2019年11月系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師考試論文真題

2019年11月系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師考試論文真題(總分：4.00，做題時(shí)間：180分鐘)一、問答題(總題數(shù)：4，分?jǐn)?shù)：4.00)1.論軟件設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用

軟件設(shè)計(jì)（SoftwareDesign，SD）根據(jù)軟件需求規(guī)格說明書設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、劃分功能模塊、確定每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法以及程序流程等，形成軟件的具體設(shè)計(jì)方案。軟件設(shè)計(jì)把許多事物和問題按不同的層次和角度進(jìn)行抽象，將問題或事物進(jìn)行模塊化分解，以便更容易解決問題。分解得越細(xì)，模塊數(shù)量也就越多，設(shè)計(jì)者需要考慮模塊之間的耦合度。請(qǐng)圍繞“論軟件設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用”論題，依次從以下三個(gè)方面進(jìn)行論述。

概要敘述你所參與管理或開發(fā)的軟件項(xiàng)目，以及你在其中所承擔(dān)的主要工作。詳細(xì)闡述有哪些不同的軟件設(shè)計(jì)方法，并說明每種方法的適用場(chǎng)景。詳細(xì)說明你所參與的軟件開發(fā)項(xiàng)目中，使用了哪種軟件設(shè)計(jì)方法，具體實(shí)施效果如何。

（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(一、應(yīng)結(jié)合自己參與的信息系統(tǒng)項(xiàng)目，說明在其中所承擔(dān)的工作。

二、詳細(xì)闡述有哪些不同的軟件設(shè)計(jì)方法，并說明每種方法的適用場(chǎng)景。軟件設(shè)計(jì)方法包括：

（1）模型驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。模型驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)是一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，強(qiáng)調(diào)通過繪制圖形化系統(tǒng)模型描述系統(tǒng)的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)。通常從模型驅(qū)動(dòng)分析中開發(fā)的邏輯模型導(dǎo)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型，最終，系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型將作為構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)的藍(lán)圖。

（2）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是一種面向過程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，它將系統(tǒng)過程分解成一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)和維護(hù)的計(jì)算機(jī)程序模塊。把一個(gè)程序設(shè)計(jì)成一個(gè)自頂向下的模塊層次，一個(gè)模塊就是一組指令：一個(gè)程序片段、程序塊、子程序或者子過程，這些模塊自頂向下按照各種設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)指南進(jìn)行開發(fā)，模塊需要滿足高度內(nèi)聚和松散耦合的特征。

（3）信息工程。信息工程是一種用來計(jì)劃、分析和設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)的模型驅(qū)動(dòng)的、以數(shù)據(jù)為中心的但對(duì)過程敏感的技術(shù)。信息工程模型是一些說明和同步系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和過程的圖形。信息工程的主要工具是數(shù)據(jù)模型圖（物理實(shí)體關(guān)系圖）。

（4）原型設(shè)計(jì)。原型化方法是一種反復(fù)迭代過程，它需要設(shè)計(jì)人員和用戶之間保持緊密的工作關(guān)系，通過構(gòu)造一個(gè)預(yù)期系統(tǒng)的小規(guī)模的、不完整的但可工作的示例來與用戶交互設(shè)計(jì)結(jié)果。原型設(shè)計(jì)方法鼓勵(lì)并要求最終用戶主動(dòng)參與，這增加了最終用戶對(duì)項(xiàng)目的信心和支持。原型更好地適應(yīng)最終用戶總是想改變想法的自然情況。原型是主動(dòng)的模型，最終用戶可以看到并與之交互。

（5）面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)是一種新的設(shè)計(jì)策略，用于精煉早期面向?qū)ο蠓治鲭A段確定的對(duì)象需求定義，并定義新的與設(shè)計(jì)相關(guān)的對(duì)象。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)是面向?qū)ο蠓治龅难由?，有利于消除“?shù)據(jù)”和“過程”的分離。

（6）快速應(yīng)用開發(fā)。快速應(yīng)用開發(fā)是一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，是各種結(jié)構(gòu)化技術(shù)（特別是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信息工程）與原型化技術(shù)和聯(lián)合應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的結(jié)合，用以加速系統(tǒng)開發(fā)?？焖賾?yīng)用開發(fā)要求反復(fù)地使用結(jié)構(gòu)化技術(shù)和原型化技術(shù)來定義用戶的需求并設(shè)計(jì)最終系統(tǒng)。

三、第三個(gè)問題要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況來寫自己是怎么做的，遇到什么樣的問題，如何解決的。同時(shí)文章收尾要對(duì)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。)解析：2.論軟件系統(tǒng)架構(gòu)評(píng)估及其應(yīng)用

對(duì)于軟件系統(tǒng)，尤其是大規(guī)模復(fù)雜軟件系統(tǒng)而言，軟件系統(tǒng)架構(gòu)對(duì)于確保最終系統(tǒng)的質(zhì)量具有十分重要的意義。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)束后，為保證架構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、完整性和針對(duì)性，保證系統(tǒng)質(zhì)量，降低成本及投資風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行評(píng)估。架構(gòu)評(píng)估是軟件開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。

