软件体系结构期末
考试资料
填空题：
1.构件是指语义完整,语法正确和有可重用价值的单位软件是软件重用过程中能够明确便是的系统;结构上它是予以描述,通讯接口和实现代码的复合体.
2.构件获取渠道(1)直接使用作适应性修改(2)经过遗留工程(3)市场上购买(4)开发新的构件
3.构件分类与组织:关键字分类法,刻面分类法,超文本组织方法
4.基于数据的组装技术:这种组装技术也要求库中构件以子程序形式出现
5.软件体系结构建模种类:结构模型,框架模型,动态模型,过程模型,功能模型
6.体系结构风格定义了一个系统家族即定义了一个词汇表和一组约束
7.有两种不同构件:中央数据结构说明当前状态,仓库是一黑板系统
8.C/S体系结构有三个主要组成部分:数据库服务器,客户应用程序,网络
9.ADL的基本元素:构件,连接件,体系结构配置
10.软件体系结构描述方法:图像表示工具,模块内连接语言,基于软构件的系统描述语言,软件体系结构描述语言
11.Web服务:数据层,数据访问层,业务层,业务面,监听者
12.简单对象访问协议:SOAP信封,SOAP编码规则,SOAP RPC表示,SOAP绑定
13.Web服务特点:使用标准规范协议;使用协议的规范性;高度集成能力;完好的封装;松散耦合
选择题：
1构件模型的三个主要流派OMG,Sun的EJB,Microsoft的DCOM
2.构件管理:构件描述,构件分类与组织,人员及权限管理
3.构件重用:检索与提取构件,理解与评价构件,修改构件,构件组装
4.软件体系结构的发展史:无体系结构设计阶段,萌芽阶段,初期阶段,高级阶段
5.分层系统优点:支持基于抽象程度递增的系统设计;支持功能增强;支持重用
6.黑板系统的构成:知识源,黑板数据结构,控制
7.面向对象系统优点:改变一个对象的表示不影响其它对象;分解成一些交互的代理程序集合
8.W3C是万维网联盟
9.Web服务作为一种新兴的Web应用模式,是一种崭新的分布式计算模型,是Web上数据和信息集成的有效机制
10.Web服务就像Web上的构件编程,开发人员经过调用Web应用编程接口,将Web服务集成进她们的应用程序就像调用本地服务一样
11.Web服务开发生命周期:构件,部署,运行,管理
12.Web服务栈:程序设计语言
【程序构件(组成程序的基本元素及其取值或值域范围);操作符(连
接构件的各种功能符号);
抽象规则(有关构件和操作符的命名表示规则);限制规则(一组选择并决定具体使用何种抽规则来作用于有关的基本构件及其操作符的规则和原理);规范说明(有关句法的语义关联说明); 】
软件体系结构【系统构件(模块化级别的系统组成成分实体,这些实体能够被施以抽象的特性化处理,并以多种方式得到使用);连接件(对组成系统的有关抽象实体进行各种连接的连接机制); 组合模式(系统中的构件和连接件进行连接组合的特殊方式也就是软件体系结构风格);
限制规则(决定有关模式能够作为子系统进行大型软件系统构造和开发的合法子系统的有关构件); 规范说明(有关系统组织结构方面的语义关联说明)】
1.软件体系结构定义：软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不但指定了系统的组织结构和拓扑结构，而且显示系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。
2.软件体系结构的意义:1.是风险承担者进行交流的手段。2.是早期设计决策的体现。
3.是可传递和可重用的模型。
3."4+1"视图模型：逻辑视图：主要支持系统的功能需求，即系统
提供给最终用户的服务。最终用户:功能需求; 进程视图：侧重于系统的运行特性，主要关注一些非功能性的需求，例如系统的性能和可用性。系统集成人员:性能可扩充性,吞吐量; 开发视图：也称模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理。软件人员:软件管理; 物理视图：主要考虑如何把软件映射到硬件上，它一般要考虑系统性能、规模、可靠性等。系统工程人员:系统拓扑,安装,通信等. 场景：能够看作是那些重要系统活动的抽象，它使四个视图有机联系起来，从某种意义上说场景是最重要的需求抽象。
4.体系结构风格概念: 是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。
体系结构风格的四要素：提供一个词汇表、定义一套配置规则、定义一套语义解释原则和定义对基于这种风格的系统所进行的分析。
软件体系结构风格分类：①数据流风格（批处理序列；管道/过滤器）②调用/返回风格（主程序/子程序；面向对象风格；层次结构）③独立构件风格（进程通信；事件系统）④虚拟机风格（解释器）⑤仓库风格（数据库系统；超文本系统；黑板系统）
5.管道和过滤器：1.每个构件都有一组输入和输出，构件读输入的数据流，经过内部处理，然后产生数据流。（过滤器）2.过滤器必须独立，不能与其它过滤器分享数据，而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识。3.一个管道/过滤器网络输出的正确性并
体系结构设计整理 一、名词解释 1、软件体系结构概念（3点） 高层结构培训让我们一生都不能错过的东西 1、 组成部分：部件（Component）、连接件（Connector）、配置（Configuration） 部件聚集了软件运算与状态，连接件聚集了部件之间的关系 部件：在软件的体系架构中封装了数据及其处理操作的元素，提供具体应用服务，定义如下： 部件是具有如下特征的架构实体： 1）封装了系统中的功能和/或数据的一个子集 2）通过清晰定义的接口来限制外界对所封装的子集的访问 3）对于被要求执行的上下文有定义明确的依赖关系 部件要素：Name、Property、Port Ch3 PPT P17 连接件：在复杂系统中，交互会比部件范围内的功能实现更重要且更具挑战性，提供独立交互的方法，连接件定义如下： 1）连接件是负责引起和约束部件之间交互的构件 2）它们起到连接作用，但却不是被连接的对象，只是提供连接的规则 Ch3 PPT P24 配置：在系统架构中，部件与连接件之间的一个特殊联系的集合，部件与连接件在此特定的组合方式下相互协作完成特定的目标 2、关注点 软件体系结构对这些关注点进行权衡的过程起到了交流媒介的作用 系统质量属性：可靠性、可修改性、性能、安全性、可测试性、可用性 项目环境： 1）开发：人员技术水平、成本、上市时间、资源 2）业务：收益、系统生命周期、市场定位、首次发布日程 3）技术：开发平台、硬件设备、开发工具、模型和标准 业务目标 3、设计决策 一个系统的体系架构是有关系统的一系列重要设计决策的集合,体系结构也是一系列对系统设计所做的设计决策，包含了重要的“设计决策”，它们说明了软件体系结构得以形成的“理由”，会指导详细设计、实现等后续软件开发工作 设计决策的过程：问题->候选设计->理由->解决方案 设计决策的重要性：
