软件设计与体系结构论文
《软件设计与体系结构》
非卷面试题
设计题目快餐店多功能点餐系统院系电子与信息工程学院
专业计算机科学与技术
学生姓名
学生学号
任课教师倪启东
快餐店多功能点餐系统
摘要
随着计算机软件行业的发展和互联网的普及，软件进入到人们生活的各个行业之中。在这个软件爆炸的时代，软件系统有一个好的设计与结构显得尤为重要。通过快餐店多功能点餐系统的设计，将软件体系结构与设计的所学的知识，运用到实际系统中，是对知识、技术的巩固，也是能力的提升。
本系统主要运用增量模型，随着知识的学习同步进行系统的开发。主要采用了策略模式、观察者模式、装饰者模式、工厂模式、单例模式。同时，伴随着设计原则的思想，使得系统更加稳定而高效。
关键词点餐系统；体系结构；设计模式；java
目录
第1章绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2系统开发目标 (1)
1.3开发环境 (1)
第2章需求分析 (3)
2.1项目概述 (3)
2.2功能需求 (3)
2.2.1用户需求 (3)
2.2.2系统需求 (3)
2.3非功能需求 (3)
2.3.1产品需求 (3)
2.3.2 外部需求 (4)
2.4业务需求 (4)
2.4.1业务要求 (4)
2.4.2客户与用户 (4)
2.4.3特性 (4)
第3章结构设计 (5)
3.1整体设计 (5)
3.1.1普通用户活动图 (5)
3.1.2会员活动图 (6)
3.1.3管理员活动图 (7)
3.2详细设计 (7)
3.2.1模块划分 (7)
3.2.2简单业务流程设计 (8)
第4章设计模式 (9)
4.1工厂模式 (9)
4.1.1模式说明 (9)
4.1.2模式类图 (9)
4.1.3所用原则 (9)
4.2抽象工厂模式 (10)
4.2.1模式说明 (10)
4.2.2模式类图 (11)
4.2.3所用原则 (11)
4.3观察者模式 (12)
4.3.1模式说明 (12)
4.3.2模式类图 (12)
4.3.3所用原则 (12)
4.4策略模式 (13)
4.4.1模式说明 (13)
4.4.2模式类图 (13)
4.4.3所用原则 (13)
4.5单件模式 (14)
4.5.1模式说明 (14)
4.5.2模式类图 (14)
4.5.3所用原则 (14)
结论 (15)
致谢 (16)
参考文献 (17)
第1章绪论
1.1引言
当今世界已进入信息时代，Internet成为21世纪最受关注的行业之一,它的飞速发展和在全球范围的普及应用正在给人类生活带来革命性变化。网络技术的发展也取得了巨大的成就，为网站开发提供了很好的技术支持。正基于这个背景，产生了《快餐店多功能点餐系统》。
就我而言，主要是想通过《快餐店多功能点餐系统》的开发，让自身在软件开发的知识水平提升一个档次，特别是对软件开发形成一种概念。也正如《Head First设计模式》中所说，对象村里的每个人都在使用设计模式。对于刚刚入住对象村的我，需要有一个和大师交流的机会，而《快餐店多功能点餐系统》无疑是我跻身上流社会的一个桥梁。
“把模式装进脑子里，然后在你的设计和已有的应用中，寻找何处可以使用他们。”——使用设计模式的最好方法。把自己学到的模式和原则，套用到开发的系统之上，在开发系统的同时也掌握的设计模式的基本思想。在起初没有使用设计模式的系统中，更能明显的看出设计模式的威力所在。
1.2系统开发目标
为快餐行业的网互联化提供支持，使商家和定餐者都能便捷高效的完成自己的需求和响应。具体目标如下：
用户能够在没有经过培训以及不了解原有系统的情况下使用系统；
系统应将订单处理流程加快20%以上；
用户可以节省一半的查看菜单详细信息；
当用户在快餐店用餐时，可以仅用没有系统所用时间的30%来完成订餐；
当用户叫外卖时，不需要再找外卖单以及订餐电话；
会员得知优惠的效率提高90%以上。
1.3开发环境
