第1章 人工智能如何重塑軟件架構(gòu) 1.1 人工智能對架構(gòu)的影響2 1.1.1 人工智能技術(shù)的快速發(fā)展與普及2 1.1.2 人工智能對傳統(tǒng)軟件架構(gòu)的挑戰(zhàn)2 1.1.3 人工智能為軟件架構(gòu)帶來的機(jī)遇和創(chuàng)新2 1.2 架構(gòu)師在AI時(shí)代的角色轉(zhuǎn)變3 1.2.1 架構(gòu)師的新角色要求3 1.2.2 架構(gòu)師的技術(shù)引領(lǐng)和決策作用3 1.2.3 架構(gòu)師的跨團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力3 1.2.4 架構(gòu)師的創(chuàng)新和持續(xù)學(xué)習(xí)精神3 1.3 人工智能技術(shù)在架構(gòu)中的應(yīng)用場景3 1.3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)在數(shù)據(jù)分析和決策支持中的應(yīng)用4 1.3.2 自然語言處理在智能對話系統(tǒng)和內(nèi)容分析中的應(yīng)用4 1.3.3 計(jì)算機(jī)視覺在圖像識別和視覺分析中的應(yīng)用4 1.3.4 強(qiáng)化學(xué)習(xí)在智能決策和自動化控制中的應(yīng)用4 1.4 本章總結(jié)4 第2章 借助ChatGPT生成各種文檔 2.1 借助ChatGPT生成文檔模板與內(nèi)容 6 2.1.1 設(shè)計(jì)文檔模板6 2.1.2 案例1：ChatGPT輔助編寫架構(gòu)設(shè)計(jì)文檔7 2.2 與ChatGPT對話的文本語言——Markdown11 2.2.1 Markdown基本語法11 2.2.2 使用Markdown工具 14 2.2.3 案例2：生成Markdown格式架構(gòu)設(shè)計(jì)文檔17 2.2.4 將Markdown格式文檔轉(zhuǎn)換為Word文檔20 2.2.5 使用Office工具設(shè)計(jì)格式22 2.2.6 將Markdown格式文檔轉(zhuǎn)換為PDF文檔23 2.3 使用表格24 2.3.1 Markdown表格24 2.3.2 案例3：使用ChatGPT制作Markdown表格26 2.3.3 CSV電子表格28 2.3.4 案例4：使用ChatGPT制作CSV表格29 2.3.5 轉(zhuǎn)換為Excel30 2.4 本章總結(jié)31 第3章 應(yīng)用圖形圖表幫助思考和表達(dá) 3.1 思維導(dǎo)圖33 3.1.1 思維導(dǎo)圖在架構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用33 3.1.2 架構(gòu)師與思維導(dǎo)圖34 3.1.3 繪制思維導(dǎo)圖34 3.1.4 使用ChatGPT繪制思維導(dǎo)圖35 3.1.5 案例1：生成“微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案”思維導(dǎo)圖36 3.1.6 案例2：使用Mermaid工具繪制思維導(dǎo)圖37 3.1.7 案例3：使用PlantUML工具繪制思維導(dǎo)圖41 3.2 使用ChatGPT制作圖表46 3.2.1 通過無編程方法使用ChatGPT制作圖表47 3.2.2 通過編程方法使用ChatGPT制作圖表48 3.3 魚骨圖51 3.3.1 魚骨圖在架構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用52 3.3.2 使用ChatGPT輔助繪制魚骨圖53 3.3.3 案例4：分析用戶體驗(yàn)問題和系統(tǒng)性能問題53 3.4 本章總結(jié)57 第4章 ChatGPT支持UML建模 4.1 UML概述59 4.1.1 UML發(fā)展歷史與版本59 4.1.2 UML圖的分類與應(yīng)用59 4.2 類圖60 4.2.1 類圖的構(gòu)成要素60 4.2.2 類圖的繪制步驟61 4.2.3 使用ChatGPT繪制類圖62 4.2.4 案例1：使用ChatGPT繪制學(xué)校管理系統(tǒng)類圖63 4.3 用例圖68 4.3.1 用例圖的構(gòu)成要素68 4.3.2 用例圖的繪制步驟70 4.3.3 案例2：使用ChatGPT繪制在線購物平臺用例圖70 4.4 活動圖72 4.4.1 活動圖的構(gòu)成要素72 4.4.2 案例3：使用ChatGPT學(xué)生管理系統(tǒng)繪制活動圖73 4.5 時(shí)序圖75 4.5.1 時(shí)序圖的構(gòu)成要素76 4.5.2 案例4：使用ChatGPT繪制在線購物系統(tǒng)時(shí)序圖77 4.6 本章總結(jié)79 第5章 設(shè)計(jì)模式 