《软件体系结构》 实验：软件体系结构风格之应用
一、实验目的 通过 KWIC 实例分析，理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。 二、实验容 多种软件风格设计与实现之 KWIC 实例： 1．采用主/子程序体系结构风格实现 KWIC 关键词索引系统 2．采用面向对象体系架构风格实现 KWIC 关键词索引系统 3．采用管道过滤 体系架构风格实现 KWIC 关键词索引系统 4．采用事件过程调用体系架构风格实现 KWIC 关键词索引系统 三、实验要求与实验环境 熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的 KWIC 关键词索引系统，在此基础上， 完成基于面向对象体系架构风格的 KWIC 关键词索引系统设计与实现。选做基于 管道过滤体系架构风格的 KWIC 关键词索引系统；选做基于事件过程调用体系架 构风格的 KWIC 关键词索引系统。 实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验容、实验操作过程等 容；实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等容；每 人一台 PC 机，所需软件 Win2003/XP 、 UML 工具（ EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/）、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0 等。 四、实验操作 1、采用主/子程序体系结构风格实现 KWIC 关键词索引系统 主程序/子程序风格（Main Program/Subroutine Style）将系统组织成层次结 构，包括一个主程序和一系列子程序。主程序是系统的控制器，负责调度各子程
序的执行。各子程序又是一个局部的控制器，调度其子程序的执行。设计词汇表： 主程序 main(), 子程序 shift(), sort() 方法，方法的调用，返回构件和连接件类 型： 构件：各类子程序，如 shift(),sort() 连接件：方法的调用基本的计算模型： 子程序有 shift(), sort()方法，shift() 对单词进行移位，sort()方法对单词进行 排序 风格的基本不变性： 主程序有顺序地调用子程序，单线程控制。 KWIC 的主/子程序体系结构风格示意图如下所示： 主程序/子程序风格的重要设计决策与约束有：
软件工程期末复习题 选择题 1.软件设计中划分模块的一个准则是（C）。 A低内聚低耦合 B低内聚高耦合 C高内聚低耦合 D.高内聚高耦合 2.（A）是用户和设计交换最频繁的方法。 A、原型化方法 B、瀑布模型法 C、螺旋模型方法 D、构件组装模型 3.试判断下列叙述中，哪个些是正确的(C)。 a、软件系统中所有的信息流都可以认为是事务流 b、软件系统中所有的信息流都可以认为是变换流 c、事务分析和变换分析的设计步骤是基本相似的 A、a B、b C、c D、b和c 4.软件工程方法学的目的是：使软件生产规范化和工程化，而软件工程方法得以实施的主要保证是(C) A、硬件环境 B、软件开发的环境 C、软件开发工具和软件开发的环境 D、开发人员的素质 5.20世纪50年代以来，出现了许多不同的程序设计语言，下列语言中哪个语言是低级语言（D） A、PASCAL B、VISUAL BASIC C、C++
D、汇编语言 6.软件测试的目的是？(D) A.软件的正确性 B.找出软件系统中存在的所有错误 C.证明软件系统中存在错误 D.尽可能多的发现软件系统中的错误 7.使用白盒测试方法时，确定测试数据应根据（A）和指定的覆盖标准。 A、程序的内部逻辑 B、程序的复杂程度 C、该软件的编辑人员 D、程序的功能 8.软件维护工作的最主要部分是(C)。 A、纠正性维护 B、适应性维护 C、完善性维护 D、预防性维护 9.PDL是（B）语言。 A.高级程序设计语言 B、伪码式 C、中级程序设计语言 D、低级程序设计语言 10.软件的结构化设计（SD）方法中，一般分为概要设计和详细设计两阶段，其中详细设计主要是要建立（C）。 A、软件结构 B、软件过程 C、软件模型 D、软件模块 11．在数据流图中，○（椭圆）代表（B） A、数据流 B、转换 C、数据源 D、外部实体
《软件体系结构》课程设计 设计题目：实验室设备管理系统姓名：李欣张丹唐蔚霖学号： k0308413（07+13+17）同组组长：李欣 同组其他成员：张丹唐蔚霖 实验指导教师：李超 实验地点： 9B505 完成日期： 2011-6-10 湖北民族学院信息工程学院
目录 一、概述(目的、任务、开发环境、参考资料) 二、采用的主要方法与技术 三、需求分析 四、设计 五、实现过程与步骤 六、遇到的困难与获得的主要成果 七、测试与运行记录 八、完成结果分析与总结 九、附录（软件配置、个人完成的程序模块和文档清单）