本系统采用目前最流行的web开发技术之一——J2EE进行开发。主要开发语言采用Java，网页采用JSP、css以及javascript,后台处理采用servlet技
术，数据库使用的是MySQL5.5，服务器使用的是Tomcat7。可以配置在Windows,Linux,Unix等常用操作系统平台。
第2章需求分析
2.1项目概述
适用于快餐店的多功能点餐系统，实现会员记录的增、删、查、改、存、读、的基本功能，根据功能，指导系统的模式。分别对于普通用户、会员、管理员开设系统。对于普通用户，有管理个人信息、查看菜单、订餐、结帐四种操作。对于会员，在普通用户的基础上，可以查看优惠信息、使用优惠券。对于管理员，可以进行管理员管理、普通用户管理、会员管理、菜单管理。
2.2功能需求
快餐店多功能点餐系统在功能上应满足三类用户的需求，使得用户使用更加方便而高效。
2.2.1用户需求
管理员可以通过网络进行菜单更新、会员管理、普通用户管理、发布优惠信息、查看选定时间段的营业情况；
所有用户可以选定菜单的特定子集进行查看菜单；
普通用户可以查看今日特价、查看菜单、查看菜目详情、预订菜目、查看消费金额；
会员在普通用户功能的基础上能够查看会员优惠、使用优惠券；
普通的浏览者可以浏览菜单。
2.2.2系统需求
系统能将用户每次的消费设置唯一的标识符记录到用户的信息上；
系统可以提供适当的浏览器供用户查看电子邮件等；
2.3非功能需求
为了使用用户能够更好的使用系统，系统应具有的性能需求分为以下几个方面。
2.3.1产品需求
系统应在30秒之内响应用户的所有请求；
系统每周7天、每天24小时都可以使用；
对于一个没有使用经验的管理员而言，可以经过20分钟的培训使用系统；
对于没有使用经验额普通用户和会员能够直接使用系统；
系统的安全性、稳定性和可靠性可以让用户放心的使用；
系统应具有良好的可移植性。
2.3.2 外部需求
系统的设计应具有较高道德用户体验度以及较高的互操作性。
2.4业务需求
快餐店多功能点餐系统为快餐行业服务，需要为快餐店的管理员、会员与普通用户服务。
2.4.1业务要求
具体业务要求如下：
●各种菜目的预订、查询和管理；
●使用计算机实现菜单的日常管理，提供工作效率和服务质量；
●用户通过网络来实现订餐，改变原有的预订方式；
●会员通过网络来进行优惠查询与管理，更加方便和高效；
●管理员可以更直观的管理用户和会员，分析其数据，可以更好的辅助决
策。
2.4.2客户与用户
快餐店的所有者或者管理员、普通用户、快餐店的会员。
2.4.3特性
能够在网络上完成订餐与优惠管理，使普通用户和会员更加方便。快餐店管理员可以通过电子邮件给会员发送优惠信息，大大节省了人力物力。
第3章结构设计
3.1整体设计
通过分析整个系统的需求，结合UML建模语言，对系统整体用例图分析如图3.1.1所示。
图3.1.1 系统用例图
3.1.1普通用户活动图
普通用户可以进行菜单查看，点单，查看消费金额等活动，系统活动图如图3.1.2所示。
图3.1.2 普通用户活动图
3.1.2会员活动图
会员在普通用户的基础上可享受更多优惠，系统活动图如图3.1.3所示。
图3.1.3 会员活动图
3.1.3管理员活动图
管理员可以进行菜单管理、普通用户管理、会员管理等活动，系统活动图如图3.1.4所示：
图3.1.4 管理员活动图
3.2详细设计
对于系统的设计，根据软件工程的相关理论，遵循模块化原则，使得系统在“高内聚、低耦合”的要求之下更加稳定、已扩展，在后期的维护方面可以更加方便。
3.2.1模块划分
按照系统开发的要求，可以分为前台与后台。前台与用户交互的界面设计应满足简洁大方，以小清新为主题风格。后台代码实现应条理清晰，方便之后的扩展与管理。具体模块及关系如图3.2.1所示。
图3.2.1 模块划分图
3.2.2简单业务流程设计
对于整个系统的业务流程，主要包括三个主要参与方。订餐者的点餐信息通过服务器的处理可以反馈给管理员，而管理员发布相关的优惠也是通过服务器的处理通知给会员。业务流程图如图3.2.2所示。
