MT-面授精华考点

考试简介   软考全称是计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试，是由国家人力资源和社 会保障部、工业和信息化部领导下的国家级考试。  考试简介

考试科目 考题形式 考试时长 合格标准 信息系统综 机试，75道单选题（每题1分，总分 150分钟，上 45分及以上 合 75分） 午9:00- 11:30 系统架构设 机试，3道问答题（1道必答+4选2） 90分钟，下 45分及以上 计案例 午13:30- 15:00 系统架构设 机试，1道论文题（4选1） 120分钟，下 45分及以上 计论文 午15:30- 17:30

三门考试必须同时通过，才能拿到证书。否则下次重考三门  考试报名

报名条件：系统架构设计师考试不设学历与资历条件，也不论年龄和专业，考生可根据 自己的技术水平选择合适的级别合适的资格，但一次考试只能报考一种资格。考试采用机 试形式，考试实行全国统一大纲、统一试题、统一时间、统一标准、统一证书的考试办法。

报名时间和地址：基本都是网上报名，一般在考试前3个月。各地报名时间不同。请关 注：http://www.ruankao.org.cn/；同时关注考生所在地区考试中心网站通知。

考试安排：一般都在11月的第一周六考试，一年安排1次考试  实用网站  中国计算机技术职业资格网：http://www.ruankao.org.cn/；可以查询考试信息、考试成绩。 另外，可以在该网站首页右下方“各地考务机构”栏目中查询到各地考试安排及报名通知 等。这是软考最重要的网站。

 各地方政府的考务机构网站，在“中国计算机技术职业资格网”中可查询到，也要收藏， 可以查询到各地具体的考试安排及报名。 科目1考点详解 科目1考点详解 科目1考点详解  科目2考点详解 根据历年真题考点分析，我们将架构案例分析真题分为如下几个大类： 1、软件架构设计：每年会必考1-2题，并且是第1题必选题，必须掌握，主要涉及到质量 属性、软件架构风格、软件架构评估、MVC架构、面向服务的架构SOA、ESB、J2EE架构等。 点击此处添加标 对于其他未考察的架构领域重点知识如DSSA、ABSD等，也必须重点掌握 2、系统开发基础：几乎每年必考1题，主要涉及到UML的图、关系的识别，尤其是类图、 题 点击此处添加标题 用例图、活动图、状态图；设计模式识别；数据流图、E-R图等简单识别；信息安全相关 技术；项目管理-进度管理-关键路径。 3、数据库系统：偶尔会考察一题，主要考察的是数据库的一些新技术的比较，如关系型 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 数据库、内存数据库及NoSQL等，还会包括反规范化技术、主从复制、负载均衡等。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 4、嵌入式系统：几乎每年必考一题，选做题，考察比较的多的是嵌入式系统的实时性和 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

可靠性以及容错等概念。大概率会考到一些嵌入式领域陌生技术，如果是完全没见过的技 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 术，不选即可。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 5、Web应用开发：主要考察Web相关技术，一般结合架构进行考察。偶尔会考到新技术， 遇到完全没听说过的技术，就不选。

此外，早年的考试中，偶尔考到一些完全陌生的架构和技术，没有看的必要，可忽略， 因为陌生技术不会再考第二次，无法去归纳总结，也没有了解的必要。 科目2考点详解

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      标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
      部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
      都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
      面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
      建议正文12号字，1.3倍字间距。

科目3考点详解

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      标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
      部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
      都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
      面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
      建议正文12号字，1.3倍字间距。

计算机硬件

计算机硬件组成 校验码 指令系统 存储系统 输入/输出技术 总线结构 1 计算机硬件组成

计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5 大
部件组成。

运算器、控制器等部件被集成在一起统称为中央处理单元（Central Processing
Unit，CPU）。CPU 是硬件系统的核心，用于数据的加工处理，能完成各种算术、
逻辑运算及控制功能。

存储器是计算机系统中的记忆设备，分为内部存储器和外部存储器。前者速
度高、容量小，一般用于临时存放程序、数据及中间结果。而后者容量大、速
度慢，可以长期保存程序和数据。

输入设备和输出设备合称为外部设备（简称外设），输入设备用于输入原始
数据及各种命令，而输出设备则用于输出计算机运行的结果。

2 中央处理单元

CPU 的功能：
（1）程序控制。CPU 通过执行指令来控制程序的执行顺序，这是CPU 的重要功能。

（2）操作控制。一条指令功能的实现需要若干操作信号配合来完成，CPU 产生每
条指令的操作信号并将操作信号送往对应的部件，控制相应的部件按指令的功能
要求进行操作。

（3）时间控制。CPU 对各种操作进行时间上的控制，即指令执行过程中操作信号
的出现时间、持续时间及出现的时间顺序都需要进行严格控制。

（4）数据处理。CPU 通过对数据进行算术运算及逻辑运算等方式进行加工处理，
数据加工处理的结果被人们所利用。所以，对数据的加工处理也是CPU 最根本的
任务。

此外，CPU 还需要对系统内部和外部的中断（异常）做出响应，进行相应的处理。

2 中央处理单元

CPU的组成：CPU 主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成

运算器：由算术逻辑单元ALU（实现对数据的算术和逻辑运算）、累加寄存器
AC（运算结果或源操作数的存放区）、数据缓冲寄存器DR（暂时存放内存的指
令或数据）、和状态条件寄存器PSW（保存指令运行结果的条件码内容，如溢
出标志等）组成。执行所有的算术运算，如加减乘除等；执行所有的逻辑运算
并进行逻辑测试，如与、或、非、比较等。

控制器：由指令寄存器IR（暂存CPU执行指令）、程序计数器PC（存放指令执
行地址）、地址寄存器AR（保存当前CPU所访问的内存地址）、指令译码器ID
（分析指令操作码）等组成。控制整个CPU的工作，最为重要。

 CPU依据指令周期的不同阶段来区分二进制的指令和数据，因为在指令周期
的不同阶段，指令会命令CPU分别去取指令或者数据。

4 校验码

码距：就单个编码A：00而言，其码距为1，因为其只需要改变一位就变成另
一个编码。在两个编码中，从A码到B码转换所需要改变的位数称为码距，如A：
00要转换为B：11，码距为2。一般来说，码距越大，越利于纠错和检错。

奇偶校验码：在编码中增加1位校验位来使编码中1的个数为奇数（奇校验）
或者偶数（偶校验），从而使码距变为2。例如：

奇校验：编码中，含有奇数个1，发送给接收方，接收方收到后，会计算收到的
编码有多少个1，如果是奇数个，则无误，是偶数个，则有误。

偶校验同理，只是编码中有偶数个1，由上述，奇偶校验只能检1位错，并且无
法纠错。

4 校验码

CRC只能检错，不能纠错。使用CRC 编码，需要先约定一个生成多项式G(x)。
生成多项式的最高位和最低位必须是1。假设原始信息有m位，则对应多项式
M(x)。生成校验码思想就是在原始信息位后追加若干校验位，使得追加的信息
能被G(x)整除。接收方接收到带校验位的信息，然后用G(x)整除。余数为0，则没
有错误；反之则发生错误。

例：假设原始信息串为10110，CRC 的生成多项式为G(x)=x^4+x+1，求CRC 校验码。
（1）在原始信息位后面添0，假设生成多项式的阶为r，则在原始信息位后添加r
个0，本题中，G(x)阶为4，则在原始信息串后加4个0，得到的新串为101100000，
作为被除数。
（2）由多项式得到除数，多项中x的幂指数存在的位置1，不存在的位置0。本
题中，x的幂指数为0,1,4的变量都存在，而幂指数为2,3的不存在，因此得到串
10011。
（3）生成CRC校验码，将前两步得出的被除数和除数进行模2除法运算（即不进
位也不借位的除法运算）。除法过程如下图所示。

4 校验码

得到余数1111。
注意：余数不足r，则余数左边用若干个0 补齐。如求得余数为11，r=4，则补两
个0 得到0011。

（4）生成最终发送信息串，将余数添加到原始信息后。上例中，原始信息为
10110，添加余数1111 后，结果为10110 1111。发送方将此数据发送给接收方。
（5）接收方进行校验。接收方的CRC 校验过程与生成过程类似，接收方接收了
带校验和的帧后，用多项式G(x)来除。余数为0，则表示信息无错；否则要求发
送方进行重传。
注意：收发信息双方需使用相同的生成多项式。

 考试真题 执行CPU指令时，在一个指令周期的过程中，首先需从内存读取要执行的指令，此时先要将指令 的地址即（ ）的内容送到地址总线上。 A.指令寄存器(IR) B.通用寄存器 (GR) C.程序计数器 (PC) D.状态寄存器 (PSW) 点击此处添加标 答案：C 点击此处添加标题 题 循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check ，CRC)是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，该 校验方法中，使用多项式除法（模2 除法）运算后的余数为校验字段。若数据信息为n位，则将其标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

左移k 位后，被长度为 k+1位的生成多项式相除，所得的k位余数即构成k 个校验位，构成n+k位编 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 码。若数据信息为1100，生成多项式为 X3+X+1 (即1011) ，则CRC编码是（ ）。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” A.1100010 B.1011010 C.1100011 D.1011110 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 解析 建议正文12号字，1.3倍字间距。

CRC循环校验码的编码流程为： 1、在原始信息位后加k个000，即1100000。 2、将1100000与生成多项式1011做模2除法，得到余数为010。 3、将原始信息位与余数连接起来得到：1100010。 答案：A 2 指令系统

计算机指令的组成：一条指令由操作码和操作数两部分组成，操作码决定要
完成的操作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。
在计算机中，操作要求和操作数地址都由二进制数码表示，分别称作操作码和
地址码，整条指令以二进制编码的形式存放在存储器中。

计算机指令执行过程：取指令——分析指令——执行指令三个步骤，首先将程
序计数器PC中的指令地址取出，送入地址总线，CPU依据指令地址去内存中取出
指令内容存入指令寄存器IR；而后由指令译码器进行分析，分析指令操作码；最
后执行指令，取出指令执行所需的源操作数。

2 指令系统

指令寻址方式
顺序寻址方式：当执行一段程序时，是一条指令接着一条指令地顺序执行。
跳跃寻址方式：指下一条指令的地址码不是由程序计数器给出，而是由本条指
令直接给出。程序跳跃后，按新的指令地址开始顺序执行。因此，程序计数器
的内容也必须相应改变，以便及时跟踪新的指令地址。

指令操作数的寻址方式
立即寻址方式：指令的地址码字段指出的不是地址，而是操作数本身。
直接寻址方式：在指令的地址字段中直接指出操作数在主存中的地址。
间接寻址方式：指令地址码字段所指向的存储单元中存储的是操作数的地址。
寄存器寻址方式：指令中的地址码是寄存器的编号。
基址寻址方式：将基址寄存器的内容加上指令中的形式地址而形成操作数的有
效地址，其优点是可以扩大寻址能力。
变址寻址方式：变址寻址方式计算有效地址的方法与基址寻址方式很相似，它
是将变址寄存器的内容加上指令中的形式地址而形成操作数的有效地址。

2 指令系统

CISC是复杂指令系统，兼容性强，指令繁多、长度可变，由微程序实现；
RISC是精简指令系统，指令少，使用频率接近，主要依靠硬件实现（通用寄存器、
硬布线逻辑控制）。

具体区别如下：

2.指令系统 指令流水线原理：将指令分成不同段，每段由不同的部分 去处理，因此可以产生叠加的效果，所有的部件去处理指令 的不同段

     流水线时间计算
     流水线周期：指令分成不同执行段，其中执行时间最长的段
     为流水线周期。

     流水线执行时间：1条指令总执行时间+（总指令条数-1）*流
     水线周期。

     流水线吞吐率计算：吞吐率即单位时间内执行的指令条数。
     公式：指令条数/流水线执行时间。

     流水线的加速比计算：加速比即使用流水线后的效率提升度，
     即比不使用流水线快了多少倍，越高表明流水线效率越高，
     公式：不使用流水线执行时间/使用流水线执行时间。

 考试真题 流水线的吞吐率是指流水线在单位时间里所完成的任务数或输出的结果数。设某流水线有5段， 有 1 段的时间为2ns ，另外4 段的每段时间为1ns，利用此流水线完成 100 个任务的吞吐率约为（ ） 个/s 。 A.500×10^6 B.490×10^6 点击此处添加标 C.250×10^6 D.167×10^6 解析：流水线执行100个任务所需要的时间为：（2+1+1+1+1）+（100 - 1）*2=204ns。所以每秒吞 题 吐率为：(100/204)10^9=49010^6。注意：1秒=10^9纳秒。 点击此处添加标题 答案：B 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 流水线技术是通过并行硬件来提高系统性能的常用方法。对于一个k段流水线，假设其各段的执 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行时间均相等（设为t），输入到流水线中的任务是连续的理想情况下，完成n个连续任务需要的 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 总时间为（ ）。若某流水线浮点加法运算器分为5段，所需要的时间分别是6ns、7ns、8ns、9ns 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 和6ns，则其最大加速比为（ ）。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 A.nkt B.(k+n-1)t C.(n-k)kt D.(k+n+1)t A.4 B.5 C.6 D.7 答案：B A 3 存储系统

计算机采用分级存储体系的主要目的是为了解决存储容量、成本和速度
之间的矛盾问题。

两级存储：Cache-主存、主存-辅存（虚拟存储体系）。

局部性原理：总的来说，在CPU运行时，所访问的数据会趋向于一个较
小的局部空间地址内，包括下面两个方面：

时间局部性原理：如果一个数据项正在被访问，那么在近期它很可能会被
再次访问，即在相邻的时间里会访问同一个数据项。

空间局部性原理：在最近的将来会用到的数据的地址和现在正在访问的数
据地址很可能是相近的，即相邻的空间地址会被连续访问。

3 存储系统

高速缓存Cache用来存储当前最活跃的程序和数据，直接与CPU交互，位于CPU
和主存之间，容量小，速度为内存的5-10倍，由半导体材料构成。其内容是主存
内存的副本拷贝，对于程序员来说是透明的。

 Cache由控制部分和存储器组成，存储器存储数据，控制部分判断CPU要访问
的数据是否在Cache中，在则命中，不在则依据一定的算法从主存中替换。

地址映射：在CPU工作时，送出的是主存单元的地址，而应从Cache存储器中
读/写信息。这就需要将主存地址转换为Cache存储器地址，这种地址的转换称为
地址映像，由硬件自动完成映射

3 存储系统

替换算法的目标就是使Cache 获得尽可能高的命中率。常用算法有如下几种。
（1）随机替换算法。就是用随机数发生器产生一个要替换的块号，将该块替换
出去。

（2）先进先出算法。就是将最先进入Cache 的信息块替换出去。

（3）近期最少使用算法。这种方法是将近期最少使用的Cache 中的信息块替换
出去。

（4）优化替换算法。这种方法必须先执行一次程序，统计Cache 的替换情况。
有了这样的先验信息，在第二次执行该程序时便可以用最有效的方式来替换。

3 存储系统

磁盘结构和参数
磁盘有正反两个盘面，每个盘面有多个同心圆，每个同心圆是一个磁道，每个
同心圆又被划分为多个扇区，数据就被存放在一个个扇区中。

磁头首先要寻找到对应的磁道，然后等待磁盘进行周期旋转，旋转到指定的扇
区，才能读取到对应的数据，因此，会产生寻道时间和等待时间。公式为：
存取时间=寻道时间+等待时间（平均定位时间+转动延迟）。

注意：寻道时间是指磁头移动到磁道所需的时间；等待时间为等待读写的扇区
转到磁头下方所用的时间。

3 存储系统

磁盘调度算法
之前已经说过，磁盘数据的读取时间分为寻道时间+旋转时间，也即先找到对应
的磁道，而后再旋转到对应的扇区才能读取数据，其中寻道时间耗时最长，需
要重点调度，有如下调度算法：

先来先服务FCFS：根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。
最短寻道时间优先SSTF：请求访问的磁道与当前磁道最近的进程优先调度，使得
每次的寻道时间最短。会产生“饥饿”现象，即远处进程可能永远无法访问。
扫描算法SCAN：又称“电梯算法”，磁头在磁盘上双向移动，其会选择离磁头
当前所在磁道最近的请求访问的磁道，并且与磁头移动方向一致，磁头永远都
是从里向外或者从外向里一直移动完才掉头，与电梯类似。
单向扫描调度算法CSCAN：与SCAN不同的是，其只做单向移动，即只能从里向
外或者从外向里。

 考试真题

假设某磁盘的每个磁道划分成11个物理块，每块存放1个逻辑记录。逻辑记录R0，R1，．．．， R9，R10存放在同一个磁道上，记录的存放顺序如下表所示： 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

如果磁盘的旋转周期为33ms，磁头当前处在R0的开始处。若系统使用单缓冲区顺序处理这些记录， 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 每个记录处理时间为3ms，则处理这11个记录的最长时间为（ 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 ）；若对信息存储进行优化分布后， 处理11个记录的最少时间为（ ）。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 A.33ms B.336ms C.366ms D.376ms 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A.33ms B.66ms C.86ms D.93ms 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：C B 第二种情况优化如下：  考试真题

在磁盘调度管理中，应先进行移臂调度，再进行旋转调度。假设磁盘移动臂位于21号柱面上，进 程的请求序列如下表所示。如果采用最短移臂调度算法，那么系统的响应序列应为（）。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 A.②⑧③④⑤①⑦⑥⑨ B.②③⑧④⑥⑨①⑤⑦ 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 C.①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 D.②⑧③⑤⑦①④⑥⑨ 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 答案： D 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 4 输入输出技术

计算机和外设间的数据交互方式：

程序控制（查询）方式：CPU主动查询外设是否完成数据传输，效率极低。

程序中断方式：外设完成数据传输后，向CPU发送中断，等待CPU处理数据，
效率相对较高。中断响应时间指的是从发出中断请求到开始进入中断处理程序；
中断处理时间指的是从中断处理开始到中断处理结束。中断向量提供中断服务
程序的入口地址。多级中断嵌套，使用堆栈来保护断点和现场。

 DMA方式（直接主存存取）：CPU只需完成必要的初始化等操作，数据传输
的整个过程都由DMA控制器来完成，在主存和外设之间建立直接的数据通路，
效率很高。

在一个总线周期结束后，CPU会响应DMA请求开始读取数据；CPU响应程序中
断方式请求是在一条指令执行结束时。

5 总线结构

总线（Bus），是指计算机设备和设备之间传输信息的公共数据通道。总线是
连接计算机硬件系统内多种设备的通信线路，它的一个重要特征是由总线上的
所有设备共享，因此可以将计算机系统内的多种设备连接到总线上。

从广义上讲，任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称为总线，通常分
为以下三类：
内部总线：内部芯片级别的总线，芯片与处理器之间通信的总线。

系统总线：是板级总线，用于计算机内各部分之间的连接，具体分为数据总线
（并行数据传输位数）、地址总线（系统可管理的内存空间的大小）、控制总
线（传送控制命令）。代表的有ISA总线、EISA总线、PCI总线。

外部总线：设备一级的总线，微机和外部设备的总线。代表的有RS232（串行总
线）、SCSI（并行总线）、USB（通用串行总线，即插即用，支持热插拔）。

 考试真题

计算机系统中常用的输入/输出控制方式有无条件传送、中断、程序查询和DMA 方式等。当采用 （）方式时，不需要CPU 执行程序指令来传送数据。 A.中断 B.程序查询 点击此处添加标 C.无条件传送 D.DMA 答案: D 题 点击此处添加标题

                               标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

以下关于总线的说法中，正确的是（ ）。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 A.串行总线适合近距离高速数据传输，但线间串扰会导致速率受限 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

B.并行总线适合长距离数据传输，易提高通信时钟频率来实现高速数据传输 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 C.单总线结构在一个总线上适应不同种类的设备，设计复杂导致性能降低 建议正文12号字，1.3倍字间距。 D.半双工总线只能在一个方向上传输信息 答案：C  操作系统知识

进程管理 操作系统概述 存储管理 文件管理 进程组成和状态 设备管理 文件管理概述 分区存储管理 前趋图 设备管理概述 索引文件结构 分页存储管理 进程同步与互斥 I/O软件 文件目录 分段存储管理 进程调度 设备管理技术 文件存储空间管 段页式存储管理 死锁 理 线程 1 操作系统概述

操作系统的分类：
批处理操作系统：单道批处理和多道批处理（主机与外设可并行）。
分时操作系统：一个计算机系统与多个终端设备连接。将CPU 的工作时间划
分为许多很短的时间片，轮流为各个终端的用户服务。
实时操作系统：实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，
并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。实时系统对交互能力要求不高，
但要求可靠性有保障。
网络操作系统：是使联网计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户
提供各种服务的软件和有关协议的集合。三种模式：集中模式、客户端/服务器
模式、对等模式。
分布式操作系统：分布式计算机系统是由多个分散的计算机经连接而成的计
算机系统，系统中的计算机无主、次之分，任意两台计算机可以通过通信交换
信息。
微型计算机操作系统：简称微机操作系统，常用的有Windows、Mac OS、
Linux。

2 进程组成和状态

进程的组成：进程控制块PCB（唯一标志）、程序（描述进程要做什么）、数
据（存放进程执行时所需数据）。

进程基础的状态是下左图中的三态图。需要熟练掌握左下图中的进程三态之
间的转换。

 考试真题

在单处理机系统中，采用先来先服务调度算法。系统中有4个进程P1、P2、P3、 P4 (假设进程按此 顺序到达)，其中P1为运行状态，P2为就绪状态，P3和P4为等待状态，且P3等待打印机，P4等待扫 点击此处添加标 描仪。若P1 （ ）,则P1、P2、P3和P4的状态应分别 为（ ）。 A.时间片到 B.释放了扫描仪 题 C.释放了打印机 点击此处添加标题 D.已完成

A.等待、就绪、等待和等待 B.运行、就绪、运行和等待 C.就绪、运行、等待和等待 D.就绪、就绪、等待和运行 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

答案：A C 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 解析：P1处于运行状态，那么对应于它的操作就是时间片到，P1进入就绪状态。而此时，P3和P4 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 都处于等待状态，都在等待除了CPU之外的其他事物，它们等待的事物并没有到，所以还是处于 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 等待状态，或阻塞状态。P2此时是就绪状态，获得了P1释放的CPU，进入运行状态。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 3 前趋图

用来表示哪些任务可以并行执行，哪些任务之间有顺序关系，具体如下图：
可知，A B C可以并行执行，但是必须A B C都执行完后，才能执行D，这就确定了
两点：任务间的并行、任务间的先后顺序。

3 进程资源图

用来表示进程和资源之间的分配和请求关系，如下图所示：




 P代表进程，R代表资源，R方框中有几个圆球就表示有几个这种资源，在上
图中，R1指向P1，表示R1有一个资源已经分配给了P1，P1指向R2，表示P1还需
要请求一个R2资源才能执行。
阻塞节点：某进程所请求的资源已经全部分配完毕，无法获取所需资源，该
进程被阻塞了无法继续。如上图中P2。
非阻塞节点：某进程所请求的资源还有剩余，可以分配给该进程继续运行。
如上图中P1、P3。
当一个进程资源图中所有进程都是阻塞节点时，即陷入死锁状态。

 考试真题

在如下所示的进程资源图中，（）；该进程资源图是（）。 A．P1、P2、P3都是阻塞节点 B．P1是阻塞节点、P2、P3是非阻塞节点 C．P1、P2是阻塞节点、P3是非阻塞节点 点击此处添加标 D．P1、P2是非阻塞节点、P3是阻塞节点 题击此处添加标题 点

A．可以化简的，其化简顺序为P1→P2→P3 B．可以化简的，其化简顺序为P3→P1→P2 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

C．可以化简的，其化简顺序为P2→P1→P3 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 D．不可以化简的，因为P1、P2、P3申请的资源都不能得到满足都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 答案：C B 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 进程资源图化简的方法是：先看系统还剩下多少资源没分配，再看有哪些进程是不阻塞的，接着 建议正文12号字，1.3倍字间距。

把不阻塞的进程的所有边都去掉，形成一个孤立的点，再把系统分配给这个进程的资源回收回来， 这样，系统剩余的空闲资源便多了起来，接着又去看看剩下的进程有哪些是不阻塞的，然后又把 它们逐个变成孤立的点。最后，所有的资源和进程都变成孤立的点。图中P3是不阻塞的，故P3为 化简图的开始，把P3孤立，再回收分配给他的资源，可以看到P1也变为不阻塞节点了，故P3、P1、 P2是可以的。 4 进程同步与互斥

临界资源：各进程间需要以互斥方式对其进行访问的资源。
临界区：指进程中对临界资源实施操作的那段程序。本质是一段程序代码。

互斥：某资源（即临界资源）在同一时间内只能由一个任务单独使用，使用
时需要加锁，使用完后解锁才能被其他任务使用；如打印机。
同步：多个任务可以并发执行，只不过有速度上的差异，在一定情况下停下
等待，不存在资源是否单独或共享的问题；如自行车和汽车。

互斥信号量：对临界资源采用互斥访问，使用互斥信号量后其他进程无法访
问，初值为1。
同步信号量：对共享资源的访问控制，初值一般是共享资源的数量。

4 进程同步与互斥

P操作：申请资源，S=S-1，若S>=0，则执行P操作的进程继续执行；若S<0，则
置该进程为阻塞状态（因为无可用资源），并将其插入阻塞队列。
 V操作：释放资源，S=S+1，若S>0，则执行V操作的进程继续执行；若S<=0，
则从阻塞状态唤醒一个进程，并将其插入就绪队列（此时因为缺少资源被P操作
阻塞的进程可以继续执行），然后执行V操作的进程继续。

4 进程同步与互斥

经典问题：生产者和消费者的问题
三个信号量：互斥信号量S0（仓库独立使用权），同步信号量S1（仓库空闲个
数），同步信号量S2（仓库商品个数）。


  生产者流程：           消费者流程：

  生产一个商品S          P(S0)
  P(S0)            P(S2)
  P(S1)            取出一个商品
  将商品放入仓库中         V(S1)
  V(S2)            V(S0)
  V(S0)

 考试真题 进程P1 、P2、P3、P4、P5 和 P6 的前趋图如下所示，若用 PV 操作控制这6个进程的同步与互斥的 程序如下，那么程序中的空①和空②处应分别为（ ）; 空③和空④处应分别为（ ）;空⑤和空⑥ 处应分别为（ ）。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                                       标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                                       部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                                       行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                                       都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                                       面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

A. V (S1) V (S2) 和 P (S2) B. P (S1) P (S2) 和建议正文12号字，1.3倍字间距。 V (S2) C. V (S1) V (S2) 和 P (S1) D. P (S1) P (S2) 和 V (S1) A. V (S3) 和 V (S5) V (S6) B. P (S3) 和 V (S5) V (S6) C. V (S3) 和 P (S5) P (S6) D. P (S3) 和 P (S5) P (S6) A. P (S6) 和 P (S7) V (S8) B. V (S6) 和 V (S7) V (S8) C. P (S6) 和 P (S7) P (S8) D. V (S7) 和 P (S7) P (S8) 答案：C B D 5 进程调度

进程调度方式是指当有更高优先级的进程到来时如何分配CPU。分为可剥夺和
不可剥夺两种，可剥夺指当有更高优先级进程到来时，强行将正在运行进程的
CPU分配给高优先级进程；不可剥夺是指高优先级进程必须等待当前进程自动释
放CPU。调度算法：
先来先服务FCFS：先到达的进程优先分配CPU。用于宏观调度。
时间片轮转：分配给每个进程CPU时间片，轮流使用CPU，每个进程时间片大
小相同，很公平，用于微观调度。
优先级调度：每个进程都拥有一个优先级，优先级大的先分配CPU。
多级反馈调度：时间片轮转和优先级调度结合而成，设置多个就绪队列
1,2,3…n，每个队列分别赋予不同的优先级，分配不同的时间片长度；新进程先
进入队列1的末尾，按FCFS原则，执行队列1的时间片；若未能执行完进程，则
转入队列2的末尾，如此重复。