一、概述(目的、任务、开发环境、参考资料) 21世纪以来，人类经济高速发展，人们发生了日新月异的变化。随 着时代的发展，教育越来越需要实验，让学生从实验中得到更多，更扎 实的知识。因此学校也需要对实验室的实验设备进行更多的投入，而投 入之后就带来了管理方面的问题。我们做的这个系统主要是对设备的购 买、维修、报废等方面进行了一定的管理，可以让设备进行有序、有效 的管理，为管理人员节约一些因为管理混乱而浪费的时间。不过系统的 功能还不够完善，性能也还不够稳定，有待于以后不断的进行完善。 实现的功能如下： （1）对于已彻底损坏的做报废处理，同时详细记录有关信息。 （2）对于由严重问题（故障）的要及时修理，并记录修理日期、设备名、编号、修理厂家、修理费用、责任人等。 （3）对于急需修改但又缺少的设备，需以“申请表”的形式送交上级领导请求批准购买。新设备购入后要立即进行设备登记（包括类别、设备 名、编号、型号、规格、单价、数量、购置日期、生产厂家、保质期 和经办人等信息），同时更新申请表的内容。 （4）随时对现有设备及其修理、报废情况进行统计、查询，要求能够按类别和时间段等查询。 参考文献：谭浩强主编.Visual Basic程序设计（二）教程.清华大学出 版社 柳青等编. Visual Basic 程序设计教程.高等教育出版社 范立南. SQL Server2000 实用教程.北京：清华大学出版社 孙燕等编.Visual Basic 程序设计.高等教育出版社 萨师煊王珊编.数据库系统概论.北京：高等教育出版社 杨志强.Visual Basic 程序设计教程.北京：高等教育出版 社. 二、采用的主要方法与技术 软件工程是一门从技术和组织管理两个角度研究如何用系统化、规 范化和数量化等工程原理与方法去进行软件开发和维护的学科。软件工 程学研究的范围非常的广泛，包括技术方法、工具、和管理等许多方面。 软件生命周期的各个阶段可分为： 问题定义：确定系统的基本功能 可行性研究：确定系统是否能够实现及是否值得实现 需求分析：确定系统必须完成的各种功能 总体设计：确定如何实现软件 详细设计：详细设计实现系统 编码和单元测试：写出正确的容易理解和维护的程序模块
《软件体系结构》期末复习题 简答题： 1、软件体系结构建模的种类有： 结构模型、框架模型、动态模型、过程模型、功能模型。 2、“4+1”视图模型从5个不同的视角包括： 逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 3、构件：是具有某种功能的可重用的软件模板单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 连接件：表示构件之间的交互。 配置：表示构件和连接件的拓扑逻辑和约束。 端口：表示构件和外部环境的交互点。 角色：定义了该连接交互的参与者。 4、画出“4+1”视图模型图，分析各部分的原理和功能。 5、软件体系结构风格： 是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。 6、软件体系结构 （Software Architecture） 软件体系结构以组件和组件交互的方式定义系统，说明需求与成品系统之间的对应关系，描述系统级别的可伸缩性、能力、吞吐量、一致性和兼容性等属性。软件体系结构由组件、连接件和属性组成。 7、分层系统的优点有： 1）支持基于抽象程度递增的系统设计，使设计者可以把一个复杂系统按递增的步骤进行分解； 2）支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交互，因此功能的改变最多影响相邻的上下层； 3）支持重用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的不同实现可以交换使用。这样，就可
以定义一组标准的接口，而允许各种不同的实现方法。 8、分层系统的缺点有： 1）并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式，甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的，出于对系统性能的考虑，系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来； 2）很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 9、 B/S体系结构的优点有什么？ 答：1）基于B/S体系结构的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端解决。用户在使用系统时，仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块，真正达到了“零客户端”的功能，很容易在运行时自动升级。 2）B/S体系结构还提供了异种机、异种网、异种应用服务的联机、联网、统一服务的最现实的开放性基础。 10、B/S体系结构的缺点有什么？ 答：1）B/S体系结构缺乏对动态页面的支持能力，没有集成有效的数据库处理功能。 2）B/S体系结构的系统扩展能力差，安全性难以控制。 3）采用B/S体系结构的应用系统，在数据查询等响应速度上，要远远地低于C/S体系结构。 4）B/S体系结构的数据提交一般以页面为单位，数据的动态交互性不强，不利于在线事务处理(OLTP)应用。 11、DSSA 答案：DSSA就是在一个特定应用领域中为一组应用提供组织结构参考的标准软件体系结构 11、软件体系结构的动态性主要分为： 交互式动态性、结构化动态性、体系结构动态性等三类。 12、请画出基于构件的动态系统结构模型画。 13、软件产品线 产品线是一个产品集合，这些产品共享一个公共的、可管理的特征集，这个特征集能满足选定的市场或任务领域的特定需求。这些系统遵循一个预描述的方式，在公共的核心资源(core assets)基础上开发的 14、SOA 即service-oriented architecture，面向服务架构。它是一个组件模型，它 将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接 口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于 实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的 系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 14、RIA