5.1 軟件設(shè)計(jì)原則81 5.2 設(shè)計(jì)模式概述81 5.2.1 設(shè)計(jì)模式分類82 5.2.2 設(shè)計(jì)模式在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用83 5.3 單例模式83 5.3.1 應(yīng)用場景83 5.3.2 結(jié)構(gòu)84 5.3.3 優(yōu)缺點(diǎn)84 5.3.4 代碼示例85 5.4 工廠模式85 5.4.1 應(yīng)用場景86 5.4.2 結(jié)構(gòu)86 5.4.3 優(yōu)缺點(diǎn)87 5.4.4 代碼示例87 5.5 抽象工廠模式89 5.5.1 應(yīng)用場景89 5.5.2 結(jié)構(gòu)89 5.5.3 優(yōu)缺點(diǎn)90 5.5.4 代碼示例91 5.6 建造者模式92 5.6.1 應(yīng)用場景92 5.6.2 結(jié)構(gòu)92 5.6.3 優(yōu)缺點(diǎn)93 5.6.4 代碼示例94 5.7 原型模式96 5.7.1 應(yīng)用場景96 5.7.2 結(jié)構(gòu)97 5.7.3 優(yōu)缺點(diǎn)97 5.7.4 代碼示例97 5.8 適配器模式99 5.8.1 應(yīng)用場景99 5.8.2 結(jié)構(gòu)99 5.8.3 優(yōu)缺點(diǎn)99 5.8.4 代碼示例100 5.9 橋接模式101 5.9.1 應(yīng)用場景101 5.9.2 結(jié)構(gòu)101 5.9.3 優(yōu)缺點(diǎn)102 5.9.4 代碼示例103 5.10 裝飾器模式104 5.10.1 應(yīng)用場景105 5.10.2 結(jié)構(gòu)105 5.10.3 優(yōu)缺點(diǎn)106 5.10.4 代碼示例107 5.11 組合模式108 5.11.1 應(yīng)用場景108 5.11.2 結(jié)構(gòu)109 5.11.3 優(yōu)缺點(diǎn)110 5.11.4 代碼示例110 5.12 外觀模式112 5.12.1 應(yīng)用場景112 5.12.2 結(jié)構(gòu)112 5.12.3 優(yōu)缺點(diǎn)113 5.12.4 代碼示例113 5.13 享元模式115 5.13.1 應(yīng)用場景115 5.13.2 結(jié)構(gòu)115 5.13.3 優(yōu)缺點(diǎn)116 5.13.4 代碼示例116 5.14 代理模式117 5.14.1 應(yīng)用場景118 5.14.2 結(jié)構(gòu)118 5.14.3 優(yōu)缺點(diǎn)118 5.14.4 代碼示例119 5.15 策略模式120 5.15.1 應(yīng)用場景120 5.15.2 結(jié)構(gòu)120 5.15.3 優(yōu)缺點(diǎn)121 5.15.4 代碼示例121 5.16 觀察者模式123 5.16.1 應(yīng)用場景123 5.16.2 結(jié)構(gòu)123 5.16.3 優(yōu)缺點(diǎn)124 5.16.4 代碼示例124 5.17 模板方法模式126 5.17.1 應(yīng)用場景126 5.17.2 結(jié)構(gòu)127 5.17.3 優(yōu)缺點(diǎn)127 5.17.4 代碼示例127 5.18 迭代器模式128 5.18.1 應(yīng)用場景128 5.18.2 結(jié)構(gòu)129 5.18.3 優(yōu)缺點(diǎn)129 5.18.4 代碼示例130 5.19 狀態(tài)模式132 5.19.1 應(yīng)用場景132 5.19.2 結(jié)構(gòu)132 5.19.3 優(yōu)缺點(diǎn)133 5.19.4 代碼示例133 5.20 責(zé)任鏈模式135 5.20.1 應(yīng)用場景135 5.20.2 結(jié)構(gòu)135 5.20.3 優(yōu)缺點(diǎn)136 5.20.4 代碼示例137 5.21 命令模式138 5.21.1 應(yīng)用場景138 5.21.2 結(jié)構(gòu)138 5.21.3 優(yōu)缺點(diǎn)139 5.21.4 代碼示例140 5.22 解釋器模式141 5.22.1 應(yīng)用場景141 5.22.2 結(jié)構(gòu)142 5.22.3 優(yōu)缺點(diǎn)142 5.22.4 代碼示例143 5.23 中介者模式144 5.23.1 應(yīng)用場景144 5.23.2 結(jié)構(gòu)145 5.23.3 優(yōu)缺點(diǎn)145 5.23.4 代碼示例146 5.24 備忘錄模式148 5.24.1 應(yīng)用場景148 5.24.2 結(jié)構(gòu)148 