоны:

• Компоновщик
• Декоратор
• Стратегия
• Адаптер
• Заместитель
• Фасад
• Приспособленец

Практика в лекционном формате, про архитектурную документацию. Рассмотрим, зачем и как её писать, стандарты на архитектурное описание: IEEE 42010:2011 и IEEE 1016-2009 (как пример того, что в принципе можно там писать и как документ должен быть структурирован). На дом будет задание написать архитектурную документацию к относительно большой системе (которую сначала надо будет спроектировать), так что слушать/читать конспект рекомендуется внимательно.

Продолжение рассказа про основные паттерны объектно-ориентированного проектирования. Будет рассмотрен оставшийся структурный паттерн Мост (достаточно важный, чтобы ради него стоило нарушать принцип единственности ответственности в содержании лекции) и порождающие паттерны:

• Фабричный метод;

• Абстрактная фабрика;

• Одиночка;

• Прототип.

И два неканоничных паттерна, которых нет в книжке Гаммы et al.: Ленивая инициализация и Пул объектов.

Очередная практика в лекционном формате, рассказ про некоторые примеры архитектур:

• Enterprise Fizz-Buzz (шуточный проект, но прекрасный пример овердизайна)
• Bash (интересен в контексте прошлых домашних заданий)
• Battle for Wesnoth (интересен в контексте текущих домашних заданий)

Эта лекция завершает обзор паттернов проектирования рассмотрением поведенческих паттернов:

• Строитель;
• Шаблонный метод;
• Посредник;
• Команда;
• Цепочка ответственности;
• Наблюдатель;
• Состояние;
• Посетитель;
• Хранитель;
• Интерпретатор;
• Итератор.

Если в прошлых лекциях рассказывалось, как надо делать, в этой лекции речь пойдёт про то, как делать не надо. Будет рассказано, что такое антипаттерны, зачем они нужны и почему, несмотря на то, что они широко известны и задокументированы, всё-таки часто встречаются в индустриальной практике. Будут рассмотрены наиболее популярные антипаттерны:

антипаттерны реализации:

• Круговая зависимость;
• Последовательная зависимость;
• Вызов предка;
• Проблема йо-йо;
• Активное ожидание;
• Сокрытие ошибок;
• Магические числа;
• Магические строки;

антипаттерны проектирования:

• Божественный объект;
• Швейцарский нож;
• Поток лавы;
• Функциональная декомпозиция;
• Золотой молоток;

антипаттерны архитектуры: - Зависимость от поставщика;

• Неявная архитектура;
• Проектирование комитетом.

Самая архитектурная лекция в этом курсе, обзор известных архитектурных стилей (и, немного, архитектурных шаблонов). Речь пойдёт про:

• то, что такое архитектурные шаблоны и стили вообще;
• примеры архитектурных шаблонов: трёхзвенная архитектура, Model-View-Controller, Sense-Compute-Control;
• примеры архитектурных стилей, включая:
  • сырой объектно-ориентированный стиль (и что на самом деле парадигма программирования обычно подразумевает и стиль архитектуры, хоть и слабо выраженный);
  • слоистый стиль и его подвиды: чистый слоистый стиль, клиент-сервер;
  • тоже на самом деле подвиды слоистого стиля, но более модные: гексагональная архитектура, луковая архитектура, чистая архитектура;
  • стили, ориентированные на потоки данных: пакетная обработка, Pipes and Filters;
  • стиль Blackboard;
  • событийные стили и их подвиды: publish-subscribe, шины данных;
  • стиль Peer-to-peer.

Эта лекция об очень популярной нынче методологии проектирования объектно-ориентированных систем — предметно-ориентированном проектировании (Domain-Driven Design, DDD). Будут рассмотрены ключевые принципы предметно-ориентированного моделирования:

• проектирование от предметной области, а не от конкретных приложений;
• модель предметной области;
• единый язык, моделирование вслух;
• изоляция предметной области, четырёхуровневая архитектура приложений.

Также будут рассмотрены основные структурные элементы модели предметной области по DDD:

• сущность;

• объект-значение;

• служба;

• модуль.

И основные паттерны проектирования модели:

• Агрегат;
• Фабрика;
• Репозиторий;
• Спецификация.

DDD можно рассматривать как пример методологии, построенной вокруг слоистого и объектно-ориентированного стилей.

Книга, по сути кратким пересказом первой части которой является эта лекция: Эрик Эванс, Предметно-ориентированное проектирование. Структуризация сложных программных систем. М., Вильямс, 2010, 448 стр. Must read если не для каждого программиста, то для каждого, кто претендует на позицию архитектора в будущем.

Ещё одна лекция с примерами архитектур приложений с открытым исходным кодом. На сей раз систем контроля версий:

• Git;
• Mercurial;
• Subversion.

Рассмотрим ключевые требования, высокоуровневую архитектуру, представление данных у трёх систем, решающих по сути одну задачу.

В этой и в следующей лекциях пойдёт речь о приложениях, работающих по сети (а таких нынче большинство). Начнём мы с проблем проектирования распределённых систем и их принципиальных отличий от систем, исполняемых на одном компьютере, затем рассмотрим, на какие вопросы надо ответить при проектировании распределённой системы, из каких видов сущностей и способов взаимодействия между ними она состоит. Начнём мы с технических вопросов организации взаимодействия частей приложения и конкретных примеров технологий, которые это взаимодействие реализуют:

• Remote Procedure Calls (RPC), Remote Method Invocation (RMI);

• пример конкретной технологии: protobuf/gRPC.

• веб-сервисы:

  • SOAP-ориентированные сервисы и фреймворк WCF как пример;
  • REST-сервисы и ASP.NET Web APIs как пример;

• очереди сообщений и два примера: RabbitMQ и Apache Kafka.

Эта лекция продолжает предыдущую обсуждением общих вопросов проектирования больших распределённых приложений. Рассмотрим:

Архитектурные стили распределённых систем:

• Big Compute;
• Big Data;
• Событийная шина;
• Web-queue-worker;
• N-звенная архитектура;
• Микросервисная архитектура.

Обсудим также прагматические соображения проектирования

• Идеологически правильный дизайн REST API;
• Механизмы самовосстановления и устойчивости к ошибкам;
• Вопросы координации компонентов;
• Проектирование для обслуживания.

Последнее занятие этого курса будет посвящено развёртыванию распределённых приложений и, немного, DevOps:

• Docker и Docker Compose;
• Kubernetes;
• Облачная инфраструктура на примере AWS;
• Infrastructure as Code.