软件体系结构大作业
题目：管道-过滤器模型
专业班级： 13 软件工程1班
学生姓名：马潇霄
学号： 12013241604
2015年 10月 20 日
目录
1.问题背景 (3)
2.相关综述: 管道-过滤器模型 (3)
3. 设计内容/方案：管道-过滤器的设计原型 (6)
4. 总结 (8)
参考文献 (9)
1.问题背景
摘要软件体系结构设计给出了大规模软件复用，特别是领域复用的重要设计模式。体系结构描述了软件系统的整体组织结构与风格，对软件的性能和质量有直接的影响。管道-过滤器模式是一种面向数据流的软件体系结构。该文对这种体系结构做了深入的讨论，并结合一个具体应用给出了设计原型。
关键词管道-过滤器模型管道过滤器
随着软件系统规模和复杂性的增加，系统总体结构设计的重要性已远远超过特定算法和数据结构的选择，良好的体系结构是保证系统成功的关键。基于软件体系结构的过程开发是现代软件开发的基本途径，也是软件工程成熟的标志。软件体系结构的风格或模式包括客户-服务器模式的体系结构，管道-过滤器模式的体系结构，层次式体系结构，面向对象的体系结构等。
管道-过滤器模式的体系结构是面向数据流的软件体系结构。它最典型的应用是在编译系统。一个普通的编译系统包括词法分析器，语法分析器，语义分析与中间代码生成器，优化器，目标代码生成器等一系列对源程序进行处理的过程。人们可以将编译系统看作一系列过滤器的连接体，按照管道-过滤器的体系结构进行设计。此外，这种体系结构在其它一些领域也有广泛的应用。因此它成为软件工程和软件开发中的一个突出的研究领域。
2.相关综述: 管道-过滤器模型
2.1 模型的结构与特征
管道-过滤器模型的基本部件都有一套输入输出接口。每个部件从输入接口中读取数据，经过处理，将结果数据置于输出接口中，这样的部件称为“过滤器”。这种模型的连接者将一个过滤器的输出传送到另一个过滤器的输入，该文把这种连接者称为“管道”。
在这种模型中，过滤器必须是独立的实体，每一个过滤器的状态不受其它过滤器的影响。并且，虽然人们对过滤器的输入输出有一定的规约，但过滤器并不需要知道向它提供数据流的过滤器和它要提供数据流的过滤器的内部细节。
过滤器的基本结构如图 1。
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图1管道-过滤器中的基本单元：过滤器
管道-过滤器模式的系统构架如图 2。
图 2管道-过滤器模式的系统构架
2.2模型的优点
管道-过滤器模型有如下的优点：
（1）设计人员将整个系统的输入输出行为理解为单个过滤器行为的叠加与组合。这样可以将问题分解，化繁为简。
（2）任何两个过滤器，只要它们之间传送的数据遵守共同的规约就可以相连接。每个过滤器都有自己独立的输入输出接口，如果过滤器间传输的数据遵守其规约，只要用管道将它们连接就可以正常工作。
（3）整个系统易于维护和升级：旧的过滤器可以被替代，新的过滤器可以添加到已有的系统上。软件的易于维护和升级是衡量软件系统质量的重要指标之一，在管道-过滤器模型中，只要遵守输入输出数据规约，任何一个过滤器都可以被另一个新的过滤器代替，同时为增强程序功能，可以添加新的过滤器。这样，系统的可维护性和可升级性得到了保证。
（4）支持并发执行：每个过滤器作为一个单独的执行任务，可以与其它过滤器并发执行。过滤器的执行是独立的，不依赖于其它过滤器的。
2.3模型的缺点及其改进
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管道-过滤器模型有如下的缺点：
（1）交互式处理能力弱：管道-过滤器模型适于数据流的处理和变换，不适合为与用户交互频繁的系统建模。在这种模型中，每个过滤器都有自己的数据，这些数据或者是从磁盘存储器中读取来，或者是由另一个过滤器的输出导入进来，整个系统没有一个共享的数据区。这样，当用户要操作某一项数据时，要涉及到多个过滤器对相应数据的操作，其实现较为复杂。
由以上的缺点，可以对每个过滤器增加相应的用户控制接口，使得外部可以对过滤器的执行进行控制。改进的过滤器如图 3。
图 3 带有用户控制接口的过滤器
（2）数据的打包与解包：有时，系统中的过滤器需要有一个数据转换器来对输入输出数据进行解包打包。这样会降低系统性能，增加实现过滤器的复杂性。
2.4与面向对象的体系结构的比较
面向对象的体系结构就是应用面向对象的方法建立系统的体系结构。其主要思想是：对问题域中客观存在的各项事物建立相应的对象，对象的属性与方法分别描述事物的静态特征与动态行为，对象间的交互通过对其方法的调用进行。面向对象方法的优点是它封装了对象的属性和行为，实现了“信息隐蔽”。同时，对象内部行为的修改不影响外部对它的调用。
面向对象的体系结构的一个明显的缺点是：当一个对象通过过程调用与其它对象交互时，它必须知道其它对象的标识。而当一个对象的标识改变时，需要对所有调用这一方法的对象进行修改。而在管道(过滤器这种体系结构中，过滤器与其它过滤器相连接时不必知道系统中的其它过滤器。而且当某个过滤器发
生改变时，不需要对其他过滤器进行改动。
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在实际应用中，可以将这两种体系结构结合起来。例如，先按照管道(过滤器的思想建立系统的体系结构，然后应用面向对象的方法设计和实现过滤器及管道。
3. 设计内容/方案：管道-过滤器的设计原型
3.1问题域
下面举一个简单的例子说明管道-过滤器的应用与实现。需求描述：假设有一批实时的二维坐标点数据需要变换（即对点的横、纵坐标进行缩放），并在屏幕上进行显示，要求外部要能设置变换规则（如缩放倍数）和显示规则（如显示模式和显示颜色）。
3.2体系结构建模
这是一个对坐标点的数据流进行顺序处理的过程，可以应用管道(过滤器体系结建模。将这个系统分为两个过滤器，一个为坐标点数据流变换过滤器，另一个为坐标点数据流实时显示过滤器。其中，坐标点数据流变换过滤器有一个外部控制接口对变换规则如缩放倍数进行设置，坐标点数据流实时显示过滤器有一个外部控制接口对显示规则如显示模式和显示颜色进行设置。
整个系统的体系结构如图4。
图4坐标点变换与显示的体系结构
3.3过滤器的设计
可以将过滤器用状态转换图表示。
过滤器有如下状态：停止状态，工作状态，等待状态，休眠状态。
停止状态：表示过滤器处于待启动状态，当外部启动过滤器后，过滤器处于处理状态；
处理状态：表示过滤器正在处理输入数据队列中的数据；
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等待状态：表示过滤器的输入数据队列为空，此时过滤器等待，当有新的数据输入时，过滤器处于处理状态；
休眠状态：表示过滤器已经启动，但被挂起。挂起的原因可能是由于外界用户要设置过滤器的控制参数，这样暂时将过滤器挂起但不中止它，当控制参数设置完毕后再将过滤器还原，继续运行。这样，实现了较高的效率。
图5为过滤器的状态转换图。
图5过滤器状态转换图