6 死锁

当一个进程在等待永远不可能发生的事件时，就会产生死锁，若系统中有多
个进程处于死锁状态，就会造成系统死锁。
死锁产生的四个必要条件：资源互斥、每个进程占有资源并等待其他资源、
系统不能剥夺进程资源、进程资源图是一个环路。

死锁产生后，解决措施是打破四大条件，有下列方法：
死锁预防：采用某种策略限制并发进程对于资源的请求，破坏死锁产生的四
个条件之一，使系统任何时刻都不满足死锁的条件。
死锁避免：一般采用银行家算法来避免，银行家算法，就是提前计算出一条
不会死锁的资源分配方法，才分配资源，否则不分配资源，相当于借贷，考虑
对方还得起才借钱，提前考虑好以后，就可以避免死锁。
死锁检测：允许死锁产生，但系统定时运行一个检测死锁的程序，若检测到
系统中发生死锁，则设法加以解除。
死锁解除：即死锁发生后的解除方法，如强制剥夺资源，撤销进程等。
死锁资源计算：系统内有n个进程，每个进程都需要R个资源，那么其发生死
锁的最大资源数为n*(R-1)。其不发生死锁的最小资源数为n*(R-1)+1。

 考试真题

某系统中有3 个并发进程竞争资源R，每个进程都需要5 个R，那么至少有()个R，才能保证系统不 会发生死锁。 A.12 B.13 C.14 D.15 点击此处添加标 答案：B 题 点击此处添加标题 解析：每个进程需要5个R才能执行，则当每个进程都只有4个R时是死锁最坏的情况，即3*4=12个 资源是死锁发生的最大资源数，再加1就能保证不发生死锁，因此是13. 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 假设系统中有n个进程共享3台打印机，任一进程在任一时刻最多只能使用1台打印机。若用PV 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进操 作 控制n个进程使用打印机，则相应信号量S的取值范围为（）；若信号量S的值为-3，则系统中 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 有（）个进程等待使用打印机。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A．0，-1，…，- (n-1) B.3，2，1，0，-1，…，- 建议正文12号字，1.3倍字间距。 (n-3) C.1，0，-1，…，- (n-1) D.2，1，0，-1，…，- (n-2)

A．0 B.1 C.2 D.3 答案：B D  考试真题

银行家算法真题：假设系统中有三类互斥资源R1、R2和R3，可用资源数分别为10、5和3。在T0时 刻系统中有P1、P2、P3、P4和P5五个进程，这些进程对资源的最大需求和已分配资源数如下表所 示，此时系统剩余的可用资源数分别为(27)。如果进程按(28)序列执行，那么系统状态是安全的。 (27) A．1、1和0 B．1、1和1 点击此处添加标 C．2、1和0 D．2、0和1 (28) A．P1一P2一P4一P5一P3 B．P5一P2一P4一P3一P1 C．P4一P2一P1—P5一P3 题 点击此处添加标题 D．P5一P1—P4一P2一P3 答案：D B 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 7 线程

传统的进程有两个属性：可拥有资源的独立单位；可独立调度和分配的基本
单位。

引入线程的原因是进程在创建、撤销和切换中，系统必须为之付出较大的时
空开销，故在系统中设置的进程数目不宜过多，进程切换的频率不宜太高，这
就限制了并发程度的提高。引入线程后，将传统进程的两个基本属性分开，线
程作为调度和分配的基本单位，进程作为独立分配资源的单位。用户可以通过
创建线程来完成任务，以减少程序并发执行时付出的时空开销。

线程是进程中的一个实体，是被系统独立分配和调度的基本单位。线程基本
上不拥有资源，只拥有一点运行中必不可少的资源（如程序计数器、一组寄存
器和栈），它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源，例如
进程的公共数据、全局变量、代码、文件等资源，但不能共享线程独有的资源，
如线程的栈指针等标识数据。

1 分区存储管理

所谓分区存储组织，就是整存，将某进程运行所需的内存整体一起分配给它，
然后再执行。有三种分区方式：
固定分区：静态分区方法，将主存分为若干个固定的分区，将要运行的作业
装配进去，由于分区固定，大小和作业需要的大小不同，会产生内部碎片。

可变分区：动态分区方法，主存空间的分区是在作业转入时划分，正好划分
为作业需要的大小，这样就不存在内部碎片，但容易将整片主存空间切割成许
多块，会产生外部碎片。可变分区的算法如下：
系统分配内存的算法有很多，如下图所示，根据分配前的内存情况，还需要
分配9K空间，对不同算法的结果介绍如下：

可重定位分区：可以解决碎片问题，移动所有已经分配好的区域，使其成为
一个连续的区域，这样其他外部细小的分区碎片可以合并为大的分区，满足作
业要求。只在外部作业请求空间得不到满足时进行。

2 分页存储管理

逻辑页分为页号和页内地址，页内地址就是物理偏移地址，而页号与物理块号
并非按序对应的，需要查询页表，才能得知页号对应的物理块号，再用物理块
号加上偏移地址才得出了真正运行时的物理地址。
优点：利用率高，碎片小，分配及管理简单。
缺点：增加了系统开销，可能产生抖动现象

2 分页存储管理

页面置换算法
最优算法：OPT，理论上的算法，无法实现，是在进程执行完后进行的最佳效
率计算，用来让其他算法比较差距。原理是选择未来最长时间内不被访问的页
面置换，这样可以保证未来执行的都是马上要访问的。

先进先出算法：FIFO，先调入内存的页先被置换淘汰，会产生抖动现象，即分
配的页数越多，缺页率可能越多（即效率越低）.

最近最少使用：LRU，在最近的过去，进程执行过程中，过去最少使用的页面
被置换淘汰，根据局部性原理，这种方式效率高，且不会产生抖动现象，使用
大量计数器，但是没有LFU多。

淘汰原则：优先淘汰最近未访问的，而后淘汰最近未被修改的页面。

2 分页存储管理

快表
是一块小容量的相联存储器，由快速存储器组成，按内容访问，速度快，并
且可以从硬件上保证按内容并行查找，一般用来存放当前访问最频繁的少数活
动页面的页号。

快表是将页表存于Cache中；慢表是将页表存于内存上。慢表需要访问两次内
存才能取出页，而快表是访问一次Cache和一次内存，因此更快。

 考试真题

某计算机系统页面大小为4K，若进程的页面变换表如下所示，逻辑地址为十六进制1D16H。该地 址经过变换后，其物理地址应为十六进制 () 。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                                  标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                                  部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                                  行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

A.1024H B.3D16H C.4Dl6H D.6D16H 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答案： B 建议正文12号字，1.3倍字间距。 解析：页面大小为4K，则页内偏移地址为12位，才能表示4K大小空间；由此，可知逻辑地址 1D16H的低12位D16H为偏移地址，高4位1为逻辑页号，在页表中对应物理块号3，因此物理地址 为3D16H。  考试真题

某进程有4个页面，页号为0~3，页面变换表及状态位、访问位和修改位的含义如下图所示，若系 统给该进程分配了3个存储块，当访问前页面1不在内存时，淘汰表中页号为（）的页面代价最小。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                             标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                             部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                             行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

A.0 B.1 C.2 D.3 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答案：D 建议正文12号字，1.3倍字间距。 解析：根据局部性原理，应该优先淘汰最近未被访问过的，而后淘汰最近未被修改过的，由页表 可知，023最近都被访问过，而只有3最近未被修改过，应该淘汰3。 然而其实这种题目，就算不知道上述原理，也能做出，答案只有一个，肯定是与其他不同的，具 有唯一性的一个，在023中，02的访问位和修改位一样，只有3不同，答案就是3.  3 分段存储管理

         将进程空间分为一个个段，每段也有段号和段内地址，与页式存储不同的是，
         每段物理大小不同，分段是根据逻辑整体分段的，因此，段表也与页表的内容
         不同，页表中直接是逻辑页号对应物理块号，而下图所示，段表有段长和基址
         两个属性，才能确定一个逻辑段在物理段中的位置。

优点：多道程序共 享内存，各段程序修 改互不影响。 缺点：内存利用率 低，内存碎片浪费大。  考试真题

设某进程的段表如下所示，逻辑地址（ ）可以 转换为对应的物理地址。 A.（0，1597）、（1，30）和（3，1390） B.（0，128）、（1，30）和（3，1390） 点击此处添加标 C.（0，1597）、（2，98）和（3，1390） 题击此处添加标题 点 D.（0，128）、（2，98）和（4，1066） 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 答案：B 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 解析：试题（46）的正确选项为B。因为0段的段 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 长只有600，而逻辑地址（0，1597）中的1597已 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 经越界，不能转换成逻辑地址，而选项A和选项C 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 中都包含逻辑地址（0，597）所以是错误的。又 因为4段的段长只有960，而逻辑地址（4，1066） 中的1066已经越界，也不能转换成逻辑地址，而 选项D中包含逻辑地址（4，1066）所以是错误的。 2 I/O软件

I/O设备管理软件的所有层次及每一层功能如下图：
实例：当用户程序试图读一个硬盘文件时，需要通过操作系统实现这一操作。
与设备无关软件检查高速缓存中有无要读的数据块，若没有，则调用设备驱动
程序，向I/O 硬件发出一个请求。然后，用户进程阻塞并等待磁盘操作的完成。
当磁盘操作完成时，硬件产生一个中断，转入中断处理程序。中断处理程序检
查中断的原因，认识到这时磁盘读取操作已经完成，于是唤醒用户进程取回从
磁盘读取的信息，从而结束此次I/O 请求。用户进程在得到了所需的硬盘文件内
容之，后继续运行。

3 设备管理技术

一台独占设备，在同一时间只能由一个进程使用，其他进程只能等待，且不
知道什么时候打印机空闲，此时，极大的浪费了外设的工作效率。
引入SPOOLING（外围设备联机操作）技术，就是在外设上建立两个数据缓冲
区，分别称为输入井和输出井，这样，无论多少进程，都可以共用这一台打印
机，只需要将打印命令发出，数据就会排队存储在缓冲区中，打印机会自动按
顺序打印，实现了物理外设的共享，使得每个进程都感觉在使用一个打印机，
这就是物理设备的虚拟化。如下图所示：

2.索引文件结构

       如图所示，系统中有13个索引节点，0-9为直接索引，即每
       个索引节点存放的是内容，假设每个物理盘大小为4KB，共可
       存4KB*10=40KB数据；

        10号索引节点为一级间接索引节点，大小为4KB，存放的
       并非直接数据，而是链接到直接物理盘块的地址，假设每个
       地址占4B，则共有1024个地址，对应1024个物理盘，可存
       1024*4KB=4096KB数据。

       二级索引节点类似，直接盘存放一级地址，一级地址再存
       放物理盘快地址，而后链接到存放数据的物理盘块，容量又
       扩大了一个数量级，为1024*1024*4KB数据。

 考试真题

设文件索引节点中有8个地址项，每个地址项大小为4字节，其中5个地址项为直接地址索引，2个 地址项是一级间接地址索引，1个地址项是二级间接地址索引，磁盘索引块和磁盘数据块大小均 点击此处添加标 为1KB，若要访问文件的逻辑块号分别为5和518，则系统应分别采用_27___，而且可表示的单个 文件最大长度是__28____KB。 （27）A．直接地址索引和一级间接地址索引 题 点击此处添加标题 B. 直接地址索引和二级间接地址索引 C．一级间接地址索引和二级间接地址索引 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 D．一级间接地址索引和一级间接地址索引 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （28）A．517 B．1029 C．16513 D．66053 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 答案：C D 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 解析：依题意，有5个地址项为直接地址索引，所以直接地址索引涉及到的逻辑块号为：0-4。 2 建议正文12号字，1.3倍字间距。 个地址项为一级间接索引，每个一级间接索引结点对应的逻辑块个数为：1KB/4B=256个。所以一 级间接索引涉及到的逻辑块号为：5-516。二级间接索引所对应的逻辑块号即为：517以上。可表 示的单个文件长度，首先计算直接地址索引，就是5个数据块，为5KB，而后一级间接地址索引， 可表示256个数据块，即256KB，二级间接地址索引可存储1KB/4B=256个一级间接地址索引，每个 一级间接地址索引又可存储256KB，因此是256256KB，全部加起来共5+2562+256*256=66053。 3.文件目录

     文件控制块中包含以下三类信息：基本信息类、存取控制
     信息类和使用信息类。
     （1）基本信息类。例如文件名、文件的物理地址、文件长度
     和文件块数等。
     （2）存取控制信息类。文件的存取权限，像UNIX 用户分成文
     件主、同组用户和一般用户三类，这三类用户的读/写执行
     RWX 权限。
     （3）使用信息类。文件建立日期、最后一次修改日期、最后
     一次访问的日期、当前使用的信息（如打开文件的进程数、
     在文件上的等待队列）等。
     文件控制块的有序集合称为文件目录。

     相对路径：是从当前路径开始的路径。
     绝对路径：是从根目录开始的路径。
     全文件名=绝对路径+文件名。要注意，绝对路径和相对路
     径是不加最后的文件名的，只是单纯的路径序列。

 考试真题

若某文件系统的目录结构如下图所示，假设用户要访问文件Fault.swf，且当前工作目录为swshare， 则该文件的全文件名为() ，相对路径和绝对路径分别为 () 。 A.fault.swf 点击此处添加标 B.flash\fault.swf C.swshare\flash\fault.swf 题点击此处添加标题 D.\swshare\flash\fault.swf 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 A.swshare\flash\和\flash\ 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 B.flash 和\swshare\flash\ 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 C.\swshare\flash\和 flash\ 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 D.\flash\和\swshare\flash\ 建议正文12号字，1.3倍字间距。

答案：D B  考试真题

某文件管理系统采用位示图(bitmap)记录磁盘的使用情况。如果系统的字长为32位，磁盘物理块 点击此处添加标 的大小为4MB，物理块依次编号为：0、1、2、．．．，位示图字依次编号为：0、1、2、…，那 么16385号物理块的使用情况在位示图中的第(25)个字中描述：如果磁盘的容量为1000GB，那么位 示图需要(26) 个字来表示。 题 点击此处添加标题 (25)A．-128 B．256 C．512 D．1024 (26)A．1200 B．3200 C．6400 D．8000 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 答案：C D 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 解析：在位示图中，一个物理块占1个字中的1位，第16385占到16386位（从0编号）， 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 16386/32=512余数2，可知，其在513个字中描述，但因为从0开始编号，是第512个字；磁盘容量 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

1000GB，共1000GB/4MB=2501024个物理块，需要250Kb表示，即2501024bit/32bit=8000个字。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  数据库系统

数据库基本概 规范化和并发 念 数据库新技术 控制 数据库安全 数据库系统 函数依赖 分布式数据库 三级模式-两级映 键与约束 数据仓库 像 范式 反规范化技术 数据库设计 模式分解 大数据 E-R模型 并发控制 SQL语言 关系模型 封锁协议 关系代数 2.三级模式-两级映像

          内模式：管理如何存储物理的数据，对应具体物理存储文
          件。
          模式：又称为概念模式，就是我们通常使用的基本表，根
          据应用、需求将物理数据划分成一张张表。
          外模式：对应数据库中的视图这个级别，将表进行一定的
          处理后再提供给用户使用

          外模式—模式映像：是表和视图之间的映射，存在于概念
          级和外部级之间，若表中数据发生了修改，只需要修改此映
          射，而无需修改应用程序。
          模式—内模式映像：是表和数据的物理存储之间的映射，
          存在于概念级和内部级之间，若修改了数据存储方式，只需
          要修改此映射，而不需要去修改应用程序。

数据库设计 （1）需求分析：即分析数据存储的要求，产出物有数据流图、数据 字典、需求说明书。获得用户对系统的三个要求：信息要求、处理要 求、系统要求。 （2）概念结构设计：就是设计E-R图，也即实体-联系图。工作步骤 包括：选择局部应用、逐一设计分E-R图、E-R图合并。 点击此处添加标 分E-R 图进行合并时，它们之间存在的冲突主要有以下3 类。 题 属性冲突。同一属性可能会存在于不同的分E-R 点击此处添加标题 命名冲突。相同意义的属性，在不同的分E-R 图上有着不同的命名， 图中。

    或是名称相同的属性在不同的分E-R 图中代表着不同的意义。
    结构冲突。同一实体在不同的分E-R       图中有不同的属性，同一对象
                  标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                  部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
    在某一分E-R 图中被抽象为实体而在另一分E-R 图中又被抽象为属性。
                  行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
    （3）逻辑结构设计：将E-R图，转换成关系模式。工作步骤包括：确
                  都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
    定数据模型、将E-R 图转换成为指定的数据模型、确定完整性约束和
                  面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
    确定用户视图。       建议正文12号字，1.3倍字间距。

    （4）物理设计：步骤包括确定数据分布、存储结构和访问方式。
    （5）数据库实施阶段。根据逻辑设计和物理设计阶段的结果建立数
    据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。
    （6）数据库运行和维护阶段。数据库应用系统经过试运行即可投入
    运行，但该阶段需要不断地对系统进行评价、调整与修改。

 考试真题 在数据库系统中，数据库的视图、基本表和存储文件的结构分别与（ ）对应；数据的物理独立性和 数据的逻辑独立性是分别通过修改（ ）来完成的。 A.模式、外模式、内模式 B.模式、内模式、外模式 C.外模式、模式、内模式 D.外模式、内模式、模式 点击此处添加标 A.模式与内模式之间的映像、外模式与模式之间的映像 B.外模式与内模式之间的映像、外模式与模式之间的映像 题 点击此处添加标题 C.外模式与模式之间的映像、模式与内模式之间的映像 D.外模式与内模式之间的映像、模式与内模式之间的映像 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 答案：C A 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 在数据库逻辑结构设计阶段，需要（）阶段形成的（）作为设计依据。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A．需求分析 B．概念结构设计 C．物理结构设计建议正文12号字，1.3倍字间距。 D．数据库运行和维护 A．程序文档、数据字典和数据流图。 B．需求说明文档、程序文档和数据流图 C．需求说明文档、数据字典和数据流图 D．需求说明文档、数据字典和程序文档 答案：A C 4 数据模型

关系模型是二维表的形式表示的实体-联系模型，是将实体-联系模型转换而
来的，经过开发人员设计的；
概念模型是从用户的角度进行建模的，是现实世界到信息世界的第一抽象，
是真正的实体-联系模型。
网状模型表示实体类型及其实体之间的联系，一个事物和另外几个都有联系，
形成一张网。
面向对象模型是采用面向对象的方法设计数据库，以对象为单位，每个对象
包括属性和方法，具有类和继承等特点。

数据模型三要素：数据结构（所研究的对象类型的集合）、数据操作（对数
据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合）、数据的约束条件（一组完整
性规则的集合）。

4 数据模型

用E-R图来描述概念数据模型，世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象
之间的联系构成的。
在E-R模型中，使用椭圆表示属性（一般没有）、长方形表示实体、菱形表示
联系，联系的两端要填写联系类型，示例如下图：

4 数据模型

实体：客观存在并可相互区别的事物。可以是具体的人、事、物或抽象概念。
如人、汽车、图书、账户、贷款。
弱实体和强实体：弱实体依赖于强实体的存在而存在。
实体集：具有相同类型和共享相同属性的实体的集合，如学生、课程。

属性：实体所具有的特性。
属性分类：简单属性和复合属性；单值属性和多值属性；NULL属性；派生属
性。
域：属性的取值范围称为该属性的域。
码（key）：唯一标识实体的属性集。

联系：现实世界中事物内部以及事物之间的联系，在E-R图中反映为实体内部
的联系和实体之间的联系。
联系类型：一对一1:1、一对多1:N、多对多M:N。

4 数据模型

关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，由行列组成。用表格结构表达实
体集，用外键标识实体间的联系。如下图：




优点：建立在严格的数学概念基础上；概念单一、结构简单、清晰，用户易
懂易用；存取路径对用户透明，从而数据独立性、安全性好，简化数据库开发
工作。
缺点：由于存取路径透明，查询效率往往不如非关系数据模型。

4 数据模型

E-R模型转换为关系模型：每个实体都对应一个关系模式；联系分为三种：

1:1联系中，联系可以放到任意的两端实体中，作为一个属性（要保证1:1的两端
关联），也可以转换为一个单独的关系模式；

1:N的联系中，联系可以单独作为一个关系模式，也可以在N端中加入1端实体的
主键；

M:N的联系中，联系必须作为一个单独的关系模式，其主键是M和N端的联合主
键。

 考试真题

某本科髙校新建教务管理系统，支撑各学院正常的教学教务管理工作。经过初步分析，系统中包 含的实体有学院、教师、学生、课程等。考虑需要将本科学生的考试成绩及时通报给学生家长， 点击此处添加标 新增家长实体；考虑到夜大、网络教育学生管理方式的不同，需要额外的管理数据，新增进修学 生实体：规定一个学生可以选择多门课程，每门课程可以被多名学生选修；一个教师可以教授多 门课程，一门课程只能被一名教师讲授。（ ）实体之间为多对多联系，（题 点击此处添加标题 ）属于弱实体对强实 体的依赖联系。 A、学生、学院 B、教师、学院 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 C、学生、课程 D、教师、课程 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 A、家长、学生 B、学生、教师 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 C、学生、学院 D、教师、学院 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答案：C A 建议正文12号字，1.3倍字间距。 解析：一个学生可以选择多门课程，每门课程可以被多名学生选修，因此学生和课程是多对多。 弱实体依赖于强实体的存在而存在，只有学生存在，其家长信息才会存在，否则单独的家长信息 无意义。 5 关系代数

并：结果是两张表中所有记录数合并，相同记录只显示一次。
交：结果是两张表中相同的记录。
差：S1-S2，结果是S1表中有而S2表中没有的那些记录。

5 关系代数

笛卡尔积：S1*S2，产生的结果包括S1和S2的所有属性列，并且S1中每条记录
依次和S2中所有记录组合成一条记录，最终属性列为S1+S2属性列，记录数为
S1*S2记录数。
投影：实际是按条件选择某关系模式中的某列，列也可以用数字表示。
选择：实际是按条件选择某关系模式中的某条记录。

5 关系代数

自然连接的结果显示全部的属性列，但是相同属性列只显示一次，显示两个
关系模式中属性相同且值相同的记录。
设有关系R、S如下左图所示，自然连接结果如下右图所示：

 考试真题

                             点击此处添加标
                             题击此处添加标题
                             点


                              标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                              部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                              行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                              都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                              面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                              建议正文12号字，1.3倍字间距。

答案：B D 解析：对R与S做自然联接运算时，联接条件为：R.C=S.C and R.D=S.D。运算结果会自动去重复列， 所以结果的列为：A、B、C、D、E，一共5列。 1 函数依赖

给定一个X，能唯一确定一个Y，就称X确定Y，或者说Y依赖于X，例如Y=X*X函
数。

函数依赖又可扩展以下两种规则：
部分函数依赖：A可确定C，(A,B)也可确定C，(A,B)中的一部分（即A）可以确
定C，称为部分函数依赖。

传递函数依赖：当A和B不等价时，A可确定B，B可确定C，则A可确定C，是传
递函数依赖；若A和B等价，则不存在传递，直接就可确定C。

1 函数依赖

函数依赖的公理系统(Armstrong）
设关系模式R<U , F> , U是关系模式R的属性全集，F是关系模式R的一个函数依赖
集。对于R<U，F>来说有以下的：
自反律：若Y⊆X⊆U，则X→Y为F所逻辑蕴含

增广律：若X→Y为F所逻辑蕴含，且Z⊆U，则XZ→YZ为F所逻辑蕴含

传递律：若X→Y和Y→Z为F所逻辑蕴含，则X→Z为F所逻辑蕴含

合并规则：若X→Y，X→Z，则X→YZ为F所蕴涵

伪传递率：若X→Y，WY→Z，则XW→Z为F所蕴涵

分解规则：若X→Y， Z⊆Y ， 则X→Z为F所蕴涵

2 键与约束

超键：能唯一标识此表的属性的组合。
候选键：超键中去掉冗余的属性，剩余的属性就是候选键。
主键：任选一个候选键，即可作为主键。
外键：其他表中的主键。
主属性：候选键内的属性为主属性，其他属性为非主属性。


实体完整性约束：即主键约束，主键值不能为空，也不能重复。
参照完整性约束：即外键约束，外键必须是其他表中已经存在的主键的值，
或者为空。
用户自定义完整性约束：自定义表达式约束，如设定年龄属性的值必须在0到
150之间。

3 范式

第一范式1NF
关系中的每一个分量必须是一个不可分的数据项。通俗地说，第一范式就是表
中不允许有小表的存在。比如，对于如下的员工表，就不属于第一范式：

3 范式

实例：用一个单一的关系模式学生来描述学校的教务系统：学生(学号,学生姓
名,系号,系主任姓名,课程号,成绩)
依赖关系（学生->学号，学生->学生姓名，学生->系号，系号->系主任姓名，
学生->课程号，（学生，课程号）->成绩）

3 范式

第二范式
如果关系R属于1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于任何一个候选码，则R属
于2NF。
通俗地说，2NF就是在1NF的基础上，表中的每一个非主属性不会依赖复合主键
中的某一个列。
按照定义，上面的学生表就不满足2NF，因为学号不能完全确定课程号和成绩
(每个学生可以选多门课)。

将学生表分解为：
学生(学号,学生姓名,系编号,系名,系主任)
选课(学号,课程号,成绩)。
每张表均属于2NF。

3 范式

第三范式
在满足1NF的基础上，表中不存在非主属性对码的传递依赖。

继续上面的实例，学生关系模式就不属于3NF，因为学生无法直接决定系主任和
系名，是由学号->系编号，再由系编号->系主任，系编号->系名，因此存在非
主属性对主属性的传递依赖，

将学生表进一步分解为：
学生(学号，学生姓名，系编号)
系(系编号，系名，系主任)
选课(学号,课程号,成绩)
每张表都属于3NF。

 考试真题

给定关系模式R(U,F)，U={A,B,C,D}，F={AB→C,CD→B}。关系R（ ），且分别有（ ）。 A.只有1个候选关键字ACB B.只有1个候选关键字BCD C.有2个候选关键字ACD和ABD D.有2个候选关键字ACB和BCD A.0个非主属性和4个主属性 点击此处添加标 B.1个非主属性和3个主属性 C.2个非主属性和2个主属性 题 D.3个非主属性和1个主属性 候选关键字的求法：根据依赖集，找出从未在右边出现过的属性，必然是候选键之一，以该属性 点击此处添加标题

为基础，根据依赖集依次扩展，看能否遍历所有属性，将无法遍历的加入候选键中。 答案：C A 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 EM→Q, M→L}。则关系模式R达到 设有关系模式R（E，N，M，L，Q），其函数依赖集为F={E→N,都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 了_____；该关系模式________。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. BCNF建议正文12号字，1.3倍字间距。 A．无需进行分解，因为已经达到了3NF B．无需进行分解，因为已经达到了BCNF C．尽管不存在部分函数依赖，但还存在传递依赖，所以需要进行分解 D．需要进行分解，因为存在冗余、修改操作的不一致性、插入和删除异常 答案：A D 4 模式分解

