软件设计与体系结构复习整理题目及答案.docx
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1、软件设计与体系结构复习整理题目及答案1, 各种性能指标的定义和如何到达各种性能指标的方法ppt1-8 119页-124页性能:吞吐量Throughput, 响应时间Response Time, Deadlines 实现吞吐量:Peak & Average Many system have low average but high peak throughput requirements实现响应时间: Guaranteed & Average E.g. 95% of responses in sub-4 seconds, and all within 10 secondsDealines:Dea
2、dlines often associated with batch jobs in IT systems2, 常用的中间件有那几种类型(四种)Business Process OrchestratorsMessage BrokersApplication ServersTransportMessage-Oriented Middleware, Distributed Objects SystemsJ2EE, CCM, .NETBizTalk, WebSphere Message Broker, SonicMQBizTalk, TIBCO StaffWare, ActiveBPEL分类:Bus
3、iness Process Orchestrators 业务流程协调器 Message Brokers 消息代理 Application Servers 应用服务器 Transport面对消息的中间件,分布式对象系统(1)CORBA-公用对象恳求代理(调度)程序体系结构,它在对象间建立客户-服务器的关系,这样一个客户可以很简洁地运用服务器对象的方法而不论服务器是在同一机器上还是通过一个网络访问。(常见的对象恳求代理架构)(2)Basic Message-orientedmiddleware-MOM指的是利用高效牢靠的消息传递机制进行平台无关的数据沟通,并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过
4、供应消息传递和消息排队模型,它可在分布环境下扩展进程间的通信,并支持多通讯协议, 语言, 应用程序, 硬件和软件平台。(面对消息的中间件)(3)J2EE-J2EE核心是一组技术规范与指南,其中所包含的各类组件, 服务架构和技术层次,均有共同的标准和规格,让各种依循J2EE架构的不同平台之间,存在良好的兼容性,解决过去企业后端运用的信息产品彼此之间无法兼容,企业内部或外部难以互通的问题。(4)Messagebrokers-消息代理是一种在数据源与目的地之间移动数据使信息处理流畅的软件技术,数据源与目的地包括已有的应用, 文件, 数据库, 对象, 硬拷贝输出和Web客户端等。(消息代理)(5)Bu
5、sinessprocessorchestrators-“业务过程的部分或整体在计算机应用环境下的自动化”,它主要解决的是“使在多个参加者之间依据某种预定义的规则传递文档, 信息或任务的过程自动进行,从而实现某个预期的业务目标,或者促使此目标的实现”。(业务过程代理)3, 什么是软件架构(好几种定义,但是主要点是结构,元素,关系,接口)PPT第4页架构是一个系统的基本组织,体现在它的组件,它们之间的相互关系和环境,其设计原则和进化论程序或计算系统的软件架构是系统的结构或结构,由软件元素,这些元素的外部可见的属性,它们之间的关系(软件架构)超过计算的算法和数据结构;设计和指定的总体系统结构作为一种
6、新的问题出现。结构性问题包括组织和全球生产总值(gdp)限制结构;协议进行通信,同步和数据访问;安排的功能设计元素;物流;设计元素构成;扩展和性能,设计方案中选择它是关于软件设计:全部的架构是软件设计,但不是全部的设计都是软件架构。设计过程的一个部分;简洁地说,架构关注“一旦系统建立后就很难或是不行能变更的问题”:质量属性,例如平安性,性能;非功能性需求,像开销,硬件配置。 【百度答案】 软件架构(software architecture)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干脆构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明
7、确和相对细致地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,比如详细某个类或者对象。在面对对象领域中,组件之间的连接通常用接口_(计算机科学)来实现系统的软件体系结构是建立一个对系统来说所须要的结构,包括软件元素,它们之间的关系,以和两者的性质。4, 什么是架构风格 PPT1-8 36页n An Architectural Style defines a family of systems in terms of a pattern of structural organization. It determines:q the vocabulary of components