5.24.3 優(yōu)缺點(diǎn)149 5.24.4 代碼示例149 5.25 訪問者模式151 5.25.1 應(yīng)用場景151 5.25.2 結(jié)構(gòu)151 5.25.3 優(yōu)缺點(diǎn)152 5.25.4 代碼示例153 5.26 本章總結(jié)154 第6章 ChatGPT和設(shè)計(jì)模式 6.1 ChatGPT對設(shè)計(jì)模式的解釋和說明156 6.1.1 案例1：使用ChatGPT輔助掌握裝飾器模式156 6.1.2 案例2：使用ChatGPT輔助繪制類圖160 6.1.3 案例3：使用ChatGPT輔助繪制時(shí)序圖163 6.2 ChatGPT的設(shè)計(jì)模式識別與應(yīng)用能力 166 6.2.1 案例4：使用ChatGPT輔助設(shè)計(jì)創(chuàng)建圖書對象166 6.2.2 案例5：使用ChatGPT輔助設(shè)計(jì)購物車功能169 6.3 ChatGPT在設(shè)計(jì)模式選擇和建議中的應(yīng)用171 6.3.1 案例6：使用ChatGPT輔助選擇商品庫存管理設(shè)計(jì)模式172 6.3.2 案例7：使用ChatGPT輔助繪制商品庫存管理類圖174 6.4 ChatGPT對設(shè)計(jì)模式擴(kuò)展和變體的指導(dǎo)177 6.4.1 案例8：使用ChatGPT輔助擴(kuò)展觀察者模式178 6.4.2 案例9：使用ChatGPT輔助繪制擴(kuò)展觀察者模式類圖181 6.5 本章總結(jié)185 第7章 使用ChatGPT輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 7.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)階段187 7.2 數(shù)據(jù)庫概念建模188 7.2.1 案例1：使用ChatGPT對Todo List項(xiàng)目進(jìn)行需求分析188 7.2.2 案例2：使用ChatGPT對Todo List項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念建模190 7.3 案例3：使用ChatGPT對Todo List項(xiàng)目進(jìn)行邏輯建模191 7.4 案例4：使用ChatGPT對Todo List項(xiàng)目進(jìn)行物理建模193 7.5 案例5：使用ChatGPT輔助生成DDL腳本195 7.6 本章總結(jié)197 第8章 使用ChatGPT編寫高質(zhì)量的程序代碼 8.1 代碼評審199 8.1.1 靜態(tài)代碼分析工具200 8.1.2 使用Java代碼檢查工具Checkstyle200 8.1.3 使用Java代碼檢查工具PMD202 8.1.4 使用Python代碼檢查工具PyLint205 8.2 人工代碼評審207 8.3 本章總結(jié)209 第9章 架構(gòu)設(shè)計(jì)與敏捷開發(fā)實(shí)施 9.1 敏捷開發(fā)211 9.1.1 ChatGPT在敏捷開發(fā)中的應(yīng)用211 9.1.2 案例1：使用ChatGPT輔助敏捷軟件開發(fā)項(xiàng)目的任務(wù)拆解212 9.2 好的架構(gòu)設(shè)計(jì)帶來敏捷開發(fā)214 9.2.1 使用ChatGPT輔助敏捷架構(gòu)設(shè)計(jì)214 9.2.2 案例2：使用ChatGPT輔助設(shè)計(jì)電子商務(wù)平臺敏捷架構(gòu)214 9.3 本章總結(jié)216 第10章 使用ChatGPT輔助編寫可測試性代碼 10.1 使用ChatGPT輔助進(jìn)行功能測試218 10.1.1 單元測試與測試用例218 10.1.2 案例1：使用ChatGPT輔助生成設(shè)計(jì)測試用例218 10.1.3 案例2：使用ChatGPT輔助生成測試代碼221 10.2 測試驅(qū)動開發(fā)225 10.2.1 使用ChatGPT輔助實(shí)施測試驅(qū)動開發(fā)226 10.2.2 案例3：實(shí)施測試驅(qū)動開發(fā)計(jì)算器227 10.3 使用ChatGPT輔助進(jìn)行性能測試230 10.3.1 使用測試工具230 10.3.2 案例4：使用ChatGPT輔助進(jìn)行微基準(zhǔn)測試231 10.3.3 案例5：使用ChatGPT輔助分析微基準(zhǔn)測試報(bào)告236 10.4 設(shè)計(jì)可測試性代碼的原則238 10.4.1 設(shè)計(jì)可測試性代碼實(shí)踐技巧與建議238 10.4.2 使用ChatGPT設(shè)計(jì)可測試性代碼239 10.4.3 案例6：使用ChatGPT設(shè)計(jì)可測試性的購物車類239 10.5 