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系统架构师讲义

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谢老师,白老师,你们好!

上次4天的团体培训中,我承担的内容主要是不涉及开发过程的软件架构和测试,在实现中侧重于.NET。用设计模式和基于构件的软件设计方法,来搭建软件系统架构。在培训中,发现引入生动、形象的实例更能获得学员的欢迎和认可。所以我在这次的课程设计中,将把案例应用到讲述的每个知识点上,同时引入学员们在项目中普遍关心的选型、性能分析等问题。另外的一个问题是,上次的培训内容有些“大而全”了,这次我做了调整,去除了一部分专题,设计了包含具体案例的专题进行细致讲授。让用.NET而不用java的设计者,去体会到微软的技术是到底从哪来的。这样的一份讲义,我还会进一步的把语言调整的煽情些,引起读者和听者的兴趣。

赵巍

构架设计和体系创建(交流稿)

一、设计模式培训示例 (2)

什么是设计模式 (2)

举例说明讲授设计模式的方法 (2)

开源项目中的设计模式 (4)

NUnit的结构与设计模式 (4)

Log4net中的设计模式 (4)

二、软件工程中业务模式的使用 (5)

自底向上分析 (5)

自顶向下分析 (5)

混合分析方法 (5)

功能分解实例 (6)

业务构件 (7)

三、.NET企业级模式 (8)

四、构建分布式应用程序分布式计算的8项注意 (11)

网络通常是不可靠的 (11)

响应是有时间开销的 (11)

网络是不安全的 (11)

网络拓扑结构通常会改变 (11)

网络中通常会有很多管理员 (11)

传输是要付费的 (11)

网络通常不是同构的 (11)

这里还打算安排一个大型的分布式应用案例 (11)

五、部署并运行应用程序 (11)

要考虑的问题 (11)

几个基本的规则 (11)

系统配置 (12)

硬件伸缩 (12)

负载平衡 (13)

群集 (13)

运行需求 (13)

六、开发安全的应用程序中相关的知识点介绍 (13)

传统密码学(Cryptograph) (13)

单钥制加密技术 (13)

数字信封 (13)

数字签名 (13)

CA证书 (14)

七、性能测试 (14)

一、设计模式培训示例

(因为设计模式较多,这里仅用一个例子来说明如何传授设计模式。)

什么是设计模式

面向对象的设计中,开发者遇到了很多类似的问题,这些问题可以用一个被证明了的最佳实践来进行完成,这些被证明了的实践就是设计模式。使用面向对象,我们获得了代码的重用。使用设计模式,我们获得了经验的重用。设计模式不是代码,但具体类库和框架是设计模式的实现。变化是永恒的,设计模式为适应变化而存在。系统架构师使用设计模式是会让程序员一开始多写很多代码,但是他的存在能帮助程序员在将来遇到变化时少写很多代码。

举例说明讲授设计模式的方法

有一个动画制作公司,制作了一个关于鸭子的动画片。片子里有各种各样的鸭子,有的会叫,有的会游泳,这些鸭子都会被显示在屏幕上。于是程序员设计了如下了一个类:

这个抽象的鸭子类被各种野鸭、家鸭和橡皮鸭继承。子类都有了父类的行为,会叫、会游泳和能被显示。

一天经过一个会议,公司决定鸭子也能够飞起来。于是抽象的父类被设计师修改为:

可是,在测试中发现橡皮鸭开始飞的满屏幕都是,而橡皮鸭是不能飞的!让橡皮鸭包含会飞的代码是不必要的重复甚至是逻辑上的错误。那么使用接口呢,让能飞的鸭子继承能飞的接口?但是这样给代码维护带来极大的麻烦,当有很多鸭子子类时,我们不能知道哪些实现了该接口,哪些没有。

新的需求仍然在不断地出现,鸭子有的会飞,有的能蹦跳着飞,有的不会飞;有的会嘎嘎的叫,有的不会叫,还有的会尖锐的叫。那怎么办,设计人员已经从面向对象的角度考虑了问题,可是他还是体会到了来自问题的压力,他是不是该上51job上去转转了呢?

在这种情况下,使用如下一个设计原则:

识别出应用程序中变化的方面(aspects),然后将它们从稳定的部分中独立出来。我们可以将飞和叫的行为独立到鸭子类的外面来定义。如下图:

PerformFly调用接口FlyBehavoir中的Fly方法。接着涉及到下一个设计原则:

面向接口进行编程,而不是面向实现编程。飞有很多种飞法,定用飞的接口,具体的飞法放在具体的子类中实现。对鸭子的叫也用同样的方法处理。如下图:

在具体的鸭子类构造时,用具体的实现了IFlyBehavior接口的子类来设置其FlyBehavoir 属性,决定具体是那种飞法。甚至我们还可以在具体的鸭子对象中改变鸭子飞的行为。

从上面的例子,我们可以看出,使用组合而不是继承更能解决问题。认识到这点,那么恭喜你,你学会了策略模式,如下图所示:

从这里可以看出,设计模式,带来了很大的灵活性,另外,设计模式也是设计师之间交流的语言。很多场景用一个简单的设计模式就能描述其解决方案。

其他的设计模式讲授方法也参照以上方法。

开源项目中的设计模式

NUnit的结构与设计模式

NUnit作为xUnit家族中.NET成员,是.Net的单元测试框架。

NUnit中使用的设计模式如下表所示,因准备时间关系,本讲义尚能不详述,将在未来的几天内完善。

Log4net中的设计模式

Log4net来源于Log4j,是.NET版本的日志组件。Log4j是APACHE组织提供的一个日志组件,利用它可以在不改变程序的情况下,通过修改配置文件来监控日志的输出。

Log4net中的设计模式如下表所示,因准备时间关系,本讲义尚不详述,将在未来的几天内完善。

二、软件工程中业务模式的使用

一个业务模式描述了一个可重用方法来解决一个特别的商业问题。一个业务模式可以被形容为一个“商业方案的架构模型”。

稳定关系

●商业功能在商业数据上执行事务(典型的,创建,读取,修改,和删除)。

●商业功能被包括在商业组件中。

●数据被包括在商业组件中。

关联关系

●商业功能被按照商业过程执行。

●商业过程使用商业组件提供的服务。

●商业组件在应用系统中被执行。

我们实际追求的业务模式是将业务功能定义在一种可以分解的层次,这些层次间有紧密联系。业务功能定义通常可以和数据层实体间形成CRUD关系。业务功能可以采用自底向上或者自顶向上或者二者混合的方式来分析和定义。

自底向上分析

架构师使用这种方法,聚焦用户典型业务领域,去分析他们的业务过程。用例图或者任何能表达业务过程中执行顺序和并行任务的方法,将会被采用,随后,分类、分析过程。从业务模式的角度考虑,自底向上的分析方法存在一些问题:

1. 对于包含许多用户的庞大过程,自顶向下地分析过程工作量非常大(为了减轻工作量,一种折衷的办法是,采用过程分析和用例分析相结合的方法来提炼过程)

2. 过程的本质在于对“像-是”的情况的分析,只要这种分析足够清晰,它的结果就可以接受。

3. 为了确保业务模式的正确性,必须在相同的领域范围内进行反复的分析验证。在这个过程中就会发现很多实际的问题。

自底向上的分析方法的好处在于,基础分析为驱动业务模式方案奠定了基础,验证业务模式的关键在于成功地实践,一旦选好了实例,自底向上的分析方法的这些优势就会有明显体现。

自顶向下分析

自顶向下方法首先假定最上层的结构,然后逐步填充下面的层次,直到充分详细为止。自顶向下的分析方法从描述最抽象的业务问题领域开始,然后逐步分解,直到最原始层为止,以此来验证结果的正确性。这种方法能够通过一种标准方法来实现,就是用于功能建模的IDEF0,或者用于业务过程建模的扩展UML也可以。事实上,很多前因后果决定了自顶向下的分析方法不需要详述业务过程。

自顶向下的分析方法在模式定义中的好处是由行业顾问做这项工作,这些顾问们往往有和许多客户在某个问题领域打交道的许多经验,因此有他们来完成这项工作将会既准确又迅速。本质上,这种分析方法一方面执行了和专家进行知识挖掘的任务,另一方面,它也减少了必须直接分析的实例数目,改变了架构师的角色——不再是以前的工作人员而是现在的浏览者。

混合分析方法

实际上,我们经常把自顶向上和自底向上的分析结合使用,在过程综合到层次结构低层

次分解之间反复的变换。这样做的好处是,可以用自底向下获取的现实世界功能来验证假设的自顶向下的分解。实践证明,这是最快、最可靠的方法。

功能分解实例

以下是关于病人医疗情况的实例,使用上述方法来进行业务分析,从而演示了核心业务模式的形成过程。

首先,分析问题领域的功能性需求。以肿瘤治愈为例,得出40多个过程,参与的角色有病人、医生、系统管理者和机密保管员等。其中机密保管员这个角色会随着信息的机密性改变而改变。这些过程是用UML用例来文档化的。它们在许多用例中都有相同或者相似的子活动高度地重复。因此,我们抽取并整理了这些活动,形成以下功能清单:

●病人登陆(用户检查)

●病人注销(核查)

●搜索申请的病人

●管理病人详细信息

●管理病人权利

●查看私人区域

●查看个人GP详情

●管理个人一般健康数据

●管理捐赠人明细

●管理病人明细

●管理家庭成员

●查看采取的免疫措施和种痘

●管理个人权利

●查看病人病厉

●查看病人私人区域

●申请病历

●复查病历

●创建病人事件

●管理病人个人事件

●建立病人疗程

●查看病人疗程

●查看个人病历

●定义普通协议

●管理个人协议

●维护医疗项目

●执行医疗代码翻译

●获取其它医疗代码

●编制其他医疗代码

●维护医疗路径

●管理预约

●改变预约

●访问事件明细

●访问系统索引

●维护临床过程

●维护角色定义

●维护组/队结构

●维护组/队成员

●维护许可证授权

●维护医生注册

●医生登陆(身份鉴定)

●医生注销(核查)

●查看医生许可

●维护具体许可

●定义普通许可

上图表达了医疗实例功能分解过程。利用主题和功能的相似性把各个分散的功能归纳到更高的层次上去。

数据模型

医疗实例有综合的数据模型。经过对同一个问题领域的数据进行分析,共定义了31个主要的实体,如病人、医生、病人事件、医疗路线等等。数据模型需要识别实体的候选码和它们的主要属性,描述实体之间的相互关系,分解所有的多对多的关系。并且这些操作就是在功能分析时并行地得到的。

在实体之间的相互关系和聚合的基础上,上述31个实体已经分配给8个数据项。这些项分别是:病人,病人协议,医疗路线,医疗项目,临床过程,角色、团队和组织,医生和许可。这些数据项是目标数据库和动态内容定义的第一步。采用传统的E-R图可以描述数据实体以及实体间的关系,并且标出了每个实体的主键。

映射关系

功能分解的层次结构定义了需求功能,关系数据模型定义了需求数据。此后,我们通过比较功能和数据二者之间的关系,能够得出一个初步的构件体系结构。具体的做法是建立一个矩阵,行表示功能,列表示识别的实体,行列交叉处的值有C、R、U、D四种:C代表“创建”数据实体实例的功能,R代表“读取”数据实体实例的功能,U代表“修改”数据实体实例的功能,D代表“删除”数据实体实力的功能。

业务构件

一般来说,要开发一些基于业务的.Net应用程序,应该首先从了解业务的特性开始,因为业务构件是业务所需要的数据和功能的IT代表,这是比较关键的一步。相比于传统的代码开发模式,构件的兴起在一定程度上使冗长而繁杂的开发过程变成了简单的拼装过程。构

件的主要使命是来替代以往需要重复开发的程序模块,并实现根据用户的实际需求进行自由组装的全新开发模式。

首先应该说明业务构件是用来做什么的。一个业务功能创建、读取、修改和删除数据(CRUD)。分组聚合相同数据实体的创建和修改功能,就形成了业务构件,用它来构造模式、系统或应用,以便支持特定的业务过程。通过封装功能和数据到一个构件中,软件重用和重构才能切实可行。更进一步说,业务构件提供了一些服务,使得它们能够和其它业务构件提供的服务相结合一起协调的工作,完成一个具体的应用。

业务构件来源于对服务和接口的分析,业务实体构件、数据访问构件和某些服务代理这些制品共同构成了.Net体系结构,业务构件并不包含敏捷的元素如UI构件和UI过程构件、业务工作流或其他元素,如安全、运作管理和交互。通过对业务功能和数据之间的整合分析,能够得出初步的业务构件和服务。从而生成CRUD矩阵,来定义构件与数据之间的关系。

构件清单如下图:

●病人构件

●病人事件构件

●病人协议书构件

●医疗项构件

●预约构件

●疗程构件

●GP&医院系统访问构件

●临床过程构件

●组/队构件

●医生构件

●许可证构件

结合MSF的体系结构视图和设计视图

业务模式对软件工程有什么作用?

上图五个层次说明了这个问题。可以和MSF结合进一步说明。

三、.NET企业级模式

Application blocks help address the common problems that developers face from one project to the next. They are designed to encapsulate the Microsoft recommended best practices

for .NET-based applications. In addition, they can be added to .NET-based applications quickly and easily. For example, the Data Access Application Block provides access to the most frequently used features of https://www.doczj.com/doc/3f6863903.html, 2.0 in simple-to-use classes, thus boosting developer productivity. It also addresses scenarios not directly supported by the underlying class libraries.

Interdependence of application blocks

Enterprise Library provides enough functionality to support many common scenarios that enterprise-level applications must address.

●Enterprise Library can serve as the basis for a custom library. You can take advantage of

the extensibility points incorporated in each application block and extend the application

block by supplying new providers. You can also modify the source code for the existing

application blocks to incorporate new functionality. Finally, you can add new

application blocks to Enterprise Library. You can either develop extensions for existing

application blocks and new application blocks yourself, or you can use extensions and

application blocks developed by others.

●Enterprise Library is designed so that its application blocks can function independently

of each other. You have to add only the application blocks that your application will use;

you do not have to add the entire library.

●Enterprise Library includes the source code for the application blocks. This means you

can modify the application blocks to merge into your existing library or you can use parts of the Enterprise Library source code in other application blocks or applications that you build.

Enterprise Library–January 2006 contains the following general purpose application blocks: ●Caching Application Block. With this application block, developers can incorporate a local

cache in their applications.

●Cryptography Application Block. With this application block, developers can incorporate

hashing and symmetric encryption in their applications.

●Data Access Application Block. With this application block, developers can incorporate standard

database functionality in their applications.

Design of the Data Access Application Block

●Exception Handling Application Block. With this application block, developers and policy

makers can create a consistent strategy for processing exceptions that occur throughout the architectural layers of enterprise applications.

●Logging Application Block. With this application block, developers can include standard

logging functionality in their applications.

●Security Application Block. With this application block, developers can incorporate

authorization and security caching functionality in their applications.

四、构建分布式应用程序分布式计算的8项注意

网络通常是不可靠的

●使用事务保证操作的原子性。

●使用消息,确保业务级的事件一定会被传送,且只会传送一次。消息服务可以在网

络故障时,在接受者收到消息前存储消息。

●在进行远程调用时,要注意可能会有RemoteException发生,不要向对待本地调用

那样忽略这类异常。

●构造有冗余的网络。备份光缆走的路径都不同。

响应是有时间开销的

●以业务功能确定远程调用的边界并不是个好主意,这种跨进程的通讯会极大的削弱

系统性能。

●消息可能被重新排序,后发的消息却先到了服务器,需要对发送的消息进行编号。

●请求-响应风格的通信会比异步调用的用户友好性差。

带宽是有限的

●可以使用多播,即一个客户端发送消息,多个客户端接受而不必重复发送。

●使用缓存。

●不发送不必要的数据,发送精简了的数据。

网络是不安全的

网络拓扑结构通常会改变

网络中通常会有很多管理员

相同的问题在实际中会被以不同的方式解决,这样可不好。

传输是要付费的

网络通常不是同构的

●网络是许多技术组成的集合。分布式应用程序不得不和许多标准打交道,比如,套

接字、HTTP、CORBA、RMI等。

这里还打算安排一个大型的分布式应用案例

五、部署并运行应用程序

要考虑的问题

●应用程序可移植性

●系统物理体系结构

●性能测试与调整

●部署过程

●运行与维护

部署的系统合开发时的系统通常是不一样的:开发系统的规模和容量一般不需要和生产系统一样的大。企业系统一般都有培训版和测试版。

几个基本的规则

●编写程序时要针对标准而不是针对平台,不要被平台增强的功能或扩展所诱惑。

●不能避开环境特定或平台特定的代码时,就隔离它。包含数据库连接、配置参数、

JNDI名称、目录名称,以及应用程序所需要的各种类或服务。

●使用接口来定义程序访问资源或服务时所操用的统一标准化方式,要求资源去实现

这些接口。

●避免在系统中使用硬编码值,换句话说,不要在自己的代码中放入硬编码的字符串。

如果要支持多语言或一个以上的数据库,那么在配置文件中保存字符串是个不错的

选择。

性能和平台规模估算

这是大致的行为,有几个问题要答:

●系统中的用户总数是多少?4000

●同时访问该系统的用户会有多少?换句话说,在任意时刻会有多少个活动会话?一

般来说,2%的用户会在同一时刻使用该系统。80

●系统访问率会在特定的某些时间达到很高的峰值吗?比如考勤系统会在早上9点

达到一个很高的访问量。

●响应时间的目标是什么?这个比较容易度量,在web组件的日志中都有记录。一

般不应超过空载系统响应时间的50%。

确定CPU的个数:经验法则,每个并发用户都需要10Mz的CUP速度,这样80位并发用户有800Mz的CPU就可以了。

确定存储器的需求:内存,需要知道针对每个活动用户将会存储的估计数据量。在java 中,也就是用户使用应用程序时所涉及的servlet会话、会话bean以及活动实体bean中可用的数据量。再加上不活动的会话。一般这个量再乘以150。如果存储需求比硬件大的话,只能使用多台服务器了,64位的系统上,这个问题会好些。

硬盘:估计数据库需求,每个表的数据量=记录大小*(1+ 记录数*记录增长率*数据保存的时间)。

带宽需求:带宽一般以bps(每秒字节数)来度量。如果是256K的带宽,若每个请求的数据量是8kb,那么每秒种同时可以响应32个用户。若每个用户查看页面的时间是20秒,则总共可以支持640位用户。

性能测试:性能测试一般都是通过向系统不断增加负载,直到达到性能目标或者出现性能降级为止。

系统配置

硬件伸缩

垂直伸缩:

水平伸缩:比如对URL的请求可以传递到不同的机器的相同服务上。常可以用负载均衡来实现。

负载平衡

在最简单的负载平衡中,当受到请求时,负责平衡器将会把该请求转发到多个等价的服务器中的某一个上。在服务器需要维持状态时,就会引入新的问题。

群集

群集是跨多个系统分发负载的一种备选技术,使包含了负载均衡的另外一个技术,并提供了故障转移机制。

二者的区别有哪些呢?在群集中,必须有一个节点作为活动节点的备份节点,在活动节点不可用时,备份节点可以作为活动节点,使服务不至于停止,可以提供高可用性,一般使用在需要确保数据安全的环境中,如Exchange & SQL Server等;负载均衡,所有的服务器都是活动的,都有可能为客户端提供服务,它使用一种算法,使集群中的所有服务器平衡分担应用程序的负载,使拥有大量客户端同时使用一种服务时,客户端仍然可以获得高速的服务。这两种服务可以相互配合使用。

运行需求

●软件运行的主要时间是什么?

●系统计划停机的最大许可时间是多长?

●系统非计划停机的最大许可时间是多长?

●系统内容更改的频率是多少?

●系统中软件更新的频率是多少?

24/7支持所需的特性要付出的代价可能会很昂贵:24小时支持小组;不存在系统维护停工期;具备故障转移功能的冗余容错系统;故障出现时系统性能退化。

六、开发安全的应用程序中相关的知识点介绍

传统密码学(Cryptograph)

异或XOR,对称性

单钥制加密技术

也称对称加密,比如DES。DES算法的入口参数有三个:Key,Data,Mode。其中key和data为8个字节共64位,mode是加密或解密的标识。更安全些的有:IDEA,RC2,RC4等。双钥制加密技术

也称非对称加密或公共密钥技术,加密和解密都需要共享一个密钥,是对称加密的主要弱点,因为解密需要的密钥的分发有时难以保证安全。双钥制加密技术,其原理是加密密钥和解密密钥分离。这样一个具体用户可以将自己设计的加密密钥和加密算法公布,而只保留解密密钥,接受别人经过公钥加密的数据,再用自己的私钥解密读取。双钥制加密算法有RSA等。数字信封

数字信封中采用单密钥和公钥密码体制。信息发送者首先利用随机产生的对称密钥加密信息,在利用接受方公布的公钥加密对称密钥,被公钥加密的对称密钥被称为数字信封。这里用不直接用公钥加密大量数据的原因是,公钥算法加密速度比较慢,而对称密钥算法能比较快的加密大量数据。

数字签名

在公钥制加密技术中,加密/解密过程是双向的。不仅仅用公钥加密的数据只能用私钥解密,而且用私钥加密的数据也能用公钥解密。这样,用私钥加密数据,任何人都可以用公钥解密数据,如果公钥可以顺利解密一个数据,则该数据一定是用相应的私钥加密的。于是便证实,数据只能是用私钥持有者发送的,因为只有他才拥有该私钥。这就好像私钥持有者在数据上签了名一样,这一技术称为数字签名。

公钥密码算法的处理速度很慢,因此在进行数字签名中直接对整个明文加密是不明智

的。消息摘要是把一种任意长度的输入凑合为一个固定长度的伪随机数的算法。这种杂凑,有时称为Hash算法。两种比较重要的摘要算法:MD5 (摘要长度为128比特)和SHA-1(摘要长度为160比特)。

结合摘要算法(公钥密码算法的处理速度很慢),进一步的,用数据签名实现数据的不可否认性:

●销售代表准备好要传送的数字信息(明文)。销售代表对文件进行摘要,然后用自

己的私钥加密这个摘要(表明自己的身份)。他将要把消息和加密的摘要一并发给

经理。

●销售代表随机产生一个加密密钥(DES对称密钥),并用词密钥对要发送的信息进

行加密,形成密文。

●销售代表用经理的公钥对刚才随机产生的加密密钥进行加密,将加密后的DES密

钥同密文一起传送给经理。

●经理收到销售代表传送过来的密文和加密的DES密钥,先用自己的私钥对加密的

DES密钥进行解密,得到DES密钥。

●经理然后用DES密钥对收到的密文进行解密,得到明文的数字信息,然后将DES

密钥抛弃(DES密钥作废)。

●经理用销售代表的公钥对销售代表的数字签名进行解密,得到信息摘要。

●经理用相同的摘要算法对解密了的明文再做一次摘要运算,得到一个新信息摘要。

●经理将收到的信息摘要和新产生的信息摘要进行比较,如果一致,说明收到的信息

没有被修改过,销售代表要对文件的内容负责。

CA证书

但是,在刚才的例子中,用到的公钥在传输过程中,容易受到控制。如果攻击者用一个不同的公钥、密文替代了原文件,则还是会引发安全问题。这样就需要对公钥进行认证。CA(Certificate Authority)中心,作为电子商务交易中受信任和具有权威性的第三方,承担公钥体系中公钥的合法性检验的责任,是PKI( public key infrastructure)体系的核心,负责电子证书的申请、签发、制作、废止、认证和管理。CA中心使用硬件加密服务器,为多个客户申请成批的密钥对,然后采用安全的信道发个客户。PKIX的基础协议定义了X.509 V3公钥证书和X.509 V2 CRL格式和结构。

七、性能测试

一旦拥有了一个应用程序或应用程序组件的工作版本,就可以开始性能测试了。如果要对一个完整的系统进行性能测试,可以先使用负载测试工具,例如,Web Application Stress 工具(W AS)、Application Center Test(ACT,Microsoft Visual Studio? .NET Enterprise Architect 版本的一部分)和其他工具来模拟使用过程,然后再度量性能:

Benchmarks: Making Sure They're Meaningful(来自于MSDN News 中的Performance Artist 专栏)

Performance Testing with the Web Application Stress Tool

Understanding Performance Testing(针对Web 应用程序)

Stress Testing Data Access Components in Windows DNA Applications

负载模拟工具是为测试完整的应用程序的性能而设计的,另一种测试方法是代码分析。可以对自己设计的应用程序使用这种方法,以获得对应用程序性能的详细分析。代码分析涉及已编译代码的规范,并添加各种挂钩以便外部应用程序可以对内部应用程序流进行跟踪/记录。通过外部测试进行代码分析的优点是:它直接指出哪些类、过程、有时甚至是代码行(取决于分析工具)占用了应用程序大部分执行时间。有了这些信息,就可以优先对那些调

用最频繁或看来对性能产生最大影响的代码范围进行优化。系统可以通过公共语言运行库(CLR) 支持对.NET 应用程序的代码分析:

NET CLR Profiling Services: Track Your Managed Components to Boost Application Performance