软件体系结构设计说明书 1.文档简介 [本节主要是描述软件体系结构设计说明书的目的、范围、相关术语、参考资料和本文档的摘要性介绍。软件体系结构设计属于高层设计文档，是符合现代软件工程要求的概要设计。] 1.1 目的 [软件体系结构设计说明书，将从设计的角度对系统进行综合的描述，使用不同的视图来描述其不同方面。在本小节中，将对该文档的结构进行简要的说明，明确该文档针对的读者群，指导他们正确的地使用该文档。] 1.2 范围 [说明该文档所涉及的内容范围，以及将影响的内容。] 1.3 定义、首字母缩写词和缩略语 [与其它文档一样，该文档也需要将本文档中所涉及的所有术语、缩略语进行详细的定义。还有一种可简明的做法，就是维护在一个项目词汇表中，这样就可以避免在每个文档中都重复很多内容。] 1.4参考资料 [在这一小节中，应完整地列出该文档引用的所有文档。对于每个引用的文档都应该给出标题、标识号、日期以及来源，为阅读者查找这些文档提供足够详细的信息。] 1.5 概述 [在本小节中，主要是说明软件体系结构设计说明书各个部分所包含的主要内容，就像一个文章摘要一样。同时也应该对文档的组织方式进行解释。] 2. 体系结构表示方式 [本节说明软件体系结构在当前系统中的作用及其表示方式。它将列举其所必需的用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图或实施视图，并分别说明这些视图包含哪些类型的模型元素。]
3. 软件体系结构的目标和约束 [本节说明对软件体系结构具有某种重要影响的软件需求和用户目标，例如，系统安全性、保密性、第三方组件的使用、可移植性、发布和重新使用。它还要记录可能适用的特殊约束：设计与实施策略、开发工具、团队结构、时间表、遗留系统等。] 4.用例视图 [本节使用用例分析技术所生成的系统用例模型，描述其中的一些用例或场景。在该模型中纳入用例或场景，应该是系统中最重要、最核心的功能部分。] [另外，在本节中还应该选择一个主要的用例，对其进行描述与解释，以帮助读者了解软件的实际工作方式，解释不同的设计模型元素如何帮助系统实现。] 5. 逻辑视图 [逻辑视图主要是反映系统本质的问题领域类模型，在逻辑视图中将列出组成系统的子系统、包。而对每个子系统、包分解成为一个个类，并说明这些关键的实体类的职责、关系、操作、属性。这也是OO思想的体现，以类、类与类之间的协作、包、包与包之间的协作模型来表达系统的逻辑组织结构。] 5.1概述 [在本小节中，列出逻辑视图的顶层图，该图将反映系统由哪些包组成，每个包之间的关系与协作，以及包的层次结构。使得读者对整个软件体系结构有一个整体的了解。] 5.2影响软件体系结构的重要设计包 [在本小节中，将从逻辑视图中选择有重要意义的设计包，每个设计包有一个小节来描述，说明这些包的名称、简要的说明、该包中的主要类和相关的类图。对于包中的重要的类，还应该说明其名称、简要说明、主要职责、操作、属性等。] 6. 进程视图 [本节主要描述该软件体系结构下，系统运行态的情况。描述系统在执行时，包括哪些进程（包括线程、进程、进程组），以及它们之间是如何进行通信的、如何进行消息传递、接口如何。并且来说明如何进行组织。]
1面向对象编程中是如何体现封装性的？ 封装是把过程和数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面。 2重载和重写的含义 重载是发生在一个类中，方法名相同，参数不同 重写（覆盖）是子类继承父类，子类可以通过重写的方法隐藏继承的方法 3 什么是接口回调，过程细节是什么？ 概念：把可以实现某一接口的类创建的对象的引用赋给该接口声明接口变量，那么该接口变量可以调用被类实现（重写）的接口方法。 4试举例说明什么是组合关系和依赖关系 组合（关联）关系：A类中成员变量是用B类声明的对象。公司--职员 依赖关系：A类中某个方法的参数是用B类声明的对象，或某个方法返回的数据类型是B类的对象 5抽象类和接口，区别是什么？如何应用 抽象类：抽象类中有抽象方法；抽象类中不能用new运算符创建对象；抽象类的对象做商转型对象 接口：（1）接口中只可以有public权限的抽象方法，不能有非抽象方法； （2）接口由类去实现，即一个类如果实现一个接口，那么他必须重写接口中的抽象方法 （3）接口回调 区别：接口中只有常量，不能有变量；抽象类中既可以有常量也可以有变量； 抽象类中也可以有非抽象方法，接口不可以。 应用：定义抽象方法：public abstract void 方法名(); 在子类实现抽象方法：public void 方法名(){} 接口：public interface 接口名{}接口只负责定义规则，不负责任何实现；实现交给实现接口的类 (6)面向对象的六条基本原则包括： 开闭原则，里式代换原则，单一职责，依赖倒转、迪米特法则（接口隔离）。 (7)什么是设计模式？ 设计模式是从许多优秀的软件系统中总结出的成功的可复用的设计方案。是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性 (8)什么是框架？框架与模式的区别有哪些？ 框架是针对某个领域，提供用于开发应用系统的类的集合。 区别：层次不同、范围不同、相互关系
填空题 1.从2002年以来，计算机性能的年增长率下降到了约30％。其主要原因是：①大功耗问题；②可以进一 步有效地开发的指令级并行性已经很少；③存储器访问速度的提高缓慢。 2. 可移植性是指一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上运行。实现可移植性的常用方法有3种：系列机，模拟和仿真，统一高级语言。 2.通用寄存器型指令集结构计算机在灵活性和提高性能方面有明显的优势。主要体现在①寄存器的访问 速度比存储器快；②对编译器而言，能更加容易有效地分配和使用寄存器；③寄存器可以用来存放变量。 3.MIPS的数据寻址方式只有立即数寻址和偏移量寻址。 4.向量处理机的结构由所采用的向量处理方式决定。有两种典型的结构；存储器-存储器型结构和寄存器- 寄存器型结构。 5.Cache-主存层次的工作由硬件实现，对系统程序员是透明的。 6.降低Cache不命中率最直接的方法是增加Cache的容量。不过，这种方法不但会增加成本，而且还可 能增加命中时间，这种方法在片外Cache中用得比较多。 7.大多数磁盘阵列的组成可以由以下两个特征来区分：数据交叉存放的粒度、冗余数据的计算方法以及在 磁盘阵列中的存放方式。 8.时延和带宽是用来评估互连网络性能的两个基本指标。时延包括通信时延和网络时延。 9.计算机系统可分为SISD、SIMD、MISD和MIMD四类，许多早期并行处理机是SIMD计算机，近年 来，MIMD已经成为通用多处理机系统结构的选择。这是因为MIMD具有灵活性，并且MIMD能充分利用现有微处理器的性价比优势。 判断题 1.从计算机语言的角度，系统结构把计算机系统按功能划分成多级层次结构，其中，第2级是操作系统虚 拟机，第３级是汇编语言虚拟机。（错）
