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系统架构设计师 - 专业技术高级资格 - 计算机类

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试题一论基于DSSA的软件架构设计与应用软件架构设计的一个重要课题是如何解决软件重用问题。特定领域软件架构（Domain Specific Software Architecture, DSSA）是一种有效实现特定领域软件重用的手段。按照Tracz的说法，DSSA就是一个特定的问题领域中由领域模型、参考需求、参考架构等组成的开发基础架构，其目标就是支持一个特定领域中多个应用的生成。 DSSA的基本活动包括领域分析、领域设计和领域实现。领域分析的主要目的是获得领域模型，领域模型描述领域中系统之间共同的需求，即领域需求；领域设计的主要目标是获得DSSA，DSSA描述领域模型中表示需求的解决方案；领域实现的主要目标是依据领域模型和DSSA开发和组织可重用信息。请围绕“基于DSSA的软件架构设计与应用”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承担的主要工作。 2．就你所熟悉的领域，请给出针对该特定领域，在基于DSSA的软件设计开发中所涉及的领域模型、参考需求和参考架构以及相应的支持环境或设施。 3．具体阐述你参与管理和开发的项目中使用DSSA的情况，包括领域分析、领域设计和领域实现等活动是如何具体实施的，最终实际效果如何。[75分]

试题二论信息系统建模方法系统模型在软件开发中扮演着重要的角色。可为已有的系统创建模型，以便更好地理解这些系统；也可以针对待开发的系统创建模型，作为记录业务需求或技术设计的方法。模型是建立信息系统的基础。恰当地运用信息系统建模方法，是成功地进行软件开发的一个关键环节。请围绕“论信息系统建模方法”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信息系统项目以及你在其中所承担的主要工作。 2．论述常见的信息系统建模方法的主要内容（包括每种建模方法的核心思想以及所创建的模型）。 3．具体阐述你参与管理和开发的项目中选择使用的信息系统建模方法以及选择该方法的原因，给出具体的实施过程和实施效果。[75分]

试题三论基于REST服务的Web应用系统设计 REST（REpresentational State Transfer）是指从几种基于网络的架构风格衍生出来的一种混合架构风格，它是目前互联网的核心架构风格。基于REST服务（RESTful Service）的Web应用系统设计任务主要包括：识别并设计REST风格的服务，采用面向服务的思想进行REST服务集成。采用这种方法设计的Web应用系统能够结合REST风格和面向服务思想的优点，近年来受到了广泛的关注。请围绕“基于REST服务的Web应用系统设计”论题，依次从以下三个方面进行论述。 1．概要叙述你参与实施的Web应用系统开发项目以及你所承担的主要工作。 2．简要叙述与传统的Web服务相比，采用REST服务构建的Web应用具有哪些优势和不足。 3．阐述你在设计基于REST服务的Web应用系统时遇到了哪些问题，如何解决。[75分]

试题四论软件可靠性设计与应用目前在企业中，以软件为核心的产品得到了广泛的应用。随着系统中软件部分比例的不断增加，使得系统对软件的依赖性越来越强，对软件的可靠性要求也越来越高。软件可靠性与其它质量属性一样，是衡量软件架构的重要指标。软件工程中已有很多比较成熟的设计技术，如结构化设计、模块化设计、自顶向下设计等，这些技术为保障软件的整体质量发挥了重要作用。在此基础上，为了进一步提高软件的可靠性，通常会采用一些特殊的设计技术，即软件可靠性设计技术。在软件可靠性工程体系中，包含有可靠性模型与预测、可靠性设计和可靠性测试方法等。实践证明，保障软件可靠性最有效、最经济、最重要的手段是在软件设计阶段采取措施进行可靠性控制。请围绕“软件可靠性设计与应用”论题，依次从以下三个方面进行论述。 1．概要叙述你参与实施的软件开发项目以及你所承担的主要工作。 2．简要叙述影响软件可靠性的因素有哪些。 3．阐述常用的软件可靠性设计技术以及你如何应用到实际项目中，效果如何。[75分]

试题一（25分）阅读以下软件架构设计的问题，在答题纸上回答问题1和问题2。某软件开发公司欲为某电子商务企业开发一个在线交易平台，支持客户完成网上购物活动中的在线交易。在系统开发之初，企业对该平台提出了如下