范式之间的转换一般都是通过拆分属性，即模式分解，将具有部分函数依赖
和传递依赖的属性分离出来，来达到一步步优化，一般分为以下两种：

保持函数依赖分解
对于关系模式R，有依赖集F，若对R进行分解，分解出来的多个关系模式，保持
原来的依赖集不变，则为保持函数依赖的分解。另外，注意要消除掉冗余依赖
（如传递依赖）。

实例：设原关系模式R(A,B,C)，依赖集F(A->B, B->C, A->C)，将其分解为两个关
系模式R1(A,B)和R2(B,C)，此时R1中保持依赖A->B，R2保持依赖B->C，说明分解
后的R1和R2是保持函数依赖的分解，因为A->C这个函数依赖实际是一个冗余依
赖，可以由前两个依赖传递得到，因此不需要管。

4 模式分解

无损分解：分解后的关系模式能够还原出原关系模式，就是无损分解，不能
还原就是有损。
当分解为两个关系模式，可以通过以下定理判断是否无损分解：
定理：如果R的分解为p={R1，R2}，F为R所满足的函数依赖集合，分解p具有无损
连接性的充分必要条件是R1∩R2->(R1-R2)或者R1∩R2->(R2-R1)。
当分解为三个及以上关系模式时，可以通过表格法求解，如下：

 考试真题

给定关系模式R < U ，F >， U= {A，B，C，D ，E} ， F = {B→A ，D→A ，A→E ，AC→B }，则 R 的候 选关键字为（ ），分解ρ= {R1（ABCE），R2（CD)} （ ）。 A.CD B.ABD C.ACD 点击此处添加标 D.ADE A.具有无损连接性，且保持函数依赖 B.不具有无损连接性，但保持函数依赖 题 点击此处添加标题 C.具有无损连接性，但不保持函数依赖 D.不具有无损连接性，也不保持函数依赖 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 答案：A D 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 5 并发控制

事务：由一系列操作组成，这些操作，要么全做，要么全不做，拥有四种特
性，详解如下：
（操作）原子性：要么全做，要么全不做。

（数据）一致性：事务发生后数据是一致的，例如银行转账，不会存在A账户转
出，但是B账户没收到的情况。

（执行）隔离性：任一事务的更新操作直到其成功提交的整个过程对其他事务
都是不可见的，不同事务之间是隔离的，互不干涉。

（改变）持续性：事务操作的结果是持续性的。

事务是并发控制的前提条件，并发控制就是控制不同的事务并发执行，提高
系统效率，但是并发控制中存在下面三个问题：

5 并发控制

丢失更新：事务1对数据A进行了修改并写回，事务2也对A进行了修改并写回，
此时事务2写回的数据会覆盖事务1写回的数据，就丢失了事务1对A的更新。即
对数据A的更新会被覆盖。
不可重复读：事务2读A，而后事务1对数据A进行了修改并写回，此时若事务2
再读A，发现数据不对。即一个事务重复读A两次，会发现数据A有误。
读脏数据：事务1对数据A进行了修改后，事务2读数据A，而后事务1回滚，数
据A恢复了原来的值，那么事务2对数据A做的事是无效的，读到了脏数据。

6 封锁协议

X锁是排它锁（写锁）。若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T读取和修改
A，其他事务都不能再对A加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。
 S锁是共享锁（读锁）。若事务T对数据对象A加上S锁，则只允许T读取A，但
不能修改A，其他事务只能再对A加S锁（也即能读不能修改），直到T释放A上的
S锁。

共分为三级封锁协议，如下：
一级封锁协议：事务在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束才释放。
可解决丢失更新问题。

6 封锁协议

二级封锁协议：一级封锁协议的基础上加上事务T在读数据R之前必须先对其
加S锁，读完后即可释放S锁。
可解决丢失更新、读脏数据问题。

6 封锁协议

三级封锁协议：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前先对其加S锁，直到
事务结束才释放。
可解决丢失更新、读脏数据、数据重复读问题。

 考试真题

“当多个事务并发执行时，任一事务的更新操作直到其成功提交的整个过程对其他事务都是不可 见的”，这一性质通常被称为事务的 () 。 A．原子性 B．一致性 C．隔离性 D．持久性 点击此处添加标 答案：C 点击此处添加标题 题 若事务T1 对数据D1 加了共享锁，事务T2 、T3 分别对数据D2 、D3 加了排它锁，则事务T1 对数据 () ;事务T2 对数据() 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 A. D2 、D3 加排它锁都成功 B. D2 、D3 加共享锁都成功 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

C. D2 加共享锁成功，D3 加排它锁失败 D. D2 、D3 加排它锁和共享锁都失败 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” A. D1 、D3 加共享锁都失败 B. D1、D3 加共享锁都成功 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 C. D1 加共享锁成功，D3 如排它锁失败 D. D1 加排它锁成功，D3 加共享锁失败 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：D C 1 数据库安全 1 数据库安全

静态转储：即冷备份，指在转储期间不允许对数据库进行任何存取、修改操作；
优点是非常快速的备份方法、容易归档（直接物理复制操作）；
缺点是只能提供到某一时间点上的恢复，不能做其他工作，不能按表或按用户恢
复。

动态转储：即热备份，在转储期间允许对数据库进行存取、修改操作，因此，
转储和用户事务可并发执行；
优点是可在表空间或数据库文件级备份，数据库扔可使用，可达到秒级恢复；
缺点是不能出错，否则后果严重，若热备份不成功，所得结果几乎全部无效。

完全备份：备份所有数据。
差量备份：仅备份上一次完全备份之后变化的数据。
增量备份：备份上一次备份之后变化的数据。

日志文件：在事务处理过程中，DBMS把事务开始、事务结束以及对数据库的插
入、删除和修改的每一次操作写入日志文件。一旦发生故障，DBMS的恢复子系统
利用日志文件撤销事务对数据库的改变，回退到事务的初始状态。

2.分布式数据库

       局部数据库位于不同的物理位置，使用一个全局DBMS将所
       有局部数据库联网管理，这就是分布式数据库。
                点击此处添加标
       分片模式
                题击此处添加标题
                点
       水平分片：将表中水平的记录分别存放在不同的地方。
       垂直分片：将表中的垂直的列值分别存放在不同的地方。
                   标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
       分布透明性   部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
       分片透明性：用户或应用程序不需要知道逻辑上访问的表具
                行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
       体是如何分块存储的。
                面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
       位置透明性：应用程序不关心数据存储物理位置的改变。
                建议正文12号字，1.3倍字间距。
       逻辑透明性：用户或应用程序无需知道局部使用的是哪种数
       据模型。
       复制透明性：用户或应用程序不关心复制的数据从何而来。

3.数据仓库技术 数据仓库是一个面向主题的、集成的、非易失的、且随时间变化的数据集合，用于支 持管理决策。

面向主题：按照一定的主题域进行组织的。
集成的：数据仓库中的数据是在对原有分散的数据库数据抽取、清理的基础上经过系统加工、汇
总和整理得到的，必须消除源数据中的不一致性，以保证数据仓库内的信息是关于整个企业的一
致的全局信息。
相对稳定的：数据仓库的数据主要供企业决策分析之用，所涉及的数据操作主要是数据查询，一
旦某个数据进入数据仓库以后，一般情况下将被长期保留，也就是数据仓库中一般有大量的查询
操作，但修改和删除操作很少，通常只需要定期的加载、刷新。
反映历史变化：数据仓库中的数据通常包含历史信息，系统记录了企业从过去某一时点(如开始
应用数据仓库的时点)到目前的各个阶段的信息，通过这些信息，可以对企业的发展历程和未来
趋势做出定量分析和预测。

 3 数据仓库技术 BI系统主要包括数据预处理、建立数据仓库、数据分析和数据 展现四个主要阶段。

     • 数据预处理是整合企业原始数据的第一步，它包括数据的抽取
      （Extraction）、转换（Transformation）和加载（Load）三个过程（ETL过

商业 程）； 智能 • 建立数据仓库则是处理海量数据的基础；

     • 数据分析是体现系统智能的关键，一般采用联机分析处理（OLAP）和数据挖
      掘两大技术。联机分析处理不仅进行数据汇总/聚集，同时还提供切片、切块、
      下钻、上卷和旋转等数据分析功能，用户可以方便地对海量数据进行多维分
      析。数据挖掘的目标则是挖掘数据背后隐藏的知识，通过关联分析、聚类和
      分类等方法建立分析模型，预测企业未来发展趋势和将要面临的问题；

     • 在海量数据和分析手段增多的情况下，数据展现则主要保障系统分析结果的
      可视化。

4 反规范化技术

反规范化技术：规范化设计后，数据库设计者希望牺牲部分规范化来提高性能。

采用反规范化技术的益处：降低连接操作的需求、降低外码和索引的数目，还
可能减少表的数目，能够提高查询效率。
可能带来的问题：数据的重复存储，浪费了磁盘空间；可能出现数据的完整性
问题，为了保障数据 的一致性，增加了数据维护的复杂性，会降低修改速度。

具体方法：
（1）增加冗余列：在多个表中保留相同的列，通过增加数据冗余减少或避免查询
时的连接操作。
（2）增加派生列：在表中增加可以由本表或其它表中数据计算生成的列，减少查
询时的连接操作并避免计算或使用集合函数。
（3）重新组表：如果许多用户需要查看两个表连接出来的结果数据，则把这两个
表重新组成一个表来减少连接而提高性能。
（4）水平分割表：根据一列或多列数据的值，把数据放到多个独立的表中，主要
用于表数据规模很大、表中数据相对独立或数据需要存放到多个介质上时使用。
（5）垂直分割表：对表进行分割，将主键与部分列放到一个表中，主键与其它列
放到另一个表中， 在查询时减少I/O次数。

 考试真题

为了保证数据库中数据的安全可靠和正确有效，系统在进行事务处理时，对数据的插入、删除或 修改的全部有关内容先写入()；当系统正常运行时，按一定的时间间隔，把数据库缓冲区内容写 入（）；当发生故障时，根据现场数据内容及相关文件来恢复系统的状态。点击此处添加标 A．索引文件 B．数据文件 C．日志文件 D．数据字典 A．索引文件 B．数据文件 C．日志文件 D．数据字典 题 点击此处添加标题

答案：C B 解析：在数据库中引入了日志文件，记录系统进行事务处理时的一切操作，但只记录操作内容， 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 数据是存放在数据文件中，恢复现场时，依据日志文件可知有哪些操作，依据数据文件可知操作 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 的数据是哪些。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 数据仓库中数据（ ）的特点是指数据一旦进入数据仓库后，将被长期保留并定期加载和刷新， 建议正文12号字，1.3倍字间距。

可以进行各种查询操作，但很少对数据进行修改和删除操作。 A.面向主题 B.集成性 C.相对稳定性 D.反映历史变化 答案：C 6 SQL语言

数据库查询select…from…where；
分组查询group by，分组时要注意select后的列名要适应分组，having为分组查
询附加条件： select sno,avg(score) from student group by sno having(avg(score)>60)
更名运算as： select sno as “学 号” from t1
字符串匹配like，%匹配多个字符串，_匹配任意一个字符串： select * from t1
where sname like 'a_'
数据库插入insert into…values()： insert into t1 values('a',66)
数据库删除delete from…where： delete t1 where sno=4
数据库修改update…set…where： update t1 set sname='aa' where sno=3
排序order by，默认为升序，降序要加关键字DESC： select * from t1 order by
sno desc

 考试真题 某销售公司数据库的零件关系P(零件号，零件名称，供应商，供应商所在地，库存量)，函数依赖集F={零件号→零 件名称，(零件号，供应商)→库存量，供应商→供应商所在地}。零件关系P属于__54___。 查询各种零件的平均库存量、最多库存量与最少库存量之间差值的SOL语句如下： SELECT 零件号, 55 FROM P 点击此处添加标 _56; 54、A．1NF B．2NF C．3NF 题点击此处添加标题 D．4NF 55、A．AVG(库存量)AS平均库存量，MAX(库存量)—MIN(库存量)AS差值 B．平均库存量AS AVG(库存量)，差值AS MAX(库存量)—MIN(库存量) 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 C．AVG库存量AS平均库存量，MAX库存量—MIN库存量AS差值 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 D．平均库存量AS AVG库存量，差值AS MAX库存量—MIN库存量 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 56、A．ORDER BY 供应商 B．ORDER BY 零件号 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” C．GROUP BY 供应商 D．GROUP BY 零件号 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

答案：A A D 建议正文12号字，1.3倍字间距。

解析：依题意，基于函数依赖集F，零件P关系中的(零件号，供应商)可决定零件P关系的所有属性，因此零件P关系 的主键为(零件号，供应商)。又因为“(零件号，供应商)→零件名称”，而“零件号→零件名称”、“供应商→供应 商所在地”，由此可知零件名称和供应商所在地都部分依赖于码，所以关系模式P∈1NF。 查询各种零件的平均库存量、最多库存量与最少库存量之间差值时，首先需要在结果列中的第一空缺处填入 “AVG(库存量)AS平均库存量，MAX(库存量)—MIN(库存量)AS差值”。其次必须用分组语句按零件号分组，因第二 空缺处应填入“GROUP BY零件号”。  新型数据库

数据库分类比较 关系型数据库：关系数据库，是建立在关系模型基础上的数据库，借助集合代数等数学概念和 点击此处添加标 方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表 题 示。简单说，关系型数据库是由多张能互相联接的二维行列表格组成的数据库。 点击此处添加标题

NoSQL：泛指非关系型的数据库。随着互联网的兴起，传统的关系数据库在应付超大规模和高 并发的纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题，包括超大规模数据的存储。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

内存数据库：将数据库整体存储在内存中，提高性能。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  新型数据库

缓存技术  MemCache: Memcache是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数 据库负载。Memcache通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，它能够用来存储各种格式的数 据，包括图像、规频、文件以及数据库检索的结果等。 点击此处添加标 题 点 击此处添加标题  Redis: Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、 Key-Value数据库，并提供多种语言的API。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

 Redis与Memcache的差异 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 1、Redis和Memcache都是将数据存放在内存中，都是内存数据库。他们都支持key-value数据类型。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 同时Memcache还可用于缓存其他东西，例如图片、现频等等，Redis还支持list、set、hash等数 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 据结构的存储。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

2、在Redis中，并不是所有的数据都一直存储在内存中的。这是和Memcache相比一个最大的区别。 当物理内存用完时，Redis可以将一些很久没用到的value交换到磁盘。 5、Redis在很多方面支持数据库的特性，可以这样说他就是一个数据库系统，而Memcache只是简 单地K/V缓存。  架构数据库案例真题

阅读以下关于分布式数据库缓存设计的叙述，在答题纸上回答问题 1 至问题 3. 【说明】 点击此处添加标 某企业是为城市高端用户提供高品质蔬菜生鲜服务的初创企业，创业初期为快速开展业 题 务，该企业采用轻量型的开发架构（脚本语言+关系型数据库）研制了一套业务系统。业务开展后 点击此处添加标题 受到用户普遍欢迎，用户数和业务数量迅速增长，原有的数据库服务器已不能满足高度并发的业 务要求。为此，该企业成立了专门的研发团队来解决该问题。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 张工建议重新开发整个系统， 采用新的服务器和数据架构，解决当前问题的同时为日后 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 的扩展提供支持。但是，李工认为张工的方案开发周期过长，投入过大，当前应该在改动尽量小 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 的前提下解决该问题。李工认为访问量很大的只是部分数据，建议采用缓存工具 MemCache 来减 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 轻数据库服务器的压力，这样开发量小，开发周期短，比较适合初创公司，同时将来也可以通过 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 集群进行扩展。然而，刘工又认为李工的方案中存在数据可靠性和一致性问题，在宕机时容易丢 失交易数据，建议采用 Redis 来解决问题。在经过充分讨论，该公司最终决定采用刘工的方案。  架构数据库案例真题

【问题 1】 （9 分） 在李工和刘工的方案中，均采用分布式数据库缓存技术来解决问题。请说明分布式数据库缓存的 基本概念。 点击此处添加标 表 4-1 中对 MemCache 和 Redis 两种工具的优缺点进行了比较，请补充完善表 4-1 中的空（1）~ （6）。表 4-1 MemCache 与 Redis 能力比较 题 点击此处添加标题

                                标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                                部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                                行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                                都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                                面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

【问题 2】 （8 分） 建议正文12号字，1.3倍字间距。

刘工认为李工的方案存在数据可靠性和一致性的问题，请说明原因。 为避免数据可靠性和一致性的问题，刘工的方案采用 Redis 作为数据库缓存，请说明基本的Redis 与原有关系数据库的数据同步方案。

【问题 3】 （8 分）请给出 Redis 分布式存储的 2 种常见方案和Redis 集群切片的几种常见方式。  架构数据库案例真题

答案： 【问题1】 （1）key/value，list，set，hash，sorted （2）不支持（3）不支持（4）不支持（5）有（6）不支持 点击此处添加标 【问题2】 题 点击此处添加标题 （1）Memcache没有持久化功能，所以掉电数据会全部丢失，而且无法直接恢复，这存在可靠性 问题。 （2）Memcache不支持事务，所以操作过程中可能产生数据的不一致性。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 同步方案：读取数据时，先读取Redis中的数据，如果Redis没有，则从原数据库中读取，并同步更 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 新Redis中的数据，写回时，写入到原数据库中，并同步更新至Redis中。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 【问题3】 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 Redis分布式存储的2种常见方案： 建议正文12号字，1.3倍字间距。

1.主从 2.Cluster Redis集群切片的常见方式： 1.客户端切片，即在客户端就通过key的hash值对应到不同的服务器。 2.对数据根据key散列到不同的slot上，不同的slot对应到不同服务器。  嵌入式技术

        嵌入式软件

嵌入式微处理器 嵌入式系统 体系结构 嵌入式实时操作 微处理器分类 系统 多核处理器 嵌入式软件设计 软件开发工具 1 嵌入式微处理体系结构

冯诺依曼结构
传统计算机采用冯•诺依曼（Von Neumann）结构，也称普林斯顿结构，
是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。




冯•诺依曼结构的计算机程序和数据共用一个存储空间，程序指令存储
地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置。
采用单一的地址及数据总线，程序指令和数据的宽度相同。
处理器执行指令时，先从储存器中取出指令解码，再取操作数执行运
算，即使单条指令也要耗费儿个甚至几十个周期，在高速运算时，在传
输通道上会出现瓶颈效应。

1 嵌入式微处理体系结构

哈佛结构
哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不
同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，
每个存储器独立编址、独立访问。




与两个存储器相对应的是系统中的两套独立的地址总线和数据总线。
这种分离的程序总线和数据总线可允许在一个机器周期内同时获取指
令字（来自程序存储器）和操作数（来自数据存储器），从而提高了执
行速度，使数据的吞吐率提高了1倍。

2 微处理器分类

根据嵌入式微处理器的字长宽度，可分为4 位、8 位、16 位、32 位和64 位。
一般把16 位及以下的称为嵌入式微控制器（Embedded Micro Controller)，32 位
及以上的称为嵌入式微处理器。

如果按系统集成度划分，可分为两类：一种是微处理器内部仅包含单纯的中
央处理器单元，称为一般用途型微处理器：另一种则是将CPU、ROM、RAM 及
I/0 等部件集成到同一个芯片上，称为单芯片微控制器（Single Chip
Microcontroller）。

如果根据用途分类，一般分为嵌入式微控制器MCU、嵌入式微处理器MPU、
嵌入式数字信号处理器DSP、嵌入式片上系统SOC等。

嵌入式微控制器MCU的典型代表是单片机，其片上外设资源比较丰富，适合
于控制。MCU芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数
器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等
各种必要功能和外设。和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，
体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高，其片上外设资源一般较
丰富，适合于控制，是嵌入式系统工业的主流。

2 微处理器分类

嵌入式微处理器MPU由通用计算机中的CPU演变而来。它的特征是具有32位
以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但与计算机处理器
不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，
去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊
要求。与工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、
可靠性高的优点。目前常见的有ARM、MIPS、POWER PC等。

嵌入式数字信号处理器DSP是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结
构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令的执行速度。
采用哈佛结构，流水线处理，其处理速度比最快的CPU还快10-50倍。在数字滤
波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。

嵌入式片上系统SOC，是追求产品系统最大包容的集成器件。SoC最大的特
点是成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块。
是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。

3 多核处理器

多核指多个微处理器内核，是将两个或更多的微处理器封装在一起，集成在一个电路
中。多核处理器是单枚芯片，能够直接插入单一的处理器插槽中。多核与多CPU相比，
很好的降低了计算机系统的功耗和体积。在多核技术中，由操作系统软件进行调度，多
进程，多线程并发都可以。

2个或多个内核工作协调实现方式：
对称多处理技术SMP：将2颗完全一样的处理器封装在一个芯片内，达到双倍或接近双
倍的处理性能，节省运算资源。
非对称处理技术AMP：2个处理内核彼此不同，各自处理和执行特定的功能，在软件
的协调下分担不同的计算任务。

多核CPU的调度
多核CPU环境下进程的调度算法一般有全局队列调度和局部队列调度两种.
全局队列调度是指操作系统维护一个全局的任务等待队列，当系统中有一个CPU空闲时，
操作系统就从全局任务等待队列中选取就绪任务开始执行，CPU核心利用率高。
局部队列调度是操作系统为每个CPU内核维护一个局部的任务等待队列，当系统中有
一个CPU内核空闲时，就从该核心的任务等待队列中选取适当的任务执行，优点是无需
在多个CPU之间切换。

1 嵌入式软件

嵌入式软件是指应用在嵌入式计算机系统当中的各种软件，除了具有通用软
件的一般特性，还具有一些与嵌入式系统相关的特点，包括：规模较小、开发
难度大、实时性和可靠性要求高、要求固化存储。

嵌入式软件分类
系统软件：控制和管理嵌入式系统资源，为嵌入式应用提供支持的各种软件，
如设备驱动程序、嵌入式操作系统、嵌入式中间件等。
应用软件：嵌入式系统中的上层软件，定义了嵌入式设备的主要功能和用途，
并负责与用户交互，一般面向特定的应用领域，如飞行控制软件、手机软件、
地图等。
支撑软件：辅助软件开发的工具软件，如系统分析设计工具、在线仿真工具、
交叉编译器等。

1 嵌入式软件

板级支持包（BSP）是介于主板硬件和操作系统中驱动层程序之间的一层，一
般认为它属于操作系统一部分，主要是实现对操作系统的支持，为上层的驱动
程序提供访问硬件设备寄存器的函数包，使之能够更好的运行于硬件主板。
具体功能包括：
1.单板硬件初始化，主要是CPU的初始化，为整个软件系统提供底层硬件支持
2.为操作系统提供设备驱动程序和系统中断服务程序
3.定制操作系统的功能，为软件系统提供一个实时多任务的运行环境
4.初始化操作系统，为操作系统的正常运行做好准备。

主要具有以下两个特点。
①硬件相关性，因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性，而作为上层
软件与硬件平台之间 的接口，BSP需为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。
②操作系统相关性，不同的操作系统具有各自的软件层次结构，因此不同操作
系统具有特定的硬件 接口形式。

一般来说，BSP主要包括两个方面的内容：引导加载程序BootLoader和设备驱
动程序。

1 嵌入式软件

BootLoader是嵌入式系统加电后运行的第一段软件代码，是在操作系统内核运
行之前运行的一小段程序，通过这段程序，可以初始化硬件设备、建立内存空
间的映射图，从而将系统的软硬件环境设置到一个合适的状态，以便为最终调
用操作系统内核做好准备。一般包括以下功能：
片级初始化：主要完成微处理器的初始化，包括设置微处理器的核心寄存器
和控制寄存器、微处理器的核心工作模式及其局部总线模式等。片级初始化把
微处理器从上电时的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。这是一个纯
硬件的初始化过程。

板级初始化：通过正确地设置各种寄存器的内容来完成微处理器以外的其他
硬件设备的初始化。例如，初始化LED显示设备、初始化定时器、设置中断控制
寄存器、初始化串口通信、初始化内存控制器、建立内存空间的地址映射等。
在此过程中，除了要设置各种硬件寄存器以外，还要设置某些软件的数据结构
和参数。因此，这是一个同时包含有软件和硬件在内的初始化过程。

加载内核（系统级初始化）：将操作系统和应用程序的映像从Flash存储器复
制到系统的内存当中，然后跳转到系统内核的第一条指令处继续执行。

 嵌入式系统

嵌入式系统的组成：一般嵌入式系统由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统、支撑软件 以及应用软件组成。 点击此处添加标题 （1）嵌入式处理器。由于嵌入式系统一般是在恶劣的环境条件下工作，与一般处理器相比，嵌入式 处理器应可抵抗恶劣环境的影响，比如高温、寒冷、电磁、加速度等环境因素。为适应恶劣环境，嵌 点击此处添加标题 入式处理器芯片除满足低功耗、体积小等需求外，根据不同环境需求，其工艺可分为民用、工业和军 用等三个档次。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （2）相关支撑硬件。相关支撑硬件是指除嵌入式处理器以外的构成系统的其他硬件，包括存储器、 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 定时器、总线、IO 接口以及相关专用硬件。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （3）嵌入式操作系统。嵌入式操作系统是指运行在嵌入式系统中的基础软件，主要用于管理计算机 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

资源和应用软件。与通用操作系统不同，嵌入式操作系统应具备实时性、可剪裁性和安全性等特征。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

（4）支撑软件。支撑软件是指为应用软件开发与运行提供公共服务、软件开发、调试能力的软件， 支撑软件的公共服务通常运行在操作系统之上，以库的方式被应用软件所引用。 （5）应用软件。应用软件是指为完成嵌入式系统的某一特定目标所开发的软件。  嵌入式系统 嵌入式系统应具备以下特性： （1）专用性强。嵌入式系统面向特定应用需求，能够把通用CPU 中许多由板卡完成的任务集成在芯片内 部，从而有利于嵌入式系统的小型化。

                             点击此处添加标题

（2）技术融合。嵌入式系统将先进的计算机技术、通信技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体 应用相结合，是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 点击此处添加标题 （3）软硬一体软件为主。软件是嵌入式系统的主体，有IP 核。嵌入式系统的硬件和软件都可以高效地设 计，量体裁衣，去除冗余，可以在同样的硅片面积上实现更高的性能。 （4）比通用计算机资源少。由于嵌入式系统通常只完成少数几个任务。设计时考虑到其经济性，不能使 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

用通用CPU，这就意味着管理的资源少，成本低，结构更简单。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （5）程序代码固化在非易失存储器中。为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存在磁盘中。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

（6）需专门开发工具和环境。嵌入式系统本身不具备开发能力，即使设计完成以后，用户通常也不能对 其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

（7）体积小、价格低、工艺先进、性能价格比高、系统配置要求低、实时性强。 （8）对安全性和可靠性的要求高。  嵌入式系统 嵌入式系统分类 根据不同用途可将嵌入式系统划分为嵌入式实时系统和嵌入式非实时系统两种，而实时系统又可分为强 实时系统和弱实时系统。如果从安全性要求看，嵌入式系统还可分为安全攸关系统和非安全攸关系统。 点击此处添加标题 嵌入式系统分为硬件层、抽象层、操作系统层、中间件层和应用层等5 层。 点击此处添加标题 （1）硬件层。硬件层主要是为嵌入式系统提供运行支撑的硬件环境，其核心是微处理器、存储器（ROM、 SDRAM、Flash 等）、I/0 接口（A/D、D/A、I/0 等）和通用设备以及总线、电源、时钟等。 （2）抽象层。在硬件层和软件层之间为抽象层，主要实现对硬件层的硬件进行抽象，为上层应用（操作 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 系统〉提供虚拟的硬件资源：板级支持包(BSP)是一种硬件驱动软件，它是面向硬件层的硬件芯片或电路 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 进行驱动，为上层操作系统提供对硬件进行管理的支持。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （3）操作系统层。操作系统层主要由嵌入式操作系统、文件系统、图形用户接口、网络系统和通用组件 建议正文12号字，1.3倍字间距。