請(qǐng)圍繞“軟件系統(tǒng)架構(gòu)評(píng)估及其應(yīng)用”論題，依次從以下三個(gè)方面進(jìn)行論述。1.概要敘述你所參與管理或開發(fā)的軟件項(xiàng)目，以及你在其中所承擔(dān)的主要工作。

2.詳細(xì)闡述有哪些不同的軟件系統(tǒng)架構(gòu)評(píng)估方法，并從評(píng)估目標(biāo)、質(zhì)量屬性和評(píng)估活動(dòng)等方面論述其區(qū)別。

3.詳細(xì)說明你所參與的軟件開發(fā)項(xiàng)目中，使用了哪種評(píng)估方法，具體實(shí)施過程和效果如何。

（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(一、應(yīng)結(jié)合自己參與的信息系統(tǒng)項(xiàng)目，說明在其中所承擔(dān)的工作。

二、詳細(xì)闡述有哪些不同的軟件系統(tǒng)架構(gòu)評(píng)估方法，并從評(píng)估目標(biāo)、質(zhì)量屬性和評(píng)估活動(dòng)等方面論述其區(qū)別常見的系統(tǒng)體系架構(gòu)分析方法有SAAM和ATAMSAAM（Scenarios-basedArchitectureAnalysisMethod）是一種非功能質(zhì)量屬性的體系架構(gòu)分析方法，最初用于比較不同的體系架構(gòu)，分析架構(gòu)的可修改性，后來也用于其他的質(zhì)量屬性，如可移植性、可擴(kuò)充性等

（1）特定目標(biāo)：對(duì)描述應(yīng)用程序?qū)傩缘奈臋n，驗(yàn)證基本體系結(jié)構(gòu)假設(shè)和原則SAAM不僅能夠評(píng)估體系結(jié)構(gòu)對(duì)于特定系統(tǒng)需求的適用能力，也能被用來比較不同的體系結(jié)構(gòu)

（2）評(píng)估活動(dòng)：SAAM的過程包括五個(gè)步驟，即場(chǎng)景開發(fā)、體系結(jié)構(gòu)描述、單個(gè)場(chǎng)景評(píng)估、場(chǎng)景交互和總體評(píng)估。ATAM（ArchitectureTradeoffAnalysisMethod）是在SAAM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要針對(duì)性能、實(shí)用性、安全性和可修改性，在系統(tǒng)開發(fā)之前，對(duì)這些質(zhì)量屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)和折中

（1）特定目標(biāo)：在考慮多個(gè)相互影響的質(zhì)量屬性的情況下，從原則上提供一種理解軟件體系結(jié)構(gòu)的能力的方法，使用該方法確定在多個(gè)質(zhì)量屬性之間折中的必要性

（2）評(píng)估活動(dòng)：分為四個(gè)主要的活動(dòng)領(lǐng)域，分別是場(chǎng)景和需求收集、體系結(jié)構(gòu)視圖和場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)、屬性模型構(gòu)造和分析、折中。

三、第三個(gè)問題要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況來寫自己是怎么做的，遇到什么樣的問題，如何解決的。同時(shí)文章收尾要對(duì)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。)解析：3.論數(shù)據(jù)湖技術(shù)及其應(yīng)用

近年來，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)級(jí)應(yīng)用面臨的數(shù)據(jù)規(guī)模不斷增大，數(shù)據(jù)類型異常復(fù)雜。針對(duì)這一問題，業(yè)界提出“數(shù)據(jù)湖（Data”這一新型的企業(yè)數(shù)據(jù)管理技術(shù)。數(shù)據(jù)湖是一個(gè)存儲(chǔ)企業(yè)各種原始數(shù)據(jù)的大型倉庫，支持對(duì)任意規(guī)模的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行集中式存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)按照原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)，無須進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理；數(shù)據(jù)湖中的數(shù)據(jù)可供存取、處理、分析及傳輸，支撐大數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)可視化等多種應(yīng)用，最終支持企業(yè)的智能決策過程。請(qǐng)圍繞“數(shù)據(jù)湖技術(shù)及其應(yīng)用”論題，依次從以下三個(gè)方面進(jìn)行論述。

1.概要敘述你所參與管理或開發(fā)的軟件項(xiàng)目，以及你在其中所承擔(dān)的主要工作。

2.詳細(xì)闡述數(shù)據(jù)湖技術(shù)，并從主要數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)模式(（Schema)）轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本、數(shù)據(jù)質(zhì)量、面對(duì)用戶和主要支撐應(yīng)用類型等5個(gè)方面詳細(xì)論述數(shù)據(jù)湖技術(shù)與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的差異。

3.詳細(xì)說明你所參與的軟件開發(fā)項(xiàng)目中，如何采用數(shù)據(jù)湖技術(shù)進(jìn)行企業(yè)數(shù)據(jù)管理，并說明具體實(shí)施過程以及應(yīng)用效果。