{ 项目名称} 体系结构设计报告 机构公开信息
版本历史
目录 0. 文档介绍 (4) 0.1文档目的 (4) 0.2文档范围 (4) 0.3读者对象 (4) 0.4参考文献 (4) 0.5术语与缩写解释 (4) 1. 系统概述 (5) 2. 设计约束 (5) 3. 设计策略 (5) 4. 系统总体结构 (5) 5. 子系统N的结构与功能 (6) 6. 开发环境的配置 (6) 7. 运行环境的配置 (6) 8. 测试环境的配置 (6) 9. 其它 (6)
0. 文档介绍 0.1 文档目的 0.2 文档范围 0.3 读者对象 0.4 参考文献 提示：列出本文档的所有参考文献（可以是非正式出版物），格式如下：[标识符] 作者，文献名称，出版单位（或归属单位），日期 例如： [AAA]作者，《立项建议书》，机构名称，日期 [SPP-PROC-SD] SEPG，系统设计规范，机构名称，日期 0.5 术语与缩写解释
1. 系统概述 提示：（1）说明本系统“是什么”，（2）描述本系统的主要功能。 2. 设计约束 提示： （1）需求约束。体系结构设计人员从需求文档（如《用户需求说明书》和《软件需求规格说明书》）中提取需求约束，例如： ?本系统应当遵循的标准或规范 ?软件、硬件环境（包括运行环境和开发环境）的约束 ?接口/协议的约束 ?用户界面的约束 ?软件质量的约束，如正确性、健壮性、可靠性、效率（性能）、易用性、清晰性、 安全性、可扩展性、兼容性、可移植性等等。 （2）隐含约束。有一些假设或依赖并没有在需求文档中明确指出，但可能会对系统设计产生影响，设计人员应当尽可能地在此处说明。例如对用户教育程度、计算机技能的一些假设或依赖，对支撑本系统的软件硬件的假设或依赖等。 3. 设计策略 提示：体系结构设计人员根据产品的需求与发展战略，确定设计策略（Design Strategy）。例如： ?扩展策略。说明为了方便本系统在将来扩展功能，现在有什么措施。 ?复用策略。说明本系统在当前以及将来的复用策略。 ?折衷策略。说明当两个目标难以同时优化时如何折衷，例如“时－空”效率折 衷，复杂性与实用性折衷。 4. 系统总体结构 提示： （1）将系统分解为若干子系统，绘制物理图和逻辑图，说明各子系统的主要功能。（2）说明“如何”以及“为什么”（how and why）如此分解系统。 （3）说明各子系统如何协调工作，从而实现原系统的功能。
中南大学软件体系结构设计模式实验二 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
实验3 设计模式实验二 实验学时： 4 每组人数： 1 实验类型： 3 （1：基础性 2：综合性 3：设计性 4：研究性） 实验要求： 1 （1：必修 2：选修 3：其它） 实验类别： 3 （1：基础 2：专业基础 3：专业 4：其它） 一、实验目的 熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的行为型设计模式，包括职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容 1. 某企业的SCM(Supply Chain Management，供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。该企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审批，主任可以审批5万元以下（不包括5万元）的采购单，副董事长可以审批5万元至10万元（不包括10万元）的采购单，董事长可以审批10万元至50万元（不包括50万元）的采购单，50万元及以上的采购单就需要开董事会讨论决定。如下图所示： 试使用职责链模式设计并模拟实现该系统。 2. 房间中的开关是命令模式的一个实例，现用命令模式来模拟开关的功能，可控制对象包括电灯和电风扇，绘制相应的类图并编程模拟实现。 3. 某软件公司欲开发一个基于Windows平台的公告板系统。系统提供一个主菜单(Menu)，在主菜单中包含了一些菜单项(MenuItem)，可以通过Menu类的addMenuItem()方法增加菜单项。菜单项的主要方法是click()，每一个菜单项包含一个抽象命令类，具体命令类包括OpenCommand(打开命令)，CreateCommand(新建命令)，EditCommand(编辑命令)等，命令类具有一个execute()方法，用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open()、create()、edit()等方法。现使用命令模式设计该系统，使得MenuItem类与BoardScreen类的耦合度降低，绘制类图并编程实现。 4. 某实时在线股票软件需要提供如下功能：当股票购买者所购买的某支股票价格变化幅度达到5%时，系统将自动发送通知（包括新价格）给购买该股票的所有股民。试使用观察者模式设计并实现该系统，要求绘制相应的类图并编程模拟实现。 5. 某公司欲开发一套机房监控系统，如果机房达到某一指定温度，温度传感器(Thermosensor)将自动传递信号给各种响应设备，例如警示灯(CautionLight)将闪烁(flicker())、报警器(Annunciator)将发出警报(alarm())、安全逃生门(SecurityDoor)将自动开启(open())、隔热门(InsulatedDoor)将自动关闭(close())
软件体系结构-设计模式练习题1 1.面向对象分析与设计中的(1)是指一个模块在扩展性方面应该是开放的,而在更改性方面应该是封闭的;而(2)是指子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。 (1) A.开闭原则 B.替换原则 C.依赖原则 D.单一职责原则 (2) A.开闭原则 B.替换原则 C.依赖原则 D.单一职责原则 2.(3)限制了创建类的实例数量,而(4)将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 (3) A.命令模式(Command)B.适配器模式(Adapter)C.策略模式(Strategy) D.单例模式(Singleton) (4) A.命令模式(Command) B.适配器模式(Adapter) C.策略模式(Strategy) D.单例模式(Singleton) 3. (5)设计模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。下图为这种设计模式的类图,已知类State 为抽象类,则类(6)的实例代表了Context 对象的状态。 (5) A.单件(Singleton) B.桥接(Bridge) C.组合(Composite) D.状态(State) (6) A. Context B. ConcreteStateA C. Handle D. State