等可配置模块组成。 （4）中间件层。中间件层一般位于操作系统之上，管理计算机资源和网络通信，中间件层是连接两个独 立应用的桥梁。 （5）应用层。应用层是指嵌入式系统的具体应用，主要包括不同的应用软件。 2 嵌入式系统

嵌入式数据库系统EDBMS

1. 使用环境的特点：
（1）设备随时移动性。嵌入式数据库主要用在移动信息设备上，设备的位置经
常随使用者一起移动。
（2）网络频繁断接。移动设备或移动终端在使用的过程中，位置经常发生变化，
同时也受到使用方式、电源、无线通信和网络条件等因素的影响。所以，一般
并不持续保持网络连接，而是经常主动或被动地间歇性断接和连接。
（3）网络条件多样化。由于移动信息设备位置的经常变化，导致它们与数据库
服务器在不同的时间可能通过不同的网络系统连接，这些网络在带宽、通信代
价、网络延迟和QoS 等方面可能有所差异。
（4）通信能力不对称。由于受到移动设备资的源限制，移动设备与服务器之间
的网络通信能力是非对称的。移动设备的发送能力都非常有限，使得数据库服
务器到移动设备的下行通信带宽和移动设备到数据库服务器之间的上行带宽相
差很大。

2 嵌入式系统

2. 系统组成
一个完整的EDBMS 由若干子系统组成，包括主数据库、同步服务器、嵌入式数
据库和连接网络等几个子系统：
嵌入式移动数据库在实际应用中必须解决好数据的一致性（复制性）、高效的
事务处理和数据的安全性等关键问题。

2 嵌入式系统

嵌入式操作系统EOS
与通用操作系统相比，EOS 主要有以下特点：
（1）微型化。EOS 的运行平台不是通用计算机，而是嵌入式系统。这类系统一
般没有大容量的内存，几乎没有外存，因此，EOS 必须做得小巧，以占用尽量少
的系统资源。
（2）代码质量高。在大多数嵌入式应用中，存储空间依然是宝贵的资源，这就
要求程序代码的质量要高，代码要尽量精简。
（3）专业化。嵌入式系统的硬件平台多种多样，处理器的更新速度快，每种处
理器都是针对不同的应用领域而专门设计的。因此，EOS 要有很好适应性和移植
性，还要支持多种开发平台。
（4）实时性强。嵌入式系统广泛应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信
息处理等要求实时响应的场合，因此，实时性成为EOS 的又一特点。
（5）可裁减和可配置。应用的多样性要求EOS 具有较强的适应能力，能够根据
应用的特点和具体要求进行灵活配置和合理裁减，以适应微型化和专业化的要
求。

3 嵌入式实时操作系统

嵌入式实时系统是一种完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计
算机系统。在嵌入式实时系统中，要求系统在投入运行前即具有确定性和可预
测性。
可预测性是指系统在运行之前，其功能、响应特性和执行结果是可预测的；
确定性是指系统在给定的初始状态和输入条件下，在确定的时间内给出确定
的结果。

实时操作系统(RTOS)的特点
当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结
果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制
所有实时任务协调一致运行。
因而，提供及时响应和高可靠性是其主要特点。

实时操作系统有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成
操作，这是在操作系统设计时保证的；软实时则只要按照任务的优先级，尽可
能快地完成操作即可。

 考试真题

以下关于RTOS （实时操作系统）的叙述中，不正确的是（ ）。 A．RTOS不能针对硬件变化进行结构与功能上的配置及裁剪 B.RTOS可以根据应用环境的要求对内核进行裁剪和重配 点击此处添加标题 C.RTOS的首要任务是调度一切可利用的资源来完成实时控制任务 点击此处添加标题 D.RTOS实质上就是一个计算机资源管理程序，需要及时响应实时事件和中断 答案：A 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 以下描述中，（ ）不是嵌入式操作系统的特点。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 A．面向应用，可以进行裁剪和移植 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” B.用于特定领域，不需要支持多任务 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 C.可靠性高，无需人工干预独立运行，并处理各类事件和故障 建议正文12号字，1.3倍字间距。 D.要求编码体积小，能够在嵌入式系统的有效存储空间内运行 答案：B 1 嵌入式软件设计

一个典型的交叉平台开发环境，包含三个高度集成的部分：
（1）运行在宿主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用程序。
（2）运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统。
（3）连接宿主机和目标机的多种通信方式，例如，以太网、USB、串口等。

1 嵌入式软件设计

交叉编译：嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在
一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。编译的最主要的工作就在将
程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码，由于不同的体系结构有不同
的指令系统。因此，不同的CPU需要有相应的编译器，而交叉编译就如同翻译一
样，把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。
嵌入式系统的开发需要借助宿主机（通用计算机）来编译出目标机的可执行代
码。

交叉调试：嵌入式软件经过编译和链接后即进入调试阶段，调试是软件开发
过程中必不可少的一个环节，嵌入式软件开发过程中的交叉调试与通用软件开
发过程中的调试方式有很大的差别。
在嵌入式软件开发中，调试时采用的是在宿主机和目标机之间进行的交叉调试，
调试器仍然运行在宿主机的通用操作系统之上，但被调试的进程却是运行在基
于特定硬件平台的嵌入式操作系统中，调试器和被调试进程通过串口或者网络
进行通信，调试器可以控制、访问被调试进程，读取被调试进程的当前状态，
并能够改变被调试进程的运行状态。

2 软件开发工具

嵌入式软件的开发可以分为几个阶段：编码、交叉编译、交叉调试。
编辑器：用于编写嵌入式源代码程序，从理论上来说，任何一个文本编辑器
都可以用来编写源代码。各种集成开发环境会提供功能强大的编辑器，如VS系
列、eclipse、keil、CSS等。常见的独立编辑器：UE、Source Insight、vim等。

编译器gcc：编译阶段的工作是用交叉编译工具处理源代码，生成可执行的目
标文件，在嵌入式系统中，由于宿主机和目标机系统不一样，需要使用交叉编
译，GNU C/C++（gcc）是目前常用的一种交叉编译器，支持非常多的宿主机/目
标机组合。

调试器gdb
在开发嵌入式软件时，交叉调试是必不可少的一步。嵌入式软件调试特点：
调试器运行在宿主机上，被调试程序运行在目标机上。
调试器通过某种通信方式与目标机建立联系，如串口、并口、网络、JTAG等。
在目标机上一般有调试器的某种代理，能配合调试器一起完成对目标机上运行
程序的调试，可以是软件或支持调试的硬件。
gdb是GNU开源组织发布的一个强大的程序调试工具。

计算机网络

网络功能和分类 OSI七层模型 TCP/IP协议 传输介质 通信方式和交换方式 IP地址 IPv6 网络规划和设计 网络存储技术 其他考点补充  网络功能和分类

计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物，它实现了远程通信、远程信息处理和资源共享。 计算机网络的功能：数据通信、资源共享、管理集中化、实现分布式处理、负载均衡。 网络性能指标：速率、带宽（频带宽度或传送线路速率）、吞吐量、时延、往返时间、利用率。 网络非性能指标：费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性、可升级性、易管理性和可维护性。

计算机网络按分布范围和拓扑结构划分如下图所示：  网络功能和分类

总线型（利用率低、干扰大、价格低）、星型（交换机形成的局域网、中央单元负荷大）、环型 （流动方向固定、效率低扩充难）、树型（总线型的扩充、分级结构）、分布式（任意节点连接、 管理难成本高）  OSI七层模型 层 功能 单位 协议 设备 1.物理层 在链路上透明地传输位。需要完成的工作包括线路配置、确 比特 EIA/TIA RS-232、RS-449、 中继器、 定数据传输模式、确定信号形式、对信号进行编码、连接传 V.35、RJ-45、FDDI 集线器 输介质。为此定义了建立、维护和拆除物理链路所具备的机 械特性、电气特性、功能特性以及规程特性。 2.数据链 把不可靠的信道变为可靠的信道。为此将比特组成帧，在链 帧 SDLC、HDLC、LAPB、PPP、 交换器、 路层 路上提供点到点的帧传输，并进行差错控制、流量控制等。 STP、帧中继等、IEEE802、 网桥 ATM 3.网络层 在源节点-目的节点之间进行路由选择、拥塞控制、顺序控 IP分组 IP、ICMP、IGMP、ARP、 路由器 制、传送包，保证报文的正确性。网络层控制着通信子网的 RARP 运行，因而它又称为通信子网层。 4.传输层 提供端-端间可靠的、透明的数据传输，保证报文顺序的正 报文段 TCP、UDP 网关 确性、数据的完整性。

5.会话层 建立通信进程的逻辑名字与物理名字之间的联系，提供进程 RPC、SQL、NFS 网关 之间建立、管理和终止会话的方法，处理同步与恢复问题。 6.表示层 实现数据转换（包括格式转换、压缩、加密等），提供标准 JPEG、ASCII、GIF、MPEG、 网关 的应用接口、公用的通信服务、公共数据表示方法。 DES 7.应用层 对用户不透明的提供各种服务，如E-mail。 数据 Telnet、FTP、HTTP、SMTP、网关 POP3、DNS、DHCP等  局域网和广域网协议 以太网是一种计算机局域网组网技术。 以太网规范IEEE 802.3 是重要的局域网协议，包括： IEEE 802.3 标准以太网 1OMb/s 传输介质为细同轴电缆 IEEE 802.3u 快速以太网 1OOMb/s 双绞线 IEEE 802.3z 千兆以太网 1OOOMb/s 光纤或双绞线 IEEE 802.3ae 万兆以太网 10Gb/s 光纤

上图依次为：目的MAC地址、源MAC地址、长度/类型、数据填充、校验。 最小帧长：64字节。

无线局域网WLAN技术标准：IEEE 802.11 在WLAN 中，通常使用的拓扑结构主要有3 种形式：点对点型、HUB 型和全分布型。

广域网相关技术：同步光网络（SONET，利用光纤进行数字化信息通信）、数字数据网（DDN，利 用数字信道提供半永久性连接电路以传输数据）、帧中继（FR，数据包交换技术）、异步传输技 术（ATM，以信元为基础的面向连接的一种分组交换和复用技术）。  TCP/IP协议

网络协议三要素：语法、语义、时序。其中语法部分规定传输数据的格式，语义部分规定所要完 成的功能，时序部分规定执行各种操作的条件、顺序关系等。  TCP/IP协议

协议端口号对照表  考试真题

在 OSI 参考模型中能实现路由选择、拥塞控制与互连功能的层是（）。 A.传输层 B.应用层 C.网络层 D.物理层 答案：C

在TCP/IP体系结构中，将IP地址转化为MAC地址的协议是( ) 。 A． RARP B. ARP C. ICMP D. TCP 答案：B 解析：网络层协议ARP，地址转换协议，将网络层的IP地址转换为物理MAC地址。

下列网络互连设备中,属于物理层的是()。 A.交换机 B.中继器 C.路由器 D.网桥 答案：B  交换技术 数据在网络中转发通常离不开交换机。人们日常使用的计算机通常就是通过交换机接入网络的。 交换机功能包括： 集线功能。提供大量可供线缆连接的端口达到部署星状拓扑网络的目的。 中继功能。在转发帧时重新产生不失真的电信号。 桥接功能。在内置的端口上使用相同的转发和过滤逻辑。 隔离冲突域功能。将部署好的局域网分为多个冲突域，而每个冲突域都有自己独立的带宽，以提 高交换机整体宽带利用效率。

交换机需要实现的功能如下所述。 （1）转发路径学习。根据收到数据帧中的源MAC 地址建立该地址同交换机端口的映射，写入MAC 地址表中。 （2）数据转发。如果交换机根据数据帧中的目的MAC 地址在建立好的MAC 地址表中查询到了， 就向对应端口进行转发。 （3）数据泛洪。如果数据帧中的目的MAC 地址不在MAC 地址表中，则向所有端口转发，也就是 泛洪。广播帧和组播帧向所有端口（不包括源端口）进行转发。 （4）链路地址更新。MAC 地址表会每隔一定时间（如300s ）更新一次。  路由技术 路由功能由路由器来提供，具体包括： （1）异种网络互连，比如具有异种子网协议的网络互连： （2）子网协议转换，不同子网间包括局域网和广域网之间的协议转换： （3）数据路由，即将数据从一个网络依据路由规则转发到另一个网络： （4）速率适配，利用缓存和流控协议进行适配： （5）隔离网络，防止广播风暴，实现防火墙； （6）报文分片和重组，超过接口的MTU 报文被分片，到达目的地之后的报文被重组： （7）备份、流量控制，如主备线路的切换和复杂流量控制等。

路由器工作在OSI 七层协议中的第3 层，即网络层。其主要任务是接收来源于一个网络接口的 数据包，通常根据此数据包的目地址决定待转发的下一个地址（即下一跳地址）。路由器中维持 着数据转发所需的路由表，所有数据包的发送或转发都通过查找路由表来实现。这个路由表可以 静态配置，也可以通过动态路由协议自动生成。

一般来说，路由协议可分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）两类。

网络建设工程可分为网络规划、网络设计和网络实施三个环节。  IP地址表示

机器中存放的IP地址是32位的二进制代码，每隔8位插入一个空格，可提高可 读性，为了便于理解和设置，一般会采用点分十进制方法来表示：将32位二进 制代码每8位二进制转换成十进制，就变成了4个十进制数，而后在每个十进制 数间隔中插入. ，如下所示，最终为128.11.3.31：

因为每个十进制数都是由8个二进制数转换而来，因此每个十进制数的取值范 围为0-255（掌握二进制转十进制的快速计算方法，牢记2的幂指数值，实现快 速转换）。  IP地址表示

分类IP地址：IP地址分四段，每段八位，共32位二进制数组成。 在逻辑上，这32位IP地址分为网络号和主机号，依据网络号位数的不同，可以 将IP地址分为以下几类：  IP地址表示 无分类编址：即不按照A B C类规则，自动规定网络号，无分类编址格式为：IP地址/网络号，示例： 128.168.0.11/20表示的IP地址为128.168.0.11，其网络号占20位，因此主机号占32-20=12位，也可以 划分子网。

特殊IP地址 公有地址：通过它直接访问因特网。是全网唯一的IP地址。 私有地址：属于非注册地址，专门为组织机构内部使用，不能直接访问因特网，下表所示为私有地址范 围：

其他特殊地址如下表所示：  子网划分

子网划分：一般公司在申请网络时，会直接获得一个范围很大的网络，如一 个B类地址，因为主机数之间相差的太大了，不利于分配，我们一般采用子网划 分的方法来划分网络，即自定义网络号位数，就能自定义主机号位数，就能根 据主机个数来划分出最适合的方案，不会造成资源的浪费。 因此就有子网的概念，一般的IP地址按标准划分为A B C类后，可以进行再一 步的划分，将主机号拿出几位作为子网号，就可以划分出多个子网，此时IP地 址组成为：网络号+子网号+主机号。 网络号和子网号都为1，主机号都为0，这样的地址为子网掩码。 要注意的是：子网号可以为全0和全1，主机号不能为全0或全1，因此，主机 数需要-2，而子网数不用。

还可以聚合网络为超网，就是划分子网的逆过程，将网络号取出几位作为主 机号，此时，这个网络内的主机数量就变多了，成为一个更大的网络。  考试真题 • 把网络117.15.32.0/23划分为117.15.32.0/27，得到的子网是（）个，每个子网中可使用的主 机地址是（）个 • A. 4 B.8 C. 16 D.32 • A. 30 B.31 C. 32 D.34 • 答案：C A • 解析：可知网络号从23变为27，说明拿出了4位作为子网号，可以划分出2^4=16个子网，此时， 主机号是32-27=5位，共2^5-2=30个主机地址（主机地址不能为全0和全1）。

• 分配给某公司网络的地址块是220.17.192.0/20，该网络被划分为_____个C类子网，不属于该公 司网络的子网地址是_______。 • A．4 B. 8 C. 16 D. 32 • A．220.17.203.0 B．220.17.205.0 • C．220.17.207.0 D．220.17.213.0 • 答案：C D • 解析：共20位网络号，C类子网有24位网络号，因此可以从主机中取4位出来划分C类子网，共 2^4=16个C类子网，不属于该公司网络子网，也即看前20位网络号是否相同，将选项一一转化为 二进制即可。  IPv6 主要是为了解决IPv4地址数不够用的情况而提出的设计方案，IPv6具有以下特性：  IPv6地址长度为128位，地址空间增大了2^96倍； 灵活的IP报文头部格式，使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPv4中可变长度的选项字段。IPv6中 选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单撸过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；  IPv6简化了报文头部格式，加快报文转发，提高了吞吐量； 提高安全性，身份认证和隐私权是IPv6的关键特性； 支持更多的服务类型； 允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展。

 IPv4和IPv6的过渡期间，主要采用三种基本技术： （1）双协议栈：主机同时运行IPv4和IPv6两套协议栈，同时支持两套协议，一般来说IPv4和IPv6地址 之间存在某种转换关系，如IPv6的低32位可以直接转换为IPv4地址，实现互相通信。 （2）隧道技术：这种机制用来在IPv4网络之上建立一条能够传输IPv6数据报的隧道，例如可以将IPv6 数据报当做IPv4数据报的数据部分加以封装，只需要加一个IPv4的首部，就能在IPv4网络中传输IPv6报 文。 （3）翻译技术：利用一台专门的翻译设备（如转换网关），在纯IPv4和纯IPv6网络之间转换IP报头的 地址，同时根据协议不同对分组做相应的语义翻译，从而使纯IPv4和纯IPv6站点之间能够透明通信。  网络规划与设计

三层模型将网络划分为核心层、汇聚层和接入层，每一层都有着特定的作用。 核心层提供不同区域之间的最佳路由和髙速数据传送； 汇聚层将网络业务连接到接入层，并且实施与安全、流量、负载和路由相关的策略；

接入层为用户提供了在本地网段访问应用系统的能力，还要解决相邻用户之间的互访需要，接入层要 负责一些用户信息（例如用户IP地址、MAC地址和访问 日志等）的收集工作和用户管理功能（包括认证 和计费等）。  网络规划与设计

建筑物综合布线系统PDS： （1）工作区子系统：实现工作区终端设备到水平子系 统的信息插座之间的互联。 （2）水平布线子系统：实现信息插座和管理子系统之 间的连接。 （3）设备间子系统：实现中央主配线架与各种不同设 备之间的连接。 （4）垂直干线子系统：实现各楼层设备间子系统之间 的互连。 （5）管理子系统：连接各楼层水平布线子系统和垂直 干缆线，负责连接控制其他子系统为连接其他子系统 提供连接手段。 （6）建筑群子系统：各个建筑物通信系统之间的互联。  考试真题

以下关于层次化局域网模型中核心层的叙述，正确的是 （）。 A．为了保障安全性，对分组要进行有效性检查 B．将分组从一个区域高速地转发到另一个区域 C．由多台二、三层交换机组成 D．提供多条路径来缓解通信瓶颈 答案：B

结构化布线系统分为六个子系统，其中水平子系统（ ）。 A．由各种交叉连接设备以及集线器和交换机等设备组成 B.连接了干线子系统和工作区子系统， C.由终端设备到信息插座的整个区域组成 D.实现各楼层设备间子系统之间的互连 答案：B 解析：水平子系统是指的，从楼层管理间到信息插口这一段，它连接了垂直干线子系统与工作区子系 统。  廉价磁盘冗余阵列

 RAID即磁盘冗余阵列技术，将数据分散存储在不同磁盘中，可并行读取，可冗余存储，提高磁盘访问 速度，保障数据安全性。  RAID0将数据分散的存储在不同磁盘中，磁盘利用率100%，访问速度最快，但是没有提供冗余和错误 修复技术；  RAID1在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据，增加存储可靠性，可以纠错，但磁盘利用率只有50%；  廉价磁盘冗余阵列  RAID2将数据条块化的分布于不同硬盘上，并使用海明码校验；  RAID3使用奇偶校验，并用单块磁盘存储奇偶校验信息（可靠性低于RAID5）；

 RAID5在所有磁盘上交叉的存储数据及奇偶校验信息（所有校验信息存储总量为一个磁盘容量， 但分布式存储在不同的磁盘上），读/写指针可同时操作；  廉价磁盘冗余阵列

 RAID0+1（是两个RAID0，若一个磁盘损坏，则当前RAID0无法工作，即有一半的磁盘无法工作）；

 RAID1+0（是两个RAID1，不允许同一组中的两个磁盘同时损坏）与RAID1原理类似，磁盘利用率都 只有50%，但安全性更高。  网络存储技术

1.直接附加存储(DAS)：是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用，其本身是硬 件的堆叠，存储操作依赖于服务器，不带有任何存储操作系统。

存在问题：在传递距离、连接数量、传输速率等方面都受到限制。容量难以扩展升级；数据处理 和传输能力降低；服务器异常会波及存储器。

2.网络附加存储(NAS)：通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问，有独立的存储系统。 如下图所示。NAS存储设备类似于一个专用的文件服务器，去掉了通用服务器大多数计算功能，而 仅仅提供文件系统功能。以数据为中心，将存储设备与服务器分离，其存储设备在功能上完全独立 于网络中的主服务器。客户机与存储设备之间的数据访问不再需要文件服务器的干预，同时它允许 客户机与存储设备之间进行直接的数据访问，所以不仅响应速度快，而且数据传输速率也很高。

 NAS的性能特点是进行小文件级的共享存取；支持即插即用；可以很经济的解决存储容量不足的 问题，但难以获得满意的性能。  网络存储技术

3.存储区域网(SAN)：SAN是通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网。它没有 采用文件共享存取方式，而是采用块（block）级别存储。SAN是通过专用高速网将一个或多个网络 存储设备和服务器连接起来的专用存储系统，其最大特点是将存储设备从传统的以太网中分离了出 来，成为独立的存储区域网络SAN 的系统结构。根据数据传输过程采用的协议，其技术划分为FC SAN（光纤通道）、IP SAN（IP网络）和IB SAN（无线带宽）技术。 系统配置与性能评价

性能指标 性能评价方法 1 性能指标

1.计算机
对计算机评价的主要性能指标有：时钟频率（主频）；运算速度；运算精度；
内存的存储容量；存储器的存取周期；数据处理速率PDR（processingdatarate）；
吞吐率；各种响应时间；各种利用率；RASIS特性（即：可靠性Reliability、可用
性Availability、可维护性Sericeability、完整性和安全性Integraity and Security）；
平均故障响应时间；兼容性；可扩充性；性能价格比。

2、路由器
对路由器评价的主要性能指标有：设备吞吐量、端口吞吐量、全双工线速转发
能力、背靠背帧数、路由表能力、背板能力、丢包率、时延、时延抖动、VPN支
持能力、内部时钟精度、队列管理机 制、端口硬件队列数、分类业务带宽保证、
RSVP、IP Diff Serv、CAR支持、冗余、热插拔组件、路 由器冗余协议、网管、基
于Web的管理、网管类型、带外网管支持、网管粒度、计费能力／协议、 分组
语音支持方式、协议支持、语音压缩能力、端口密度、信令支持。

1 性能指标

3、交换机
对交换机评价的主要性能指标有：交换机类型、配置、支持的网络类型、最大
ATM端口数、最大 SONET端口数、最大FDDI端口数、背板吞吐量、缓冲区大小、
最大MAC地址表大小、最大电源 数、支持协议和标准、路由信息协议RIP、RIP2、
开放式最短路径优先第2版、边界网关协议BGP、 无类域间路由CIDR、互联网成
组管理协议IGMP、距离矢量多播路由协议DVMRP、开放式最短路径 优先多播路
由协议MOSPF、协议无关的多播协议PIM、资源预留协议RSVP、802.1p优先级标
记， 多队列、路由、支持第3层交换、支持多层（4到7层交换、支持多协议路由、
支持路由缓存、可支持 最大路由表数、VLAN、最大VLAN数量、网管、支持网管
类型、支持端口镜像、QoS、支持基于策 略的第2层交换、每端口最大优先级队
列数、支持基于策略的第3层交换、支持基于策略的应用级 QoS、支持最小／最
大带宽分配、冗余、热交换组件（管理卡，交换结构，接口模块，电源，冷却
系统、支持端口链路聚集协议、负载均衡。

1 性能指标

4、网络
评价网络的性能指标有：设备级性能指标；网络级性能指标；应用级性能指标；
用户级性能指标； 吞吐量。

5、操作系统
评价操作系统的性能指标有：系统的可靠性、系统的吞吐率（量）、系统响应
时间、系统资源利用率、可移植性。

6、数据库管理系统
衡量数据库管理系统的主要性能指标包括数据库本身和管理系统两部分，有：
数据库的大小、数据库中表的数量、单个表的大小、表中允许的记录（行）数
量、单个记录（行）的大小、表上所允许的索引数量、数据库所允许的索引数
量、最大并发事务处理能力、负载均衡能力、最大连接数等等。

7、WEB服务器
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、吞吐量。

 考试真题

对计算机评价的主要性能指标有时钟频率、( )、运算精度和内存容量等。对数据库管理系统评价

     B.端口吞吐量   C.可移植性  D.数据处理速率
                                点击此处添加标题

的 主要性能指标有（ ）、数据库所允许的索引数量和最大并发实物处理能力等。 A．丢包率 A．MIPS B.支持协议和标准 C.最大连接数 点击此处添加标题 D.时延抖动 答案：D C 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 为了优化系统的性能，有时需要对系统进行调整。对于不同的系统，其调整参数也不尽相同。例 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 如，对于数据库系统，主要包括 CPU/内存使用状况、（）、进程/线程使用状态、日志文件大小 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

等。对于应用系统，主要包括应用系统的可用性、响应时间、（）、特定应用资源占用等。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 A.数据丢包率 B.端口吞吐量 C.数据处理速率 D.查询语句性能 A.并发用户数 B.支持协议和标准 C.最大连接数 D.时延抖动 答案： D， A 2 性能评价方法

性能评测的常用方法
（1）时钟频率。一般来讲，主频越高，速度越快。

（2）指令执行速度。计量单位KIPS、MIPS。

（3）等效指令速度法。统计各类指令在程序中所占比例，并进行折算，是一种
固定比例法。

（4）数据处理速率（Processing Data Rate，PDR）法。采用计算PDR 值的方法来
衡量机器性能，PDR 值越大，机器性能越好。PDR 与每条指令和每个操作数的平
均位数以及每条指令的平均运算速度有关。

基准程序法（Benchmark）：把应用程序中用得最多、最频繁的那部分核心程序
作为评价计算机性能的标准程序，称为基准测试程序（benchmark）。是目前被
用户一致承认的测试性能的较好方法，有多种多样的基准程序，包括：

2 性能评价方法

（1）整数测试程序。同一厂家的机器，采用相同的体系结构，用相同的基准程
序测试，得到的MIPS 值越大，一般说明机器速度越快。
（2）浮点测试程序。指标MFLOPS（理论峰值浮点速度）。
（3）SPEC 基准程序（SPEC Benchmark）。重点面向处理器性能的基准程序集，
将被测计算机的执行时间标准化，即将被测计算机的执行时间除以一个参考处
理器的执行时间，
（4）TPC 基准程序。用于评测计算机在事务处理、数据库处理、企业管理与决
策支持系统等方面的性能。其中，TPC-C 是在线事务处理（On-line Transaction
Processing，OLTP）的基准程序，TPC-D 是决策支持的基准程序。TPC-E 作为大型
企业信息服务的基准程序。