图3.2.2 简单业务流程图
第4章设计模式
4.1工厂方法模式
4.1.1模式说明
工厂方法模式，就是定义一个创建产品对象的工厂接口，让子类决定实例化哪一种实例对象，也就是将实际创建实例对象的工作推迟到子类当中，核心工厂类不在负责具体产品创建。实质上是通过继承的方式实现应用程序的解耦。
应用在本系统中，有一个数据库的操作类工厂，名字叫DAOFactory,有四个数据库操作类，UserDAO、DishesDAO和TableDAO，分别对用户、菜单和餐桌消息进行管理。
4.1.2模式类图
图4.1.1 工厂方法模式类图
4.1.3所用原则
⑴“开—闭”原则
一个软件实体应对扩展开放，对修改关闭。在设计软件模块的时候应该使这个模块可以在不修改的前提下被扩展。在本系统中，将Dao类的实现推迟到对象子类中实现。
⑵依赖倒置原则
不论工厂还是产品都依赖于抽象，而不是具体的实现类。这样以来，无论底层组件怎么变化，只要抽象组件不变，高层组件就不会发生变化。
4.2抽象工厂模式
4.2.1模式说明
抽象工厂模式提供了一个接口，用于创建相关或者依赖对象的家族，而不需要制定具体的实现类。
抽象工厂模式允许客户使用抽象接口来创建一组相关的产品，客户类和工厂类分开，客户需要任何产品的时候，只需要向工厂请求即可，客户无需修改就可以获得新产品，这样一来，客户就从具体产品中解耦。实质上是通过对象组合的方式实现应用程序的解耦。
而这样的模式正好适用于订餐者的点餐：快餐店——生产食物的工厂；各种食物——工厂生产的产品；订餐者——客户。
角色关系如下图4.2.1所示。
图4.2.1 抽象工厂模式角色关系图
4.2.2模式类图
图4.2.2 抽象工厂模式类图
4.2.3所用原则
(1)多用对象组合，少用继承
所谓对象组合，就是让对象作为类的成员变量，通过构造函数或者set方法给类的对象的实例变量赋值。在本系统中，在订餐者的类中存在一个FastFactory抽象工厂类型的实例变量，订餐者类通过构造方法将对象传入。
(2)针对抽象编程，而不是针对实现编程
当设计一个软件系统的时候，要尽可能的对软件系统中出现的事物进行抽象，从而建立基础的抽象底层，这样做的目的就是让软件的结构更加框架化、系统化，系统结构更加灵活，易维护、易扩展。
(3)产品对象通过对象暴露的方法创建
一个软件系统要达到“高内聚、低耦合”的要求，应尽量避免在对象实例中使用new 关键字创建其他对象实例。在客户类中，没有创建对象实例的语句，而是调用抽象工厂暴露的方法获得对象实例，创建对象实例的工作全部都是在具体工厂中实现的。
4.3观察者模式
4.3.1模式说明
观察者模式（发布/订阅模式），定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生变化时，所有依赖他的对象都将得到通知并自动更新。
在本系统中，会员与管理员之间便是这种关系：管理员——被观察的对象，会员——观察者。当管理员发布优惠信息的时候，主动发出对每个会员的通知。在具体的实现中，让被观察者管理观察者的对象的接口类型，然后调用接口方法更新观察者。
4.3.2模式类图
图4.3.1 观察者模式类图
4.3.3所用原则
(1)“开—闭原则”
观察者对象将自己注册到被观察者的容器中时，被观察者不过问观察者的具体类型，而是使用观察者的接口。
(2)单一职责原则
在该模式中，一个被观察者可以对应多个观察者，观察者对象都是基于接口而不是具体的实现，这一点为程序提供了更大的灵活性。当被观察者发生改变时，他可以将消息注意
发送给观察者；而每一个观察者关注于处理各自的内容，不与其他观察者对象产生任何影响，这就是所谓的单一职责原则。
(3)依赖倒置原则
在观察者模式中，抽象观察者角色定义了更新的接口，在被观察者对象中，存储的是该抽象类型的集合。
4.4策略模式
4.4.1模式说明
策略模式定义了一系列的算法，将每一种算法封装起来并可以相互替换使用，策略模式让算法独立于使用它的客户应用而独立变化。