（1）收集文档（Gathering Document）；
（2）建立索引（Indexing）；
（3）传递索引（Transferring Index）。
以上过程是顺序执行的。一般来说，收集文档所占用的时间最长，其次是创建索引，最后是传递索引。
LSE在访问文档时，主要采用三种方法：
（4）直接访问：直接通过NFS来访问文件；
（5）档案访问：由CGI 对多个文件建立档案，然后再传递这些档案文件；
（6）HTTP访问: 每次访问时，每个文件都通过HTTP进行传递。
在这三种搜集文档的方法中，直接访问最快，其次是档案访问，最后是HTTP 访问。为了检查上面哪种方法比较适用，CSE使用CGI，又称为探测器，来探测Web Server所处的状态。此外，CGI还通过ServerRoot和Web服务器上的User 表为每个用户创建自己的档案文件，然后将这些档案文件传送给搜索引擎。3.4协作式搜索引擎（CSE）的特征
（1）CSE采用分布式机器人（Robot）增加并行性，从而可以同时搜集多个文档。
（2）CSE 主要是由多个彼此间相互协作的本地元搜索引擎构成，本地元搜
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索引擎是本地搜索引擎与存储服务器进行通信的接口。
（3）CSE的更新周期较短，因为每个Web站点上的索引代理是通过直接访问Web文文件来建立索引的，而不是通过HTTP访问来建立索引的。
（4）采用“下10个”搜索方法，提高用户获取信息的效率。
“下10个”搜索方法是指搜索引擎先将搜索到的与查询条件相匹配的10 个文文件显示给用户，而且每个页面仅显示10 个，用户在浏览这10 个文文件的同时，搜索引擎仍在后台不停地搜索。这样就减少了用户查询信息所发费的时间，提高用户获取信息的效率。
（5）根据与查询条件相关联的程度对文件划分等级。
CSE可以根据与查询谓词相关联的程度把文档划分为不同的等级，这也是一种减少更新周期的方法。这是因为一个搜索引擎即使可以搜索到包含指定关键词的所有文文件，但是如果搜索的页面太多，搜索引擎就不能够从中选择出最重要的页面。所以可以采用计分的方法来划分不同等级的文文件，分数越高，该文档与查询谓词的关联程度就越大。
在对文档进行分级的所有方法中，tf*idf方法是最流行的一种，其中tf是文档中某条目所出现的频率，idf是某条目的稀疏度。根据公式（1）可以计算出idf 的值：
Idf=log（N/n）
其中N是所有文档的数量，n是包含某条目文档的数量。
在CSE系统中，idf值的计算是被分配到搜索过程中与搜索过程并行执行的。
4. 总结
该文描述了一种新的分布式搜索引擎，叫作协作式搜索引擎（CSE），介绍了它的框架、搜索和更新过程。CSE通过元搜索引擎将多个本地搜索引擎集成在一起协调工作，多个本地搜索引擎能够协调工作是由于元搜索引擎隐藏、屏蔽了本地搜索引擎的不同。在CSE中，通过直接访问和档案访问，每个本地搜索引擎能够快速更新web站点上的文档，从而CSE克服了目前的分布式搜索引擎（如Harvest，Google）不能协调利用本地搜索引擎、收集文件时间过长以及本地搜索引擎之间响应不一致的问题。因此，CSE能够真正实现收集快速、更新及时、定位准确。
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参考文献
[1] 王继成，杨晓江，基于元资料与Z39.50的分布协作式Web信息检索[J].软件学报，2001：12（4）
[2] C Mic Bowman. Peter B Danzig, Darren R Hardy et al. The Harvest Information
Discorvery and Access System.https://www.doczj.com/doc/542489807.html,/SDG/IT94/Procedings/Searching/Schwartz.ha rvest/schwartz.harvest.html
[3] Ingrid.https://www.doczj.com/doc/542489807.html,/
[4] Google.https://www.doczj.com/doc/542489807.html,/
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第一章计算机体系结构的基本概念 1.层次结构——计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为 2.计算机体系结构：程序员看到的计算机的属性，即概念性结构和功能特性。 3.实质是计算机系统中软硬件界面的确定。 4.翻译——（基于层次结构）先把N+1级程序全部变换成N级程序之后，再去执行N级程序， 在执行过程中，N+1级程序不再被访问。 5.解释——每当一条N+1级指令被译码后，就直接去执行一串等效的N级指令，然后再去取下 一条N+1级指令，依此重复执行。 6.体系结构——程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。主要研究计算机 系统软件和硬件的功能分配以及如何最佳、最合理地实现分配给硬件的功能。 8.透明性——在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的 概念称为透明性。 9.系列机——在一个厂家生产的具有相同的体系结构，但具有不同的组成和实现的一系列不 同型号的机器。 10.软件兼容——同一个软件可以不加修改地运行于体系结构相同的各档机器上，而且它们所 获得的结果一样，差别只在于运行的时间不同。 11.兼容机——不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。 12.计算机组成——计算机体系结构的逻辑实现。 13.计算机实现——计算机组成的物理实现。 14.存储程序计算机（冯·诺依曼结构）——采用存储程序原理，将程序和数据存放在同一存 储器中。指令在存储器中按其执行顺序存储，由指令计数器指明每条指令所在的单元地址。 15.并行性——在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作。 16.时间重叠——在并行性中引入时间因素，即多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地 使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。 17.资源重复——在并行性中引入时间因素，是根据“以数量取胜”的原则，通过重复设置资源， 尤其是硬件资源，大幅度提高计算机系统的性能。