大多数情况下，为测试新系统的性能，用户必须依靠评价程序来评价机器的性
能。下面列出了4种评价程序，它们评测的准确程度依次递减：真实的程序、核
心程序、小型基准程序、合成基准程序。

 考试真题

把应用程序中应用最频繁的那部分核心程序作为评价计算机性能的标准程序，称为（）程序。 （ ）不是对Web服务器进行性能评估的主要指标。 A．仿真测试 B.核心测试 C.基准测试 D.标准测试 点击此处添加标题 A．丢包率 B.最大并发连接数 C.响应延迟 D.吞吐量 点击此处添加标题 答案：C A

在实际应用中，用户通常依靠评价程序来测试系统的性能。以下评价程序中，（ ）的评测准确程 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 度最低。事务处理性能委员会(Transaction Processing Performance Council, TPC)是制定商务应用 基 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 准程序(benchmark)标准规范、性能和价格度量，并管理测试结果发布的非营利组织，其发布的 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” TPC-C是（ ）的基准程序。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A．核心程序 B.真实程序 C.合成基准程序 D.小型基准程序 建议正文12号字，1.3倍字间距。 A．决策支持 B.在线事务处理 C.企业信息服务 D.联机分析处理 答案：C B  信息系统基础知识

信息系统概述 业务处理系统 信息化战略体系 管理信息系统 信息系统战略规划 决策支持系统 客户关系管理CRM 专家系统 供应链管理SCM 办公自动化系统 企业应用集成 企业资源规划 电子商务 典型信息系统架构 模型  信息系统概述 信息系统是由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成 的以处理信息流为目的的人机一体化系统。 信息系统的5 个基本功能：输入、存储、处理、输出和控制。 信息系统的性质影响着系统开发者和系统用户的知识需求。“以计算机为基础”要求系统设计者 点击此处添加标 必须具备计算机及其在信息处理中的应用知识。“人机交互”要求系统设计者还需要了解人作为系 统组成部分的能力以及人作为信息使用者的各种行为。 题 点击此处添加标题

诺兰模型：信息系统进化的阶段模型。将计算机信息系统的发展道路划分为6 个阶段：

1. 初始阶段：计算机刚进入企业时只作为办公设备使用，应用非常少。一般仅用于财务部门。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

2. 传播阶段：企业对计算机有了一定了解，想利用计算机解决工作中的问题，比如进行更多的数据 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 处理，给管理工作和业务带来便利。会大幅度增加软件投入，盲目投入产生问题，效率低。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

3. 控制阶段：从整体上控制计算机信息系统的发展，在客观上要求组织协调、解决数据共享问题。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 信息系统呈现单点、分散的特点，系统和资源利用率不高。是计算机管理变为数据管理的关键。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

4. 集成阶段：在控制的基础上，企业开始重新进行规划设计，建立基础数据库，并建成统一的信息 管理系统。使人、财、物等资源信息能够在企业集成共享，更有效地利用现有的IT 系统和资源。

5. 数据管理阶段：企业高层意识到信息战略的重要，信息成为企业的重要资源，企业的信息化建设 也真正进入到数据处理阶段。使用统一平台，各部门、各系统基本实现资源整合和信息共享。

6. 成熟阶段：信息系统己经可以满足企业各个层次的需求， 从简单的事务处理到支持高效管理的决 策。企业真正把IT 与管理过程结合起来，将组织内部、外部的资源充分整合和利用。  信息系统概述 信息系统的分类（低级到高级） 1.业务（数据）处理系统（TPS/DPS）：随着企业业务需求的增长和技术条件的发展，人们逐步将计 算机应用于企业局部业务（数据）的管理，如财会管理、销售管理、物资管理和生产管理等，即计 算机应用发展到对企业的局部事务的管理。 点击此处添加标 题击此处添加标题 2.管理信息系统（MIS）：由人和计算机等组成的，能进行管理信息的收集、传输、存储、加工、维 点 护和使用的系统。形成了对企业全局性的、整体性的计算机应用。能提供企业各级领导从事管理需 要的信息，但其收集信息的范围还更多地侧重于企业内部。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 3.决策支持系统（DSS）：帮助决策者利用数据和模型去解决半结构化决策问题和非结构化决策问题 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 的交互式系统。服务于高层决策的管理信息系统，按功能可分为专用DSS、DSS 工具和DSS 生成器。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 4.专家系统（ES）：一个智能计算机程序系统，其内部含有某个领域具有专家水平的大量知识与经 验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域的问题。

5.办公自动化系统（OAS）：人机结合的综合性的办公事务管理系统，或称办公事务处理系统。该 系统将当代各种先进技术和设备应用于办公室的办公活动中，使办公活动实现科学化、自动化，以 达到改善工作环境、最大限度地提高办公事务工作质量和工作效率。  信息系统概述

目前企业主要使用的信息化系统主要有ERP 系统（企业资源管理）、WMS 系统（仓储管理系统）、 MES 系统（也称之为SFC，即制造过程管理系统）和产品数据管理系统（PDM）。 点击此处添加标 • ERP系统：主要管理公司的各种资源，负责处理进销存、供应链、生产计划MPS、MRP计算、生产 订单、管理会计，是财务数据的强力支撑。 题击此处添加标题 点

• WMS 系统：主要包括库房货位管理，主要有收发料，通过扫码进出库，对库存进行库位、先进先 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 出与盘点；栈板出货管控、库龄管理等内容，主要是立体仓库或大批量仓库数据需求。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

• MES系统：负责生产过程和生产过程中防呆、自动化设备集成，是各个客户审核的重点，是生产 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 全流程管控，也有企业称之为SFC，其实大同小异，但是它是生产过程、生产工艺、生产设备、自 建议正文12号字，1.3倍字间距。 动化生产直接的核心。

• PDM 系统：管理研发阶段的物料、BOM 、工程变更数据，负责产品数据为主。PDM系统是产品研 发全过程管理，主要涉及协同研发等能力。  信息系统概述

信息系统的生命周期（产生、开发、运行、消亡）

1.信息系统的产生阶段，也是信息系统的概念阶段或者是信息系统的需求分析阶段。这一阶段又分 点击此处添加标 为两个过程，一是概念的产生过程，即根据企业经营管理的需要，提出建设信息系统的初步想法； 题 二是需求分析过程，即对企业信息系统的需求进行深入地调研和分析，并形成需求分析报告。 点击此处添加标题

2.信息系统的开发阶段：最重要、关键的阶段。包括总体规划、系统分析、系统设计、系统实施和 系统验收这5个阶段。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （1）总体规划阶段。信息系统总体规划是系统开发的起始阶段，它的基础是需求分析。作用主要 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 有：指明信息系统在企业经营战略中的作用和地位；指导信息系统的开发；优化配置和利用各种资 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 源，包括内部资源和外部资源。总体规划产出包括信息系统的开发目标、信息系统的总体架构、信 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

息系统的组织结构和管理流程、信息系统的实施计划、信息系统的技术规范等。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

（2）系统分析阶段。目标是为系统设计阶段提供系统的逻辑模型。以企业的业务流程分析为基础， 规划即将建设的信息系统的基本架构，它是企业的管理流程和信息流程的交汇点。内容主要包括组 织结构及功能分析、业务流程分析、数据和数据流程分析、系统初步方案等。  信息系统概述 （3）系统设计阶段。根据系统分析的结果，设计出信息系统的实施方案。主要内容包括系统架构 设计、数据库设计、处理流程设计、功能模块设计、安全控制方案设计、系统组织和队伍设计、系 统管理流程设计等。 点击此处添加标 （4）系统实施阶段。将设计阶段的结果在计算机和网络上具体实现，也就是将设计文本变成能在 计算机上运行的软件系统。由于系统实施阶段是对以前的全部工作的检验，因此，系统实施阶段用 题 点击此处添加标题 户的参与特别重要。系统实施阶段以后，用户逐步变为系统的主导地位。 （5）系统验收阶段。信息系统实施阶段结束以后，系统就要进入试运行。通过试运行，系统性能 的优劣以及是否做到了用户友好等问题都会暴露在用户面前，这时就进入了系统验收阶段。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

3.信息系统的运行阶段：当信息系统通过验收，正式移交给用户以后，系统就进入了运行阶段。系 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 统维护包括即排错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 4.信息系统的消亡阶段：在信息系统建设的初期企业就应当注意系统的消亡条件和时机，以及由此 而花费的成本。

信息系统建设的原则：高层管理人员介入原则、用户参与开发原则、自顶向下规划原则、工程化 原则、其他原则（创新性，整体性，发展性，经济性等）。  信息系统概述 信息系统开发方法

1.结构化方法。结构是指系统内各个组成要素之间的相互联系、相互作用的框架。结构化方法是一 种传统的信息系统开发方法，由结构化分析（SA）、结构化设计（SD）和结构化程序设计（SP）三 部分有机组合而成，其精髓是自顶向下、逐步求精和模块化设计。 点击此处添加标 结构化方法的主要特点 题 点击此处添加标题 （1）开发目标清晰化。结构化方法的系统开发遵循“用户第一”的原则。 （2）开发工作阶段化。每个阶段工作完成后，要根据阶段工作目标和要求进行审查，这使各阶段 工作有条不紊地进行，便于项目管理与控制。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

（3）开发文档规范化。结构化方法每个阶段工作完成后，要按照要求完成相应的文档，以保证各 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 个工作阶段的衔接与系统维护工作的遍历。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （4）设计方法结构化。在系统分析与设计时，从整体和全局考虑，自顶向下地分解；在系统实现 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 时，根据设计的要求，先编写各个具体的功能模块，然后自底向上逐步实现整个系统。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

结构化方法的不足和局限 （1）开发周期长：按顺序经历各个阶段，直到实施阶段结束后，用户才能使用系统。 （2）难以适应需求变化：不适用于需求不明确或经常变更的项目。 （3）很少考虑数据结构：结构化方法是一种面向数据流的开发方法，很少考虑数据结构。 结构化方法一般利用图形表达用户需求，常用工具有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表 以及判定树等。  信息系统概述 2.原型化方法。也称为快速原型法，或者简称为原型法。它是一种根据用户初步需求，利用系统开 发工具，快速地建立一个系统模型展示给用户，在此基础上与用户交流，最终实现用户需求的信息 系统快速开发的方法。 按是否实现功能分类：分为水平原型（行为原型，功能的导航）、垂直原型（结构化原型，实现 了部分功能）。 点击此处添加标 按最终结果分类：分为抛弃式原型、演化式原型。 题 点击此处添加标题

原型法可以使系统开发的周期缩短、成本和风险降低、速度加快，获得较高的综合开发效益。 原型法是以用户为中心来开发系统的，用户参与的程度大大提高，开发的系统符合用户的需求， 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 因而增加了用户的满意度，提高了系统开发的成功率。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 由于用户参与了系统开发的全过程，对系统的功能和结构容易理解和接受，有利于系统的移交， 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 有利于系统的运行与维护。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

原型法的不足之处：开发的环境要求高。管理水平要求高。

由以上的分析可以看出，原型法的优点主要在于能更有效地确认用户需求。从直观上来看，原型 法适用于那些需求不明确的系统开发。事实上，对于分析层面难度大、技术层面难度不大的系统， 适合于原型法开发。  信息系统概述 3.面向对象方法。面向对象（OO）方法认为，客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象， 每一个对象都有自己的运动规律和内部状态，都属于某个对象类，是该对象类的一个元素。复杂的 对象可由相对简单的各种对象以某种方式而构成，不同对象的组合及相互作用就构成了系统。 点击此处添加标 使用OO方法构造的系统具有更好的复用性，其关键在于建立一个全面、合理、统一的模型。 题 点 击此处添加标题  00 方法也划分阶段，但其中的系统分析、系统设计和系统实现三个阶段之间已经没有“缝隙”。 也就是说，这三个阶段的界限变得不明确，某项工作既可以在前一个阶段完成，也可以在后一个阶 段完成；前一个阶段工作做得不够细，在后一个阶段可以补充。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

面向对象方法可以普遍适用于各类信息系统的开发。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面向对象方法的不足之处：必须依靠一定的面向对象技术支持，在大型项目的开发上具有一定的 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 局限性，不能涉足系统分析以前的开发环节。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

当前，一些大型信息系统的开发，通常是将结构化方法和OO方法结合起来。首先，使用结构化方 法进行自顶向下的整体划分；然后，自底向上地采用OO方法进行开发。因此，结构化方法和OO方 法仍是两种在系统开发领域中相互依存的、不可替代的方法。  信息系统概述

                                    点击此处添加标

4.面向服务的方法。面向服务（Service-Oriented，SO）的方法：进一步将接口的定义与实现进行解 耦，则催生了服务和面向服务（Service-Oriented，SO）的开发方法。 题 点击此处添加标题 从应用的角度来看，组织内部、组织之间各种应用系统的互相通信和互操作性直接影响着组织对 信息的掌握程度和处理速度。如何使信息系统快速响应需求与环境变化，提高系统可复用性、信息 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 资源共享和系统之间的互操作性，成为影响信息化建设效率的关键问题，而SO的思维方式恰好满足 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 了这种需求。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  业务处理系统TPS 又可称为电子数据处理系统（EDP），最初级形式的信息系统。针对管理中具体的事务（如财会、 销售、库存等）来辅助管理人员将所发生的数据进行记录、传票、记账、统计和分类，并制成报表 等活动，为经营决策提供有效信息的基于计算机的信息系统。 点击此处添加标 由于TPS的主要功能就是对企业管理中日常事务所发生的数据进行输入、处理和输出。因此，TPS 题击此处添加标题 点 的数据处理周期由5个阶段构成：数据输入、数据处理、数据库的维护、文件报表的生成和查询处理。

1.数据输入。主要解决如何将企业经营活动中产生的大量原始数据准确、迅速地输入到计算机系统中 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 并存储起来，这是信息系统进行信息处理的“瓶颈”。因此，数据的输入方式和进度是这个阶段的 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 关键问题。常见的数据输入方式有3 种，即人工、自动及二者结合。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 2.数据处理。TPS中常见的数据处理方式有两种，一种是批处理方式（将事务数据积累到一段时间后 建议正文12号字，1.3倍字间距。 进行定期处理）；另一种是联机事务处理方式（OLTP，实时处理）。

3.数据库的维护。一个组织的数据库通过TPS来更新，以确保数据库中的数据能及时、正确地反映当 前最新的经营状况，因此数据库的维护是TPS 的一项主要功能。对数据库的访问形式基本有4 种：检 索、修改、存入和删除。  业务处理系统TPS

4.文件报表的产生。TPS 的输出就是为终端用户提供所需的有关文件和报表，这些文件和报表根据 点击此处添加标 其用途不同可分为：行动文件（该文件的接收者持有文件后可进行某项事务处理）、信息文件（类 文件向其持有者表明某项业务己发生了）、周转文件（交给接受者之后通常还要返回到发送者手 中）。 题 点击此处添加标题

5.查询处理。TPS 支持终端用户的批次查询或联机实时查询，典型的查询方式是用户通过屏幕显示 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 获得查询结果。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 特点：TPS 是其他类型信息系统的信息产生器，企业在推进全面信息化的过程中往往是从开发TPS 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

入手的。许多TPS 是处于企业系统的边界，它是将企业与外部环境联系起来的“桥梁”。因此，TPS 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 性能的好坏将直接影响着组织的整体形象，是提高企业市场竞争力的重要因素。由于TPS 面对的是 结构化程度很高的管理问题， 因此可以采用结构化生命周期法来进行开发。  管理信息系统MIS 由业务处理系统发展而成的，是在TPS 基础上引进大量管理方法对企业整体信息进行处理，并利 用信息进行预测、控制、计划、辅助企业全面管理的信息系统。 管理信息系统由四大部件组成，即信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者。 点击此处添加标 根据各部件之间的联系可分为开环（不收集外部信息不反馈）和闭环（不断收集信息反馈调整）。 根据处理的内容及决策的层次来看，我们可以把管理信息系统看成一个金字塔式的结构。分为战 略计划、管理控制和运行控制3 层。 题 点击此处添加标题 管理信息系统的功能：职能的完成往往是通过“过程”实现，过程是逻辑上相关活动的集合，因 而往往把管理信息系统的功能结构表示成功能-过程结构，如下图。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  管理信息系统MIS 管理信息系统的组成（用功能/层次矩阵表示） （1）销售市场子系统。它包括销售和推销，在运行控制方面包括雇用和训练销售人员、销售和推 销的日常调度，还包括按区域、产品、顾客销售数量的定期分析等。 点击此处添加标 （2）生产子系统。它包括产品设计、生产设备计划、生产设备的调度和运行、生产人员的雇用和 训练、质量控制和检查等。 题 （3）后勤子系统。它包括采购、收货、库存控制和分发。 点击此处添加标题 （4）人事子系统。它包括雇用、培训、考核记录、工资和解雇等。 （5）财务和会计子系统。财务的目标是保证企业的财务要求，并使其花费尽可能的低；会计则是 把财务业务分类、总结，填入标准财务报告，准备预算、成本数据的分析与分类等。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （6）信息处理子系统。该系统的作用是保证企业的信息需要。典型的任务是处理请求、收集数据、 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 改变数据和程序的请求、报告硬件和软件的故障及规划建议等。都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （7）高层管理子系统。为高层领导服务。业务包括查询信息和支持决策，编写文件和信件，向公 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 司其他部门发送指令。  决策支持系统DSS DSS 应当是一个交互式的、灵活的、适应性强的基于计算机的信息系统，能够为解决非结构化管 理问题提供支持，以改善决策的质量。 DSS 的基本模式反映DSS 的形式及其与“真实系统”、人和外部环境的关系，如图所示。其中管 点击此处添加标 理者处于核心地位，运用自己的知识和经验，结合决策支持系统提供的支持，对其管理的“真实系 统”进行决策。 题 点击此处添加标题 DSS的两种基本结构形式是两库结构和基于知识的结构，实际中的DSS 由这两种基本结构通过分解 或增加某些部件演变而来。两库结构由数据库子系统、模型库子系统和对话子系统形成三角形分布 的结构： 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  决策支持系统DSS 决策支持系统的总体功能是支持各种层次的人们进行决策。具体可细分为： （1）决策支持系统用来整理和提供本系统与决策问题有关的各种数据。 （2）决策支持系统要尽可能地收集、存储和及时提供与决策有关的外部信息。 （3）决策支持系统能及时收集和提供有关各项活动的反馈信息。 （4）决策支持系统对各种与决策有关的模型具有存储和管理的能力。 点击此处添加标 （5）决策支持系统提供对常用的数学方法、统计方法和运筹方法的存储和管理。 题 点击此处添加标题 （6）决策支持系统能对各种数据、模型、方法进行有效管理，为用户提供查找、变更、增加、删 除等操作功能。 （7）决策支持系统运用所提供的模型和方法对数据进行加工，并得出有效支持决策的信息。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （8）决策支持系统具有人-机对话接口和图形加工、输出功能，不仅用户可以对所需要的数据进行 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 查询，而且可以输出相应的图形。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

（9）决策支持系统应能支持分布使用方式，提供有效的传输功能，以保证分散在不同地点的用户 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 能共享系统所提供的模型、方法和可共享的数据 建议正文12号字，1.3倍字间距。

决策支持系统的特点 （1）决策支持系统面向决策者。 （2）决策支持系统支持对半结构化问题的决策。 （3）决策支持系统的作用是辅助决策者、支持决策者。 （4）决策支持系统体现决策过程的动态性。 （5）决策支持系统提倡交互式处理。  决策支持系统DSS 决策支持系统的组成 1.数据的重组和确认。与决策支持系统相关的数据库的问题是，获得正确的数据井且可用理想的形 式操作这些数据。这个问题可以通过数据仓库的概念解决。

                             点击此处添加标

2.数据字典的建立。数据仓库是一个与作业层系统分离存在的数据库。通过对数据仓库的存取，管 理者可以做出以事实为根据的决策来解决许多业务问题。 题 点击此处添加标题

3.数据挖掘和智能体。一旦建成数据仓库，管理者们需要运用工具进行数据存取和查询，使用的工 具称为智能体。数据挖掘的结果类型包括： 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

（1）联合：把各个事件联系在一起的过程。例如，将学生们经常同时选修的两门课程联系起来， 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 以便这两门课程不被安排在同一时间。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （2）定序：识别模式的过程。例如，识别学生们多个学期课程的次序。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （3）分类：根据模式组织数据的过程。例如，以学生完成学业的时间（4 年以内，4 年以上）为标 建议正文12号字，1.3倍字间距。

准分成几个小组。 （4）聚类：推导特定小组与其他小组相区分的判断规则的过程。例如，通过兴趣、年龄、工作经 验来划分学生。

4.模型建立。模型管理的目的就是帮助决策者理解与选择有关的现象。建立模型的方法有穷枚举法、 算法、启发式和模拟法。  专家系统ES 基于知识的专家系统简称为专家系统，是人工智能的一个重要分支。专家系统的能力来自于它所 拥有的专家知识，知识的表示及推理的方法则提供了应用的机理。 专家系统不同于传统的应用程序和其他类型的人工智能问题求解程序。主要表现在以下5个方面。 （1）专家系统属于人工智能范畴，其求解的问题是半结构化或非结构化问题。 点击此处添加标 （2）专家系统模拟的是人类专家在问题领域的推理，而不是模拟问题领域本身。 （3）专家系统由3个要素组成：描述问题状态的综合数据库、存放启发式经验知识的知识库和对知 题 点击此处添加标题 识库的知识进行推理的推理机。三要素分别对应数据级、知识库级和控制级三级知识，而传统应用 程序只有数据和程序两级结构。 （4）专家系统处理的问题是实际的问题，而不是纯学术的问题。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （5）从求解手段来看，专家系统专用性强，通用性差。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 人工智能（AI）旨在利用机械、电子、光电或生物器件等制造的装置或机器模仿人类的智能。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。  AI 研究的重点放在开发具有智能行为的计算机系统上，智能行为表现出以下5个特点。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 （1）从过去的事件或情形中汲取经验，并将从经验中得到的知识应用于新的环境和场景。 （2）具有在缺乏重要信息时解决问题的能力。 （3）具有处理和操纵各种符号、理解形象化图片（图像）的能力。 （4）想象力和创造力。 （5）善于启发。 人工智能是一个极为广泛的领域， AI 的主要分支有专家系统、机器人技术、视觉系统、自然语言 处理、学习系统和神经网络等。  专家系统ES 专家系统的特点：超越时间限制、操作成本低廉、易于传递与复制、处理手段一致（不会因人而 异）、善于克服难题、适用特定领域。

专家系统的组成 点击此处添加标 1.知识库。用来存放系统求解实际问题的领域知识。知识库中的知识可分成两类：一类为事实性知 识：另一类是启发性知识。 题 点击此处添加标题 2.综合数据库。是专家系统在执行与推理过程中用以存放所需要和产生的各种信息的工作存储器， 因此，综合数据库又叫动态知识库，其内容在系统运行过程中是不断变化的。相应地把专家系统的 知识库称为静态知识库。二者一起构成完整知识库。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

3.推理机。推理机和知识库一起构成专家系统的核心。推理机也被称为控制结构或规则解释器，通 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 常包括推理机制和控制策略，是一组用来控制系统的运行、执行各种任务、根据知识库进行各种搜 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 索和推理的程序模块。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 4.知识获取。主要有两方面功能：一是知识的编辑和求精；二是知识自学习。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

5.解释程序。是面向用户服务的，负责解答用户提出的各种问题。 6.人机接口。通常包括两部分：一部分是专家系统与用户的接口；另一部分是专家系统与领域专家 和知识工程师的接口。  办公自动化系统OAS 办公自动化就是办公信息处理手段的自动化。OAS 要解决的是包括数据、文字、声音、图像等信 息的一体化处理问题。从本质上讲，办公自动化就是以先进的科学技术为基础，利用有关办公自动 化设备协助办公人员管理各项办公信息，主要利用资源以提高办公效率和办公质量。计算机技术、 点击此处添加标 通信技术、系统科学和行为科学是它的4 大支柱。其中以行为科学为主导，系统科学为理论基础， 结合运用计算机技术和通信技术。 题 点击此处添加标题  OAS的主要功能 1.事务处理。完成办公部分内的大量繁琐事情，又称为事务办公系统，分为单机处理系统和多机处 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 理系统（通信、信息共享）。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 2.信息管理。对信息流的控制管理，主要包括信息的收集、加工、传递、交流、存取、提供、分析、 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 判断、应用和反馈那些办公人员的综合性工作。可称为管理型办公系统，它能将事务型办公系统中 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

各项孤立的事务处理通过信息交换和共享资源联系起来，获得准确、快捷、及时、优质的功效。管 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 理型办公系统是一种分布式的处理系统，具有计算机通信和网络功能。 3.辅助决策。可称为决策型办公系统，以经理型办公系统提供的大量信息作为决策工作的基础，建 立起能综合分析、预测发展、判断利弊的计算机可运行的决策模型，根据原始数据信息，自动做出 比较符合实际的决策方案。

办公自动化系统的组成：计算机设备、办公设备、数据通信及网络设备、软件系统。  企业资源规划ERP

企业资源规划是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业提供决策和运营手段的 管理平台。ERP系统是将企业所有资源进行集成整合，并进行全面、一体化管理的信息系统。 点击此处添加标 演变过程：物料需求计划（物料单系统）——制造资源计划（增加库存、分销等）——企业资源 题击此处添加标题 计划（打通了供应链，加入财务、人力资源、销售管理等）。点

企业有三大资源：物流（物流管理）、资金流（财务管理）、信息流（生产控制管理）、现在一 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 般认为人力资源（人力资源管理）是企业第四大资源。企业的资源计划可从下面三点来理解： 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

管理思想：ERP首先是一种管理思想，将企业资源分类管理，是管理思想的变革。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 软件产品：其次，ERP是个软件产品，为企业用户提供一体化的解决方案，不是买来直接用的， 建议正文12号字，1.3倍字间距。 需要个性化的开发和部署。 管理系统：ERP最后是一个管理系统，存在众多的子系统，这些子系统有统一的规划，是互联互 通的，便于事前事中监控。  企业资源规划ERP

 ERP的结构 1）生产预测。市场需求是企业生存的基础，在ERP 中首先需要对市场进行较准确的预测。预测主要 用于计划，在ERP 的5 个层次的计划中，前3 个层次计划，即经营计划、生产计划大纲和主生产计划 的编制都离不开预测。 点击此处添加标 题 2）销售管理（计划）。销售管理主要是针对企业的销售部门的相关业务进行管理。 点击此处添加标题

                          标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                          部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                          行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                          都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                          面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                          建议正文12号字，1.3倍字间距。

 企业资源规划ERP 3）经营计划（生产计划大纲）。是根据经营计划的生产目标制定的，是对企业经营计划的细化， 用以描述企业在可用资源的条件下，在一定时期中的产量计划。

                             点击此处添加标

4）主生产计划。是对企业生产计划大纲的细化，说明在一定时期内的下计划：生产什么，生产多 少和什么时候交货。主生产计划的编制以生产大纲为准，其汇总结果应当等同于生产计划大纲。 题 点击此处添加标题 5）物种需求计划。物料需求计划是对主生产计划的各个项目所需的全部制造件和全部采购件的网 络支持计划和时间进度计划。它根据主生产计划对最终产品的需求数量和交货期，推导出构成产品 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 的零部件及材料的需求数量和需求时期，再导出自制零部件的制作订单下达日期和采购件的采购订 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 单发送日期，并进行需求资源和可用能力之间的进一步平衡。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 6）能力需求计划。是对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法。旨在通过分析比较 建议正文12号字，1.3倍字间距。 MRP 的需求和企业现有生产能力，及早发现能力的瓶颈所在，为实现企业的生产任务而提供能力方 面的保障。