8、 and connectors that can be used in instances of that style, q a set of constraints on how they can be combined. For example, one might constrain:n the topology of the descriptions (e.g., no cycles).n execution semantics (e.g., processes execute in parallel).描述软件的基本结构组织或纲要,供应事先定义好的子系统,制定好责任并将它们组织在一起
9、的法则和指南。| 答案2: 也叫架构模式,一个架构风格描述软件系统里的基本的结构组织或纲要。架构风格供应一些事先定义好的子系统,指定他们的责任并给出把他们组织在一起的法则和指南。一个架构模式常常可以分解成许多个设计模式的联合运用。MVC模式就属于架构模式。软件系统有哪几类结构?模块, 组件和连接器, 配置。模块安排详细的职责,是工作的基础;我们调用运行时结构组件和连接器结构,在我们的运用中,组件始终是运行时实体;安排结构描述从软件结构映射到系统的环境,组织, 发展, 安装, 执行;元素是一类模块(类, 层或功能的划分等),模块与其他模块相关联通过概括化或专业化的关系;元素运行组件如服务, 同行
10、, 客户, 服务器, 过滤器等,连接器是组件间的通信工具;5, 有那些常见架构风格(1)管道和过滤器架构风格PPT 40页适用于须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。优点:易于理解, 支持重用, 简洁保持或增加, 允许某些专业分析, 支持并发执行缺点:转换特性导致其不擅特长理交互系统, 书写自己的过滤器时,过度地解析或不解析导致性能损失和更加困难举例:unix的shell脚本, 传统编译器组件:称为过滤器,应用于对局部的输入流的转换,常常增长的计算,因此,在输入结束前输出就起先了。. 连接器:称为管道,给流供应管道,把一个过滤器的输出传输到另一个输入
11、。(2)面对对象风格PPT49页适用于主要问题是识别和爱护信息的相关主体。数据代理和它们相关的操作封装在一个抽象数据类型里面。优点:可以变更实施而不影响客户,可以设计作为独立的交互代理的集合的系统缺点:一个对象与另一个对象进行交互时第一个对象必需知道第二个对象的身份。对象引起的副作用。举例:java,c#开发的系统 组件:对象 连接器:功能和过程调用(方法)(3)隐式调用风格 应用于涉和到组件的松耦合集,其中的每一个都执行一些操作,还可能允许其他的操作。尤其对必需很快重新配置的应用很有用变更服务的供应商 可能的或是不行能的实力不是干脆的引用过程一个组件能发表一个或多个事务在系统中的其他组件能够
12、在事务中注册一个爱好通过与事务和过程结合当一个事务被声明后,广播系统(连接器)自己引用已经注册的事务的全部过程全部声明的事务“隐式”造成了过程在其他模块的调用优点:为重用供应强大支持, 简化系统演化缺点:当一个系统广播一个事务时,不知道其他哪些组件会响应,不知道依靠于响应被调用的依次,不知道响应什么时候结束举例:数据库管理系统中执行完整性约束(触发器)(4)客户-服务器风格PPT64页适用于涉和到分布式的数据和跨越一系列的组件的处理优点:数据分布简洁明确, 位置透亮, 混合和匹配异构平台, 易于添加新服务器或升级现有服务器。缺点:没出名称和服务的中心寄存器很难找到什么服务是没用的举例:文件服务
13、器, 数据库服务器, 对象服务器组件:服务器:标准独立的组件供应特殊的服务,如打印,数据管理等。客户端:组件调用服务器供应的服务。连接器:网络,允许客户端访问远程服务器。(5)分层风格PPT72页适用于涉和到分布式的能够分层的组织的类的服务,每层给它的上一层供应服务,同时作为下一层的客户端,只有细致地从内层选择选择过程,才能用于他们接近的外层。优点:设计(基于提高抽象层次), 改善(一个层的功能变更最多影响两个层), 重用(相同层的不同实现可以交替运用)缺点:并不是全部的系统都可以很简洁的实现分层,性能需求可能迫使底层实现高级功能的耦合。举例:分层通信协议, 操作系统 组件:典型的过程的集合。
14、连接器:典型的在有限的可见性下的过程调用(6)仓库风格PPT80页适用于主要问题是建立, 增加和维护困难信息的主体部分,信息肯定要能够用许多种方式操作。常常须要长期的存在。优点:有效存储大量数据, 共享式模式模型, 集中式管理缺点:必需先达成一个数据模型, 很难安排数据, 数据升级很昂贵举例:信息系统, 编程环境, 图形编辑器, 人工智能学问基础, 逆向工程系统组件:主要的数据结构能够表示出系统的正确状态操作主要数据结构的独立组件的集合连接器:典型地过程调用或是干脆内存访问(7)说明程序风格PPT87页适用于执行解决方案的最合适的语言或是机器不是干脆可用的。优点:模拟无实现的硬件, 促进跨多种
15、平台的应用程序或语言可移植性缺点: 举例:编程语言编译器, 基于规则的系统, 脚本语言组件:包括一个状态机,有一个执行引擎和三个记忆状态:当前的执行引擎的状态程序被翻译当前的被翻译的程序的状态连接器:过程调用干脆内存访问(8)过程限制风格PPT94页适用于目的是维护特殊过程的输出属性在给定参考值的情形下优点:缺点:举例:实时系统软件用来限制(核电站, 汽车巡航限制)组件:过程定义包括操作一些过程变量的机制限制算法确定如何去操作过程变量连接器:数据流关系过程变量: 被限制的变量的值是系统能限制的输入变量能够检测过程的输入操纵变量的值能够被限制器变更设置断点是一个限制变量所须要的值传感器获得过程变