软件体系结构课程大作业 1. 常规作业 Course Project: Tool Warehouse System 1.1 项目背景 FastRepair?是一家大型的跨国机械电子修理公司，建立于1980年。公司总部位于美国印第安纳州，印第安纳波利斯。目前公司总部有超过10000人的全职雇员。该公司拥有8家较小的子公司，位于整个美国境内，每个子公司的全职员工人数在3000到9000之间。 FastRepair 的业务主要涉及四个领域：大型建筑设备修理（Construction Device Repair）、汽车修理（Automobile Repair）、家电修理（Appliance Repair）和计算机修理（Computer Repair），相应的划分为四个大的部门（Department）。每个公司的员工（Employee）都根据自己的专业特长隶属于一个部门。然而，一些具有跨行业技能的高级员工（Specialist）独立于任何部门，他们平时会做一些与自己专业相关的工作，在遇到紧急情况或特殊项目时，需要立即被分配到这些项目上去。 公司的每一个员工都有两类工具（Tool），每类工具有50-100件左右。第一类工具放入员工工具箱中的一组常用廉价工具（Inexpensive Tool），另外一类是
一些贵重的工具（Expensive Tool ）。对于工具箱中的廉价工具，员工在领取时需要进行登记（Register ），自行保管，但在损坏时需要进行注销（Cancellation ）。而对于贵重工具（>200$的工具），必须通过工具仓库管理系统进行统一管理。在使用时需要办理租借（Lend ）手续。需要注意的是，对于一般员工，只能借与自己专长相关的工具（也就是本部门内的工具），而对于专家，则可以借所有类型的工具。 由于工具种类庞杂，数量巨大；某些工具重量也很大；且分布在不同的地理位置。FastRepair 决定开发一套工具仓库管理系统（Tool Warehouse System TWS ）。 TWS 主要分为两个部分，第一部分是员工与工具信息管理系统（Employ and Tool Management System ETMS ），详细记录工具的借、还与工具状态，公司内部员工可以通过本地企业局域网（Intranet ）查询自己工具的借还情况，并发出对贵重工具的请求。对于本地没有的特殊工具，员工可以使用ETMS 通过互联网（Internet ）在总公司或各个子公司的仓库中查找特定工具，并发出借用该工具的请求。 第二部分是一个仓库的实时管理系统（Warehouse Management System WMS ），位于总公司和每个子公司的工具仓库，在提取具体工具时，用户需要到具体的工具仓库进行工具的提取（也可以在工具仓库现场借工具），某个仓库的工具借用过程的示意图如下所示： 12. 验有效传送带 工具货柜 工具货柜工具货柜admin 抓将工具放置到传送带上 FastRepair 对WMS 的具体要求如下所示： 仓库的实时管理系统中存在多个工具抓取机器人，每个机器人都可从货柜上获取工具并将其放在工具传送带上，工具传送带装置根据重量传感器得知是否有工具在传送带上，并将工具传送到出口处。 用户在仓库的出口处向仓库管理员提交工具租借请求，由管理员将该请求输入仓库控制电脑，电脑将控制仓库中的机器人抓取相应的工具并将其放到工具传
姓名:王皓 学号： 第一章： 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法。 软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。 以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 — （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别 软件重用:是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： 《 （1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3.什么是可重用构件相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求 可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。 可重用构件的特殊要求： （1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； ; （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么基于构件的软件开发面临哪些
挑战和困难 优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降 低了软件开发的费用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同 一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所 要面对的一个严峻的问题 挑战和困难： （1）在同一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题； * （2）采用随处可以购买到的构件可能会使开发出来的软件产品丧失技术上的独创性和市场上的竞争力； （3）第三方的构件开发商可能歇业，这会使购买的构件失去维护服务。这些都是在购买第三方构件进行软件开发时无法回避的问题，因此需要对这些风险进行充 分的估计。 5.简述3种应用最为广泛的构件技术规范COM、CORBA和EJB的各自特点。 CORBA的特点： （1）实现客户与服务对象的完全分开,客户不需要了解服务对象的实现过程以及具体位置。 （2）应用程序间的统一接口。 （3）采用面向对象的软件实现方法开发应用系统,实现对象内部细节的完整封装,保留对象方法的对外接口定义。 ！ （4）分层的设计原则和实现方式。 COM的特点： （1）语言无关性。 （2）可重用性。 EJB的特点： （1）可移植性。 （2）平台独立性。 ！ （3）简化了分布式对象的开发、部署和访问。 6.就项目管理方面而言，软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。 使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。同时，由 于软构建大多经过严格的质量认证，因此有助于改善软件质量，大量使用构建，软件
《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、实验内容 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。 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：