4.某公司欲开发一门户网站，将公司的各个分公司及办事处信息进行整合。现决定采用Composite设计模式来实现公司的组织结构关系，并设计了如下图所示的UML类图。图中与Composite模式中的“Component”角色相对应的类是(7) ，与“Composite”角色相对应的类是(8) 。 (7) A. Company B. FinanceDepartment C. HRDepartment D. ConcreteCompany (8) A. Company B. FinanceDepartment C. HRDepartment D. ConcreteCompany 5.某软件公司正在设计一个通用的嵌入式数据处理平台，需要支持多种数据处理芯片之间的数据传递与交换。该平台的核心功能之一要求能够屏蔽芯片之间的数据交互，使其耦合松散，并且可以独立改变芯片之间的交互过程。针对上述需求，采用(9)最为合适。 (9) A. 抽象工厂模式 B. 策略模式 C. 中介者模式D. 状态模式 6.某软件公司正在设计一个图像处理软件，该软件需要支持用户在图像处理中的撤销和重做等动作，为了实现该功能，采用(10)最为合适。 (10) A. 单例模式B. 命令模式 C. 访问者模式 D. 适配器模式 7.某互联网公司正在设计一套网络聊天系统，为了限制用户在使用该系统时发表不恰当言论，需要对聊天内容进行特定敏感词的过滤。针对上述功能需求，采用(11)能够灵活配置敏感 词的过滤过程。 (11) A. 责任链模式 B. 工厂模式 C. 组合模式 D. 装饰模式
软件体系结构设计说明书1.文档简介 [本节主要是描述软件体系结构设计说明书的目的、范围、相关术语、参考资料和本文档的摘要性介绍。软件体系结构设计属于高层设计文档，是符合现代软件工程要求的概要设计。] 1.1 目的 [软件体系结构设计说明书，将从设计的角度对系统进行综合的描述，使用不同的视图来描述其不同方面。在本小节中，将对该文档的结构进行简要的说明，明确该文档针对的读者群，指导他们正确的地使用该文档。] 1.2 范围 [说明该文档所涉及的内容范围，以及将影响的内容。] 1.3 定义、首字母缩写词和缩略语 [与其它文档一样，该文档也需要将本文档中所涉及的所有术语、缩略语进行详细的定义。还有一种可简明的做法，就是维护在一个项目词汇表中，这样就可以避免在每个文档中都重复很多内容。] 1.4参考资料 [在这一小节中，应完整地列出该文档引用的所有文档。对于每个引用的文档都应该给出标题、标识号、日期以及来源，为阅读者查找这些文档提供足够详细的信息。] 1.5 概述 [在本小节中，主要是说明软件体系结构设计说明书各个部分所包含的主要内容，就像一个文章摘要一样。同时也应该对文档的组织方式进行解释。]
2. 体系结构表示方式 [本节说明软件体系结构在当前系统中的作用及其表示方式。它将列举其所必需的用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图或实施视图，并分别说明这些视图包含哪些类型的模型元素。] 3. 软件体系结构的目标和约束 [本节说明对软件体系结构具有某种重要影响的软件需求和用户目标，例如，系统安全性、保密性、第三方组件的使用、可移植性、发布和重新使用。它还要记录可能适用的特殊约束：设计与实施策略、开发工具、团队结构、时间表、遗留系统等。] 4.用例视图 [本节使用用例分析技术所生成的系统用例模型，描述其中的一些用例或场景。在该模型中纳入用例或场景，应该是系统中最重要、最核心的功能部分。] [另外，在本节中还应该选择一个主要的用例，对其进行描述与解释，以帮助读者了解软件的实际工作方式，解释不同的设计模型元素如何帮助系统实现。] 5. 逻辑视图 [逻辑视图主要是反映系统本质的问题领域类模型，在逻辑视图中将列出组成系统的子系统、包。而对每个子系统、包分解成为一个个类，并说明这些关键的实体类的职责、关系、操作、属性。这也是OO思想的体现，以类、类与类之间的协作、包、包与包之间的协作模型来表达系统的逻辑组织结构。]
南京邮电大学 《软件体系结构》实验报告 实验题目软件体系结构风格之应用 姓名xxx 学号xxx 院系计算机、软件学院 指导老师周国强 2013年12月18日
一、实验目的和要求 实验目的： 通过KWIC实例分析，理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。 实验要求： 熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的KWIC关键词索引系统，在此基础上，完成基于面向对象体系架构风格的KWIC关键词索引系统设计与实现。选做基于管道过滤体系架构风格的KWIC关键词索引系统；选做基于事件过程调用体系架构风格的KWIC关键词索引系统。 实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验内容、实验操作过程等内容；实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等内容；每人一台PC机，所需软件Win2003/XP、UML工具（EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/）、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0等。实验课后完成实验报告的心得体会内容，并及时提交实验报告。 二、实验课时：2 三、实验内容及操作步骤 多种软件风格设计与实现之KWIC实例： 1．采用主/子程序体系结构风格实现KWIC关键词索引系统 public static void input(String inputFile){ fr=null; try { fr=new (inputFile);