The .NET Profiling API and the DNProfiler Tool

软考系统架构设计师(高级)学习笔记汇总

2011年软考系统架构设计师学习笔记第一章 1.1.1 系统架构师的概念 现代信息系统“架构”三要素:构件、模式、规划;规划是架构的基石,也是这三个贡献中最重要的。 架构本质上存在两个层次:概念层,物理层。 1.2.1 系统架构师的定义 负责理解、管理并最终确认和评估非功能性系统需求,给出开发规范,搭建系统实现的核心架构,对整个软件架构、关键构建、接口进行总体设计并澄清关键技术细节。 主要着眼于系统的“技术实现”,同时还要考虑系统的“组织协调”。 要对所属的开发团队有足够的了解,能够评估该开发团队实现特定的功能需求目标和资源代价。 1.2.2 系统架构师技术素质 对软件工程标准规范有良好的把握。 1.2.3 系统架构师管理素质 系统架构师是一个高效工作团队的创建者,必须尽可能使所有团队成员的想法一致,为一个项目订制清晰的、强制性的、有元件的目标作为整个团队的动力; 必须提供特定的方法和模型作为理想的技术解决方案; 必须避免犹豫,必须具备及时解决技术问题的紧迫感和自信心。 1.2.4 系统架构师与其他团队角色的协调 系统分析师,需求分析,技术实现 系统架构师,系统设计,基于环境和资源的系统技术实现 项目管理师,资源组织,资源实现 由于职位角度出发产生冲突制约,不可能很好地给出开发规范,搭建系统实现的核心架构,并澄清技术细节,扫清主要难点。 所以把架构师定位在项目管理师与系统分析师之间,为团队规划清晰的目标。 对于大型企业或项目,如果一人承担多个角色,往往容易发生顾此失彼的现象。 1.3 系统架构师知识结构 需要从大量互相冲突的系统方法和工具中区分出哪些是有效的,那些是无效的。 1.4 从开发人员到架构师 总结自己的架构模式,深入行业总结规律。 几天的培训不太可能培养出合格的软件架构师,厂商的培训和认证,最终目的是培养自己的市场,培养

(完整版)2017年下半年系统架构设计师案例分析

全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试2017年下半年系统架构设计师下午试卷I (考试时间14:00~16:30 共150 分钟) 1.在答题纸的指定位置填写你所在的省、自治区、直辖市、计划单列市的名称。 2.在答题纸的指定位置填写准考证号、出生年月日和姓名。 3.答题纸上除填写上述内容外只能写解答。 4.本试卷共5道题,试题一是必答题,试题二至试题五选答1 道。每题25 分,满分75 分。 5.解答时字迹务必清楚,字迹不清时,将不评分。 6.仿照下面例题,将解答写在答题纸的对应栏内。 例题 2017 年下半年全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试日期是(1)月(2)日。 因为正确的解答是“11 月 4 日”,故在答题纸的对应栏内写上“11”和“4”(参看下表)。

试题一 阅读以下关于软件架构评估的叙述,在答题纸上回答问题1和问题2. 【说明】 某单位为了建设健全的公路桥梁养护管理档案,拟开发一套公路桥梁在线管理系统。在系统的需求分析与架构设计阶段,用户提出的需求、质量属性描述和架构特性如下: (a) 系统用户分为高级管理员、数据管理员和数据维护员等三类; (b) 系统应该具备完善的安全防护措施,能够对黑客的攻击行为进行检测与防御; (c) 正常负载情况下,系统必须在0.5 秒内对用户的查询请求进行响应; (d) 对查询请求处理时间的要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计; (e) 系统的用户名不能为中文,要求必须以字母开头,长度不少于5个字符; (f) 更改系统加密的级别将对安全性和性能产生影响; (g) 网络失效后,系统需要在10 秒内发现错误并启用备用系统; (h) 查询过程中涉及到的桥梁与公路的实时状态视频传输必须保证画面具有1024*768的分辨率,40帧/秒的速率; (i) 在系统升级时,必须保证在10 人月内可添加一个新的消息处理中间件; (j) 系统主站点断电后,必须在3 秒内将请求重定向到备用站点; (k) 如果每秒钟用户查询请求的数量是10 个,处理单个请求的时间为30 毫秒,则系统应保证在1秒内完成用户的查询请求; (l) 对桥梁信息数据库的所有操作都必须进行完整记录; (m) 更改系统的Web 界面接口必须在4 人周内完成; (n) 如果"养护报告生成"业务逻辑的描述尚未达成共识,可能导致部分业务功能模块规则的矛盾,影响系统的可修改性 (O) 系统必须提供远程调试接口,并支持系统的远程调试。 在对系统需求,质量属性描述和架构特性进行分析的基础上,系统的架构师给出了三个候选的架构设计方案,公司目前正在组织系统开发的相关人员对系统架构进行评估。 【问题1】(12 分) 在架构评估过程中,质量属性效用树(utility tree) 是对系统质量属性进行识别和优先级

系统架构师应该具备什么样的能力

TIOBE语言排行榜:开发语言排行榜,基于世界范围内的软件工程师和第三方供应商来统计当前编程语言的热门程度。自Java 发布以来,长期蝉联TIOBE 排行榜榜首,是当之无愧的编程语言强者。因而在当下互联网行快速发展的当下,人们想要进入互联网行业,首先选择的仍然是Java的学习,去成为Java开发师,也就是我们常说的程序员,但是在当下的行业发展与市场需求下,更加需要的是高技术型的人才,也就是更需要的是系统架构师。 那么什么是系统架构师呢?主要是做什么的呢? 架构师在技术团队中,是技术的带头人,是一个技术灵魂人物。系统构架师,如同建造师一般,成熟后成为系统设计的总工程师,承担核心技术支持,开发思想指导,系统开发方向和进度管理决策。同时,在一个完整的团队中,同时指导并决定着系统分析师和系统项目管理师的工作方向,和思考方向。其技术的精通

程度不言而喻。 那么,架构师主要的工作是什么呢?系统架构师的主要工作任务,就是在系统需求比较清晰的条件下,进行系统总体架构设计,当然也会涵盖一些系统分析师和软件设计师的工作内容。其特点是确定性东西会多些。更重要的是充分运用现有的各种模型、结构、方案,并根据项目特点,在各种方案中取长补短,找好平衡点和结合点,使之适合当前项目。软件架构师为系统的细致化、完善化、可靠性提供保障。 架构师需要具备的三个重要的能力,首当其冲的就是技术实力,好的架构师得具备充实的技术能力,才能在有需要的时候,知道改用何种技术去达到需求,实现产品规划;其次就是设计能力,架构师需要站在整体的角度去思考,某一个部分应该如何设计,如何搭建,如何整合分析;再来就是沟通能力,架构师得具

2017年系统架构师考试综合版

2017年系统架构师考试科目一:综合知识 1.某计算机系统采用5级流水线结构执行指令,设每条指令的执行由取指令(2?t )、分析指令(1?t )、取操作数(3?t )、运算(1?t )和写回结果(2?t )组成,并分别用5个子部完成,该流水 线的最大吞吐率为();若连续向流水线输入10条指令,则该流水线的加速比为()。(1)A.Δt 91B.Δt 31C.Δt 21D.Δt 11 (2)A.1:10 B.2:1 C.5:2 D.3:1 【解析】 理论流水线执行时间=(2t ?+1t ?+3t ?+1t ?+2t ?)+max(2t ?,1t ?,3t ?,1t ?,2t ?)*(n-1) =9t ?+(n-1)*3t ?; 第一问: 最大吞吐率:Δt 31Δt 6t nΔ3n Δt 31)(n-Δt+9n n =+=?∞→lim 第二问: 10条指令使用流水线的执行时间=9t ?+(10-1)*3t ?=36t ?。 10条指令不用流水线的执行时间=9t ?*10=90t ?。 加速比=使用流水线的执行时间/不使用流水线的执行时间=90t ?/36t ?=5:2。 【答案】:B 、C 。 2.DMA (直接存储器访问)工作方式是在()之间建立起直接的数据通路。 A.CPU 与外设 B.CPU 与主存 C.主存与外设 D.外设与外设 【解析】 直接主存存取(Direct Memory Access ,DMA )是指数据在主存与I/O 设备间的直接成块传送, 即在主存与I/O 设备间传送数据块的过程中,不需要CPU 作任何干涉,只需在过程开始启动(即向设备发出“传送一块数据”的命令)与过程结束(CPU 通过轮询或中断得知过程是否结束和下次操作是否准备就绪)时由CPU 进行处理,实际操作由DMA 硬件直接完成,CPU 在传送过程中可做其它事情。 【答案】:C 。 3.RISC(精简指令系统计算机)的特点不包括:()。 A.指令长度固定,指令种类尽量少 B.寻址方式尽量丰富,指令功能尽可能强 C.增加寄存器数目,以减少访存次数 D.用硬布线电路实现指令解码,以尽快完成指令译码 【解析】RISC 与CISC 的对比表所示: 指令系统类型指令寻址方式 实现方式其他CISC (复杂)数量多,使用频率差别大,可变长格式 支持多种 微程序控制技术研制周期长RISC (精简)数量少,使用频率接近,支持方式少增加了通优化编译,