本章總結(jié)244 第11章 使用ChatGPT輔助編寫可擴(kuò)展性代碼 11.1 可擴(kuò)展性代碼與架構(gòu)設(shè)計(jì)246 11.2 ChatGPT在可擴(kuò)展性代碼編寫中的作用與使用方法247 11.2.1 案例1：使用ChatGPT輔助理解需求和功能247 11.2.2 案例2：使用ChatGPT輔助提供設(shè)計(jì)方案建議249 11.2.3 案例3：使用ChatGPT輔助優(yōu)化算法和性能250 11.2.4 案例4：使用ChatGPT輔助數(shù)據(jù)管理和存儲策略252 11.2.5 案例5：使用ChatGPT輔助彈性和容錯(cuò)性設(shè)計(jì)253 11.3 使用ChatGPT輔助編寫可擴(kuò)展、易維護(hù)的代碼254 11.3.1 案例6：使用ChatGPT輔助設(shè)計(jì)良好的架構(gòu)255 11.3.2 案例7：使用ChatGPT輔助優(yōu)化性能和擴(kuò)展性257 11.3.3 案例8：使用ChatGPT輔助代碼審查和重構(gòu)258 11.4 使用ChatGPT輔助編寫可擴(kuò)展性代碼的 實(shí)踐技巧與建議260 11.5 本章總結(jié)260 第12章 使用ChatGPT輔助設(shè)計(jì)高效的軟件開發(fā)架構(gòu) 12.1 常見的軟件架構(gòu)262 12.2 ChatGPT在軟件開發(fā)架構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用262 12.3 分層架構(gòu)263 12.3.1 分層架構(gòu)的組成部分263 12.3.2 分層架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)264 12.3.3 分層架構(gòu)的應(yīng)用場景265 12.3.4 案例1：使用ChatGPT輔助醫(yī)院管理系統(tǒng)進(jìn)行分層架構(gòu)設(shè)計(jì)266 12.4 領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計(jì)架構(gòu)271 12.4.1 領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計(jì)架構(gòu)的組成部分272 12.4.2 領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計(jì)架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)273 12.4.3 領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計(jì)架構(gòu)的應(yīng)用場景274 12.4.4 案例2：使用ChatGPT輔助電子商務(wù)平臺 進(jìn)行領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計(jì)架構(gòu)的設(shè)計(jì)274 12.5 微服務(wù)架構(gòu)281 12.5.1 微服務(wù)構(gòu)架的組成部分282 12.5.2 微服務(wù)構(gòu)架的優(yōu)缺點(diǎn)283 12.5.3 微服務(wù)構(gòu)架的應(yīng)用場景284 12.5.4 案例3：電商微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)284 12.6 架構(gòu)設(shè)計(jì)與制作技術(shù)原型290 12.6.1 制作技術(shù)原型290 12.6.2 使用ChatGPT輔助制作技術(shù)原型291 12.6.3 案例4：使用ChatGPT輔助制作智能家居App技術(shù)原型291 12.7 本章總結(jié)293 第13章 使用ChatGPT輔助評估和改進(jìn)設(shè)計(jì)方案 13.1 確定設(shè)計(jì)問題295 13.2 案例1：確定電子商務(wù)網(wǎng)站設(shè)計(jì)方案中存在的問題296 13.3 評估與檢測方案299 13.4 案例2：電商系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案評估299 13.5 討論與迭代優(yōu)化301 13.6 案例3：電商系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論與迭代優(yōu)化302 13.7 決策矩陣303 13.7.1 案例4：電子商務(wù)網(wǎng)站架構(gòu)設(shè)計(jì)方案比較304 13.7.2 案例5：移動應(yīng)用開發(fā)框架比較305 13.8 本章總結(jié)306