7）车间作业计划。是在MRP 所产生的加工制造订单（即自制零部件生产计划）的基础上，按照交 货期的前后和生产优先级选择原则以及车间的生产资源情况（如设备、人员、物料的可用性、加工 能力的大小等），将零部件的生产计划以订单的形式下达给适当的车间。  企业资源规划ERP 8）采购与库存管理。采购与库存管理是ERP 的基本模块，其中采购管理模块是对采购工作，即从采 购订单产生至货物收到的全过程进行组织、实施与控制，库存管理模块则是对企业物料的进、出、 存进行管理。 点击此处添加标 9）质量与设备管理。质量管理贯穿于企业管理的始终。设备管理是指依据企业的生产经营目标， 题击此处添加标题 点 通过一系列的技术、经济和组织措施，对设备寿命周期内的所有设备物资运动形态和价值运动形态 进行的综合管理。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 10）财务管理。会计工作是企业管理的重要组成部分，是以货币的形式反映和监督企业的日常经济 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

活动，并对这些经济业务的数据进行分类、汇总，以便为企业管理和决策提供必要的信息支持。企 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 业财务管理是企业会计工作和活动的统称。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 11) ERP 有关扩展应用模块。如客户关系管理、分销资源管理、供应链管理和电子商务等。这几个扩 展模块本身也是一个独立的系统，在市场上它们常作为独立的软件产品进行出售和实施。

 ERP的功能：支持决策的功能、为处于不同行业的企业提供有针对性的IT 解决方案、从企业内部 的供应链发展为全行业和跨行业的供应链。  典型信息系统架构模型 政府信息化和电子政务 电子政务实质上是对现有的、工业时代形成的政府形态的一种改造，即利用信息技术和其他相关 技术，将其管理和服务职能进行集成，在网络上实现政府组织结构和工作流程优化重组，超越时间、 点击此处添加标 空间与部门分隔的制约，实现公务、政务、商务、事务的一体化管理与运行。电子政务主要包括3 个组成部分： (1）政府部门内部的电子化和网络化办公。 题 点击此处添加标题 (2）政府部门之间通过计算机网络进行的信息共享和实时通信。 (3）政府部门通过网络与居民之间进行的双向信息交流。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 电子政务的内容：G2G、G2B、G2C、B2G、C2G。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 电子政务在世界范围内的发展有2个主要的特征：第1个特征是以互联网为基础设施，构造和发展 建议正文12号字，1.3倍字间距。 电子政务。第2个特征是，就电子政务的内涵而言，更强调政府服务功能的发挥和完善，包括政府 对企业、对居民的服务以及政府各部门之间的相互服务。 电子政务的发展大致经历了4个阶段：起步阶段、政府与用户单向互动、政府与用户双向互动、 网上事务处理。 电子政务的应用领域：面向社会、政府部门之间、政府部门内部的各类应用系统、涉及政府部门 内部的各类核心数据的应用系统、政府电子化采购、电子社区。  典型信息系统架构模型 企业信息化和电子商务 企业信息化就是企业利用现代信息技术，通过信息资源的深入开发和广泛利用，实现企业生产过 程的自动化、管理方式的网络化、决策支持的智能化和商务运营的电子化，不断提高生产、经营、 点击此处添加标 管理、决策的效率和水平，进而提高企业经济效益和企业竞争力的过程。 企业信息化的具体目标是优化企业业务活动，使之更加有效，它的根本目的在于提高企业竞争能 题 力，使得企业具有平稳和有效的运作能力，对紧急情况和机会做出快速反应，为企业内外部用户提 点击此处添加标题 供有价值的信息。包括技术创新、管理创新和制度创新。 企业信息化一定要建立在企业战略规划基础之上，以企业战略规划为基础建立的企业管理模式是 建立企业战略数据模型的依据。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 企业信息化就是技术和业务的融合。需要从3个层面来实现。都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （1）企业战略的层面。必须对企业目前的业务策略和未来的发展方向作深入分析。达到战略上的 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 融合。 （2）业务运作层面。针对企业所确定的业务战略，通过分析获得实现这些目标的关键驱动力和实 现这些目标的关键流程。 （3）管理运作层面。虽然这一层面从价值链的角度上来说，是属于辅助流程，但它对企业日常管 理的科学性、高效性是非常重要的。除了提出应用功能的需求外，还必须给出相应的信息技术体系， 这些将确保管理模式和组织架构适应信息化的需要。  典型信息系统架构模型

企业战略数据模型分为数据库模型和数据仓库模型，数据库模型用来描述日常事务处理中数据及 其关系；数据仓库模型则描述企业高层管理决策者所需信息及其关系。

企业信息化方法 点击此处添加标 题击此处添加标题 （1）业务流程重构方法。对企业的组织结构和工作方法进行“彻底的、根本性的”重新设计。 点 （2）核心业务应用方法。任何一家企业，要想在市场竞争的环境中生存发展，都必须有自己的核 心业务。围绕核心业务应用计算机技术和网络技术是很多企业信息化成功的秘诀。 （3）信息系统建设方法。对大多数企业来说，建设信息系统是企业信息化的重点和关键。因此， 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 信息系统建设成了最具普遍意义的企业信息化方法。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （4）主题数据库方法。主题数据库就是面向企业业务主题的数据库，也就是面向企业的核心业务 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 的数据库。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

（5）资源管理方法。目前，流行的企业信息化的资源管理方法有很多，最常见的有企业资源计划 建议正文12号字，1.3倍字间距。

（ERP）、供应链管理（SCM）等。 （6）人力资本投资方法。人力资本与人力资源的主要区别是人力资本理论把一部分企业的优秀员 工看作是一种资本，能够取得投资收益。人力资本投资方法特别适用于那些依靠智力和知识而生存 的企业。 6 信息化战略体系

企业战略规划利用机会和威胁评价现在和未来的环境，用优势和劣势评价企
业现状，进而选择和确定企业的总体和长远目标，制定和抉择实现目标的行动
方案。
信息系统战略规划关注如何通过信息系统来支撑业务流程的运作，进而实现
企业的关键业务目标，其重点在于对信息系统远景、组成架构、各部分逻辑关
系进行规划。

 7.信息系统战略规划 第一阶段：以数据处理为核心，围绕职能部门需求 企业系统规划法BSP：自上而下地识别企业目标、企业过程和数据，然后对数据进行分析，自下而上地设计信息 系统。重视数据的创建和使用，以数据的创建和使用归类，提供一个信息系统规划，建立CU矩阵（创建使用矩阵）。 点击此处添加标 关键成功因素法CSF：重视关键因素，每个企业在某阶段都有关键因素，抓住关键信息。 战略集合转化法SST：将企业的战略信息（环境、目标等）收集起来，当成一个“信息集合”，并且转换为信息 系统的战略信息，全方位的注重企业的战略信息。 题 点击此处添加标题

第二阶段：以企业内部MIS（管理信息系统）为核心，围绕企业整体需求 战略数据规划法SDP：强调建立企业模型和主题数据库（重点和关键，是面向业务主题，整个企业的），数据类 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 基本上是稳定的，而业务和流程是多变的。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 信息工程法IE：第一次提出以工程的方法来建立信息系统，信息工程是面向企业计算机信息系统建设，以数据为 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 中心的开发方法。信息工程方法认为，与企业的信息系统密切相关的三要素是：企业的各种信息、企业的业务过程 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 和企业采用的信息技术。信息工程自上而下地将整个信息系统的开发过程划分为四个实施阶段，分别是信息规划阶 建议正文12号字，1.3倍字间距。 段、业务领域分析阶段、系统设计阶段和系统构建阶段。 战略栅格法SG：建立一个2*2的矩阵，每个矩阵元素代表过程对数据类的创建和使用等。栅格即划分矩阵。

第三阶段：综合考虑企业内外环境，以集成为核心，围绕企业战略需求 价值链分析法VCA：将所有对企业有影响的信息作为一个个活动，其都有可能对企业造成增值，分析其中对企业 增值最大的信息。 战略一致性模型SAM：保证企业战略和信息系统战略要一致。  考试真题

在综合考虑企业内外环境，以集成为核心，围绕企业战略需求进行信息系统规划时，适合于采用 的方法是（ ）。 A.战略栅格法 B.价值链分析法 C.信息工程法 点击此处添加标 D.战略集合转化法 答案：B 题 点击此处添加标题 用于管理信息系统规划的方法有很多，其中（ ）将整个过程看成是一个“信息集合”，并将组织的 战略目标转变为管理信息系统的战略目标。（ ）通过自上而下地识别企业目标、企业过程和数据， 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 然后对数据进行分析，自下而上地设计信息系统。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 A．关键成功因素法 B.战略目标集转化法 C.征费法 D.零线预算法 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” A．企业信息分析与集成法 B.投资回收法 C.企业系统规划法 D.阶石法 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答案：B C 建议正文12号字，1.3倍字间距。 8 企业应用集成 企业应用集成EAI，可以适用于大多数要实施电子商务的企业，以及企业之间 的应用集成。

（1）表示集成：即界面集成，是最原始的集成，黑盒集成。将多个信息系统的
界面集成在一起，统一入口，为用户提供一个看上去统一，但是由多个系统组
成的应用系统的集成，例如桌面。

8 企业应用集成 （2）数据集成：白盒集成，把不同来源、格式、特点性质的数据在逻辑上或者 物理上有机的集中，从而为企业提供全面的数据共享。如数据仓库。

（3）控制集成（功能集成、应用集成）：黑盒集成，业务逻辑层次的集成，可
以借助于远程过程调用或远程方法调用、面向消息的中间件等技术，将多个应
用系统功能进行绑定，使之像一个实时运行的系统一样接受信息输入和产生数
据输出，实现多个系统功能的叠加。如钉钉。

8 企业应用集成 （4）业务流程集成：即过程集成，最彻底的、综合的集成，这种集成超越了数 据和系统，由一系列基于标准的、统一数据格式的工作流组成。当进行业务流 程集成时，企业必须对各种业务信息的交换进行定义、授权和管理，以便于改 进操作、减少成本、提高响应速度。

它包括应用集成、B2B集成、自动化业务流程管理、人工流程管理、企业门户，
以及对所有应用系统和流程的管理和监控等。

如电子购物网站-第三方支付平台-银行-物流等流程集成。

 考试真题

EAI（企业应用集成）可以包括表示集成、数据集成、控制集成和业务流程集成等多个层次和方 面，下图所示的是（ ），适合于使用这种集成方式的情况是（ ）。 点击此处添加标 A.表示集成 B.数据集成 题击此处添加标题 点

C.控制集成 D.业务流程集成 A.要对多种信息源产生的数据进行综合分析和决策 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 B.为用户提供一个看上去统一，但是由多个系统组成的应用系统 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 C.在现有的基于终端的应用系统上配置基于PC的用户界面 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” D.当只有可能在显示界面上实现集成时 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答案：B A 建议正文12号字，1.3倍字间距。 8 企业应用集成

应用集成数据交换方式
共享数据库：在应用集成时，让多个应用系统通过直接共享数据库的方式，
来进行数据交换，实时性强，可以频繁交互，属于同步方式；但是安全性、并
发控制、死锁等问题突出。
消息传递：消息是软件对象之间进行交互和通信时所使用的一种数据结构，
可以独立于软件平台而存在，适用于数据量小、但要求频繁、立即、可靠、异
步地数据交换场合。
文件传输：是指在进行数据交换时，直接将数据文件传送到相应位置，让目
标系统直接读取数据，可以一次性传送大量信息，但不适合频繁进行数据传送。
适用于数据量大、交换频度小、即时性要求低的情况。

企业集成平台
集成平台是支持企业集成的支撑环境，包括硬件、软件、软件工具和系统，通
过集成各种企业应用软件形成企业集成系统。由于硬件环境和应用软件的多样
性，企业信息系统的功能和环境都非常复 杂，因此，为了能够较好地满足企业
的应用需求，作为企业集成系统支持环境的集成平台，其基本功能主要有：

8 企业应用集成

（1）通信服务 它提供分布环境下透明的同步／异步通信服务功能，使用户和应
用程序无需关心具体的操作系统和应用程序所处的网络物理位置，而以透明的
函数调用或对象服务方式完成它们所需的通信服务要求。
（2）信息集成服务 它为应用提供透明的信息访问服务，通过实现异种数据库系
统之间数据的交换、互操作、分布数据管理和共享信息模型定义（或共享信息
数据库的建立），使集成平台上运行的应用、服务或用户端能够以一致的语义
和接口实现对数据（数据库、数据文件、应用交互信息）的访问与控制。
（3）应用集成服务 它通过高层应用编程接口来实现对相应应用程序的访问，这
些高层应用编程接口包含在不同的适配器或代理中，它们被用来连接不同的应
用程序。
（4）二次开发工具 是集成平台提供的一组帮助用户开发特定应用程序（如实现
数据转换的适配器或应用 封装服务等）的支持工具，其目的是简化用户在企业
集成平台实施过程中（特定应用程序接口）的开发工作。
（5）平台运行管理工具 它是企业集成平台的运行管理和控制模块，负责企业集
成平台系统的静态和动态配置、集成平台应用运行管理和维护、事件管理和出
错管理等。

8 企业应用集成

企业信息集成分为企业内部的信息集成和外部的信息集成两个方面。
1．按集成内容，企业内部的信息集成一般可分为以下四个方面：
（1）技术平台的集成 系统底层的体系结构、软件、硬件以及异构网络的特殊需
求首先必须得到集成。
（2）数据的集成 为了完成应用集成和业务流程集成，需要解决数据和数据库的
集成问题。数据集成的目的是实现不同系统的数据交流与共享，是进行其他更
进一步集成的基础。
（3）应用系统的集成是实现不同系统之间的互操作，使得不同应用系统之间能
够实现数据和方法的共享。它为进一步的过程集成打下了基础。
（4）业务过程的集成 使得在不同应用系统中的流程能够无缝连接，实现流程的
协调运作和流程信息的充分共享。

2．企业外部的信息集成主要包括以下两个部分：
（1）通过门户网站和互联网实现公众、社会团体、社会和客户的互动，实现企
业内外部信息资源的有效交流和集成；
（2）通过与合作伙伴信息系统的对接，建立动态的企业联盟，发展基于竞争合
作机制的虚拟企 业，重塑企业的战略模式和竞争优势。

系统安全

信息安全基础 安全系统组成框架 信息安全技术 信息安全的抗攻击技 术 信息安全的保证体系 和评估方法 网络安全技术 网络安全协议  信息安全基础知识 信息安全包括5个基本要素：机密性、完整性、可用性、可控性与可审查性。 （1）机密性：确保信息不暴露给未授权的实体或进程。 （2）完整性：只有得到允许的人才能修改数据，井且能够判别出数据是否己被篡改。 点击此处添加标 （3）可用性：得到授权的实体在需要时可访问数据，即攻击者不能占用所有的资源而阻碍授权 者的工作。 题 （4）可控性：可以控制授权范围内的信息流向及行为方式。点击此处添加标题 （5）可审查性： 对出现的信息安全问题提供调查的依据和手段。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 信息安全的范围包括：设备安全、数据安全、内容安全和行为安全。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （1）信息系统设备的安全是信息系统安全的首要问题，是信息系统安全的物质基础，它包括3个 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 方面：设备的稳定性、可靠性、可用性。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （2）数据安全即采取措施确保数据免受未授权的泄露、篡改和毁坏，包括3 个方面：数据的秘密 建议正文12号字，1.3倍字间距。 性、完整性、可用性。 （3）内容安全是信息安全在政治、法律、道德层次上的要求，包括3 个方面：信息内容政治上健 康、符合国家法律法规、符合道德规范。 （4）信息系统的服务功能是指最终通过行为提供给用户， 确保信息系统的行为安全，才能最终 确保系统的信息安全。行为安全的特性包括：行为的秘密性、完整性、可控性。  信息安全基础知识 信息的存储安全包括信息使用的安全、系统安全监控、计算机病毒防治、数据的加密和防止非法 的攻击等。 （1）信息使用的安全。包括用户的标识与验证、用户存取权限限制。 点击此处添加标 题 （2）系统安全监控。系统必须建立一套安全监控系统，全面监控系统的活动，并随时检查系统的 点 击此处添加标题 使用情况，一旦有非法入侵者进入系统，能及时发现并采取相应措施，确定和填补安全及保密的漏 洞。还应当建立完善的审计系统和日志管理系统，利用日志和审计功能对系统进行安全监控。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （3）计算机网络服务器必须加装网络病毒自动检测系统，以保护网络系统的安全，防范计算机病 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 毒的侵袭，并且必须定期更新网络病毒检测系统。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 网络安全 建议正文12号字，1.3倍字间距。

网络安全隐患体现在：物理安全性、软件安全漏洞、不兼容使用安全漏洞、选择合适的安全哲理。 网络安全威胁：非授权的访问、信息泄露或丢失、破坏数据完整性、拒绝服务攻击、利用网络传 播病毒。 安全措施的目标：访问控制、认证、完整性、审计、保密。  信息安全系统的组成框架 技术体系：从实现技术上来看，信息安全系统涉及以下技术： （1）基础安全设备包括密码芯片、加密卡、身份识别卡等，此外还涵盖运用到物理安全的物理 环境保障技术，建筑物、机房条件及硬件设备条件满足信息系统的机械防护安全，通过对电力供 应设备以及信息系统组件的抗电磁干扰和电磁泄漏性能的选择性措施达到相应的安全目的。 点击此处添加标 题 （2）计算机网络安全指信息在网络传输过程中的安全防范，用于防止和监控未经授权破坏、更 点 击此处添加标题 改和盗取数据的行为。通常涉及物理隔离，防火墙及访问控制，加密传输、认证、数字签名、摘 要，隧道及VPN 技术，病毒防范及上网行为管理，安全审计等实现技术。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （3）操作系统安全是指操作系统的无错误配置、无漏洞、无后门、无特洛伊木马等，能防止非 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 法用户对计算机资源的非法存取，一般用来表达对操作系统的安全需求。操作系统的安全机制包 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 括标识与鉴别机制、访问控制机制、最小特权管理、可信通路机制、运行保障机制、存储保护机 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 制、文件保护机制、安全审计机制，等等。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

（4）数据库安全可粗略划分为数据库管理系统安全和数据库应用系统安全两个部分，主要涉及 物理数据库的完整性、逻辑数据库的完整性、元素安全性、可审计性、访问控制、身份认证、可 用性、推理控制、多级保护以及消除隐通道等相关技术。

（5）终端安全设备从电信网终端设备的角度分为电话密码机、传真密码机、异步数据密码机等。  考试真题

在进行软件系统安全性分折时，（ ）保证信息不泄露给未授权的用户、实体或过程；完整性保 证信息的完整和准确，防止信息被非法修改；（ ）保证对信息的传播及内容具有控制的能力， 防止为非法者所用。 点击此处添加标 A.完整性 B.不可否认性 C.可控性 D.机密性 A.完整性 B.安全审计 C.加密性 题 点击此处添加标题 D.可控性 答案：D D 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 完整的信息安全系统至少包含三类措施，即技术方面的安全措施、管理方面的安全措施和相应的 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

（ ）。其中，信息安全的技术措施主要有：信息加密、数字签名、身份鉴别、访问控制、网络 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 控制技术、反病毒技术、（ ）。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A.用户需求 B.政策法律 C.市场需求 D.领域需求 建议正文12号字，1.3倍字间距。 A.数据备份和数据测试 B.数据迁移和数据备份 C.数据备份和灾难恢复 D.数据迁移和数据测试 答案：B C 2 信息安全技术

对称加密技术
数据的加密和解密的密钥（密码）是相同的，属于不公开密钥加密算法。其缺
点是加密强度不高（因为密钥位数少），且密钥分发困难（因为密钥还需要传
输给接收方，也要考虑保密性等问题）。优点是加密速度快，适合加密大数据。

常见的对称密钥加密算法如下：
DES：替换+移位、56位密钥、64位数据块、速度快，密钥易产生。
3DES：三重DES，两个56位密钥K1、K2。
   加密：K1加密->K2解密->K1加密。
   解密：K1解密->K2加密->K1解密
AES：是美国联邦政府采用的一种区块加密标准，这个标准用来替代原先的DES。
对其的要求是“至少像3DES一样安全”。
RC-5：RSA数据安全公司的很多产品都使用了RC-5。
IDEA：128位密钥，64位数据块，比DES的加密性好，对计算机功能要求相对低。

2 信息安全技术

非对称加密技术
数据的加密和解密的密钥是不同的，分为公钥和私钥。是公开密钥加密算法。
其缺点是加密速度慢。优点是安全性高，不容易破解。
非对称技术的原理是：发送者发送数据时，使用接收者的公钥作加密密钥，
私钥作解密密钥，这样只有接收者才能解密密文得到明文。安全性更高，因为
无需传输密钥。但无法保证完整性。如下：




常见的非对称加密算法如下：
RSA：512位（或1024位）密钥，计算机量极大，难破解。
Elgamal、ECC（椭圆曲线算法）、背包算法、Rabin、D-H等。

2 信息安全技术

相比较可知，对称加密算法密钥一般只有56位，因此加密过程简单，适合加
密大数据，也因此加密强度不高；而非对称加密算法密钥有1024位，相应的解
密计算量庞大，难以破解，却不适合加密大数据，一般用来加密对称算法的密
钥，这样，就将两个技术组合使用了，这也是数字信封的原理：

数字信封原理：信是对称加密的密钥，数字信封就是对此密钥进行非对称加
密，具体过程：发送方将数据用对称密钥加密传输，而将对称密钥用接收方公
钥加密发送给对方。接收方收到数字信封，用自己的私钥解密信封，取出对称
密钥解密得原文。

数字信封运用了对称加密技术和非对称加密技术，本质是使用对称密钥加密
数据，非对称密钥加密对称密钥，解决了对称密钥的传输问题。

2 信息安全技术

信息摘要
所谓信息摘要，就是一段数据的特征信息，当数据发生了改变，信息摘要也会
发生改变，发送方会将数据和信息摘要一起传给接收方，接收方会根据接收到
的数据重新生成一个信息摘要，若此摘要和接收到的摘要相同，则说明数据正
确。信息摘要是由哈希函数生成的。

信息摘要的特点：不算数据多长，都会产生固定长度的信息摘要；任何不同
的输入数据，都会产生不同的信息摘要；单向性，即只能由数据生成信息摘要，
不能由信息摘要还原数据。

信息摘要算法：MD5（产生128位的输出）、SHA-1（安全散列算法，产生160
位的输出，安全性更高）。

2 信息安全技术

数字签名：唯一标识一个发送方。
发送者发送数据时，使用发送者的私钥进行加密，接收者收到数据后，只能使
用发送者的公钥进行解密，这样就能唯一确定发送方，这也是数字签名的过程。
但无法保证机密性。如下：

2 信息安全技术

公钥基础设施PKI：是以不对称密钥加密技术为基础，以数据机密性、完整性、
身份认证和行为不可抵赖性为安全目的，来实施和提供安全服务的具有普适性
的安全基础设施。
（1）数字证书：一个数据结构，是一种由一个可信任的权威机构签署的信息集
合。在不同的应用中有不同的证书。如X.509证书必须包含下列信息：（1）版本
号（2）序列号（3）签名算法标识符（4）认证机构（5）有效期限（6）主题信
息（7）认证机构的数字签名（8）公钥信息。
公钥证书主要用于确保公钥及其与用户绑定关系的安全。这个公钥就是证书所
标识的那个主体的合法的公钥。任何一个用户只要知道签证机构的公钥，就能
检查对证书的签名的合法性。如果检查正确，那么用户就可以相信那个证书所
携带的公钥是真实的，而且这个公钥就是证书所标识的那个主体的合法的公钥。
例如驾照。

（2）签证机构CA：负责签发证书、管理和撤销证书。是所有注册用户所信赖的
权威机构，CA在给用户签发证书时要加上自己的数字签名，以保证证书信息的
真实性。任何机构可以用CA的公钥来验证该证书的合法性。

 考试真题

数字签名技术属于信息系统安全管理中保证信息（）的技术。 A、保密性 B、可用性 C、完整性 D、可靠性 【答案】C 点击此处添加标 【解析】数字签名是保证信息传输的完整性、发送者的身份认证、防止交易中的抵赖发生。 题 点击此处添加标题

为保障数据的存储和运输安全，防止信息泄露，需要对一些数据进行加密。由于对称密码算法 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （），所以特别适合对大量的数据进行加密。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 A、比非对称密码算法更安全 B、比非对称密码算法密钥更长 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

C、比非对称密码算法效率更高 D、还能同时用于身份认证 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 【答案】C 建议正文12号字，1.3倍字间距。  信息安全技术 访问控制是指主体依据某些控制策略或权限对客体本身或是其资源进行的不同授权访问。访问控制包 括3个要素，即主体、客体和控制策略。 访问控制包括认证、控制策略实现和审计3方面的内容。 点击此处添加标 （1）访问控制矩阵（ACM）。是通过矩阵形式表示访问控制规则和授权用户权限的方法。主体作为行， 客体作为列。 题击此处添加标题 点

                              标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

（2）访问控制表（ACL）。目前最流行、使用最多的访问控制实现技术。每个客体有一个访问控制表， 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 是系统中每一个有权访问这个客体的主体的信息。这种实现技术实际上是按列保存访问矩阵。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （3）能力表。对应于访问控制表，这种实现技术实际上是按行保存访问矩阵。每个主体有一个能力表， 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 是该主体对系统中每一个客体的访问权限信息。使用能力表实现的访问控制系统可以很方便地查询某一 建议正文12号字，1.3倍字间距。 个主体的所有访问权限。

（4）授权关系表。每一行（或者说元组）就是访问矩阵中的一个非空元素，是某一个主体对应于某一个 客体的访问权限信息。如果授权关系表按主体排序，查询时就可以得到能力表的效率；如果按客体排序， 查询时就可以得到访问控制表的效率。  信息安全的抗攻击技术 为对抗攻击者的攻击，密钥生成需要考虑3个方面的因素：增大密钥空间、选择强钥（复杂的）、密钥 的随机性（使用随机数）。

                               点击此处添加标

拒绝服务攻击有许多种，网络的内外部用户都可以发动这种攻击。内部用户可以通过长时间占用系统 的内存、CPU 处理时间使其他用户不能及时得到这些资源，而引起拒绝服务攻击；外部黑客也可以通过 占用网络连接使其他用户得不到网络服务。 题 点击此处添加标题 外部用户针对网络连接发动拒绝服务攻击主要有以下几种模式：消耗资源、破坏或更改配置信息、物 理破坏或改变网络部件、利用服务程序中的处理错误使服务失效。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 分布式拒绝服务DDoS攻击是传统DoS 攻击的发展，攻击者首先侵入并控制一些计算机，然后控制这些 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 计算机同时向一个特定的目标发起拒绝服务攻击。克服了传统DOS受网络资源的限制和隐蔽性两大缺点。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 拒绝服务攻击的防御方式 建议正文12号字，1.3倍字间距。 （1）加强对数据包的特征识别，攻击者发送的数据包中是有一些特征字符串。通过搜寻这些特征字符串， 就可以确定攻击服务器和攻击者的位置。 （2）设置防火墙监视本地主机端口的使用情况。如果发现端口处于监听状态，则系统很可能受到攻击。 （3）对通信数据量进行统计也可获得有关攻击系统的位置和数量信息。在攻击时，攻击数据的来源地址 会发出超出正常极限的数据量。 （4）尽可能的修正己经发现的问题和系统漏洞。  信息安全的抗攻击技术  ARP欺骗 正常ARP原理：如图所示，主机A想知道局域网内主 机B的MAC地址，那么主机A就广播发送ARP请求分 组，局域网内主机都会收到，但只有B收到解析后 知道是请求自己的MAC地址，所以只有B会返回单 点击此处添加标 播的响应分组，告诉A自己的MAC地址。 题击此处添加标题 点 A收到响应分组后，会建立一个B的IP地址和MAC地 址映射，这个映射是动态存在的，如果一定时间AB 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 不再通信，那么就会清空这个地址映射，下次如果 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 还要通信，则重复这个过程。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