软件设计师知识点

·在输入输出控制方法中,采用DMA可以使设备与主存之间的数据块传送无须CPU干预。 ·内存容量为4GB,即内存单元的地址宽度为32位;字长为32位,即要求数据总线的宽度为32位。 ·ARP攻击造成网络无法跨网段通信的原因是:伪造网关ARP报文使得数据包无法发送到网关。 ·软件商标权的权利人是:软件注册商标所有人。 ·利用商业秘密权可以对软件的信息、经营信息提供保护。(管理方法、经营方法、产销策略、客户情报、软件市场的分析、预测报告、和对未来的发展规划、招投标中的标底以及标书内容)。 ·某项目组拟开发了一个大规模系统,且具备了相关领域以及类似规模系统的开发经验,则瀑布模型最适合开发此项目。 ·编译程序分析源程序的阶段依次是:词法分析、语法分析、语义分析。 ·结构冗余:按其方法可以分为静态、动态和混合冗余。 信息冗余:为了检测或纠正信息在运算或传输中的错误另外加的一部分信息。时间冗余:以重复执行指令或程序来消除瞬时错误带来的影响。 冗余附加技术:是指为实现上述冗余技术所需要的资源和技术。 ·软件过程的改进框架:过程改进基础设施、过程改进线路图、软件过程评估方法、软件过程改进计划。每一次改进要经历4个步骤:评估、计划、改进和监控。 ·软件复杂性度量的参数:软件的规模、软件的难度、软件的结构、软件的智能度。 ·软件系统的可维护性评价指标包括可理解性、可测试性、可修改性、可靠性、可移植性、可使用性和效率,不包括可扩展性。 ·开-闭原则是面向对象的可复用设计的基石。开-闭原则是指一个软件实体应当对扩展开放,对修改关闭;里氏代换原则是指任何基类对象可以出现的地方,子类对象一定可以出现。依赖倒转原则就是要依赖于抽象,而不依赖于实现,或者说要针对接口编程,不要针对实现编程。 ·汇编语言的指令语句必须要有操作码字段,可以没有操作数字段。 ·贪心算法不能保证求得0-1背包问题的最优解。

2014年系统架构设计师真题及答案

2014年下半年系统架构设计师考试上午真题(标准 参考答案) 卷面总分:75.0 分 答题时间:150 分钟 测试次数:1475 次 平均得分:54.8 分 是否需要批改:否 单项选择题 每题的四个选项中只有一个答案是正确的,请将正确的选项选择出来。 1 某计算机系统中有一个CPU、一台输入设备和一台输出设备,假设系统中有四个作业T1、T2、T3和T4,系统采用优先级调度,且T1的优先级>T2的优先级>T3 的优先级>T4的优先级。每个作业具有三个程序段:输入I i 、计算C i 和输出 P i (i=1,2,3,4),其执行顺序为I i →C i →P i 。这四个作业各程序段并发执行的前驱 图如下所示。图中①、②、③分别为(),④、⑤、⑥分别为()。 A.I 2、C 2 、C 4 B.I 2、I 3 、C 2 C.C 2、P 3 、C 4 D.C 2、P 3 、P 4 A.C 2、C 4 、P 4 B.I 2、I 3 、C 4 C.I 3、P 3 、P 4 D.C 4、P 3 、P 4 [选择问题 1 的答案] ?A ?B ?C ?D [选择问题 2 的答案] ?A ?B

?C ?D ? ? 2 某文件系统文件存储采用文件索引节点法。假设磁盘索引块和磁盘数据块大小均为1KB,每个文件的索引节点中有8个地址项iaddr[0]~iaddr[7],每个地址项大小为4字节,其中iaddr[0]~iaddr[5]为直接地址索引,iaddr[6]是一级间接地址索引,iaddr[7]是二级间接地址索引。如果要访问icwutil.dll文件的逻辑块号分别为0、260和518,则系统应分别采用()。该文件系统可表示的单个文件最大长度是()KB。 A.直接地址索引、一级间接地址索引和二级间接地址索引 B.直接地址索引、二级间接地址索引和二级间接地址索引 C.一级间接地址索引、一级间接地址索引和二级间接地址索引 D.一级间接地址索引、二级间接地址索引和二级间接地址索引 A.518 B.1030 C.16514 D.65798 [选择问题 1 的答案] ?A ?B ?C ?D [选择问题 2 的答案] ?A ?B ?C ?D ? ? 3 设关系模式R(U,F),其中u为属性集,F是U上的一组函数依赖,那么函数依赖的公理系统(Armstrong公理系统)中的合并规则是指()为F所蕴涵。 A.若A→B,B→C,则A→C B.若,则X→Y

软考系统架构设计师教程考点精讲(四)

软考系统架构设计师教程考点精讲(四)软考系统架构设计师属于软考中的一项高级资格考试,考试分综合知识、案例分析和论文3个科目。系统架构设计师考试作为一项高级资格考试,有一定的考试难度,那么该如何备考才能顺利通过考试呢?面对系统架构设计师教程无从下手的同学,希赛为您准备了几个重要的教程章节考点精讲,希望对您的学习有所帮助。 第四章 4.1软件开发方法 4.1.1软件开发生命周期 传统的软件生命期是指软件产品从形成概念(构思)开始,经过定义、开发、使用、维护、废弃,的全过程。 可以把软件生命期划分为软件定义、软件开发、软件运行与维护,三个阶段。 1、软件定义时期 1.问题定义,目标系统“是什么”,系统的定位以及范围。 2.可行性研究,技术可行性、经济可行性、操作可行性、社会可行性。 3.需求分析,确定软件系统的功能需求、性能需求、运行环境的约束,写出需求规格说明书、软件系统测试大纲、用户手册概要。 充分理解用户的需求,并以书面形式写出规格说明书,这是以后软件设计和验收的依据;用户也许很难一次性说清楚系统应该做什么。 系统分析员、软件开发人员、用户,共同完成,逐步细化、一致化、完全化等。 软件需求规格说明SRS,内容可以有系统(或子系统)名称、功能描述、接口、

基本数据结构、性能、设计需求、开发标准、验收原则等。 2、软件开发时期 软件开发时期就是软件的设计与实现,概要设计、详细设计、编码、测试等。 概要设计是在软件需求规格说明的基础上,建立系统的总体结构(含子系统的划分)和模块间的关系,定义功能模块及各功能模块之间的关系。 详细设计对概要设计产生的功能模块逐步细化,包括算法与结构、数据分布、数据组织、模块间接口信息、用户界面等,写出详细设计报告。 测试可分成单元测试、集成测试、确认测试、系统测试等。通常把编码和测试称为系统的实现。 3、软件运行和维护 软件维护就是尽可能地延长软件的寿命,没有维护的价值时,宣告退役,软件的生命结束。 4.1.2软件开发模型 软件生存周期模型又称软件开发模型或软件过程模型,模型的特点是简单化,是软件开发实际过程的抽象与概括。 为软件工程管理提供里程碑和进度表,为软件开发过程提供原则和方法。软件过程有各种各样的模型。 1、瀑布型 瀑布型的特点是因果关系紧密相连,前一个阶段工作的结果是后一个阶段工作的输入,前一个阶段的错漏会隐蔽地带到后一个阶段,每一个阶段工作完成后,都要进行审查和确认, 它的出现有利于人员的组织管理,有利于软件开发方法和工具的研究。

2016系统架构师考试知识点总结

2016系统架构师考试知识点总结

1操作系统 操作系统是计算机系统中的核心系统软件,负责管理和控制计算机系统中硬件和软件资源,合理组织计算机工作流程和有效利用资源,在计算机与用户之间起接口的作用 1.1 操作系统的类型 操作系统的类型(依据使用环境和对作业的处理方式)分为批处理、分时、实时、网络和分布式等。 1、批处理:把作业分类,把一批作业编成一个作业执行序列。可分联机和脱机。特征为脱机使用计算机、成批处理和多道程序运行。 2、分时:采用分时技术,使多个用户同时以会话控制自己程序的运行,每个用户都认为拥有各自独立的、支持自己请求服务的系统。特征有交互性、多用户同时性和独立性。 3、实时:专用,系统与应用难分离。并不强调资源利用率,更关心及时性、可靠性和完整性。分实时过程控制和实时信息处理。特征有即时响应、高可靠性。 4、网络:按网络架构的各个协议标准制订,包括网络管理、通信、资源共享、系统安全和多种网络应用,实现协同工作和应用集成。特征有互操作性、协作处理。 5、分布式:要求一个统一的操作系统,实现系统操作的统一性,负责全系统的资源分配和调度,为用户提供统一的界面。 6、操作系统的5项基本功能,包括处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。 1.2 操作系统的结构 结构分为无序、层次、面向对象、对称多处理和微内核。 1、无序:又称整体或模块结构。以大型表格和队列为中心,操作系统各个部分围绕着表格运行,整个系统是一个程序。模块结构相对独立,模块之间通过规定的接口相互调用。优点为缩短开发周期。缺点是模块之间调用关系复杂、相互依赖,使分析、移植和维护系统较易出错。 2、层次:操作系统分解成若干个单向依赖的层次,由多层正确性保证操作系统的可靠性。优点层次结构清晰,简化了接口设计,有利于系统功能的增加或删改,易于保证可靠性,便于维护和移植。 3、面向对象:基于面向对象程序设计的概念,采用了各种不同的对象技术。把对象最为系统中的最小单位,由对象、对象操作、对象保护组成的操作系统。优点适用于网络操作系统和分布式操作系统。 4、对称多处理:所有多处理运行且共享同一内存(内存储器、主存、实存)。优点适合共享存储器结构的多处理机系统。 5、微内核:把系统的公共部分抽象出来,形成一个底层核心,提供最基本的服务,其他功能以服务器形式建立在微内核之上。具有良好的模块化和结构化特征,模块之间和上下层之间通过消息来通信。 操作系统大多拥有两种工作状态:核心态和用户态。一般的应用程序工作在用户态,内核模块和最基本的操作系统核心工作在核心态。 微内核结构由一个简单的硬件抽象层和一组比较关键的原语(仅仅为建立系统必须的部分,包括线程管理、地址空间和进程间通信)或系统调用组成。 微内核的目标将系统服务的实现和系统的基本操作规则分离开来。