} catch ( e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } BufferedReader br=new BufferedReader(fr); textLines=new ArrayList 软件体系结构期末 复习题 《软件体系结构》期末复习题 简答题： 1、软件体系结构建模的种类有： 结构模型、框架模型、动态模型、过程模型、功能模型。 2、“4+1”视图模型从5个不同的视角包括： 逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 3、构件：是具有某种功能的可重用的软件模板单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 连接件：表示构件之间的交互。 配置：表示构件和连接件的拓扑逻辑和约束。 端口：表示构件和外部环境的交互点。 角色：定义了该连接交互的参与者。 4、画出“4+1”视图模型图，分析各部分的原理和功能。 5、软件体系结构风格： 是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。 6、软件体系结构 （Software Architecture） 软件体系结构以组件和组件交互的方式定义系统，说明需求与成品系统之间的对应关系，描述系统级别的可伸缩性、能力、吞吐量、一致性和兼容性等属性。软件体系结构由组件、连接件和属性组成。 7、分层系统的优点有： 1）支持基于抽象程度递增的系统设计，使设计者能够把一个复杂系统按递增的步骤进行分解； 2）支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交互，因此功能的改变最多影响相邻的上下层； 3）支持重用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的不同实现能够交换使用。这样，就能够定义一组标准的接口，而允许各种不同的实现方法。 8、分层系统的缺点有： 1）并不是每个系统都能够很容易地划分为分层的模式，甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的，出于对系统性能的考虑，系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来； 2）很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 9、 B/S体系结构的优点有什么？ 答：1）基于B/S体系结构的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端解决。用户在使用系统时，仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块，真正达到了“零客户端”的功能，很容易在运行时自动升级。 面向服务的软件体系架构总体设计分析 计算机技术更新换代较为迅速，软件开发也发生较多改变，传统软件开发体系已经无法满足当前对软件生产的需求。随着计算机不断普及，软件行业必须由传统体系向面向服务架构转变。随着软件应用范围不断增大，难度逐渐上升，需要通过成本手段，提高现有资源利用率。通过面向服务体系结构可提高软件行业应对敏捷性，实现软件生产的规模化、产业化、流水线化。 1 软件危机的表现 1.1 软件成本越来越高 计算机最初主要用作军事领域，其软件开发主要由国家相关部分扶持，因此无需考虑软件开发成本。随着计算机日益普及，计算机已经深入到人们生活中，软件开发大多面向民用，因此软件开发过程中必须考虑其开发成本，且计算机硬件成本出现跳水现象，由此导致软件开发成本比例不断提升。 1.2 开发进度难以控制 软件属于一种智力虚拟产品，软件与其他产品最大不同是其存在前提为内在逻辑关系。相较于计算机硬件粗生产情况，传统工作中的加班及倒班无法应用到软件开发中，提升软件开发进度无法通过传统生产方法实现。且在软件开发过程中会出现一些意料不到的因素，影响软件开发流程，导致软件开发未按照预期计划展开。由此可见不仅软件项目开发难度不断增加，软件系统复杂复杂性也不断提升，即使增加 开发人手也未必能取得良好效果。 1.3 软件质量难以令人满意 软件开发另一常见问题就是在软件开发周期内将产品开发出来，但软件本身表现出的性能却未达到预期目标，难以满足用户多方位需求。该问题属于软件行业开发通病，当软件程序出现故障时会导致巨大损失。在此过程中软件开发缺乏有效引导，开发人员在开发过程中往往立足于自身想法展开软件开发，因此软件开发具有较强主观性，与客户想法不一致，因此导致软件产品质量难以让客户满意。 1.4 软件维护成本较高 与硬件设施一样，软件在使用过程中需要对其进行维护。软件被开发出来后首先进行公测，发现其软件存在的问题，并对其重新编辑提升软件性能，从而为客户提供更好服务。其次软件需要定时更新，若程序员在开发过程中并未按照相关标准执行会导致其缺乏技术性文档，提升软件使用过程中的维护难度。另外在新增或更新软件过程中可能导致出现新的问题，影响软件正常使用，并可能造成新的问题。由此可见软件开发成功后仍旧需要花费较高成本进行软件维护。 2 面向服务体系架构原理 2.1 面向服务体系架构定义 面向服务体系构架从本质上是一种应用体系架构，体系所有功能均是一种独立服务，所有服务均通过自己的可调用接口与程序相连，因此可通过服务理论实现相关服务的调动。面向服务体系构架从本质上来说就是为一种服务，是服务方通过一系列操作后满足被服务方需求的 实验3 设计模式实验二 实验学时： 4 每组人数： 1 实验类型： 3 （1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性） 实验要求： 1 （1：必修2：选修3：其它） 实验类别： 3 （1：基础2：专业基础3：专业4：其它） 一、实验目的 熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的行为型设计模式，包括职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容 1. 