 ARP欺骗原理：上述过程主机A是不管其有没有 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 发送过请求广播分组的，而是只要收到了返回的分 组信息，就会刷新IP地址和MAC地址的映射关系， 这样就存在安全隐患，假设有主机C，模拟返回分 组格式，构造正确的IP地址和自己的MAC地址映射， A收到后也会刷新映射关系，那么当A再次向B发送 信息时，实际就发送到了C的MAC地址，数据就被C 监听到了。  信息安全的抗攻击技术

 ARP欺骗的防范措施： ①在winxp下输入命令：arp-s gate-way-ip gate-way-mac 固化arp 表，阻止arp 欺骗。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 ②使用ARP 服务器。通过该服务器查找自己的ARP 转换表来响应其他机器的ARP广播。确保这台ARP 服务 器不被黑。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 ③采用双向绑定的方法解决并且防止ARP 欺骗。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 ④ARP 防护软件——ARPGuard。通过系统底层核心驱动，无须安装其他任何第三方软件（如WinPcap）， 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 以服务及进程并存的形式随系统启动并运行，不占用计算机系统资源。无需对计算机进行IP 地址及MAC 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 地址绑定，从而避免了大量且无效的工作量。也不用担心计算机会在重启后新建ARP 缓存列表，因为此 软件是以服务与进程相结合的形式存在于计算机中，当计算机重启后软件的防护功能也会随操作系统自 动启动并工作。  信息安全的抗攻击技术  DNS 欺骗首先是冒充域名服务器，然后把查询的IP 地址设为攻击者的IP 地址，这样的话，用户上网就 只能看到攻击者的主页，而不是用户想要取得的网站的主页了，这就是DNS 欺骗的基本原理。也即改掉 了域名和IP地址的对应关系。黑客是通过冒充DNS服务器回复查询IP的，如下图所示：

                              点击此处添加标
                              题击此处添加标题
                              点


                              标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                              部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                              行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                              都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

 DNS欺骗的检测： 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 ①被动监听检测：通过旁路监听的方式，捕获所有DNS 请求和应答数据包，并为其建立一个请求应答映 建议正文12号字，1.3倍字间距。

射表。如果在一定的时间间隔内，一个请求对应两个或两个以上结果不同的应答包，则怀疑受到了DNS 欺骗攻击。 ②虚假报文探测：采用主动发送探测包的手段来检测网络内是否存在DNS 欺骗攻击者。如果向一个非DNS 服务器发送请求包，正常来说不会收到任何应答，如果收到了应答包，则说明受到了攻击。 ③交叉检查查询：在客户端收到DNS 应答包之后，向DNS 服务器反向查询应答包中返回的IP 地址所对应 的DNS 名字，如果二者一致说明没有受到攻击，否则说明被欺骗。  信息安全的抗攻击技术 端口扫描就是尝试与目标主机的某些端口建立连接，如果目标主机该端口有回复（见三次握手中的第 二次），则说明该端口开放，即为“活动端口” 。 扫描原理分类： （1）全TCP 连接。这种扫描方法使用三次握手，与目标计算机建立标准的TCP连接。 点击此处添加标 （2）半打开式扫描（ SYN 扫描）。在这种扫描技术中，扫描主机自动向目标计算机的指定端口发送SYN 数据段，表示发送建立连接请求。 题 点击此处添加标题 · 如果目标计算机的回应TCP报文中SYN=1 ACK=1，则说明该端口是活动的，接着扫描主机传送一个RST给 目标主机拒绝建立TCP 连接，从而导致三次握手的过程失败。 · 如果目标计算机的回应是RST，则表示该端口为“死端口”，这种情况下，扫描主机不用做任何回应。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （3）FIN 扫描。依靠发送FIN来判断目标计算机的指定端口是否是活动的。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 发送一个FIN=1的TCP 报文到一个关闭的端口时，该报文会被丢掉，并返回一个RST 报文。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

但是，如果当FIN 报文到一个活动的端口时，该报文只是被简单的丢掉，不会返回任何回应。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

从FIN 扫描可以看出，这种扫描没有涉及任何TCP 连接部分。因此，这种扫描比前两种都安全，可以称之 为秘密扫描。 （4）第三方扫描。第三方扫描又称“代理扫描”，这种扫描是利用第三方主机来代替入侵者进行扫描。 这个第三方主机一般是入侵者通过入侵其他计算机而得到的，该“ 第三方”主机常被入侵者称之为“肉 鸡”。这些“肉鸡” 一般为安全防御系数极低的个人计算机。  信息安全的抗攻击技术

强化TCP/IP堆栈以抵御拒绝服务攻击

1. 同步包风暴(SYN Flooding)：利用TCP协议缺陷发送大量伪造的TCP连接请求，使得被攻击者资源耗尽。 点击此处添加标 三次握手，进行了两次，不进行第三次握手，连接队列处于等待状态，大量这样的等待，会占满全部队 列空间，使得系统挂起。可以通过修改注册表防御SYN Flooding 攻击。 题点击此处添加标题
2. ICMP 攻击。ICMP 协议本身的特点决定了它非常容易被用于攻击网络上的路由器和主机。比如，前面 提到的“ Ping of Death ”攻击就是利用操作系统规定的ICMP 数据包的最大尺寸不超过64KB 这一规定，达 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 到使TCP/IP 堆栈崩溃、主机死机的效果。可以通过修改注册表防御ICMP 攻击。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
3. SNMP 攻击。SNMP 还能被用于控制这些设备和产品，重定向通信流，改变通信数据包的优先级，甚至 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 断开通信连接。总之，入侵者如果具备相应能力，就能完全接管你的网络。可以通过修改注册表项防御。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 系统漏洞扫描指对重要计算机信息系统进行检查，发现其中可能被黑客利用的漏洞。包括基于网络的漏 洞扫描（通过网络远程扫描主机）、基于主机的漏洞扫描（在目标系统安装了代理扫描）。  信息安全的保证体系和评估方法  GB17859—999 标准规定了计算机系统安全保护能力的五个等级： 第一级 用户自主保护级：本级的计算机信息系统可信计算基通过隔离用户与数据，使用户具备自主安全 保护的能力。本级实施的是自主访问控制，即计算机信息系统可信计算机定义和控制系统中命名用户对命 名客体的访问。 点击此处添加标 第二级 系统审计保护级：本级的计算机信息系统可信计算基实施了粒度更细的自主访问控制，它通过登

权限扩散。 题 录规程、审计安全性相关事件和隔离资源，使用户对自己的行为负责。在自主访问控制的基础上控制访问 点击此处添加标题

第三级 安全标记保护级：本级的计算机信息系统可信计算基具有系统审计保护级所有功能。此外，还提 供有关安全策略模型、数据标记以及主体对客体强制访问控制的非形式化描述；具有准确地标记输出信息 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

的能力；消除通过测试发现的任何错误。本级的主要特征是计算机信息系统可信计算基对所有主体及其所 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 控制的客体（例如：进程、文件、段、设备）实施强制访问控制。都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 第四级 结构化保护级：本级的计算机信息系统可信计算基建立于一个明确定义的形式化安全策略模型之 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 上，它要求将第三级系统中的自主和强制访问控制扩展到所有主体与客体。此外，还要考虑隐蔽通道。对 建议正文12号字，1.3倍字间距。

外部主体能够直接或间接访问的所有资源（例如：主体、存储客体和输入输出资源）实施强制访问控制。 第五级 访问验证保护级：本级的计算机信息系统可信计算基满足访问监控器需求。访问监控器仲裁主体 对客体的全部访问。访问监控器本身是抗篡改的；必须足够小，能够分析和测试。与第四级相比，自主访 问控制机制根据用户指定方式或默认方式，阻止非授权用户访问客体。访问控制的粒度是单个用户。访问 控制能够为每个命名客体指定命名用户和用户组，并规定他们对客体的访问模式。没有存取权的用户只允 许由授权用户指定对客体的访问权。 3 网络安全技术

防火墙是在内部网络和外部因特网之间增加的一道安全防护措施，分为网络
级防火墙和应用级防火墙。

网络级防火墙层次低，但是效率高，因为其使用包过滤和状态监测手段，一
般只检验网络包外在（起始地址、状态）属性是否异常，若异常，则过滤掉，
不与内网通信，因此对应用和用户是透明的。

但是这样的问题是，如果遇到伪装的危险数据包就没办法过滤，此时，就要
依靠应用级防火墙，层次高，效率低，因为应用级防火墙会将网络包拆开，具
体检查里面的数据是否有问题，会消耗大量时间，造成效率低下，但是安全强
度高。

3 网络安全技术

入侵检测系统IDS
防火墙技术主要是分隔来自外网的威胁，却对来自内网的直接攻击无能为力，
此时就要用到入侵检测IDS技术，位于防火墙之后的第二道屏障，作为防火墙技
术的补充。

入侵防御系统IPS
IDS和防火墙技术都是在入侵行为已经发生后所做的检测和分析，而IPS是能够提
前发现入侵行为，在其还没有进入安全网络之前就防御。
在安全网络之前的链路上挂载入侵防御系统IPS，可以实时检测入侵行为，并直
接进行阻断，这是与IDS的区别，要注意。

杀毒软件
用于检测和解决计算机病毒，与防火墙和IDS要区分，计算机病毒要靠杀毒软件，
防火墙是处理网络上的非法攻击。

蜜罐系统
伪造一个蜜罐网络引诱黑客攻击，蜜罐网络被攻击不影响安全网络，并且可以
借此了解黑客攻击的手段和原理，从而对安全系统进行升级和优化。

3 网络安全技术

网络攻击和威胁

4 网络安全协议

物理层主要使用物理手段，隔离、屏蔽物理设备等，其它层都是靠协议来保
证传输的安全，具体如下图所示：

4 网络安全协议

SSL协议：安全套接字协议，被设计为加强Web安全传输(HTTP/HTTPS/)的协议，
安全性高，和HTTP结合之后，形成HTTPS安全协议，端口号为443.

 SSH协议：安全外壳协议，被设计为加强Telnet/FTP安全的传输协议。

 SET协议：安全电子交易协议主要应用于B2C模式（电子商务）中保障支付信
息的安全性。SET协议本身比较复杂，设计比较严格，安全性高，它能保证信息
传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性。SET协议是PKI框架下的一个典
型实现，同时也在不断升级和完善，如SET 2.0将支持借记卡电子交易。

 Kerberos协议：是一种网络身份认证协议，该协议的基础是基于信任第三方，
它提供了在开放型网络中进行身份认证的方法，认证实体可以是用户也可以是
用户服务。这种认证不依赖宿主机的操作系统或计算机的IP地址，不需要保证网
络上所有计算机的物理安全性，并且假定数据包在传输中可被随机窃取和篡改。

软件工程基础知识

软件工程概述 能力成熟度模型 软件过程模型 逆向工程 需求工程 系统设计 测试基础知识 系统运行与维护 净室软件工程 基于构件的软件工程  软件工程概述（原） 软件开发生命周期： 软件定义时期：包括可行性研究和详细需求分析过程，任务是确定软件开发工程必须完成的总目标， 具体可分成问题定义、可行性研究、需求分析等。 软件开发时期：就是软件的设计与实现，可分成概要设计、详细设计、编码、测试等。 软件运行和维护：就是把软件产品移交给用户使用。 点击此处添加标 题 软件系统的文档可以分为用户文档和系统文档两类，用户文档主要描述系统功能和使用方法，并不关 点 击此处添加标题 系这些功能是怎样实现的；系统文档描述系统设计、实现和测试等各方面的内容。

软件工程过程是指为获得软件产品包括以下4 个方面活动： 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （1）P (Plan)——软件规格说明。规定软件的功能及其运行时的限制。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （2）D (Do)——软件开发。开发出满足规格说明的软件。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （3）C (Check)——软件确认。确认开发的软件能够满足用户的需求。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

（4）A (Action)——软件演进。软件在运行过程中不断改进以满足客户新的需求。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

软件系统工具通常可以按软件过程活动将软件工具分为： 软件开发工具：需求分析工具、设计工具、编码与排错工具、测试工具等。 软件维护工具：版本控制工具、文档分析工具、开发信息库工具、逆向工程工具、再工程工具。 软件管理和软件支持工具：项目管理工具、配置管理工具、软件评价工具、软件开发工具的评价和选择。

软件设计四个活动：数据设计、架构（体系结构）设计、人机界面（接口）设计和过程设计。 2 能力成熟度模型 能力成熟度模型CMM 能力等级 特点 关键过程区域 初始级（Initia 软件过程的特点是杂乱无章，有时甚至 l） 很混乱，几乎没有明确定义的步骤，项 目的成功完全依赖个人的努力和英雄式 核心人物的作用。 可重复级（Re 建立了基本的项目管理过程和实践来跟 软件配置管理、软件质量保证、 peatable） 踪项目费用、进度和功能特性，有必要 软件子合同管理、软件项目跟踪 的过程准则来重复以前在同类项目中的 与监督、软件项目策划、软件需 成功。 求管理 已定义级（De 管理和工程两方面的软件过程已经文档 同行评审、组间协调、软件产品 fined） 化、标准化，并综合成整个软件开发组 工程、集成软件管理、培训大纲、 织的标准软件过程。所有项目都采用根 组织过程定义、组织过程集点 据实际情况修改后得到的标准软件过程 来发和维护软件。 已管理级（M 制定了软件过程和产品质量的详细度量 软件质量管理和定量过程管理 anaged） 标准。对软件过程和产品质量有定量的 理解和控制。 优化级（Opti 加强了定量分析，通过来自过程质量反 过程更改管理、技术改革管理和 mized） 馈和来自新观念、新技术的反馈使过程 缺陷预防 能不断持续地改进。 2 能力成熟度模型

能力成熟度模型集成CMMI
是若干过程模型的综合和改进，不仅仅软件，而是支持多个工程学科和领域的、
系统的、一致的过程改进框架，能适应现代工程的特点和需要，能提高过程的
质量和工作效率。
CMMI两种表示方法：
（1）阶段式模型：类似于CMM，它关注组织的成熟度，五个成熟度模型如下：
能力等级 特点            关键过程区域
初始级  过程不可预测且缺乏控制
已管理级 过程为项目服务       需求管理、项目计划、配置管理、项目监督与控
                   制、供应商合同管理、度量和分析、过程和产品
                   质量保证
已定义级 过程为组织服务       需求开发、技术解决方案、产品集成、验证、确
                   认组织级过程焦点、组织级过程定义、组织级培
                   训、集成项目管理、风险管理、集成化的团队、
                   决策分析和解决方案、组织级集成环境
定量管理 过程已度量和控制      组织过程性能、定量项目管理
优化级  集中于过程改进和优化    组织级改革与实施、因果分析和解决方案

3.软件过程模型

       瀑布模型(SDLC)：瀑布模型是一个经典的软件生命周期模型，
       一般将软件开发分为：可行性分析（计划）、需求分析、软
       件设计（概要设计、详细设计）、编码（含单元测试）、测
       试、运行维护等几个阶段。

       瀑布模型特点
       （1）从上一项开发活动接受该项活动的工作对象作为输入。
       （2）利用这一输入，实施该项活动应完成的工作内容。
       （3）给出该项活动的工作成果，作为输出传给下一项开发活
       动。
       （4）对该项活动的实施工作成果进行评审。若其工作成果得
       到确认，则继续进行下一项开发活动；否则返回前一项，甚
       至更前项的活动。尽量减少多个阶段间的反复。以相对来说
       较小的费用来开发软件

3.软件过程模型

       螺旋模型是一个演化软件过程模型，将原型实现的迭代特
       征与线性顺序（瀑布）模型中控制的和系统化的方面结合起
       来。在螺旋模型中，软件开发是一系列的增量发布。

       开发过程具有周期性重复的螺旋线状。四个象限分别标志
       每个周期所划分的四阶段：制订计划、风险分析、实施工程
       和客户评估。螺旋模型强调了风险分析，特别适用于庞大而
       复杂的、高风险的系统。

3.软件过程模型

       V模型从整体上看起来，就是一个V字型的结构，由左右两
       边组成。左边的下画线分别代表了需求分析、概要设计、详
       细设计、编码。右边的上画线代表了单元测试、集成测试、
       系统测试与验收测试。V模型的特点如下：
       （1）单元测试的主要目的是针对编码过程中可能存在的各种
       错误；
       （2）集成测试的主要目的是针对详细设计中可能存在的问题；
       （3）系统测试主要针对概要设计，检查系统作为一个整体是
       否有效地得到运行；
       （4）验收测试通常由业务专家或者用户进行，以确认产品能
       真正符合用户业务上的需要。
       （5）V模型用于需求明确和需求变更不频繁的情形。

3 软件过程模型

原型化模型第一步就是创建一个快速原型，能够满足项目干系人与未来的用
户可以与原型进行交互，再通过与相关干系人进行充分的讨论和分析，最终弄
清楚当前系统的需求，进行了充分的了解之后，在原型的基础上开发出用户满
意的产品。

原型法认为在很难一下子全面准确地提出用户需求的情况下，原型应当具备
的特点如下。
（1）实际可行
（2）具有最终系统的基本特征
（3）构造方便、快速，造价低。原型法的特点在于原型法对用户的需求是动态
响应、逐步纳入的。

3 软件过程模型

增量模型：首先开发核心模块功能，而后与用户确认，之后再开发次核心模
块的功能，即每次开发一部分功能，并与用户需求确认，最终完成项目开发，
优先级最高的服务最先交付。
特点：但由于并不是从系统整体角度规划各个模块，因此不利于模块划分。
难点在于如何将客户需求划分为多个增量。与原型不用的是增量模型的每一次
增量版本都可作为独立可操作的作品，而原型的构造一般是为了演示。

3 软件过程模型

喷泉模型：是一种以用户需求为动力，以对象作为驱动的模型，适合于面向
对象的开发方法。使开发过程具有迭代性和无间隙性。

基于构件的开发模型CBSD：利用预先包装的构件来构造应用系统。构件可以
是组织内部开发的构件，也可以是商品化成品软件构件。
特点是增强了复用性，在系统开发过程中，会构建一个构件库，供其他系统复
用，因此可以提高可靠性，节省时间和成本。

形式化方法模型：建立在严格数学基础上的一种软件开发方法，主要活动是
生成计算机软件形式化的数学规格说明。

 考试真题

假设某软件公司与客户签订合同开发一个软件系统，系统的功能有较清晰的定义，且客户对交付 时间有严格要求，则该系统的开发最适宜采用_____。 A．瀑布模型 B．原型模型 C．V模型 D．螺旋模型 点击此处添加标 答案：A 题 点击此处添加标题 解析：功能清晰，也即需求较明确，有这样的关键字都是考察瀑布模型，牢记总结的记忆关键字。

以下关于螺旋模型的叙述中，不正确的是() 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 A.它是风险驱动的，要求开发人员必须具有丰富的风险评估知识和经验 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

B.它可以降低过多测试或测试不足带来的风险 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” C.它包含维护周期，因此维护和开发之间没有本质区别 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 D.它不适用于大型软件开发 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：D 解析：螺旋模型的特点是风险分析，应对风险的都正确，螺旋模型适合大型软件开发。  软件过程模型

敏捷模型 开发宣言：个体和交互 胜过 过程和工具、可以工作的软件 胜过 面面俱到的文档、客户合作 胜过 合同谈判、响应变化 胜过 遵循计划。 点击此处添加标 敏捷方法区别于其他方法的两个特点： 题击此处添加标题 点 （1）是“适应性”而非“预设性”。 （2）是“面向人的”而非“面向过程的”。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 敏捷方法的核心思想： 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （1）敏捷方法是适应型，而非可预测型。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

                      拥抱变化，适应变化。
                         都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                         面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                      （2）敏捷方法是以人为本，而非以过程为
                         建议正文12号字，1.3倍字间距。
                      本。发挥人的特性。
                      （3）迭代增量式的开发过程。以原型开发
                      思想为基础，采用法代增量式开发，发行版
                      本小型化。

 软件过程模型 主要敏捷方法： （1）极限编程（XP）。基础和价值观是交流、朴素、反馈和勇气，即任何一个软件项目都可以 从4个方面入手进行改善：加强交流：从简单做起：寻求反馈；勇于实事求是。  XP 是一种近螺旋式的开发方法，它将复杂的开发过程分解为一个个相对比较简单的小周期： 点击此处添加标 通过积极的交流、反馈以及其他一系列的方法，开发人员和客户可以非常清楚开发进度、变化、 待解决的问题和潜在的困难等，并根据实际情况及时地调整开发过程。  XP提倡测试先行，为了将以后出现bug的几率降到最低。 题 点击此处添加标题

（2）水晶系列方法。与XP方法一样，都有以人为中心的理念，但在实践上有所不同。其目的是 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

发展一种提倡“机动性的”方法，包含具有共性的核心元素，每个都含有独特的角色、过程模式、 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 工作产品和实践。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （3）并列争球法（Scrum）。是一种迭代的增量化过程，把每段时间（如30天）一次的迭代称为 建议正文12号字，1.3倍字间距。

一个“冲刺”（Sprint），并按需求的优先级别来实现产品，多个自组织和自治的小组并行地递增 实现产品。

（4）特性驱动开发方法（FDD）。是一个迭代的开发模型。认为有效的软件开发需要3个要素： 人、过程和技术。有5个核心过程：开发整体对象模型、构造特征列表、计划特征开发、特征设 计和特征构建。  软件过程模型 统一过程模型（RUP）  RUP 描述了如何有效地利用商业的、可靠的方法开发和部署软件，是一种重量级过程。RUP 类似 一个在线的指导者，它可以为所有方面和层次的程序开发提供指导方针、模版以及事例支持。 点击此处添加标  RUP 软件开发生命周期是一个二维的软件开发模型，RUP 中有9个核心工作流，如下： 题击此处添加标题 ·业务建模：理解待开发系统所在的机构及其商业运作，确保所有参与人员对待开发系统所在的机构 点 有共同的认识，评估待开发系统对所在机构的影响。 ·需求：定义系统功能及用户界面，使客户知道系统的功能，使开发人员理解系统的需求，为项目预 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 算及计划提供基础。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 ·分析与设计：把需求分析的结果转化为分析与设计模型。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 ·实现：把设计模型转换为实现结果，对开发的代码做单元测试，将不同实现人员开发的模块集成为 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

可执行系统。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 ·测试：检查各子系统之间的交互、集成，验证所有需求是否均被正确实现，对发现的软件质量上的 缺陷进行归档，对软件质量提出改进建议。 ·部署：打包、分发、安装软件，升级旧系统；培训用户及销售人员，并提供技术支持。 ·配置与变更管理：跟踪并维护系统开发过程中产生的所有制品的完整性和一致性。 ·项目管理：为软件开发项目提供计划、人员分配、执行、监控等方面的指导，为风险管理提供框架。 ·环境：为软件开发机构提供软件开发环境，即提供过程管理和工具的支持。  软件过程模型

 RUP 把软件开发生命周期划分为多个循环，每个循环生成产品的一个新的版本，每个循环依次 由4 个连续的阶段组成，每个阶段完成确定的任务。这4个阶段如下。 ·初始阶段：定义最终产品视图和业务模型，并确定系统范围。 ·细化阶段：设计及确定系统的体系结构，制订工作计划及资源要求。 点击此处添加标 ·构造阶段：构造产品并继续演进需求、体系结构、计划直至产品提交。 题 点击此处添加标题 ·移交阶段：把产品提交给用户使用。

 RUP 中定义了如下一些核心概念，理解这些概念对于理解RUP 很有帮助。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 ·角色: Who 的问题。角色描述某个人或一个小组的行为与职责。RUP预先定义了很多角色，如体 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 系结构师、设计人员、实现人员、测试员和配置管理人员等，并对每一个角色的工作和职责都做 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 了详尽的说明。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

·活动: How 的问题。活动是一个有明确目的的独立工作单元。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 ·制品: What的问题。制品是活动生成、创建或修改的一段信息。 ·工作流: When 的问题。工作流描述了一个有意义的连续的活动序列，每个工作流产生一些有价值 的产品，并显示了角色之间的关系。  软件过程模型  RUP的特点： （1）用例驱动：需求分析、设计、实现和测试等活动都是用例驱动的。 （2）以体系结构为中心：包括系统的总体组织和全局控制、通信协议等。是一个多维的结构， 会采用多个视图来描述。在典型的4+1视图模型中： 分析人员和测试人员关心的是系统的行为，会侧重于用例视图； 点击此处添加标 最终用户关心的是系统的功能，会侧重于逻辑视图； 题 点击此处添加标题 程序员关心的是系统的配置、装配等问题，会侧重于实现视图； 系统集成人员关心的是系统的性能、可伸缩性、吞吐率等问题，会侧重于进程视图； 系统工程师关心的是系统的发布、安装、拓扑结构等问题，会侧重于部署视图。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

（3）迭代与增量。把整个项目开发分为多个迭代过程。在每次选代中，只考虑系统的一部分需 求，进行分析、设计、实现、测试和部署等过程；每次迭代是在己完成部分的基础上进行的，每 次增加一些新的功能实现，以此进行下去，直至最后项目的完成。 6 逆向工程

软件复用是将已有软件的各种有关知识用于建立新的软件，以缩减软件开发和
维护的花费。软件复用是提高软件生产力和质量的一种重要技术。早期的软件复
用主要是代码级复用，被复用的知识专指程序，后来扩大到包括领域知识、开发
经验、设计决定、体系结构、需求、设计、代码和文档等一切有关方面。

逆向工程：软件的逆向工程是分析程序，力图在比源代码更高抽象层次上建立程
序的表示过程，逆向工程是设计的恢复过程。逆向工程的四个级别：
实现级：包括程序的抽象语法树、符号表、过程的设计表示。
结构级：包括反映程序分量之间相互依赖关系的信息，例如调用图、结构图、程
序和数据结构。
功能级：包括反映程序段功能及程序段之间关系的信息，例如数据和控制流模型。
领域级：包括反映程序分量或程序诸实体与应用领域概念之间对应关系的信息，
例如E-R模型。

其中，领域级抽象级别最高，完备性最低，实现级抽象级别最低，完备性最高。

6 逆向工程

与逆向工程相关的概念有重构、设计恢复、再工程和正向工程。
（1）重构是指在同一抽象级别上转换系统描述形式。

（2）设计恢复是指借助工具从已有程序中抽象出有关数据设计、总体结构设计和
过程设计等方面的信息。

（3）再工程是指在逆向工程所获得信息的基础上，修改或重构已有的系统，产生
系统的一个新版本。再工程是对现有系统的重新开发过程，包括逆向工程、新需
求的考虑过程和正向工程三个步骤。它不仅能从已存在的程序中重新获得设计信
息，而且还能使用这些信息来重构现有系统，以改进它的综合质量。在利用再工
程重构现有系统的同时，一般会增加新的需求，包括增加新的功能和改善系统的
性能。

（4）正向工程是指不仅从现有系统中恢复设计信息，而且使用该信息去改变或重
构现有系统，以改善其整体质量。

1 软件需求 软件需求：是指用户对系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。 是指用户解决问题或达到目标所需的条件或能力，是系统或系统部件要满足合 同、标准、规范或其他正式规定文档所需具有的条件或能力，以及反映这些条 件或能力的文档说明。

