软件体系结构考试复习

考完回忆

华科软院以后如果还在的话，同志们可以参考一下。

题目的结构和打印店买的卷子的结构是一样的。

填空题考了一个关于性能的战术好像，总之是一个战术，要求写它的几个方面。

然后简答题有一题比较深刻，就是问架构师应如何和项目经理相互合作。

还有一个，为什么说架构师的沟通也很重要？

大题就是自选项目，然后什么 ADD 啦，ATAM 啦，质量属性效用树啦等等分析。

最后一题是分析京东或者淘宝等购物网站针对双 11 采取的战术。

以上。

前言

参考：应该是学院某位前辈同志从老师的 PPT 中整理下来的非常详细的知识点提纲，同时也有结合教材

2014 年软件体系结构试卷

一、填空题

1. 系统的质量属性有多种，请列举其中六种？

• 运行时可见属性
  • 可用性
  • 性能
  • 安全性
  • 易用性
• 维护时可见属性
  • 可修改性
  • 可扩展性
  • 可移植性
  • 可集成性

2. 构架战术就是？

战术是对质量属性的控制产生影响的设计决策。

3. 什么称为构架策略？

架构策略是架构中所采用的战术的集合。

4. 构架驱动因素包括？

• 比较重要的功能
• 质量属性
• 限制条件构成的某个子集

5. 构架评审的六个优点是？

优点就是收益。

• 及早发现现有构架中存在的问题
• 构架的改进
• 财务收益
• 强制为评审做准备
• 捕获构架设计的基本思想
• 验证需求的有效性

6. 架构结构可以分为 3 组？

• 静态的角度
  • 模块结构
  • 分析类结构
  • 类结构
• 动态的角度
  • 进程结构
  • 数据流
  • 控制流
  • 使用结构
  • 调用结构
  • 层次结构
• 部署的角度
  • 物理结构

7. 构架的商业属性包括？

也叫商业限制。

• 投放市场时间
• 成本和收益
• 预计的系统生命周期的长短
• 目标市场
• 推出计划
• 遗留系统集成

8. 构架样式有多种，其中四种是？

• 以数据为中心的样式
• 数据流样式
• 虚拟机样式
• 调用-返回样式
• 独立组件样式
• 事件系统样式
• 通讯进程样式
• C/S 样式
• C2 样式

二、名词解释

1. 软件架构

软件架构——在一定的设计原则基础上，从不同角度对组成系统的各部分进行搭配和安排，形成系统的多个结构而组成架构，它包括该系统的各个组件、组件的外部可见属性及组件之间的相互关系。

组件的外部可见属性是指其它组件可对该组件所做的假设，如该组件提供的服务、具备的质量特征、错误处理、共享资源的使用。

架构定义可以从下面六个方面来理解：

• 架构应建立在一定的设计原则之上，否则很容易失败。
• 系统可能由多个结构组成，其中任何一个结构都不能与构架等同。
• 每个软件系统都有自己的构架。
• 软件架构决定了各个组件。
• 只要某个组件的行为可以从其它组件的角度观察到或区别开，这样的行为就是软件架构的内容。
• 软件架构是抽象的，它不考虑实现、算法和数据表示的细节，而集中研究“黑盒”组件的行为和交互，是设计第一步。

2. 软件架构商业周期（用画图形式表示）？

该商业周期的运作：

• 软件架构影响开发组织的内部结构和经营目标
• 构架影响开发组织的目标
• 软件架构可能会影响客户对下个系统的需求
• 软件架构的过程丰富了整个开发团队的经验，从而影响设计师对后继系统的设计
• 有些系统甚至会影响并实际改变软件工程的发展，以及开发人员学习和实践的技术环境

三、对错题

1. 软件架构可以由几名设计师共同完成。（错）
2. 设计师对系统的质量属性应平等看待，在系统设计中全部予以解决。（错）
3. 架构的文档应该完备，并使所有风险承担者都能看懂。（对）
4. 构架通常可以依靠某一特定产品或工具。（对）
5. 应将产生数据的模块和使用数据的模块分离开。（对）