16、量与限制有关的值6, 架构师须要的核心技能是什么(1)涉众之间的沟通 (2)技术学问(3)软件工程学(4)风险管理7, 什么是架构视图 PPT 15页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,而省略了此方面无关的实体。8, 软件架构过程(三个迭代步骤)PPT1-8 202页1, 确定架构需求:架构上重要的需求(结构用例)-基本的质量和系统的非功能性需求2, 架构设计:迭代的设计步骤-风险识别是一个重要的输出设计3, 结构验证:验证阶段-验证阶段的目的是增加信念的设计团队的架构是适合的目的;验证必需实现在项目时间和预算的约束,关键是要尽可能严
17、格的和有效的;验证一个架构设计提出了严峻的挑战,因为这是一个设计不能执行或测试,包括新和COTS组件集成;两种主要的方法:手工测试运用的测试场景的体系结构,建设一个原型创建所需的应用程序的一个简洁的原型;目的是识别潜在缺陷在设计实现生效前,这样他们就可以得到改善,在建立之前修复成本更便宜9, 软件质量属性主要包括哪些(五种)ppt1-8 116页Reliability 牢靠性, Availability 可用性, Portability 可移植性, Scalability 可伸缩性, Performance (!) 性能10, 软件可用性取决于(三种时间)PPT146页q Time to de
18、tect failure 故障检测时间q Time to correct failure 订正失败时间q Time to restart application 重新启动应用程序时间11, 伸缩性涉和那些方面(四种)ppt1-8 116页q Request load 恳求负载q Connections 连接q Data size 数据大小q Deployments 部署12, 吞吐率指标 PPT120页q Transactions per second 每秒事务数q Messages per minute 每分钟的消息q Messages per second (msp)q Maximum s
19、ustainable throughput (MST) 最大可持续吞吐量13, 架构元素的通信包括哪些 PPT 10页数据传递机制,例如:函数调用, 远程方法调用, 异步消息限制流:组件之间的消息流来实现须要的功能, 依次, 并发/并行, 同步14, 各种架构风格的组件和连接器是什么见515, 软件性能指标主要有哪几种(三种)吞吐量, 响应时间, Deadlines生死线16, 响应时间的度量(两种) PPT 122页n Usually measured in (milli)seconds Guaranteed可保证的, Average17, 平安性质量指标主要有哪几种(五种)PPT142页n
20、 Authentication: Applications can verify the identity of their users and other applications with which they communicate. 身份验证:应用程序可以验证他们的用户的身份和他们通信的其他应用程序。n Authorization: Authenticated users and applications have defined access rights to the resources of the system. 授权:身份验证的用户和应用程序定义了系统资源的访问权限。n En
21、cryption: The messages sent to/from the application are encrypted. 加密:从应用程序发送到/从应用程序的消息是加密的。n Integrity: This ensures the contents of a message are not altered in transit.完整性:确保在传输过程中不会变更消息的内容。n Non-repudiation: The sender of a message has proof of delivery and the receiver is assured of the senders
22、 identity. This means neither can subsequently refute their participation in the message exchange. 不行否认性:一个消息的发送者有传递的证明,接收者保证了发送者的身份。这意味着既不能反对他们的信息交换的参加。18, 实现高可用性的策略(三种)PPT146页Strategies for high availability:Eliminate single points of failure 消退单点故障Replication and failover 复制和故障转移Automatic detecti
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