策略模式使用多个类来区分不同的行为，使用策略模式避免暴露复杂的、与算法相关的内部数据结构。
在本系统中，快餐店的促销优惠策略就是用了这种策略模式，其中，各种菜目的促销方式就是具体的策略，而订餐者最终的消费金额就是通过每一种优惠策略的算法计算得到的。
4.4.2模式类图
图4.4.1 策略模式类图
4.4.3所用原则
(1)“开—闭”原则
在策略模式中，可以在客户端程序运行的时候动态设置需要的具体策略，进行算法的运算，而不需要修改客户端的应用程序就能达到不同算法的行为。每一种算法用一个独立的类实现，更加易于系统的扩展，增加一种策略只需要新增一个实现抽象策略的接口即可达到目的。
(2)单一职责原则
在策略模式中，每一种策略都是使用一个类来实现的，因此各种算法之间没有任何干扰，各种算法都专注于实现自身的处理逻辑，这使得功能模块的耦合度降低，有效的防止了因修改一个策略对其他策略的影响。
4.5单件模式
4.5.1模式说明
单件模式是指确保每个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
在本系统中，数据库连接类只能有一个实例，该类自行创建这个实例，同时该类自行向整个系统提供这个实例，因此，数据库连接类无疑满足了单件模式。
4.5.2模式类图
图4.5.1 单件模式类图
4.5.3所用原则
(1)确保某个类只有一个实例
一个类保证有一个实例，首先要将构造方法设置为private，这样就保证了类不能被外部应用创建；其次是提供一个方法，该方法供外部应用使用，获得单件对象。
(2)自行实例化并向整个系统提供这个实例
单件模式的设计，必须要有类自身提供那个获得单件对象的方法，而不能由外部应用程序创建对象。在提供单件对象时，首先应设置一个类的静态实例对象。
结论
经过这段时间的努力，《快餐店多功能点餐系统》论文终于完成了。在整个设计过程中，出现过很多的难题，但都在老师和同学的帮助下顺利解决了，在不断的学习过程中我体会到：
写论文是一个不断学习的过程，从最初刚写论文时对设计模式的问题的模糊认识到最后能够对该问题有深刻的认识，我体会到实践对于学习的重要性，以前只是明白理论，没有经过实践考察，对知识的理解不够明确，通过这次的论文，真正体会到理论加实践的威力之大。
同时，在这次设计中，我也发现了自己的许多不足。首先，本系统是之前自己开发的一个不很完整的系统，现在重新修改时，由于设计模式的掌握还不算很全面，走了不少弯路。其次，由于考虑不是很全面，所以系统功能扩充时，碰到不少困难。再次，我还应该多掌握些制作网站方面技术，不断提高自己开发软件的能力。
总之，通过这次非卷面的考试,我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，完成一步之后再作下一步，这样才能更加有效。
致谢
行文至此，我的这篇论文已接近尾声；岁月如梭，我这半年的大学时光也即将敲响结束的钟声。回想着我们的第一堂课、看着一门门课程的结束，心中难免思绪万千，一种感恩之情油然而生。生我者父母。感谢生我养我，含辛茹苦的父母。是你们，为我的学习创造了条件；是你们，一如既往的站在我的身后默默的支持着我。没有你们就不会有我的今天。谢谢你们，我的父亲母亲！
在这半年中，老师的谆谆教导、同学的互帮互助使我在专业技术和为人处事方面都得到了很大的提高。感谢电子学院在对我的教育与培养，感谢我的老师，没有你的辛勤劳动，就没有我今日的满载而归，因为有你，使我在这一段宝贵的时光中，既增长了知识、开阔了视野、锻炼了心态，又培养了良好的实验习惯和科研精神。感谢曾经帮助过我的所有同学。在此我向你们表示最衷心的感谢。
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————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: ?