《软件工程专业导论与职业生涯规划》具体要求 一、大作业题目（注：每个小组完成一个题目） 1、计算机系统软件是什么？具体的系统软件有哪些？它们的特点、作用、地位是什么？就其中的2～3个具体的系统软件进行较为详细的阐述。 2、计算机应用软件是什么？具体的应用软件有哪些？它们的特点、作用、地位是什么？就其中的2～3个具体的应用软件进行较为详细的阐述。 3、阐述计算机软件的发展历程，对比分析各阶段的特征、理论体系、优势与不足。 4、软件危机是什么？列举2～3个具体的软件危机案例。导致软件危机爆发的原因有哪些？简单阐述现阶段软件危机的具体表现。 5、陈述“软件工程”概念提出的历史背景，包括发生的时间、地点、人物、事件等。“软件工程”的定义自提出以来，有多种说法。请尽可能罗列各种说法，并对其中的2～3个说法进行评述。软件工程的七条基本原理是哪些？分别对每条原理进行较为详细的阐述。 6、软件工程的目标是什么？十个性能是哪些？分别对每个性能进行较为详细的阐述。 7、软件工程研究的主要内容包括哪两个方面？分别对每个方面进行较为详细的阐述。 8、软件开发过程必须遵循的软件工程原则有哪些？分别对每个原则进行较为详细的阐述。 9、软件工程的过程包括哪些？分别对每个过程进行较为详细的阐述。 10、软件生命周期的概念是什么？软件生命周期的划分有哪些阶段？分别对每个阶段进行较为详细的阐述。 11、软件生命周期模型的概念是什么？有哪些比较流行的模型？对其中的瀑布模型和原型模型进行较为详细的阐述及对比分析，并各举例说明。 12、软件生命周期模型的概念是什么？有哪些比较流行的模型？对其中的演化模型和喷泉进行较为详细的阐述及对比分析，并各举例说明。 13、软件生命周期模型的概念是什么？有哪些比较流行的模型？对其中的基于知识的模型和基于构件的模型进行较为详细的阐述及对比分析，并各举例说明。 14、软件生命周期模型的概念是什么？有哪些比较流行的模型？对其中的变换模型和双赢螺旋模型进行较为详细的阐述及对比分析，并各举例说明。 15、软件工程的四要素是哪些？分别对每个要素进行较为详细的阐述。中国制定
第一章： 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法。 软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。 以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？ 软件重用:是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： （1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3.什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求？ 可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。 可重用构件的特殊要求： （1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么？基于构件的软件开发面临哪些挑战和困难？ 优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低了软件开发的费 用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同一系统采用多个开 发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题挑战和困难：
软件体系结构风格研究分析 软件体系结构风格研究，分析了各种风格的特点、优缺点，最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构显得越来越重要。 软件体系结构风格分析 最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上，通常只有少量的GUI界面，对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用，该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构，应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发，这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Inter的发展，一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类：
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：进程通讯;事件系统。 4.虚拟机风格：解释器;基于规则的系统。 5.仓库风格：数据库系统;超文本系统;黑板系统。C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中，我们可以得出，C2风格具有以下特点： (1)系统中的构件可实现应用需求，并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消 息交换机制来实现的;(3)构件相对独立，构件之间依赖性较少。系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行，或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。 2.数据抽象和面向对象风格。目前软件界已普遍转向使用面向对象系统，抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象，或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件，因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。面向对象的系统有许多的优点： (1)因为对象对其他对象隐藏它的表示，所以可以改变一个对象的表示，而不影响其他的对象。(2)设计者可将一些数据存取操作的