软考系统架构师

目录 第1章操作系统 (3) 1.1考点分析 (3) 1.2试题精解 (3) 试题1 (2009年11月试题1) (3) 试题2 (2009年11月试题2-4) (4) 试题3 (2010年11月试题1) (5) 试题4 (2010年11月试题2) (6) 试题5 (2010年11月试题3-4) (6) 试题6 (2011年11月试题1) (8) 试题7 (2011年11月试题2-4) (9) 试题3 (2010年11月试题1) (10) 第2章数据库系统 (11) 2.1考点分析 (11) 2.2试题精解 (11) 试题3 (2010年11月试题1) (11) 第3章计算机硬件基础及嵌入式系统设计 (12) 3.1考点分析 (12) 3.2试题精解 (12) 试题3 (2010年11月试题1) (12) 第4章数据通信与计算机网络 (13) 4.1考点分析 (13) 4.2试题精解 (13) 试题3 (2010年11月试题1) (13) 第5章系统安全性与保密性设计 (14) 5.1考点分析 (14) 5.2试题精解 (14) 试题3 (2010年11月试题1) (14) 第6章信息化基础 (15) 6.1考点分析 (15) 6.2试题精解 (15) 试题3 (2010年11月试题1) (15) 第7章系统开发基础 (16) 7.1考点分析 (16) 7.2试题精解 (16) 试题3 (2010年11月试题1) (16) 第8章软件架构设计 (17) 8.1考点分析 (17) 8.2试题精解 (17) 试题3 (2010年11月试题1) (17) 第9章应用数学 (18) 9.1考点分析 (18)

2018年下半年系统架构设计师考试论文真题(完整版)

2018年下半年系统架构设计师考试论文真题(专业 解析) 1、 论软件开发过程RUP及其应用 RUP (Rational Unified Process)是IBM公司一款软件开发过程产品, 它提出了一整套以UML为基础的开发准则,用以指导软件开发人员以UML为基 础进行软件开发。RUP汲取了各种面向对象分析与设计方法的精华,提供了一 个普遍的软件过程框架,可以适应不同的软件系统、应用领域、组织类型和项目规模。 问题内容: 请围绕“论软件开发过程RUP及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。 1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。 2.详细论述软件开发过程产品RUP所包含的4个阶段以及RUP的基本特征。 3.结合你所参与管理和开发的软件项目,详细阐述RUP在该项目中的具体实施 内容,包括核心工作流的选择、制品的确定、各个阶段之间的演进及迭代计划 以及工作流内部结构的规划等。 2、 论软件体系结构的演化 软件体系结构的演化是在构件开发过程中或软件开发完毕投入运行后, 由于用户需求发生变化,就必须相应地修改原有软件体系结构,以满足新的变 化了的软件需求的过程。体系结构的演化是一个复杂的、难以管理的问题。 问题内容: 请围绕“论软件体系结构的演化”论题,依次从以下三个方面进行论述。 1. 概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。 2. 软件体系结构的演化是使用系统演化步骤去修改系统,以满足新的需求。简要论述系统演化的6个步骤。 3. 具体阐述你参与管理和开发的项目是如何基于系统演化的6个步骤完成软件体系结构演化的。 3、 论面向服务架构设计及其应用

软件设计与体系结构知识点

软件设计与体系结构知识点 1.软件设计的特征 (1)软件设计的开端是出现某些新的问题需要软件来解决,这些需要促使设计工作的开始,并成为整个设计工作最初的基础 (2)软件设计的结果是给出一个方案,它能够用来实现所需的、可以解决问题的软件,方案的描述可能是文字、图表,甚至数学符号、公式等组成的文档或模型 (3)软件设计包含一系列的转换过程,即把一种描述或模型转换为另一种描述或模型,转换后的形态可能更加具体,或更接近于实现 (4)产生新的想法或思路对软件设计非常重要,因为设计也是一个创造性的过程,不同的问题或需求总会存在各自的特点,即使同样的问题在不同时期和环境下也会存在区别,因此设计不会是一成不变的 (5)软件设计的过程是不断解决问题和实施决策的过程,因为整个设计是解决一个大的问题,在设计过程中将会分解成众多小问题,涉及真需要一次解决这些小的问题,并在出现多种方案或策略时进行决策,选择其中最合适的 (6)软件设计也是一个满足各种约束的过程,因为软件可能在性能、运行环境、开发时间、成本、人员技术水平等各个方面存在约束,设计必须在满足这些约束的情况下给出最佳的设计方案 (7)大多数的软件实际是一个不断演化的过程,因为需求在一开始很可能是不完整或不精确的,在设计过程中还会不断发生变化并逐步稳定下来,因此设计需要根据需求的变化而不断演化。 2.软件设计的要素 (1)目标描述(2)设计约束(3)产品描述(4)设计原理(5)开发规划(6)使用描述3.软件设计体系的定义 (1)软件设计体系结构是软件系统的结构,包含软件元素、软件元素外部可见的属性以及这些软件元素之间的关系 (2)软件体系结构是软件系统的基本组织,包含构建、构件之间、构件与环境之间的关系,以及相关的设计与演化原则 4.软件设计的主要活动 (1)软件设计计划(2)体系结构设计(3)界面设计(4)模块/子系统设计(5)过程/算法设计(6)数据模型设计 5.体系结构“4+1”多视图建模 (1)逻辑视图:该视图关注功能需求,即系统应该为最终用户提供什么服务,它与应用领域精密相关 (2)进程视图:该视图捕获设计中关于并发和同步的内容,重视一些非功能需求,例如性能、可扩展性等,定义了运行实体和它们的属性。 (3)开发视图:该试图主要描述软件在开发环境中的静态结构,开发人员和项目经理对比都会感兴趣。 (4)物理视图:该视图描述软件到硬件的映射关系,反映了软件的分布特征。 (5)场景:可以使用一组重要场景也就是用例的实例,把上述四种视图紧密的联系起来6.什么是软件产品线方法 软件产品线是软件复用发展的一个更高阶段,它并不仅仅局限于以前人们在软件复用中考虑的对函数、模块、类、体系结构甚至子系统的重用。 软件产品线指一组具有公共的、可管理特征(系统需求)的软件系统,这些系统满足特定的

系统架构师讲义

谢老师,白老师,你们好! 上次4天的团体培训中,我承担的内容主要是不涉及开发过程的软件架构和测试,在实现中侧重于.NET。用设计模式和基于构件的软件设计方法,来搭建软件系统架构。在培训中,发现引入生动、形象的实例更能获得学员的欢迎和认可。所以我在这次的课程设计中,将把案例应用到讲述的每个知识点上,同时引入学员们在项目中普遍关心的选型、性能分析等问题。另外的一个问题是,上次的培训内容有些“大而全”了,这次我做了调整,去除了一部分专题,设计了包含具体案例的专题进行细致讲授。让用.NET而不用java的设计者,去体会到微软的技术是到底从哪来的。这样的一份讲义,我还会进一步的把语言调整的煽情些,引起读者和听者的兴趣。 赵巍 构架设计和体系创建(交流稿) 一、设计模式培训示例 (2) 什么是设计模式 (2) 举例说明讲授设计模式的方法 (2) 开源项目中的设计模式 (4) NUnit的结构与设计模式 (4) Log4net中的设计模式 (4) 二、软件工程中业务模式的使用 (5) 自底向上分析 (5) 自顶向下分析 (5) 混合分析方法 (5) 功能分解实例 (6) 业务构件 (7) 三、.NET企业级模式 (8) 四、构建分布式应用程序分布式计算的8项注意 (11) 网络通常是不可靠的 (11) 响应是有时间开销的 (11) 网络是不安全的 (11) 网络拓扑结构通常会改变 (11) 网络中通常会有很多管理员 (11) 传输是要付费的 (11) 网络通常不是同构的 (11) 这里还打算安排一个大型的分布式应用案例 (11) 五、部署并运行应用程序 (11) 要考虑的问题 (11) 几个基本的规则 (11) 系统配置 (12) 硬件伸缩 (12)