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《软件设计与体系结构》 非卷面试题 设计题目快餐店多功能点餐系统院系电子与信息工程学院 专业计算机科学与技术 学生姓名 学生学号 任课教师倪启东
快餐店多功能点餐系统 摘要 随着计算机软件行业的发展和互联网的普及，软件进入到人们生活的各个行业之中。在这个软件爆炸的时代，软件系统有一个好的设计与结构显得尤为重要。通过快餐店多功能点餐系统的设计，将软件体系结构与设计的所学的知识，运用到实际系统中，是对知识、技术的巩固，也是能力的提升。 本系统主要运用增量模型，随着知识的学习同步进行系统的开发。主要采用了策略模式、观察者模式、装饰者模式、工厂模式、单例模式。同时，伴随着设计原则的思想，使得系统更加稳定而高效。 关键词点餐系统；体系结构；设计模式；java
目录 第1章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2系统开发目标 (1) 1.3开发环境 (1) 第2章需求分析 (3) 2.1项目概述 (3) 2.2功能需求 (3) 2.2.1用户需求 (3) 2.2.2系统需求 (3) 2.3非功能需求 (3) 2.3.1产品需求 (3) 2.3.2 外部需求 (4) 2.4业务需求 (4) 2.4.1业务要求 (4) 2.4.2客户与用户 (4) 2.4.3特性 (4) 第3章结构设计 (5) 3.1整体设计 (5) 3.1.1普通用户活动图 (5) 3.1.2会员活动图 (6) 3.1.3管理员活动图 (7) 3.2详细设计 (7) 3.2.1模块划分 (7) 3.2.2简单业务流程设计 (8) 第4章设计模式 (9) 4.1工厂模式 (9) 4.1.1模式说明 (9) 4.1.2模式类图 (9)
计算机体系结构期末考试试题及答案
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）
软件设计与体系结构期末复习整理解读
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
软件体系结构期末大题
软件体系结构期末 大题
1.基于构件的软件开发的优势是什么？ 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 2.尝试用自己的语言介绍Kruchten的“4+1”模型。 Kruchten 提出了一个"4+1"视图模型，从5个不同的视角包括包括逻辑试图、进程视图、物理视图、开发视图、场景视图来描述软件体系结构。每一个视图只关心系统的一个侧面，5个试图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。
3.在希赛公司的一个财务管理系统，财务部要客户提供………… 4.不同的体系结构风格具有各自的特点、优劣和用途。试对管道-过滤器风格、事件驱动风格、分层系统、C2风格和基于消息总线的风格进行分析比较。P52-56 (1)管道和过滤器 特点： @使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点； @允许设计者将整个系统的输入输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成；
@支持软件重用。只要提供适合在两个过滤器之间传送的数据，任何两个过滤器都可被连接起来； @系统维护和增强系统性能简单。新的过滤器能够添加到现有系统中来；旧的能够被改进的过滤器替换掉； @允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析； @支持并行执行。每个过滤器是作为一个单独的任务完成，因此可与其它任务并行执行 缺点：①一般导致进程成为批处理的结构。 ②不适合处理交互的应用。 ③因为在数据传输上没有通用的标准，每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作，这样就导致了系统性能下降，并增加了编写过滤器的复杂性。
软件体系结构论文
软件体系结构 论文 年级院系： 专业班级： 姓名： 学号： 指导老师：
2014年12月28日