某企业的SCM(Supply Chain Management，供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。该企业的采购审批是分级进行的，即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审批，主任可以审批5万元以下（不包括5万元）的采购单，副董事长可以审批5万元至10万元（不包括10万元）的采购单，董事长可以审批10万元至50万元（不包括50万元）的采购单，50万元及以上的采购单就需要开董事会讨论决定。如下图所示： 采购人员 主任副董事长董事长董事会 金额＜5万元5万元≤金额＜10万元10万元≤金额＜50万元金额≥50万元 试使用职责链模式设计并模拟实现该系统。 2. 房间中的开关是命令模式的一个实例，现用命令模式来模拟开关的功能，可控制对象包括电灯和电风扇，绘制相应的类图并编程模拟实现。 3. 某软件公司欲开发一个基于Windows平台的公告板系统。系统提供一个主菜单(Menu)，在主菜单中包含了一些菜单项(MenuItem)，可以通过Menu类的addMenuItem()方法增加菜单项。菜单项的主要方法是click()，每一个菜单项包含一个抽象命令类，具体命令类包括OpenCommand(打开命令)，CreateCommand(新建命令)，EditCommand(编辑命令)等，命令类具有一个execute()方法，用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open()、create()、edit()等方法。现使用命令模式设计该系统，使得MenuItem类与BoardScreen类的耦合度降低，绘制类图并编程实现。 1．以下关于系统性能的叙述中，不正确的是（17）。（17）A. 常见的Web服务器性能评估方法有基准测试、压力测试和可靠性测试B. 评价Web服务器的主要性能指标有最大并发连接数、响应延迟和吞吐量C. 对运行系统进行性能评估的主要目的是以更好的性能/价格比更新系统D. 当系统性能降到基本水平时，需要查找影响性能的瓶颈并消除该瓶颈 2某公司欲对其内部的信息系统进行集成，需要实现在系统之间快速传递可定制格式的数据包，并且当有新的数据包到达时，接收系统会自动得到通知。另外还要求支持数据重传，以确保传输的成功。针对这些集成需求，应该采用（21）的集成方式。（21）A. 远程过程调用 B. 共享数据库C. 文件传输 D. 消息传递 3 在RUP中采用“4+1”视图模型来描述软件系统的体系结构。在该模型中，最终用户侧重于（26），系统工程师侧重于（27）。（26）A. 实现视图 B. 进程视图 C. 逻辑视图 D. 部署视图（27）A. 实现视图 B. 进程视图 C. 逻辑视图 D. 部署视图 4．某银行系统采用Factory Method方法描述其不同账户之间的关系，设计出的类图如下所示。其中与Factory Method中的“Creator”角色相对应的类是（33）；与“Product” 角色相对应的类是（34）。（33） A. Bank B. Account C. Checking D. Savings（34） A. Bank B. Account C. Checking 5．是一个独立可交付的功能单元，外界通过接口访问其提供的服务。（35）A. 面向对象系统中的对象（Object）B. 模块化程序设计中的子程序（Subroutine）C. 基于构件开发中的构件（Component）D. 系统模型中的包（Package） 6 软件的横向重用是指重用不同应用领域中的软件元素。（31）是一种典型的、原始的横向重用机制。（31）A. 对象 B. 构件 C. 标准函数库 D. 设计模式 1.各种性能指标及如何到达各种性能指标的方法 （1）防止变异模式：是如何设计对象，子系统和系统，使这些元素内部的变化或不稳定性不会对其他元素产生不良影响。 解决方案：识别预测的变化或不稳定之处，分配职责用以创建稳定借口。 （2）依赖反转原理：把你的类从局的现实中隔离开，使他们依赖于抽象类或接口。它促进了代码面向接口而不是实现，这通过保证对实现的低耦合来增加系统的灵活性。 2.常用的中间件有那几种类型 （1）常见的对象请求代理架构 （2）面向消息的中间件 （3）J2EE （4）消息代理 （5）业务过程代理 3.有那些常见架构风格 （1）管道和过滤器架构风格 （2）面向对象风格 （3）隐式调用风格 （4）客户-服务器风格 （5）分层风格 （6）仓库风格 （7）解释程序风格 （8）过程控制风格 4.架构师需要的核心技能是什么 （1）涉众之间的交流 （2）技术知识 （3）软件工程学 （4）风险管理 5.什么是软件架构 软件架构是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致的描述组件之间的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中，组件之间的连接通常用接口（计算机科学）实现。 6.什么是架构风格 一组原则。你可以把它看成是一组为系统家族提供抽象框架的粗粒度模式。 7.什么是架构视图 一个架构视图是对于从某一视角或某一点上看到的系统所做的简化描述，描述中涵盖了系统的某一特定方面，从而省略了此方面无关的实体。 8.各种架构风格的组件和连接器是什么 1.管道和过滤器架构风格： 适用于需要定义一系列的执行规则数据的独立运算，组件在输入时读数据流，在输出时产生数据流 组件：称为过滤器，应用于对局部的输入流的转换，经常增长的计算，因此，在输入结束前输出就开始了 连接器：称为管道，给流提供管道，把一个过滤器的输出传输到另一个输入。 2.面向对象风格： 适用于主要问题识别和保护信息的相关主体 数据代理和他们相关的操作封装在一个抽象数据类型里面 组件：对象 连接器：功能和过程调用 3.客户-服务器风格： 适用于涉及到分布式的数据和跨越一系列的组件的处理 组件：服务器、客户端 连接器：网络 4.分层风格： 适用于设计到分布式的能够分层的组织的类的服务，每层给它的上一层提供服务，同时作为下一层的客户端。只有仔细的从内层选择选择过程，才能用于他们接近的外层。 组件：典型的过程的集合软件体系结构期末复习题
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