系统架构设计师考试考点突破、案例分析、试题实战一本通

系统架构设计师考试考点突破、案例分析、试题实战一本通 本书介绍:本书由希赛教育软考学院组织编写,作为计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试中的系统架构设计师级别的考试辅导指定教材。内容紧扣考试大纲,通过对历年试题进行科学分析、研究、总结、提炼而成。每章内容分为考点突破、典型试题分析、实战练习题、练习题解析四个部分。基于历年试题,利用统计分析的方法,科学做出结论并预测以后的出题动向,是本书的一大特色。本书可以保证既不漏掉考试必需的知识点,又不加重考生备考负担,使考生轻松、愉快地掌握知识点并领悟系统架构设计师考试的真谛。本书适合参加计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试中的系统架构设计师级别的考生参考学习,也可作为相关培训班的教材。 目录: 第1章操作系统 ? 1.1考点突破 ? 1.1.1历年考试情况分析 ? 1.1.2操作系统概论 ? 1.1.3进程管理 ? 1.1.4存储管理 ? 1.1.5文件管理 ? 1.2典型试题分析 ? 1.2.1试题1 ? 1.2.2试题2 ? 1.2.3试题3 ? 1.2.4试题4 ? 1.2.5试题5 ? 1.2.6试题6 ? 1.2.7试题7 ? 1.2.8试题8

? 1.2.9试题9 ? 1.2.10试题10 ? 1.2.11试题11 ? 1.2.12试题12 ? 1.2.13试题13 ? 1.2.14试题14 ? 1.2.15试题15 ? 1.3实战练习题 ? 1.4练习题解析 第2章数据库系统 ? 2.1考点突破 ? 2.1.1历年考试情况分析? 2.1.2数据库模式 ? 2.1.3E-R模型 ? 2.1.4关系代数 ? 2.1.5完整性约束 ? 2.1.6规范化理论 ? 2.1.7SQL语言 ? 2.1.8分布式数据库 ? 2.1.9数据仓库与数据挖掘? 2.2典型试题分析 ? 2.2.1试题1 ? 2.2.2试题2 ? 2.2.3试题3 ? 2.2.4试题4 ? 2.2.5试题5 ? 2.2.6试题6 ? 2.2.7试题7 ? 2.2.8试题8 ? 2.2.9试题9 ? 2.2.10试题10 ? 2.2.11试题11 ? 2.2.12试题12

2016年系统架构设计师考试 考点

软件产品线体系机构 什么是软件产品线?软件产品线在软件开发过程中有什么作用? 定义:软件产品线是一个产品的集合,这些产品共享一个公共的、可管理的特征集,这些特征集能够满足选定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,是在公共的核心资源上开发的。 作用:软件产品线是一个是非适合专业软件开发组织的软件开发方法,能有效提高软件生产率和质量、缩短软件开发时间、降低总开发成本; 主要组成部分:核心资源和产品集合。 核心资源:包括产品线中所有产品共享的产品线体系结构,新设计开发的或通过现有系统再工程得到的、需要在整个产品线中系统化重用的软件构件。 产品线开发的4个技术特点:过程驱动、特定领域、技术支持及体系结构为中心。 软件产品线包括哪些过程?如何实现软件产品线创建与演化?软件产品线演化是指什么?如何实现演化? 过程模型:双生命周期模型(领域工程+应用工程);SEI模型(核心资源开发+产品开发+管理)和三生命周期(企业工程+领域工程+应用工程)模型; 4种建立方式:用演化方式还是革命方式+基于现有产品还是开发全新产品线 (1)将现有产品演化为产品线 (2)用软件产品线替代现有产品集 (3)全新软件产品线演化 (4)全新软件产品线开发 演化:指的是由于各种原因引起产品线所进行的改动而变成新的产品线; 产品线的演化包括:核心资源的演化、产品的演化和产品的版本升级; 框架的定义及特征 定义:框架是由开发人员定制的应用系统的骨架,是整个系统或子系统的可重用设计,由一组抽象构件和构建实例间的交互方式组成; 特征:反向控制;可重用性;扩展性;模块化或构件化; 软件产品线体系结构定义、特点及个性实现机制 定义:软件产品线体系结构是只一个软件开发组织为一组相关应用或产品建立的公共体系结构。特点:同领域模型一样,软件产品线体系结构中也可分为共性部分和个性部分;共性部分是产品线中所有产品在体系结构上的共享部分,是不可改变的。个性部分是指产品线体系结构可以变化的部分;产品线体系结构设计的目的尽量扩展产品线中所有产品共享的部分,同时提供一个尽量灵活的体系结构变化机制; 个性实现机制:继承;扩展和扩展点;参数化;配置和模块互连语言;自动生成;编译时不同实现的选择; 页15 共页1 第 例题:希赛公司各种网络安全防火墙系统,引入产品线开发方法,问题如下: 1.公司是否适合使用软件产品线方法,并说明理由 适合软件产品线开发方法;公司的产品特点为:各种防火墙系统属于一种产品集合,具有很多共性,同时,每种不同的防火墙又具有自己本身的个性特点;

软考系统架构设计师考试试题举例

软考系统架构设计师考试试题举例 系统架构设计师是软考中的一门高级资格考试,其考试题型有哪些,下面小编就三种不同类型的选题分别举例,希望考生们对考试题型的了解能有一定的帮助。 一选择题 1.在TCP/IP协议分层结构中,SNMP是在(1)协议之上的(2)请求/响应协议。在ISO/OSI/RM基础上的公共管理信息服务/公共管理信息协议CMIS/CMIP是一个完整的网络管理协议族,网络管理应用进程使用OSI参考模型的(3)。 (1)A.TCP B.UDP C.HTTP D.IP (2)A.异步B.同步C.主从D.面向连接 (3)A.网络层B.传输层C.表示层D.应用层 2.软件产品线主要由(4)和产品集合两部分组成。 (4)A.构件库B.核心资源C.体系结构D.开发组织 二案例分析问答题 阅读以下关于软件体系结构方面的叙述,回答问题1和问题2。 某集团公司要开发一个网络财务程序,使各地员工能在互联网络上进行财务处理和报销。在设计该财务程序的体系结构时,项目组产生了分歧:

(1)张工程师认为应该采用客户机/服务器(C/S)结构。各分公司财务部要安装一个软件客户端,通过这个客户端连接到总公司财务部主机。如果员工在外地出差,需要报销帐务的,也需要安装这个客户端才能进行。 (2)李工程师认为应该采用浏览器/服务器(BS)结构,各分公司及出差员工直接通过Windows操作系统自带的IE浏览器就可以连接到总公司的财务部主机。 经过项目组的激烈讨论,最终选用了C/S和B/S混合结构。 [问题1] 请用200字以内的文字简要讨论C/S结构与B/S结构的区别及各自的优点和缺点。 [问题2] 请用200字以内的文字说明如何设计C/S和B/S混合结构,这样设计有什么好处? 三设计论文题 论系统设计中对用户需求的把握 对于系统工程师来说,在把某项工作系统化的时候,正确地理解该项工作的内容并设计出有效的系统,是一件最困难的事情。 为了把用户的需求正确无误地反映到系统的规格说明中去,常规的作法是把系统的规格说明书和输出的报表交给用户征求意见。在某些情况下,还要做出系