附件1 大数据标准体系 序号一级分类二级分类国家标准编号标准名称状态 1 基础标准总则信息技术大数据标准化指南暂时空缺 2 术语信息技术大数据术语已申报 3 参考模型信息技术大数据参考模型已申报 4 数据处理数据整理GB/T 18142-2000 信息技术数据元素值格式记法已发布 5 GB/T 18391.1-2009 信息技术元数据注册系统(MDR)第1部分：框架已发布 6 GB/T 18391.2-2009 信息技术元数据注册系统(MDR)第2部分：分类已发布 7 GB/T 18391.3-2009 信息技术元数据注册系统(MDR)第3部分：注册系统元模型与基本属性已发布 8 GB/T 18391.4-2009 信息技术元数据注册系统(MDR)第4部分：数据定义的形成已发布 9 GB/T 18391.5-2009 信息技术元数据注册系统(MDR)第5部分：命名和标识原则已发布 10 GB/T 18391.6-2009 信息技术元数据注册系统(MDR)第6部分：注册已发布 11 GB/T 21025-2007 XML使用指南已发布 12 GB/T 23824.1-2009 信息技术实现元数据注册系统内容一致性的规程第1 部分：数据元已发布 13 GB/T 23824.3-2009 信息技术实现元数据注册系统内容一致性的规程第3 部分：值域已发布 14 20051294-T-339 信息技术元模型互操作性框架第1部分：参考模型已报批 15 20051295-T-339 信息技术元模型互操作性框架第2部分：核心模型已报批 16 20051296-T-339 信息技术元模型互操作性框架第3部分：本体注册的元模型已报批 17 20051297-T-339 信息技术元模型互操作性框架第4部分：模型映射的元模型已报批 18 20080046-T-469 信息技术元数据模块(MM) 第1 部分:框架已报批
《软件体系结构》大作业（1） 学院：软件学院 课程名称：软件体系结构 专业班级： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 指导教师： 完成时间：年月日 评分表 1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。 小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式，并一起完成代码编写。另外，组长负责文档制作。 2、评分表 序号姓名评分是否组长 1 2 作业正文需要包括以下内容： 1、作业题目内容的详细描述。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的 软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。
3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其他图，也一并画出。 4、完成本题目所设计的程序代码。 5、程序运行的典型界面截图
1、作业题目内容的详细描述。 【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。现在需要 扩展例2.3的设计图，添加一个名为LuxuryCarInsurance的类，并且需要编写此类和其他需要添加的类的代码，详细要求参见光盘的相应作业部分。 【作业2.1-1】在例2.4中，设计并且实现了豪华（Super）和中等（Medium）别墅（House）与公寓（Condo）的查询。要求在该设计的基础上，增加一个新的类SemiDetacher（半独立式楼宇），并且编写代码，实现相应的查询功能，详细要求参见光盘的相应作业部分。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。 【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式 【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式
1、就项目管理方面而言,软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。 答:使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。同时,由于软构建大多经过严格得质量认证,因此有助于改善软件质量, 大量使用构建, 软件得灵活性与标准化程度可得到提高。 2、实际参与/组织一个软件重用项目得开发,然后总结您就是如何组织该项目得开发得 答:参加了一个网页管理系统得开发,该项目重复使用已有得软件产品用于开发新得软件系统,以达到提高软件系统得开发质量与效率,降低开发成本得目得。在过程中使用了代码得复用、设计结果得复用、分析结果得复用、测试信息得复用等。 3、为什么要研究软件体系结构？ 答:1、软件体系结构就是系统开发中不同参与者进行交流与信息传播得媒介。 2.软件体系结构代表了早期得设计决策成果。 3.软件体系结构可以作为一种可变换得模型。 4、根据软件体系结构得定义,您认为软件体系结构得模型应该由哪些部分组成？ 答:构件(ponent)可以就是一组代码,如程序得模块;也可以就是一个独立得程序(如数据库得SQL服务器); 连接件(connector)就是关系得抽象,用以表示构件之间得相互作用。如过程调用、管道、远程过程调用等; 限制(constrain):用于对构件与连接件得语义说明。 5、在软件体系结构得研究与应用中,您认为还有哪些不足之处？ 答:(1)缺乏同意得软件体系结构得概念,导致体系结构得研究范畴模糊。 (2)ADL繁多,缺乏同意得ADL得支持。 (3)软件体系结构研究缺乏统一得理论模型支持。 (4)在体系结构描述方便,尽管出现了多种标准规范或建议标准,但仍很难操作。 (5)有关软件体系结构性质得研究尚不充分,不能明确给出一个良体系结构得属性或判定标准,没有给出良体系结构得设计指导原则,因而对于软 件开发实践缺乏有力得促进作用。 (6)缺乏有效得支持环境软件体系结构理论研究与环境支持不同步,缺乏有效得体系结构分析、设计、方针与验证工具支持,导致体系结构应用上 得困难。 (7)缺乏有效得体系结构复用方案。 (8)体系结构发现方法研究相对欠缺。 1、选择一个规模合适得系统,为其建立“4+1”模型。 逻辑视图(Logical View),设计得对象模型(使用面向对象得设计方法时)。 过程视图(Process View),捕捉设计得并发与同步特征。 物理视图(Physical View),描述了软件到硬件得映射,反映了分布式特性。 开发视图(Development View),描述了在开发环境中软件得静态组织结构。 架构得描述,即所做得各种决定,可以围绕着这四个视图来组织,然后由一些用例 (use cases)或场景(scenarios)来说明,从而形成了第五个视图。
第一章：1、软件体系结构的定义 国内普遍看法： 体系结构=构件+连接件+约束 2、软件体系结构涉及哪几种结构： 1、模块结构（Module） 系统如何被构造为一组代码或数据单元的决策 2、构件和连接件结构（Component-And-Connector，C&C） 系统如何被设计为一组具有运行时行为（构件）和交互（连接件）的元素 3、分配结构（Allocation） 展示如何将来自于模块结构或C&C结构的单元映射到非软件结构（硬件、开发组和文件系统） 3、视图视点模型 视点（View point） ISO/IEC 42010:2007 (IEEE-Std-1471-2000)中规定：视点是一个有关单个视图的规格说明。 视图是基于某一视点对整个系统的一种表达。一个视图可由一个或多个架构模型组成 架构模型 架构意义上的图及其文字描述（如软件架构结构图） 视图模型 一个视图是关于整个系统某一方面的表达，一个视图模型则是指一组用来构建 4、软件体系结构核心原模型 1、构件是具有某种功能的可复用的软件结构单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 2.连接件(Connector)：表示构件之间的交互并实现构件 之间的连接