目录： 一、软件体系结构概论 (1) 二、体系结构风格 (3) 三、UML语言 (5) 四、XML语言 (8) 五、动态软件体系结构 (10) 六、基于体系结构的软件开发 (12) 七、软件体系结构的评估 (12) 八、软件产品线体系结构 (12) 九、软件体系结构的发展方向 (13) 十、参考书籍 (14)
软件体系结构概论： 软件体系结构是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件，这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。 1、软件体系结构的定义： 虽然软件体系结构已经在软件工程领域中有着广泛的应用，但迄今为止还没有一个 被大家所公认的定义。许多专家学者从不同角度和不同侧面对软件体系结构进行了刻画，较为典型的定义有： （1）软件体系结构是软件设计过程中的一个层次，这一层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。体系结构问题包括总体组织和全局控制、通讯协议、同步、数据存取，给设计元素分配特定功能，设计元素的组织，规模和性能，在各设计方案间进行选择等。软件体系结构处理算法与数据结构之上关于整体系统结构设计和描述方面的一些问题，如全局组织和全局控制结构、关于通讯、同步与数据存取的协议，设计构件功能定义，物理分布与合成，设计方案的选择、评估与实现等 （2）软件体系结构有四个角度，它们从不同方面对系统进行描述：概念角度描述系统的主要构件及它们之间的关系；模块角度包含功能分解与层次结构；运行角度描述了一个系统的动态结构；代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织。 （3）软件体系结构是一个抽象的系统规范，主要包括用其行为来描述的功能构件和构件之间的相互连接、接口和关系。 （4）一个程序或计算机系统的软件体系结构包括一个或一组软件构件、软件构件的外部的可见特性及其相互关系。其中，"软件外部的可见特性"是指软件构件提供的服务、性能、特性、错误处理、共享资源使用等。 2、软件体系结构的发展历史：
软件体系结构期末考试试题
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
软件体系结构论文
某学校教学管理 一、需求分析 1、背景概述 某学校教学管理一直采用手工管理方式。该校教学管理人员的主要工作内容包括教师 档案管理、教师授课管理、学生档案管理和学生选课管理等几项。 教学管理手工处理流程是这样的，管理人员对新调入的教师登记教师档案，对新入学 的学生登记学生档案。每个学期考试结束后登记学生成绩。每个学期末，学生根据系里提 供的下一学期所开课程选课，教师接受下一学期教学任务，并将选课结果和分配的教学任 务等信息登记保存。 由于手工管理方式落后，处理数据能力有限，工作效率低，不能及时为领导和教师提 供所需信息，各种数据得不到充分利用，造成数据的极大浪费。为解决这些问题，校方希 望实现教学管理自动化，用计算机处理来代替手工管理。 2、系统分析 教学管理系统应具有以下功能： 教师档案管理：完成对教师档案信息的管理 教师授课管理：完成对教师授课信息的管理 学生档案管理：完成对学生档案信息的管理 学生成绩管理：完成对学生成绩信息的管理 学生选课管理：完成对学生选课信息的管理 二、系统设计 1、数据库设计 教师档案表：教师编号，姓名，性别，工作时间，政治面貌，学历，职称，系别，联系电 话 教师授课情况表：课程编号，教师姓名，姓名，班级编号，学年，学期，学时，授课地点，授课时间 学生档案表：学号，姓名，性别，出生日期，政治面貌，班级编号，毕业学校 学生成绩表：学号，姓名，学年，学期，课程编号，成绩 学生选课情况表：学号，姓名，班级编号，课程名，课程类别，学分，成绩 2、模块设计图