(完整版)系统架构师

系统架构师 在一个较大规模的软件组织里,一般都有项目管理师、软件架构师、系统分析师、软件设计师、测试工程师、数据库工程师、程序员、过程改进、质量保证等不同的职位。在这些职位中,人们容易混淆的是系统分析师和软件架构师。对于系统分析师的角色,业界有两种观点,一种是把系统分析师当成既懂技术又懂管理的全能冠军,另一种是把系统分析师当作需求分析师,而架构师才是灵魂。那么,系统分析师与软件架构师在角色方面的分配究竟有什么区别呢?当软件规模比较小时,系统分析师所完成的工作是把真正的业务需求(这个需求不是指客户简单所说的哪一个功能,而是需要去挖掘的,可能是潜在的但又是系统必需的,条例清楚、逻辑清晰的业务功能,而且需求不仅仅只是来自业务上的,系统所依赖的运行环境也会产生一些需求)转换成计算机可理解、可实现、可计算的模型。但由于现在的系统规模越来越大,复杂程度越来越高,而且应用领域也越来越广,所以很难由一个工种的人来全面完成这项艰巨的任务。 在具体的软件设计过程中,现在把它分解为由系统分析师与软件架构师合作共同来完成这一任务。其中系统分析师侧重的是前一部分的工作,软件架构师侧重的是后一部分的工作。系统分析师的主要工作内容包括业务需求分析、系统需求分析、可行性分析以及建模等,其特点是更多地与行业专家、用户沟通,再及时与项目经理(项目管理师)、软件架构师以及老板商讨,分析项目具备的特点、成本、风险等,考虑实现的模型。系统分析师所面临的往往是有许多不确定性的事件,需要对这些不确定的事件进行分析、总结,使之得出一个相对可靠的确定性结论或实施方案模型。 软件架构师的主要工作内容就是在系统需求比较清晰的条件下进行系统总体的架构设计,当然它也可能会涵盖一些系统分析师的工作内容和软件设计师的内容,但其特点是确定性的东西会多一些,力求为系统找到或架构一个最优的模型,这里面虽然可能有很多创新的成分,但更重要的是如何充分运用现有的各种模型、结构、方案,并根据项目的特点,在各种方案中取长补短,找到一个最好的平衡点和结合点,使之最适合当前项目的解决方案。所以,软件架构师实际上是使系统细致化、完善化,为拥有更好的可靠性提供保障。 在实际的职责上,软件架构师比系统分析师所站的角度更高一些。在大规模的软件系统中,系统分析师可能就系统的某个子系统进行分析与设计,而软件架构师应该对整个系统的结构负责。 (1)项目管理师:掌握信息系统项目管理的知识体系,具备管理大型、复杂信息系统项目和多项目的经验和能力;能根据需求组织制定可行的项目管理计划;能够组织项目实施,对项目的人员、资金、设备、进度和质量等进行管理,并能根据实际情况及时做出调整,系统地监督项目实施过程的绩效,保证项目在一定的约束条件下到达既定的项目目标;能分析和评估项目管理计划和成果;能在项目管理进展的早期发现问

2018年系统架构师考试科目二:案例分析

2018 年系统架构师考试科目二:案例分析 1.阅读以下关于软件系统设计的叙述,在答题纸上回答问题 1 至问题 3。 【题目】 某文化产业集团委托软件公司开发一套文化用品商城系统,业务涉及文化用品销售、定制、竞拍和点评等板块,以提升商城的信息化建设水平。该软件公司组织项目组完成了需求调研,现已进入到系统架构设计阶段。考虑到系统需求对架构设计决策的影响,项目组先列出了可能影响系统架构设计的部分需求如下: (a)用户界面支持用户的个性化定制; (b)系统需要支持当前主流的标准和服务,特别是通信协议和平台接口; (c)用户操作的响应时间应不大于 3 秒,竞拍板块不大于 1 秒; (d)系统具有故障诊断和快速恢复能力; (e)用户密码需要加密传输; (f)系统需要支持不低于 2G 的数据缓存; (g)用户操作停滞时间超过一定时限需要重新登录验证; (h)系统支持用户选择汉语、英语或法语三种语言之一进行操作。 项目组提出了两种系统架构设计方案:瘦客户端 C/S 架构和胖客户端 C/S 架构,经过对上述需求逐条分析和讨论,最终决定采用瘦客户端 C/S 架构进行设计。 【问题 1】(8 分) 在系统架构设计中,决定系统架构设计的非功能性需求主要有四类:操作性需求、性能需求、安全性需求和文化需求。请简要说明四类需求的含义。 【问题 1 解析】 统性能需求(Performance Requirements):指响应时间、吞吐量、准确性、有效性、资源利用率等与系统完成任务效率相关的指标。可靠性、可用性等指标可归为此类。 安全性需求(Security Requirements):系统向合法用户提供服务并阻止非授权用户使用 服务方面的系统需求。 操作性需求(Operational Requirements):与用户操作使用系统相关的一些需求。 文化需求(Cultural Requirements):带有文化背景因素的系统需求。 【问题 2】(8 分) 根据表 1-1 的分类,将题干所给出的系统需求(a)~(h)分别填入(1)~(4)。 表 1-1需求分类 【问题 2 解析】 (1):(a)、(b) (2):(c)、(d)、(f) (3):(e)、(g) (4):(h) 【问题 3】(8 分)

2019年系统架构设计师考试知识点辅导

2019年系统架构设计师考试知识点辅导 考虑用户的观点 当您为智能客户端应用程序确定合适的性能目标时,您应该仔细考虑用户的观点。对于智能客户端应用程序来说,性能与可用性和用户感受相关。例如,只要用户能够继续工作并且获得相关操作进度的充足反馈,用户就能够接受漫长的操作。在确定要求时,将应用程序的功能分解为多个使用情景或使用案例通常是有用的。您应该识别对于实现特定性能目标来说关键且必需的使用案例和情景。应该将很多使用案例所共有且经常执行的任务设计得具有较高性能。同样,如果任务要求用户全神贯注并且不允许用户从其切换以执行其他任务,则需要提供优化的且有效的用户体验。如果任务不太经常使用且不会阻止用户执行其他任务,则可能无须实行大量调整。对于您识别的每个性能敏感型任务,您都应该精确地定义用户的操作以及应用程序的响应方式。您还应该确定每个任务使用的网络和客户端资源或组件。该信息将影响性能目标,并且将驱动对性能实行度量的测试。可用性研究提供了非常有价值的信息源,并且可能大大影响性能目标的定义。正式的可用性研究在确定用户如何执行他们的工作、哪些使用情景是共有的以及哪些不是共有的、用户经常执行哪些任务以及从性能观点看来应用程序的哪些特征是重要的等方面可能非常有用。如果您要生成新的应用程序,您应该考虑提供应用程序的原型或模型,以便能够执行基本的可用性测试。 考虑应用程序操作环境 对应用程序的操作环境实行评估是很重要的,因为这可能对应用程序施加必须在您制定的性能目标中予以反映的约束。位于网络上的服务可能对您的应用程序施加性能约束。例如,您可能需要与您无法控制的 Web 服务实行交互。在这种情况下,需要确定该服务的性能,并且确定这是否将对客户端应用程序的性能产生影响。您还应该确定任何相关服务和组件的性能如何随着时间的变化而变化。某些系统会经受

软件架构师培训大纲

软件架构师培训大纲1. 企业软件构架简介 ?Zachman架构框架 ?Meta Group/Open Group/Gartner企业架构 ?IBM企业架构/Microsoft架构框架 ?美国国防部架构框架(DODAF ) ?美国联邦政府架构框架(FEA) ?集成化结构框架(IAF) ?企业业务架构及描述语言(EBA-ML) ?企业架构与分区迭代 ?企业架构的不同视图 ?从企业架构到软件架构 2. 架构方法论 1)管理架构视图 ?软件架构规范的制订 o需求规范 o设计规范 o编码规范 o测试规范 ?软件架构文档管理与配置管理 o软件配置管理 o软件架构模版设计 o软件架构文档管理 o设置软件架构基线 ?软件架构风险管理 o软件架构风险管理模型 o如何识别和规避软件架构的风险 o软件架构风险管理与控制 ?如何描述和评估软件架构质量 o软件的质量建模 o软件架构设计的技术性评估 o软件架构设计的经济性评估 o评估软件架构质量的价值 o怎样改变软件架构的质量 o如何评价软件架构 2)业务架构视图 ?业务现状及评估

o业务战略定位 o业务现状调研及评估 o信息化现状调研及评估 ?领域(业务)分析,获得领域架构 o领域规范获取 o领域建模方法 o使用DSL定义领域语言 ?需求分析及需求建模,获得业务架构 o需求获取 o建立需求模型 o需求评审 o业务规则和业务流程描述 o使用OCL对业务定义业务规则 o利用26种业务模式进行业务建模 3)技术架构视图 ?构建信息化总体建设蓝图 o信息化总体架构设计(MTSS) o应用系统规划(REJ) o基础设施规划(MSA) o信息安全规划(MSA) o IT管控规划 ?软件架构的多维度 o面向对象(OOAD) ?面向对象本质论 ?面向对象的软件架构设计 ?设计模式精要 ?设计模式原则 ?GOF设计模式实现方法及其扩展 ?设计模式的整合与拆分 ?设计模式与软件架构 ?如何应用设计模式来实现好的结构 ?如何使测试改进架构 o面向方面(AOSD) ?同时使用用例和方面 ?使用用例捕获关注 ?保持关注点的分离 ?对用例片和方面建模 ?保持对等用例的分离 ?保持扩展用例的分离 ?保持基础结构能力的分离 ?保持平台具体细节的分离 o面向服务(SOA) ?服务的设计与原则

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