（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(一、應(yīng)結(jié)合自己參與的信息系統(tǒng)項(xiàng)目，說明在其中所承擔(dān)的工作。

二、數(shù)據(jù)倉庫是一個(gè)優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫，用于分析來自事務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)線應(yīng)用程序的關(guān)系數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)需要事先定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模式（Schema）以優(yōu)化快速SQL查詢，其中結(jié)果通常用于操作報(bào)告和分析。數(shù)據(jù)經(jīng)過了清理、豐富和轉(zhuǎn)換，因此可以充當(dāng)用戶可信任的“單一信息源”。與數(shù)據(jù)倉庫不同，數(shù)據(jù)湖能夠同時(shí)存儲(chǔ)來自業(yè)務(wù)線應(yīng)用程序的關(guān)系數(shù)據(jù)，以及來自移動(dòng)應(yīng)用程序、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和社交媒體的非關(guān)系數(shù)據(jù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲時(shí)，無須定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)模式（Schema）。數(shù)據(jù)湖支持用戶對(duì)數(shù)據(jù)使用不同類型的分析（如SQL查詢、大數(shù)據(jù)分析、全文搜索、實(shí)時(shí)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等），為企業(yè)智能決策提供支撐。下面從主要數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本、數(shù)據(jù)質(zhì)量、面對(duì)用戶和主要支撐應(yīng)用類型等六個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)湖技術(shù)和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)進(jìn)行比較：三、第三個(gè)問題要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況來寫自己是怎么做的，指出其參與管理和開發(fā)的項(xiàng)目是如何采用數(shù)據(jù)湖技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的，詳細(xì)說明所采用的數(shù)據(jù)湖架構(gòu)、主要的數(shù)據(jù)來源和質(zhì)量、數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)換方式和時(shí)機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施、系統(tǒng)主要用戶和支撐的上層應(yīng)用等，同時(shí)文章收尾要對(duì)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。)解析：4.論負(fù)載均衡技術(shù)在Web系統(tǒng)中的應(yīng)用

負(fù)載均衡技術(shù)是提升Web系統(tǒng)性能的重要方法。利用負(fù)載均衡技術(shù)，可將負(fù)載（工作任務(wù)）進(jìn)行平衡、分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)操作單元上執(zhí)行，從而協(xié)同完成工作任務(wù)，達(dá)到提升Web系統(tǒng)性能的目的。

請(qǐng)圍繞“負(fù)載均衡技術(shù)在Web系統(tǒng)中的應(yīng)用”論題，依次從以下三個(gè)方面進(jìn)行論述。

1.概要敘述你參與管理和開發(fā)的軟件項(xiàng)目，以及你在其中所承擔(dān)的主要工作。

2.詳細(xì)闡述常見的三種負(fù)載均衡算法，說明算法的基本原理。

3.詳細(xì)說明你所參與的軟件開發(fā)項(xiàng)目中，如何基于負(fù)載均衡算法實(shí)現(xiàn)Web應(yīng)用系統(tǒng)的負(fù)載均衡。

（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(一、應(yīng)結(jié)合自己參與的信息系統(tǒng)項(xiàng)目，說明在其中所承擔(dān)的工作。

二、現(xiàn)有的負(fù)載均衡算法主要分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類。靜態(tài)負(fù)載均衡算法以固定的概率分配任務(wù)，不考慮服務(wù)器的狀態(tài)信息，如輪轉(zhuǎn)算法、隨機(jī)法等：動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法以服務(wù)器的實(shí)時(shí)負(fù)載狀態(tài)信息來決定任務(wù)的分配，如最小連接法等。

（1）輪詢法。輪詢法就是將用戶的請(qǐng)求輪流分配給服務(wù)器，就像是挨個(gè)數(shù)數(shù)，輪流分配。這種算法比較簡(jiǎn)單，具有絕對(duì)均衡的優(yōu)點(diǎn)，但是也正是因?yàn)榻^對(duì)均衡，它必須付出很大的代價(jià)，例如它無法保證分配任務(wù)的合理性，無法根據(jù)服務(wù)器承受能力來分配任務(wù)。

（2）隨機(jī)法隨機(jī)法是隨機(jī)選擇一臺(tái)服務(wù)器來分配任務(wù)它保證了請(qǐng)求的分散性達(dá)到了均衡的目的。同時(shí)它是沒有狀態(tài)的，不需要維持上次的選擇狀態(tài)和均衡因子。但是隨著任務(wù)量的增大，它的效果趨向輪詢后也會(huì)具有輪詢法的部分缺點(diǎn)。

（3）最小連接法。最小連接法將任務(wù)分配給此時(shí)具有最小連接數(shù)的節(jié)點(diǎn)，因此它是動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法。一個(gè)結(jié)點(diǎn)收到一個(gè)任務(wù)后連接數(shù)就會(huì)加1，當(dāng)結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)就將結(jié)點(diǎn)權(quán)值設(shè)置0，