四、简答题

1. 为什么要分析软件架构？

思想有多远，我们就能走多远。
高度决定思路，思路决定出路。

系统的建立是为了满足组织的需求（包括功能和质量），质量需求决定了系统必须达到的特征，包括性能、可靠性、互操作性以及生命周期等。随着软件系统的日益复杂，涉众对软件的要求已不局限于功能上的满足，而是更加注重质量。

很少有人注意到组织（开发组织、客户等）在系统设计和系统成败上扮演的角色。

系统的质量特征受到软件架构的限制，或者说构架设计的选择受到要达到的质量特征的影响。

2. 请说明模块结构和使用结构之间的联系和区别。

• 模块结构——体现了任务的划分，每个模块都有其接口描述、代码和测试计划等，各模块通过父子关系联系起来，在开发和维护阶段用于分配任务和资源。模块结构是从静态的角度来分析的。

• 使用结构——描述过程或模块之间的联系，这种联系是“假设正确存在”的关系，用于设计可轻松扩展的系统。如果过程 A 的运行必须以过程 B 的正确运行为前提，则说过程 A 使用过程 B

然后根据这个定义再分析分析就成。

五、构架分析与设计

针对一个网上购物系统或学生选课系统，请完成下面 4 个问题：

1. 说明系统的若干质量属性，并以场景图的形式分别描述一个可用性场景和一个安全性场景。
2. 使用 ADD 方法说明系统的初步设计。
3. 描述 ATAM 方法的九个步骤。
4. 选取两个质量属性以表格形式生成质量属性效用树。

1. 质量属性有以下几种

• 运行时可见属性
  • 可用性
  • 性能
  • 安全性
  • 易用性
• 维护时可见属性
  • 可修改性
  • 可扩展性
  • 可移植性
  • 可集成性

2. ADD 方法，

属性驱动的设计（Attribute Driven Design, ADD）把一组质量属性场景作为输入，利用对质量属性实现与构架设计之间的关系的了解，对构架进行设计。

ADD 构架设计的步骤如下：

1. 样本输入。
2. 选择要分解的模块。
3. 根据下列步骤对模块进行求精：
   1. 从具体的质量场景和功能需求集合中选择构架驱动因素。
      
   2. 选择满足构架驱动因素的构架模式。
      
   3. 实例化模块并根据用例分配功能，使用多个视图进行表示。
      
   4. 定义子模块的接口。
      
   5. 验证用例和质量场景并对其进行求精，使它们成为子模块的限制。
4. 对需要进一步分解的每个模块重复上述步骤。

对于本题，根据定义给出相关分析即可。

3. 九个步骤如下：

ATAM(Architecture Tradeoff Analysis Method)——构架权衡分析法。

• 1. ATAM 方法的表述
• 2. 商业动机的表述
• 3. 构架的表述
• 4. 对构架方法进行分类
• 5. 生成质量属性效用树
• 6. 分析架构方法
• 7. 集体讨论并确定场景优先级
• 8. 再次分析构架方法
• 9. 结构的表述

4. 所谓质量属性效用树，

• 效用树的作用是使质量属性需求具体化，从而迫使设计师和客户代表准确地定义出他们的质量需求。
• “效用”是效用树的根节点，表示系统的总体适宜性。
• 中间结点是质量属性及其求精。
• 叶结点是与质量属性对应的场景。

针对 2015 年的卷子补充知识点

填空题

何为涉众？

涉众就是对系统构建感兴趣的人或组织。

如：客户、最终用户、开发人员、项目经理、维护人员、对系统进行市场营销活动的人。

安全性的战术有哪些？

• 1、抵抗攻击
  • 对用户进行身份验证
  • 对用户进行授权
  • 维护数据的机密性
  • 维护完整性
  • 限制暴露的信息
  • 限制访问
  • 在外部用户和提供服务的系统之间设置认证服务器
  • 把要保护的系统置于通讯防火墙之后
  • 在某个可信内核的基础上构建内核，由该内核提供安全
• 2、检测攻击
  • 误用情况的检测是把通信模式与已知攻击的历史模式进行比较
  • 异常情况的检测是把通信模式与其本身的历史基线（情况）进行比较
• 3、从攻击中恢复
  • 恢复状态
  • 识别攻击者