试题二（25分）阅读以下关于结构化软件系统建模的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某公司拟开发一个商业情报处理系统，使公司能够及时针对市场环境的变化及时调整发展战略，以获取最大的商业利益。项目组经过讨论，决定采用结构化分析和设计方法。在系统分析阶段，为了更好地对情报数据处理流程及其与外部角色的关联进行建模，项目组成员分别给出了自己的设计思路：（1）小张提出先构建系统流程图（System Flowcharts），以便更精确地反映系统的业务处理过程及数据的输入和输出；（2）小李提出先构建系统数据流图（Data Flow Diagrams），来展现系统的处理过程和定义业务功能边界，并给出了情报分类子系统的0层和1层数据流图，　　项目组经讨论确定以数据流图作为本阶段的建模手段。工程师老王详细说明了流程图和数据流图之间的区别与联系，并指出了图2-1的数据流图中存在的错误。【问题1】（11分）流程图和数据流图是软件系统分析设计中常用的两种手段，请用300字以内文字简要说明流程图与数据流图的含义及其区别，并说明项目组为何确定采用数据流图作为建模手段。【问题2】（8分）请分析指出图2-1所示的数据流图中存在的错误及其原因，并针对图2-1的1层数据流图绘制出情报分类子系统的0层数据流图。【问题3】（6分）高质量的数据流图是可读的、内部一致的并能够准确表示系统需求。请用300字以内文字说明在设计高质量的数据流图时应考虑的三个原则。[25分]

试题三（25分）阅读以下关于嵌入式软件体系架构的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某公司承担了一项宇航嵌入式设备的研制任务。本项目除对硬件设备环境有很高的要求外，还要求支持以下功能：（1）设备由多个处理机模块组成，需要时外场可快速更换（即LRM结构）；（2）应用软件应与硬件无关，便于软硬件的升级；（3）由于宇航嵌入式设备中要支持不同功能，系统应支持完成不同功能任务间的数据隔离；（4）宇航设备可靠性要求高，系统要有故障处理能力。公司在接到此项任务后，进行了反复论证，提出三层栈（TLS）软件总体架构，如图3-1所示，并将软件设计工作交给了李工，要求其在三周内完成软件总体设计工作，给出总体设计方案。　　【问题1】（8分）用150字以内的文字，说明公司制定的TLS软件架构的层次特点，并针对上述功能需求（1）～（4），说明架构中各层内涵。【问题2】（10分）在TLS软件架构的基础上，关于选择哪种类型的嵌入式操作系统问题，李工与总工程师发生了严重分歧。李工认为，宇航系统是实时系统，操作系统的处理时间越快越好，隔离意味着以时间作代价，没有必要，建议选择类似于VxWorks5.5的操作系统；总工程师认为，应用软件间隔离是宇航系统安全性要求，宇航系统在选择操作系统时必须考虑这一点，建议选择类似于Linux的操作系统。请说明两种操作系统的主要差异，完成表3-1中的空白部分，并针对本任务要求，用200字以内的文字说明你选择操作系统的类型和理由。　　【问题3】（7分）故障处理是宇航系统软件设计中极为重要的组成部分。故障处理主要包括故障监视、故障定位、故障隔离和系统容错（重组）。用150字以内的文字说明嵌入式系统中故障主要分哪几类？并分别给出两种常用的故障滤波算法和容错算法。[25分]

试题四（25分）阅读以下软件系统架构选择的问题，在答题纸上回答问题1至问题3。某公司欲开发一个车辆定速巡航控制系统，以确保车辆在不断变化的地形中以固定的速度行驶。图4-1给出了该系统的简化示意图。表4-1描述了各种系统输入的含义。　　　　图4-1 定速巡航控制系统简化示意图表4-1 定速巡航控制系统输入说明　　公司的领域专家对需求进行深入分析后，将系统需求认定为：任何时刻，只要定速巡航控制系统处于工作状态，就要有确定的期望速度，并通过调整引擎油门的设定值来维持期望速度。在对车辆定速巡航控制系统的架构进行设计时，公司的架构师王工提出采用面向对象的架构风格，而李工则主张采用控制环路的架构风格。在架构评估会议上，专家对这两种方案进行综合评价，最终采用了面向对象和控制环路相结合的混合架构风格。【问题1】（5分）在实际的软件项目开发中，采用成熟的架构风格是项目成功的保证。请用200字以内的文字说明：什么是软件架构风格；面向对象和控制环路两种架构风格各自的特点。【问题2】（12分）用户需求没有明确给出该系统如何根据输入集合计算输出。请用300字以内的文字针对该系统的增减速功能，分别给出两种架构风格中的主要构件，并详细描述计算过程。【问题3】（8分）实际的软件系统架构通常是多种架构风格的混合，不同的架构风格都有其适合的应用场景。以该系统为例，针对面向对象架构风格和控制环路架构风格，各给出两个适合的应用场景，并简要说明理由。[25分]

试题五（25分）阅读以下关于信息系统安全性的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某企业根据业务扩张的要求，需要将原有的业务系统扩展到互联网上，建立自己的B2C业务系统，此时系统的安全性成为一个非常重要的设计需求。为此，该企业向软件开发商提出如下

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