特性：1)方向性2)角色3)激发性4)响应特征 第二章 1、软件功能需求、质量属性需求、约束分别对软件架构产生的影响 功能性需求：系统必须实现的功能，以及系统在运行时接收外部激励时所做出的行为或响应。 质量属性需求：这些需求对功能或整个产品的质量描述。 约束：一种零度自由的设计决策，如使用特定的编程语言。 质量原意是指好的程度，与目标吻合的程度，在软件工程领域，目标自然就是需求。 对任何系统而言，能按照功能需求正确执行应是对其最基本的要求。 正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力，这无疑是第一重要的软件质量属性。质量属性的优劣程度反映了设计是否成功以及软件系统的整体质量。 系统或软件架构的相关视图的集合，这样一组从不同视角表达系统的视图组合在一起构成对系统比较完整的表达
体系结构作业解题参考 第1章习题 6．某处理机时钟频率为f =30MHz ，处理速度为20MIPS ，用它来执行一个已知混合程序。假定每次存储器访问延迟时间为1个时钟周期。问： ⑴ 此处理机的有效CPI 是多少？ ⑵ 假定新处理机的时钟频率f 提高到60MHz ，但存储子系统速率不变。这样，每次存储器访问需2个时钟周期。如果30%的指令每条只需要1次访存，而另外5%指令每条需2次访存，且假定已知混合程序的指令数不变，并与原处理机兼容，请定量分析改进后的新处理机性能。 解：⑴ 由 6 10?= CPI f MIPS 得 5.110 20103010666 =??=?= MIPS f CPI ⑵ 设已知混合程序的总指令执行数为IC ，则改进前程序执行所需的总时钟周期数NC O 为 IC IC CPI NC o 5.1=?= 而改进后的混合程序的指令数不变，且每次访存需增加1个时钟周期，故改进后程序执行所需的总时钟周期数NC n 为 IC IC IC IC IC NC NC o n 9.14.05.1205.013.0=+=?+?+= 所以，改进后，处理机的有效CPI 为 9 .19.1===IC IC IC NC CPI n n 故改进后的处理机速度为 58.3110 9.11060106 6 6≈??=?=n n n CPI f MIPS
第2章习题 6．一条线性流水线有4个流水段，每个流水段的延迟时间都为△t 。开始5个 △t ，每间隔一个△t 向流水线输入一个任务，然后停顿2个△t ，如此重复。 ⑴ 画出流水线的时空图。 ⑵ 求流水线的实际吞吐率、加速比和效率。 解：⑴ 时空图如下： ⑵ 设流入流水线的任务总数为n ，若以5个任务为一组，则共可分为?? ? ???5n 组。 由于两组任务之间间隔2个时钟周期，所以完成n 个任务的总时间为 ()t n n t n t n T k ??? ? ?????? ???++=???? ? ??-??????+?-+=25121514 所以有 t n n n T n P k ???? ? ????????++=251＝吞吐率 ， 25125242512154???????++???? ???+-=??? ? ?????????++????? ??-??????+?=n n n n t n n t n t n S 加速比 ， 25125144???????++=???? ? ????????++?= n n n t n n t n E 效率 。
第一章：1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法。开发和维护过程出软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，现的一系列问题。软件自身特点（1）以下几个原因导致：开发人员的弱点2）（ ）用户需求不明3 （ 缺乏正确理论指导）（4 开发规模越来越大（5） 开发复杂度越来越高6）（ 通过程序自动化和软件工可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提 升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件:软件重用元素的过程。可以分为三个层次：）分析结果重用（3 （2）设计结果重用（1）代码重用什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特3. 殊要求？可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。可 重用构件的特殊要求： 可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性；（1）可重用构件应该具有较高的通用性；2）（可重用构件应该具有较高的灵活；）3（）可重用构件应该具有严格的质量保证；（4 可重 用构件应该具有较高的标准化程。（5）基于构件的软件开发的优势是什么？基于 构件的软件开发面临哪4. 些挑战和困难？优势：基于构件的软件将软件开发的 重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低了软件开发的费用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题 挑战和困难： ）在同一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中1（所要面对的一个严峻的问题；）采用随处可以购买到的构件可能会使开发出来的软件产品丧失技术上的独创性2（和市场上的竞争力；）第三方的构件开发商可能歇业，这会使购买的构件失去维护服务。这些都是在3（购买第三方构件进行软件开发时无法回避的问题，因此需要对这些风险进行充分 的估计。的各自EJBCORBA和3种应用最为广泛的构件技术规范COM、 5.简述特点。的特点：CORBA客户不需要了解服务对象的实现过程以及具体实现客户与服务对象的完全分开,1）（位置。应用程序间的统一接口。（2）