①教师档案管理 实现教师档案信息的登录（输入指定用户名、密码登入）。如果有分配或调入本单位的新职工，则为其建立档案并将其基本信息（教师编号，姓名，性别，工作时间，政治面貌，学历，职称，系别，联系电话）输入到计算机中；反之，如果有从本单位离职或调走的职工，则将其档案和基本信息调出本系统，删除该职工在本校记录；另外，如果档案资料需修改时也可修改成功。同时，该模块提供对教师档案信息的统计、查询和浏览功能。 ②教师授课管理 实现教师授课信息的登录（输入指定用户名、密码登入），该模块还提供对教师授课信息（课程编号，教师姓名，姓名，班级编号，学年，学期，学时，授课地点，授课时间）的统计、查询和浏览功能。 ③学生档案管理 实现对学生档案信息的登录（输入指定用户名、密码登入），可将新入学学生的基本信息（学号，姓名，性别，出生日期，政治面貌，班级编号，毕业学校）输入到计算机中。另外，该模块提供对学生档案信息的统计、查询和浏览功能。 ④学生成绩管理 实现对学生成绩信息的登录（输入指定用户名、密码登入），并且该模块提供对学生成绩信息（学号，姓名，学年，学期，课程编号，成绩）的统计、查询和浏览功能。 ⑤学生选课管理
软件体系结构期末复习题
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。
软件设计与体系结构题目与答案
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
软件体系结构论文：一种面向方面软件体系结构模型
软件体系结构论文：一种面向方面软件体系结构模型 摘要: 为了分离软件系统中的核心关注点和横切关注点，通过引入面向方面软件开发的思想设计了一种面向方面软件体系结构模型，并详细分析了该模型的三个基本构成单元，即构件、连接件和方面构件。最后通过一个网上支付实例验证了该模型具有一定的理论意义和实用价值。 关键词: 面向方面软件体系结构;横切关注点;构件;连接件;方面构件 20世纪60年代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，然而随着软件系统规模越来越大，对总体的系统结构设计和规格说明变得异常重要。随着软件危机程度的加剧，软件体系结构(software architecture)这一概念应运而生。软件体系结构着眼于软件系统的全局组织形式，在较高层次上把握系统各部分之间的内在联系，将软件开发的焦点从成百上千的代码上转移到粒度较大的体系结构元素及其交互的设计上。与传统软件技术相比，软件体系结构理论的提出不仅有利于解决软件系统日益增加的规模和复杂度的问题，有利于构件的重用，也有利于软件生产率的提高。面向方面软件开发(AOSD)认为系统是由核心关注点(corn concern)和
横切关注点(cross-cutting concern)有机地交织在一起而形成的。核心关注点是软件要实现的主要功能和目标，横切关注点是那些与核心关注点之间有横切作用的关注点，如系统日志、事务处理和权限验证等。AOSD通过分离系统的横切关注点和核心关注点，使得系统的设计和维护变得容易很多。 Extremadura大学的Navasa等人［1］在2002年提出了将面向方面软件开发技术引入到软件体系结构的设计中，称之为面向方面软件体系结构(aspect oriented software architecture，AO-SA)，这样能够结合两者的优点，但是并没有给出构建面向方面软件体系结构的详细方法。 尽管目前对于面向方面软件体系结构这个概念尚未形成统一的认识，但是一般认为面向方面软件体系结构在传统软件体系结构基础上增加了方面构件(aspect component)这一新的构成单元，通过方面构件来封装系统的横切关注点。目前国内外对于面向方面软件体系模型的研究还相对较少，对它的构成单元模型的研究更少，通常只关注方面构件这一构成单元。方面构件最早是由Lieberherr等人［2］提出的，它是在自适应可插拔构件(adaptive plug and play component，APPC)基础之上通过引入面向方面编程(AOP)思想扩展一个可更改的接口而形成的，但它关于请求接口和服务接口的定义很模糊，未能给出一个清晰的方面构件模型。Pawlak等人
最新软件体系结构期末试题+答案
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
软件设计模式与软件体系结构实验报告
《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
2016年下半年软件水平考试(高级)系统架构师下午(论文)真题试卷