构架编档的基本原则是什么？

构架文档写作的基本原则是：从读者的角度出发。

软件系统的质量属性是指？

软件系统的质量属性是指系统在整个生命周期中所具有的特征。

构架本身的质量属性包括？

• 一致性（概念完整性）
• 正确性和完整性
• 可构建性

对错题

软件构架可以由几名设计师共同完成，每位设计师都可以决策。（）
设计师对系统的质量属性应平等看待，在系统设计中全部予以解决。（）
构架的文档应该完备，并使所有风险承担者都能看懂。（）
构架的设计应有助于增量式实现。（）
架构就是系统的总体结构。（）

架构设计应尽量采用已知的设计模式。（）

简答题

请说明构架、框架和设计模式之间的联系和区别。

• 定义：软件框架使提取特定领域软件的共性部分形成的体系结构，不同领域的软件项目有着不同的框架类型
• 作用：开发过程中代码不需要从头编写，提高软件的质量，降低成本，缩短开发时间，形成良性循环

1、框架和平台的关系：

• 平台在应用层面主要指提供特定服务的系统软件
• 框架更侧重设计和开发过程，框架可通过调用平台提供的服务而起作用

2、框架和类库的关系：

• 框架构成了通用的、具有一般性的系统主体部分
• 二次开发人员根据具体业务，完成特定应用系统中与众不同的特殊部分

3、框架和架构的关系：

• 构架确定了系统整体结构、层次划分、不同部分之间的协作等设计考虑
• 框架更偏重于技术，确定框架后，其所对应的架构也随之确定，但在一个系统架构中可以集成多种框架

4、框架和设计模式的关系：

• 设计模式研究的是一个设计问题的解决方法，一个模式可应用于不同的框架和被不同的语言所实现
• 框架则是一个应用的体系结构，是一种或多种设计模式和代码的混合体

共性：共同致力于使人们的设计可以被重用（设计模式的思想可以在框架设计中进行应用）

区别：

• 从应用领域上分，框架给出的使整个应用的体系结构，而设计模式则给出了单一设计问题的解决方案
• 从内容上分，设计模式仅是一个单纯的设计；而框架则是设计和代码的一个混合体
• 设计模式比框架更容易移植

请说明架构师的主要职责，架构师与项目经理的职责区别。

架构师的职责如下：

• 了解所在组织的业务目标，使架构更好地支持业务目标
• 规划产品的开发与演进
• 规划和建设架构级的重用，如产品线等
• 领导并负责架构设计，定义系统的高层结构和接口
• 为项目管理提供支持，如技术可行性、任务划分、人员招聘
• 领导和协调项目组的主要技术活动，对主要技术产品负责实际参与架构原型的开发实现
• 讲解架构、指导详细设计和开发、协调冲突以实现既定的构架目标
• 规划和协助软件架构的评审
• 评估新技术并提出采用建议

项目经理的职责如下：

• 具有过程控制能力
• 具备文档能力
• 总结汇报
• 擅长分解任务
• 具有时间观念
• 具有计划能力
• 具有跨界思维
• 有亲和力
• 组织协调

然后根据他们的职责分析它们的区别即可。

请说明架构评审的主要方法。

评审的一般技巧有：

1、定性分析

是指凭分析者的直觉、经验，凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料，对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。

定性技巧——提问技巧：

• 场景——描述风险承担者和系统之间的具体交互
• 评审清单——对同一领域的若干系统进行评估后提出的一组详细的问题
• 问卷——适用于所有构架的若干问题的清单

2、定量分析

是依据实际统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。

定量技巧：

• 指标——对构架可观察到的参数的量化解释
• 模拟、原型与实验

请说明以架构为中心的软件过程。

暂时按下不表。

补充