1、就项目管理方面而言，软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。 答：使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。同时，由于软构建大多经过严格的质量认证，因此有助于改善软件质量，大量使用构建，软件的灵活性和标准化程度可得到提高。 2、实际参与/组织一个软件重用项目的开发，然后总结你是如何组织该项目的开发的 答：参加了一个网页管理系统的开发，该项目重复使用已有的软件产品用于开发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发质量与效率，降低开发成本的目的。在过程中使用了代码的复用、设计结果的复用、分析结果的复用、测试信息的复用等。 3、为什么要研究软件体系结构？ 答：1.软件体系结构是系统开发中不同参与者进行交流和信息传播的媒介。 2．软件体系结构代表了早期的设计决策成果。 3．软件体系结构可以作为一种可变换的模型。 4、根据软件体系结构的定义，你认为软件体系结构的模型应该由哪些部分组成？ 答：构件(component)可以是一组代码，如程序的模块;也可以是一个独立的程序(如数据库的SQL服务器)； 连接件(connector)是关系的抽象，用以表示构件之间的相互作用。如过程调用、管道、远程过程调用等； 限制(constrain)：用于对构件和连接件的语义说明。 5、在软件体系结构的研究和应用中，你认为还有哪些不足之处？ 答：（1）缺乏同意的软件体系结构的概念，导致体系结构的研究范畴模糊。 （2）ADL繁多，缺乏同意的ADL的支持。 （3）软件体系结构研究缺乏统一的理论模型支持。 （4）在体系结构描述方便，尽管出现了多种标准规范或建议标准，但仍很难操作。 （5）有关软件体系结构性质的研究尚不充分，不能明确给出一个良体系结构的属性或判定标准，没有给出良体系结构的设计指导原则，因而对于软件开发实践缺乏有力的促进作用。 （6）缺乏有效的支持环境软件体系结构理论研究与环境支持不同步，缺乏有效的体系结构分析、设计、方针和验证工具支持，导致体系结构应用上的困难。 （7）缺乏有效的体系结构复用方案。 （8）体系结构发现方法研究相对欠缺。 1、选择一个规模合适的系统，为其建立“4+1”模型。 逻辑视图（Logical View），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。 过程视图（Process View），捕捉设计的并发和同步特征。 物理视图（Physical View），描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特性。 开发视图（Development View），描述了在开发环境中软件的静态组织结构。 架构的描述，即所做的各种决定，可以围绕着这四个视图来组织，然后由一些用例（use cases）或场景(scenarios)来说明，从而形成了第五个视图。
《计算机系统结构》大作业 介绍并行算法与并行程序设计 及它们的不足及发展趋势 专业计算机科学与技术（软件工程方向） 指导教师蔡启先 班级 学号 姓名 日期 2013年6月 广西科技大学计算机学院
介绍并行算法与并行程序设计 及它们的不足及发展趋势 摘要：并行算法是并行计算中非常重要的问题。这篇报告首先简要介绍并行计算，然后主要讨论并行算法研究中的问题和今后的方向，最后阐述并行计算研究中存在的问题以及今后面临的挑战。并行算法研究应该确立一个“理论－设计－实现－应用”的系统方法，形成一个完善的“架构—算法—编程”方法论，这样才能保证并行算法不断发展并变得更加实用。再结合例子进而介绍并行算法的基本原理，给并行算法下一个基本的定义，对并行算法进行了相关的介绍；接着根据目前并行算法的应用，提出了在计算机系统结构中以并行算法为基础的一些并行程序设计的应用，比较了目前流行的并行程序设计的方法，并通过比较指出它的不足以及并行程序设计在未来的发展趋势和前景。 关键词：计算机系统结构并行算法并行程序设计 引言 并行计算机从70年代的开始，到80年代蓬勃发展和百家争鸣，再到90年代体系结构框架趋于统一，近年来其快速发展，并行机技术日趋成熟。首先是市场的需求，一直是推动并行计算机发展的主要动力，大量实际应用部门，如天气预报、核武器、石油勘探、地震数据处理、飞行器数值模拟以及其他大型事务处理等，都需要每秒执行数十万亿次乃至数百万亿此浮点运算的计算机，基于这些应用问题本
身的限制，并行计算是满足它们的唯一可行途径。使用多计算机进行并行程序设计，它们之间的通信是通过发送消息来完成的，所以消息传递需要并行程序设计。并行程序设计使用多计算机或多个内部处理器的计算机来求解问题，它比使用单台计算机的计算速度要快得多。并行程序设计也为求解更大规模的问题提供了机会，前面所述问题需要更多的计算步或更大存储容量需求，并行程序设计以并行算法为核心，能满足这要求，因为多计算机和多处理机系统通常比单计算机有更大的总存储容量。 并行算法是一门还没有发展成熟的学科，虽然人们已经总结出了相当多的经验，但是远远不及串行算法那样丰富。并行算法设计中最常用的的方法是PCAM方法，即划分，通信，组合，映射。首先划分，就是将一个问题平均划分成若干份，并让各个处理器去同时执行；通信阶段，就是要分析执行过程中所要交换的数据和任务的协调情况，而组合则是要求将较小的问题组合到一起以提高性能和减少任务开销，映射则是要将任务分配到每一个处理器上。总之，并行算法还需要相当多完善的地方。并行算法与串行算法最大的不同之处在于，并行算法不仅要考虑问题本身，而且还要考虑所使用的并行模型，网络连接等等。 并行算法是并行计算中非常重要的问题。并法研究应该确立一个“理论－设计－实现－应用”的系统方法，形成一个完善的“架构—算法—编程”方法论，这样才能保证并行算法不断发展并变得更加实用。简单的说，算法就是求解问题的方法和步骤。并行算法，就是在
《软件体系结构》大作业要求 一、课程性质与目的 通过本课程学习，旨在达到以下目标： 1帮助学生掌握需求分析的流程、方法以及技巧； 2帮助学生了解软件体系结构的基本概念，初步掌握中大型软件系统构架的分析与设计方法； 3使学生了解构建系统的目的是为了满足组织的需求，认识软件行业和开发组织在系统设计及其最终成败所起的作用，提高软件设计的基本素养； 4使学生了解常用软件设计模式的使用场景，解决方案； 5引导学生认识系统的性能、可用性、安全性等质量属性都是受软件构架制约的，或者说这些属性的实现影响着设计师的设计选择； 二、设计内容 下面题目将作为实习题贯穿需求分析和软件体系结构设计部分，以1人为一组，任选其中一个问题。采用适当的需求分析方法获取初步需求，题目选择如下： 问题A. 图书馆管理(R.A.Kemmerer) 一个小型图书馆管理系统，需完成以下工作: 1.借书，还书； 2.在图书馆中增加/删除一本书； 3.按照作者名或专业领域检索一批书； 4.找出被某位读者借出的一批书； 5.找出最近借走某本图书的读者. 该系统有两类用户:图书管理员与普通读者.功能4可供普通读者查找他们自己借出的书目.功能1，2，5只供图书管理员使用. 该系统必须满足以下限制: 1.馆中所有未借出的书籍能够供读者随时借阅. 2.在同一时刻，一本书不能既被借出，又可供借阅.