2016年下半年软件水平考试（高级）系统架构师下午（论文） 真题试卷 (总分：10.00，做题时间：90分钟) 一、选答题(总题数：5，分数：10.00) 1.选答题（满分）1、从下列试题中任选1道解答，请在答卷上用“○”圈住选答的试题编号。若答题超过1道，则按题号最小的1道题评分。2、解答应分摘要和正文两部分。在书写时，请注意以下两点：①、摘要字数在400字以内，可分条叙述，但不允许有图、表和流程图。②、正文字数为2000-3000字，文中可以分条叙述，但不要全部用分条叙述的方式。3、解答时字迹务必清楚，字迹不清，将不评分。（分数： 2.00） __________________________________________________________________________________________ 解析： 2.论软件系统架构评估对于软件系统，尤其是大规模的复杂软件系统来说，软件的系统架构对于确保最终系统的质量具有十分重要的意义，不恰当的系统架构将给项目开发带来高昂的代价和难以避免的灾难。对一个系统架构进行评估，是为了：分析现有架构存在的潜在风险，检验设计中提出的质量需求，在系统被构建之前分析现有系统架构对于系统质量的影响，提出系统架构的改进方案。架构评估是软件开发过程中的重要环节。请围绕“论软件系统架构评估”论题，依次从以下三个方面进行论述。1．概要叙述你所参与架构评估的软件系统，以及在评估过程中所担任的主要工作。2．分析软件系统架构评估中所普遍关注的质量属性有哪些?详细阐述每种质量属性的具体含义。3．详细说明你所参与的软件系统架构评估中，采用了哪种评估方法，具体实施过程和效果如何。 （分数：2.00） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：一、简要描述所参与架构评估的软件系统，并明确指出在评估过程中承担的主要工作。二、分析软件系统架构评估中所普遍关注的质量属性，并详细阐述每种质量属性的具体含义。系统架构评估中普遍关注的质量属性包括：(1)性能性能是指系统的响应能力，即需要多长时间才能对某个事件做出响应，或者在某段事件内系统所能处理的事件个数。经常用单位事件内所处理事务的数量或系统完成某个事务处理所需的时间来对性能进行定量表示。(2)可靠性可靠性是软件系统在应用或者系统错误面前，在意外或者错误使用的情况下维持软件系统的功能特性的基本能力。(3)可用性可用性是系统能够正常运行的时间比例。经常用两次故障之间的时间长度或在出现故障时系统能够恢复正常的速度来表示。(4)安全性安全性是指系统在向合法用户提供服务的同时能够阻止非授权用户使用的企图或拒绝服务的能力。 (5)可修改性可修改性是指能够快速地以较高的性能价格比对系统进行变更的能力，包括可维护性、可扩展性、结构重构、可移植性。(6)功能性功能性是系统所能完成所期望的工作的能力。一项任务的完成需要系统中许多或大多数构件的相互协作。(7)可变性可变性是指体系结构经扩充或变更而成为新体系结构的能力。(8)互操作性互操作性是指作为系统组成部分的软件不是独立存在的，经常与其他系统或自身环境相互作用。如程序和用其他编程语言编写的软件系统的交互作用就是互操作性的问题。三、针对作者实际参与的软件系统架构评估，说明所采用的评估方法，并描述其具体实施过程和效果。现软件评估中的主要评估方法包括SAAM(Scenarios-based Architecture Analysis Method)和ATAM(Architecture TradeoffAnalysis Method，体系结构权衡分析方法)。作者可选择某种评估方法展开实际项目的系统评估。) 解析： 3.论软件设计模式及其应用软件设计模式(Software Design Paaem)是一套被反复使用的、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重用代码以提高编码效率、增加代码的可理解性、保证代码的可靠性。软件设计模式是软件开发中的最佳实践之一，它经常被软件开发人员在面向对象软件开发过程中所采用。项目中合理地运用设计模式可以完美地解决很多问题，每种模式在实际应用中都有相应的原型与之相对，每种模式都描述了一个在软件开发中不断重复发生的问题，以及对应该原型问题的核心解决方案。请围绕“论软件设计模式及其应用”论题，依次从以下三个方面进行论述。1．概要叙述你参与分析和开发的软件系统，以及你在项目中所担任的主要工作。2．说明常用的软件设计模式有哪几类?