3.一个读者一次借出的书籍数目不能超过预定值. 问题B. 保温系统(S.White) 如果主开关置于”加热”状态，保温系统的控制器负责开关锅炉，监视锅炉系统的燃油流量和燃烧状态，进而调节进入房间的热量流.当室内温度降至(T r－2)0C以下，控制器启动锅炉.这里，T r是用户设置的理想室温. 锅炉启动过程如下: 1.控制器向锅炉的马达发信号. 2.控制器监视马达速度.马达达到正常操作速度时，启动点火并打开油阀. 3.控制器监视水温，一旦水温达到预定值，发信号打开水流循环阀.热水开始在室内循 环. 4.如果发生异常情况，燃油流量指示器和光感器向控制器发信号.此时控制器发信号关 闭系统. 5.一旦室内温度达到(T r +2)0C，控制器首先关闭油阀，延迟5s后关闭锅炉马达. 系统必须满足以下限制: 1.锅炉停机后重启必须延迟5min. 2.在主开关关闭或油阀关闭5s内应指示锅炉停机. 问题C. 字符串格式化(https://www.doczj.com/doc/542489807.html,i) 给定非负整数MAXPOS和包含空格与换行作为分隔符的字符集.对字符串S，称两分隔符之间或分隔符到S的结尾处的非空字符串为字. 程序以有穷字符串为输入，输出满足以下条件的字符串: 1.如果输入串包含长度为MAXPOS+1的字，则输出串为一空格. 2.如果输入串的任何MAXPOS+1个相邻字符至少含有一个分隔符，则: 2-1 输入串的所有字以相同的次序出现在输出串中；并且，输出串不含有未在输入串中出现的字； 2-2 此外，输出串满足以下限制: 2-2-1 输出串中不出现前导和后导分隔符，也不出现相邻的分隔符. 2-2-2 任何MAXPOS+1个相邻字符中含有一个换行符； 2-2-3 对于输出串中的任意子串S，如果: (1) S的长度不超过MAXPOS；
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。
附件 1 大数据标准体系 序号一级分类二级分类国家标准编号标准名称状态 1总则信息技术大数据标准化指南暂时空缺2基础标准术语信息技术大数据术语已申报3参考模型信息技术大数据参考模型已申报4GB/T 18142-2000信息技术数据元素值格式记法已发布5GB/T 18391.1-2009信息技术元数据注册系统(MDR) 第 1 部分：框架已发布6GB/T 18391.2-2009信息技术元数据注册系统(MDR) 第 2 部分：分类已发布7数据处理数据整理GB/T 18391.3-2009信息技术元数据注册系统(MDR) 第 3 部分：注册系统元模型与基本属性已发布8GB/T 18391.4-2009信息技术元数据注册系统(MDR) 第 4 部分：数据定义的形成已发布9GB/T 18391.5-2009信息技术元数据注册系统(MDR) 第 5 部分：命名和标识原则已发布10GB/T 18391.6-2009信息技术元数据注册系统(MDR) 第 6 部分：注册已发布
11GB/T 21025-2007XML 使用指南已发布12GB/T 23824.1-2009信息技术实现元数据注册系统内容一致性的规程第 1 部分：数据元已发布13GB/T 23824.3-2009信息技术实现元数据注册系统内容一致性的规程第 3 部分：值域已发布1420051294-T-339信息技术元模型互操作性框架第1部分：参考模型已报批1520051295-T-339信息技术元模型互操作性框架第2部分：核心模型已报批1620051296-T-339信息技术元模型互操作性框架第3部分：本体注册的元模型已报批1720051297-T-339信息技术元模型互操作性框架第4部分：模型映射的元模型已报批1820080046-T-469信息技术元数据模块 (MM) 第 1部分 :框架已报批1920080044-T-469信息技术技术标准及规范文件的元数据已报批2020080045-T-469信息技术通用逻辑基于逻辑的语系的框架已报批2120080485-T-469跨平台的元数据检索、提取与汇交协议已报批22信息技术异构媒体数据统一语义描述已申报23数据分析信息技术大数据分析总体技术要求暂时空缺