分为需求开发和需求管理两大过程，如下所示：

1 软件需求

业务需求：反映企业或客户对系统高层次的目标要求，通常来自项目投资人、
客户、市场营销部门或产品策划部门。通过业务需求可以确定项目视图和范围。

用户需求：描述的是用户的具体目标，或用户要求系统必须能完成的任务。
即描述了用户能使用系统来做什么。通常采取用户访谈和问卷调查等方式，对
用户使用的场景进行整理，从而建立用户需求。

系统需求：从系统的角度来说明软件的需求，包括功能需求、非功能需求和
设计约束等。
1）功能需求：也称为行为需求，规定了开发人员必须在系统中实现的软件功能，
用户利用这些功能来完成任务，满足业务需要。
2）非功能需求：指系统必须具备的属性或品质，又可以细分为软件质量属性
（如可维护性、可靠性、效率等）和其他非功能需求。
3）设计约束：也称为限制条件或补充规约，通常是对系统的一些约束说明，例
如必须采用国有自主知识产权的数据库系统，必须运行在UNIX操作系统之下等。

2 需求获取

需求获取：是一个确定和理解不同的项目干系人的需求和约束的过程。

常见的需求获取法包括：
（1）用户访谈：1对1-3，有代表性的用户。其形式包括结构化和非结构化两种。
（2）问卷调查：用户多，无法一一访谈。
（3）采样：从种群中系统地选出有代表性的样本集的过程。样本数量=0.25*
（可信度因子/错误率）2
（4）情节串联板：一系列图片，通过这些图片来讲故事。
（5）联合需求计划（JRP）：通过联合各个关键用户代表、系统分析师、开发团
队代表一起，通过有组织的会议来讨论需求。
（6）需求记录技术：任务卡片、场景说明、用户故事、Volere白卡。

3 需求分析

需求分析：一个好的需求应该具有无二义性、完整性、一致性、可测试性、
确定性、可跟踪性、正确性、必要性等特性，因此，需要分析人员把杂乱无章
的用户要求和期望转化为用户需求，这就是需求分析的工作。

需求分析的任务
（1）绘制系统上下文范围关系图
（2）创建用户界面原型
（3）分析需求的可行性
（4）确定需求的优先级
（5）为需求建立模型
（6）创建数据字典
（7）使用QFD（质量功能部署）

3 需求分析

结构化的需求分析
结构化特点：自顶向下，逐步分解，面向数据。

三大模型：功能模型（数据流图）、行为模型（状态转换图）、数据模型（E-R
图）以及数据字典。

3 需求分析

数据流图DFD
基本图形元素：外部实体、加工、数据存储、数据流。

3.需求分析

     1）数据流：由一组固定成分的数据组成，表示数据的流向。
     在DFD 中，数据流的流向必须经过加工。

     2）加工：描述了输入数据流到输出数据流之间的变换，数
     据流图中常见的三种错误如图所示：
     加工3.1.2 有输入但是没有输出，称之为“黑洞”。
     加工3.1.3 有输出但没有输入。称之为“奇迹”。
     加工3.1.1 中输入不足以产生输出，我们称之为“灰洞”。

     3）数据存储：用来存储数据。

     4）外部实体（外部主体）：是指存在于软件系统之外的人
     员或组织，它指出系统所需数据的发源地（源）和系统所产
     生的数据的归宿地（宿）。

3 需求分析

分层数据流图：

3 需求分析

数据字典DD
数据流图描述了系统的分解，但没有对图中各成分进行说明。数据字典就是为
数据流图中的每个数据流、文件、加工，以及组成数据流或文件的数据项做出
说明。
数据字典有以下4 类条目：数据流、数据项、数据存储和基本加工。




加工逻辑也称为“小说明”。常用的加工逻辑描述方法有结构化语言、判定表
和判定树3 种。

4 需求定义

需求定义（软件需求规格说明书SRS）：是需求开发活动的产物，编制该文档
的目的是使项目干系人与开发团队对系统的初始规定有一个共同的理解，使之
成为整个开发工作的基础。SRS是软件开发过程中最重要的文档之一，对于任何
规模和性质的软件项目都不应该缺少。

需求定义方法
（1）严格定义也称为预先定义，需求的严格定义建立在以下的基本假设之上：
所有需求都能够被预先定义。开发人员与用户之间能够准确而清晰地交流。采
用图形（或文字）可以充分体现最终系统。
（2）原型方法，迭代的循环型开发方式，需要注意的问题：并非所有的需求都
能在系统开发前被准确地说明。项目干系人之间通常都存在交流上的困难，原
型提供了克该服困难的一个手段。特点：需要实际的、可供用户参与的系统模
型。有合适的系统开发环境。反复是完全需要和值得提倡的，需求一旦确定，
就应遵从严格的方法。

5 需求验证

需求验证：也称为需求确认，目的是与用户一起确认需求无误，对需求规格
说明书SAS进行评审和测试，包括两个步骤：
需求评审：正式评审和非正式评审。
需求测试：设计概念测试用例。

需求验证通过后，要请用户签字确认，作为验收标准之一，此时，这个需求
规格说明书就是需求基线，不可以再随意更新，如果需要更改必须走需求变更
流程。

6 需求管理

双向跟踪，两个层次，如下图所示：




正向跟踪表示用户原始需求是否都实现了，反向跟踪表示软件实现的是否都
是用户要求的，不多不少，可以用原始需求和用例表格（需求跟踪矩阵）来表
示：

若原始需求和用例有对应，则在对应栏打对号，若某行都没有对号，表明原
始需求未实现，正向跟踪发现问题；若某列都没有对号，表明有多余功能用例，
软件实现了多余功能，反向跟踪发现问题。

 考试真题

（ ）是关于需求管理正确的说法。 A．为达到过程能力成熟度模型第二级，组织机构必须具有3个关键过程域 B.需求的稳定性不属于需求属性 点击此处添加标 C.需求变更的管理过程遵循变更分析和成本计算、问题分析和变更描述、变更实现的顺序 题 点击此处添加标题 D.变更控制委员会对项目中任何基线工作产品的变更都可以做出决定 答案：D 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 在结构化分析中，用数据流图描述（）。当采用数据流图对一个图书馆管理系统进行分析时，（） 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

是一个外部实体。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” A．数据对象之间的关系，用于对数据建模 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 B．数据在系统中如何被传送或变换，以及如何对数据流进行变换的功能或子功能，用于 建议正文12号字，1.3倍字间距。 对功 能建模 C．系统对外部事件如何响应，如何动作，用于对行为建模 D．数据流图中的各个组成部分 A．读者 B．图书 C．借书证 D．借阅 答案：B A 1 处理流程设计

流程表示工具
程序流程图（Program Flow Diagram，PFD）用一些图框表示各种操作，它独立于
任何一种程序设计语言，比较直观、清晰，易于学习掌握。任何复杂的程序流
程图都应该由顺序、选择和循环结构组合或嵌套而成。

IPO图也是流程描述工具，用来描述构成软件系统的每个模块的输入、输出和数
据加工。

N-S图容易表示嵌套和层次关系，并具有强烈的结构化特征。但是当问题很复杂
时，N-S图可能很大，因此不适合于复杂程序的设计。

问题分析图（PAD）是一种支持结构化程序设计的图形工具。PAD具有清晰的逻
辑结构、标准化的图形等优点，更重要的是，它引导设计人员使用结构化程序
设计方法，从而提高程序的质量。

1 处理流程设计

业务流程重组BPR
BPR是对企业的业务流程进行根本性的再思考和彻底性的再设计，从而获得可以
用诸如成本、质量、服务和速度等方面的业绩来衡量的显著性的成就。BPR设计
原则、系统规划和步骤如下图所示：

1 处理流程设计

业务流程管理BPM
BPM是一种以规范化的构造端到端的卓越业务流程为中心，以持续的提高组织
业务绩效为目的的系统化方法。

BPM与BPR管理思想最根本的不同就在于流程管理并不要求对所有的流程进行再
造。构造卓越的业务流程并不是流程再造，而是根据现有流程的具体情况，对
流程进行规范化的设计

流程管理包含三个层面：规范流程、优化流程和再造流程

2 系统设计

系统设计主要目的：为系统制定蓝图，在各种技术和实施方法中权衡利弊，
精心设计，合理地使用各种资源，最终勾画出新系统的详细设计方法。

系统设计方法：结构化设计方法，面向对象设计方法。

系统设计的主要内容：概要设计、详细设计。

概要设计基本任务：又称为系统总体结构设计，是将系统的功能需求分配给
软件模块，确定每个模块的功能和调用关系，形成软件的模块结构图，即系统
结构图。

详细设计的基本任务：模块内详细算法设计、模块内数据结构设计、数据库
的物理设计、其他设计（代码、输入/输出格式、用户界面）、编写详细设计说
明书、评审。

2 系统设计

系统设计基本原理
抽象化；
自顶而下，逐步求精；
信息隐蔽；
模块独立（高内聚，低耦合）。

系统设计原则
保持模块的大小适中；
尽可能减少调用的深度；
多扇入，少扇出；
单入口，单出口；
模块的作用域应该在模块之内；
功能应该是可预测的。

2 系统设计

系统设计基本原理：抽象、模块化、信息隐蔽、模块独立。
衡量模块独立程度的标准有两个：耦合性和内聚性。内聚程度从低到高如下表
所示：

2 系统设计

耦合程度从低到高如下表所示：

 考试真题

某模块中各个处理元素都密切相关于同一功能且必须顺序执行，前一处理元素的输出就是下一处 理元素的输入，则该模块的内聚类型为（ ）内聚 A、过程 B、时间 C、顺序 D、逻辑 点击此处添加标 答案：C 点击此处添加标题题 系统设计是根据系统分析的结果，完成系统的构建过程。系统设计的主要内容包括（ ）;系统总 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 体结构设计的主要任务是将系统的功能需求分配给软件模块，确定每个模块的功能和调用关系， 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 形成软件的（ ）。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 A.概要设计和详细设计 B.架构设计和对象设计 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” C.部署设计和用例设计 D.功能设计和模块设计 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A.用例图 B.模块结构图 C.系统部署图 D.类图 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：A B 3 人机界面设计

人机界面设计三大黄金原则：

1 测试原则和方法

软件测试方法可分为静态测试和动态测试。

静态测试：指被测试程序不在机器上运行，而采用人工检测和计算机辅助静
态分析的手段对程序进行检测，包括对文档的静态测试和对代码的静态测试。
对文档的静态测试主要以检查单的形式进行，而对代码的静态测试，包括桌前
检查、代码审查、代码走查的方式。使用这种方法能够有效地发现30%-70%的逻
辑设计和编码错误。

动态测试：指在计算机上实际运行程序进行软件测试，一般采用白盒测试和
黑盒测试方法。
黑盒测试法：功能性测试，不了解软件代码结构，根据功能设计用例，测试软
件功能。
白盒测试法：结构性测试，明确代码流程，根据代码逻辑设计用例，进行用例
覆盖。

2 测试阶段

（1）单元测试：也称为模块测试，测试的对象是可独立编译或汇编的程序模块、
软件构件或OO软件中的类（统称为模块），测试依据是软件详细设计说明书。

（2）集成测试：目的是检查模块之间，以及模块和已集成的软件之间的接口关
系，并验证已集成的软件是否符合设计要求。测试依据是软件概要设计文档。

（3）确认测试：主要用于验证软件的功能、性能和其他特性是否与用户需求一
致。根据用户的参与程度，通常包括以下类型：
内部确认测试：主要由软件开发组织内部按照SRS进行测试。
Alpha测试：用户在开发环境下进行测试。
Beta测试：用户在实际使用环境下进行测试，通过改测试后，产品才能交付用户。
验收测试：针对SRS，在交付前以用户为主进行的测试。其测试对象为完整的、
集成的计算机系统。验收测试的目的是，在真实的用户工作环境下，检验软件系
统是否满足开发技术合同或SRS。验收测试的结论是用户确定是否接收该软件的
主要依据。除应满足一般测试的准入条件外，在进行验收测试之前，应确认被测
软件系统已通过系统测试。

2 测试阶段

（4）系统测试：测试对象是完整的、集成的计算机系统；测试的目的是在真实
系统工作环境下，验证完成的软件配置项能否和系统正确连接，并满足系统/子
系统设计文档和软件开发合同规定的要求。测试依据是用户需求或开发合同。
主要内容包括功能测试、健壮性测试、性能测试、用户界面测试、安全性测试、
安装与反安装测试等，其中，最重要的工作是进行功能测试与性能测试。功能
测试主要采用黑盒测试方法；性能测试主要指标有响应时间、吞吐量、并发用
户数和资源利用率等。

（5）配置项测试：测试对象是软件配置项，测试目的是检验软件配置项与SRS
的一致性。测试的依据是SRS。在此之间，应确认被测软件配置项已通过单元测
试和集成测试。

（6）回归测试：测试目的是测试软件变更之后，变更部分的正确性和对变更需
求的符合性，以及软件原有的、正确的功能、性能和其他规定的要求的不损害
性。

 考试真题 软件确认测试也称为有效性测试，主要验证（ ）。确认测试计划通常是在需求分析阶段完成的。 根据用户的参与程度不同，软件确认测试通常包括（ ）。 A．系统中各个单元模块之间的协作性 B.软件与硬件在实际运行环境中能否有效集成 C.软件功能、性能及其它特性是否与用户需求一致 点击此处添加标 D.程序模块能否正确实现详细设计说明中的功能、性能和设计约束等要求题 点击此处添加标题 A．黑盒测试和白盒测试 B.一次性组装测试和增量式组装测试 C.内部测试、Alpha、Beta 和验收测试 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 D.功能测试、性能测试、用户界面测试和安全性测试 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 答案：C C 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 软件测试一般分为两个大类：动态测试和静态测试。前者通过运行程序发现错误，包括（）等方 法；后者采用人工和计算机辅助静态分析的手段对程序进行检测，包括（）等方法。 A.边界值分析、逻辑覆盖、基本路径 B.桌面检查、逻辑覆盖、错误推测 C.桌面检查、代码审查、代码走查 D.错误推测、代码审查、基本路径 A.边界值分析、逻辑覆盖、基本路径 B.桌面检查、逻辑覆盖、错误推测 C.桌面检查、代码审查、代码走查 D.错误推测、代码审查、基本路径 答案：A，C 3 测试用例的设计

黑盒测试用例：将程序看做一个黑盒子，只知道输入输出，不知道内部代码，
由此设计出测试用例，分为下面几类：
等价类划分：把所有的数据按照某种特性进行归类，而后在每类的数据里选
取一个即可。等价类测试用例的设计原则：设计一个新的测试用例，使其尽可
能多地覆盖尚未被覆盖的有效等价类，重复这一步，直到所有的有效等价类都
被覆盖为止；设计一个新的测试用例，使其仅覆盖一个尚未被覆盖的无效等价
类，重复这一步，直到所有的无效等价类都被覆盖为止。

边界值划分：将每类的边界值作为测试用例，边界值一般为范围的两端值以
及在此范围之外的与此范围间隔最小的两个值，如年龄范围为0-150，边界值为
0,150，-1,151四个。

错误推测：没有固定的方法，凭经验而言，来推测有可能产生问题的地方，
作为测试用例进行测试。

因果图：由一个结果来反推原因的方法，具体结果具体分析，没有固定方法。

3 测试用例的设计

白盒测试用例：知道程序的代码逻辑，按照程序的代码语句，来设计覆盖代码分
支的测试用例，覆盖级别从低至高分为下面几种：
（1）语句覆盖SC：逻辑代码中的所有语句都要被执行一遍，覆盖层级最低，因
为执行了所有的语句，不代表执行了所有的条件判断。
（2）判定覆盖DC：逻辑代码中的所有判断语句的条件的真假分支都要覆盖一次。

3 测试用例的设计

（3）条件覆盖CC：针对每一个判断条件内的每一个独立条件都要执行一遍真和
假。
（4）条件判定组合覆盖CDC：同时满足判定覆盖和条件覆盖。

3 测试用例的设计

（5）路径覆盖：逻辑代码中的所有可行路径都覆盖了，覆盖层级最高。

 考试真题

招聘系统要求求职的人年龄在20岁到60岁之间（含），学历为本科、硕士或者博士，专业为计算 机科学与技术、通信工程或者电子工程。其中（ ）不是好的测试用例。 A.（20,本科，电子工程） 点击此处添加标 B.（18,本科，通信工程） C.（18，大专，电子工程） D.（25，硕士，生物学） 答案：C 题 点击此处添加标题

以下关于测试的叙述中，正确的是（ ）。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 A.实际上，可以采用穷举测试来发现软件中的所有错误 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

B.错误很多的程序段在修改后错误一般会非常少 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” C.测试可以用来证明软件没有错误 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 D.白盒测试技术中，路径覆盖法往往能比语句覆盖法发现更多的错误 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：D  考试真题

采用白盒测试方法对下图进行测试，设计了4 个测试用例：①(x=0，y=3)，②( x=1, y=2)，③(x=-1， y=2)，④(x=3,y=1)。至少需要测试用例①②才能完成 (35) 覆盖，至少需要测试用例①②③或 ①②④才能完成 (36) 覆盖。 点击此处添加标 A．语句 B．条件 题击此处添加标题 点 C．判定／条件 D．路径 A．语句 B．条件 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 C．判定／条件 D．路径 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答案：A D 建议正文12号字，1.3倍字间距。 解析：可根据问题将测试用例代入执行，①②会执行语句A和语句B，但只覆盖第一个条件，因此 是语句覆盖；①②覆盖了第一个条件的真假，执行了第一个条件的Y和N以及第二个条件的N，而 ③或者④又执行到了第二个条件的Y，因此流程中所有分支都走到了，是路径覆盖。 5 软件度量

软件的两种属性：外部属性指面向管理者和用户的属性，可直接测量，一般
为性能指标。内部属性指软件产品本身的的属性，如可靠性等，只能间接测量。

 McCabe度量法：又称为环路复杂度，假设有向图中有向边数为m，节点数为n，
  则此有向图的环路复杂度为m-n+2.

 建议使用更简单的公式，复杂度=判定节点的个数+1

注意m和n代表的含义不能混淆，可以用一个最简单的环路来做特殊值记忆此公
式，另外，针对一个程序流程图，每一个分支边（连线）就是一条有向边，每
一条语句（语句框）就是一个顶点。

 考试真题

下图用白盒测试方法进行测试，图中有（ ） 点击此处添加标 条路径，采用McCabe度量计算该程序图的环 路复杂性为（ ） 题击此处添加标题 点

A、3 B、4 C、5 D、6 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

A、3 B、4 C、5 D、6 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 答案：B B 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 1.系统转换

     遗留系统是指任何基本上不能进行修改和演化以满足新的
     变化了的业务需求的信息系统，它通常具有以下特点：
     （1）系统虽然完成企业中许多重要的业务管理工作，但仍
                 点击此处添加标
     然不能完全满足要求。一般实现业务处理电子化及部分企业
                 题
     管理功能，很少涉及经营决策。
               点击此处添加标题

     （2）系统在性能上已经落后，采用的技术已经过时。例如，
     多采用主机/终端形式或小型机系统，软件使用汇编语言或
               标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
               部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
     第三代程序设计语言的早期版本开发，使用文件系统而不是
               行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
     数据库。      都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                  面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
     （3）通常是大型的软件系统，已经融入企业的业务运作和
               建议正文12号字，1.3倍字间距。

     决策管理机制之中，维护工作十分困难。

     （4）没有使用现代信息系统建设方法进行管理和开发，现
     在基本上已经没有文档，很难理解。

1 系统转换

系统转换是指新系统开发完毕，投入运行，取代现有系统的过程，需要考虑
多方面的问题，以实现与老系统的交接，有以下三种转换计划：
直接转换：现有系统被新系统直接取代了，风险很大，适用于新系统不复杂，
或者现有系统已经不能使用的情况。优点是节省成本。
并行转换：新系统和老系统并行工作一段时间，新系统经过试运行后再取代，
若新系统在试运行过程中有问题，也不影响现有系统的运行，风险极小，在试
运行过程中还可以比较新老系统的性能，适用于大型系统。缺点是耗费人力和
时间资源，难以控制两个系统间的数据转换。
分段转换：分期分批逐步转换，是直接和并行转换的集合，将大型系统分为
多个子系统，依次试运行每个子系统，成熟一个子系统，就转换一个子系统。
同样适用于大型项目，只是更耗时，而且现有系统和新系统间混合使用，需要
协调好接口等问题。

数据转换与迁移：将数据从旧数据库迁移到新数据库中。有三种方法：系统
切换前通过工具迁移、系统切换前采用手工录入、系统切换后通过新系统生成。

2 系统维护

系统的可维护性可以定义为维护人员理解、改正、改动和改进这个软件的难
易程度，其评价指标如下：
（1）易分析性。软件产品诊断软件中的缺陷或失效原因或识别待修改部分的能
力。
（2）易改变性。软件产品使指定的修改可以被实现的能力，实现包括编码、设
计和文档的更改。
（3）稳定性。软件产品避免由于软件修改而造成意外结果的能力。
（4）易测试性。软件产品使已修改软件能被确认的能力。
（5）维护性的依从性。软件产品遵循与维护性相关的标准或约定的能力。

系统维护包括硬件维护、软件维护和数据维护，其中软件维护类型如下：
正确性维护：发现了bug而进行的修改。
适应性维护：由于外部环境发生了改变，被动进行的对软件的修改和升级。
完善性维护：基于用户主动对软件提出更多的需求，修改软件，增加更多的功
能，使其比之前的软件功能、性能更高，更加完善。
预防性维护：对未来可能发生的bug进行预防性的修改。

 考试真题

以下关于软件维护和可维护性的叙述中，不正确的是（）。 A．软件维护要解决软件产品交付用户之后运行中发生的各种问题 B．软件的维护期通常比开发期长得多，其投入也大得多 点击此处添加标 C．进行质量保证审查可以提高软件产品的可维护性 D．提高可维护性是在软件维护阶段考虑的问题 题 点击此处添加标题

答案：D 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 某企业由于外部市场环境和管理需求的变化对现有软件系统提出新的需求，则对该软件系统进行 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 的维护属于_____维护。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” A．正确性 B．完善性 C．适应性 D．预防性 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答案：C 建议正文12号字，1.3倍字间距。  净室软件工程 净室软件工程是一种应用数学与统计学理论以经济的方式生产高质量软件的工程技术，力图通 过严格的工程化的软件过程达到开发中的零缺陷或接近零缺陷。净室方法不是先制作一个产品， 再去消除缺陷，而是要求在规约和设计中消除错误，然后以“净”的方式制作，可以降低软件开 发中的风险，以合理的成本开发出高质量的软件。 点击此处添加标 在净室软件工程背后的哲学是：通过在第1次正确地书写代码增量，并在测试前验证它们的正 确性，来避免对成本很高的错误消除过程的依赖。它的过程模型是在代码增量积聚到系统的过程 题 点击此处添加标题 的同时，进行代码增量的统计质量验证。它甚至提倡开发者不需要进行单元测试，而是进行正确 性验证和统计质量控制。 净室软件工程（CSE）的理论基础主要是函数理论和抽样理论。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 净室软件工程应用技术手段： 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

1. 统计过程控制下的增量式开发。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

2. 基于函数的规范与设计。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

3. 正确性验证。CSE的核心

4. 统计测试和软件认证。 净室软件工程在使用过程的一些缺点： （1）CSE太理论化，需要更多的数学知识。其正确性验证的步骤比较困难且比较耗时。 （2）CSE 开发小组不进行传统的模块测试，这是不现实的。 （3）CSE也会带有传统软件工程的一些弊端。  基于构件的软件工程 基于构件的软件工程（CBSE）是一种基于分布对象技术、强调通过可复用构件设计与构造软件系 统的软件复用途径。CBSE 体现了“购买而不是重新构造”的哲学，将软件开发的重点从程序编写转 移到了基于己有构件的组装。用于CBSE 的构件应该具备以下特征。 （1）可组装型：对于可组装的构件，所有外部交互必须通过公开定义的接口进行。同时它还必须 对自身信息的外部访问。 点击此处添加标 （2）可部署性：软件必须是自包含的，必须能作为一个独立实体在提供其构件模型实现的构件平 台上运行。构件总是二进制形式，无须在部署前编译。 题 点击此处添加标题

（3）文档化：构件必须是完全文档化的，用户根据文档来判断构件是否满足需求。 （4）独立性：构件应该是独立的，应该可以在无其他特殊构件的情况下进行组装和部署，如确实 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

需要其他构件提供服务，则应显示声明。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （5）标准化：构件标准化意味着在CBSE 过程中使用的构件必须符合某种标准化的构件模型。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 构件模型定义了构件实现、文档化以及开发的标准，其包含的模型要素为： 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 接口。构件通过构件接口来定义，构件模型规定应如何定义构件接口以及在接口定义中应该包含 建议正文12号字，1.3倍字间距。

的要素，如操作名、参数以及异常等。 使用信息。为使构件远程分布和访问，必须给构件一个特定的、全局唯一的名字或句柄。构件元 数据是构件本身相关的数据，比如构件的接口和属性信息。 部署。构件模型包括一个规格说明，指出应该如何打包构件使其部署成为一个独立的可执行实体。 部署信息中包含有关包中内容的信息和它的二进制构成的信息。  基于构件的软件工程

构件模型提供了一组被构件使用的通用服务，这种服务包括以下两种。 ·平台服务，允许构件在分布式环境下通信和互操作。 点击此处添加标 ·支持服务，这是很多构件需要的共性服务。例如，构件都需要的身份认证服务。 中间件实现共性的构件服务，并提供这些服务的接口。 题 点击此处添加标题  CBSE过程是支持基于构件组装的软件开发过程，过程中的6个主要活动：系统需求概览、识别 候选构件、根据发现的构件修改需求、体系结构设计、构件定制与适配、组装构件创建系统。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进  CBSE过程与传统软件开发过程不同点： 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （1）CBSE 早期需要完整的需求，以便尽可能多地识别出可复用的构件。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

（2）在过程早期阶段根据可利用的构件来细化和修改需求。如果可利用的构件不能满足用户需 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 求，就应该考虑由复用构件支持的相关需求。 （3）在系统体系结构设计完成后，会有一个进一步的对构件搜索及设计精化的活动。可能需要 为某些构件寻找备用构件，或者修改构件以适合功能和架构的要求。 （4）开发就是将己经找到的构件集成在一起的组装过程。  基于构件的软件工程

构件组装是指构件相互直接集成或是用专门编写的“胶水代码”将它们整合在一起来创造一个 系统或另一个构件的过程。常见的组装构件有以下3 种组装方式。

1. 顺序组装。通过按顺序调用己经存在的构件，可以用两个已经存在的构件来创造一个新的构件。 如上一个构件输出作为下一个构件的输入。 点击此处添加标 题
2. 层次组装。这种情况发生在一个构件直接调用自另一个构件所提供的服务时。被调用的构件为 点击此处添加标题 调用的构件提供所需的服务。二者之间接口匹配兼容。
3. 叠加组装。这种情况发生在两个或两个以上构件放在一起来创建一个新构件的时候。这个新构 件合并了原构件的功能， 从而对外提供了新的接口。外部应用可以通过新接口来调用原有构件的 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 接口，而原有构件不互相依赖，也不互相调用。这种组装类型适合于构件是程序单元或者构件是 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 服务的情况。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 构件组装的三种不兼容问题（通过编写适配器解决）： （1）参数不兼容。接口每一侧的操作有相同的名字，但参数类型或参数个数不相同。 （2）操作不兼容。提供接口和请求接口的操作名不同。 （3）操作不完备。一个构件的提供接口是另一个构件请求接口的一个子集，或者相反。  软件工程案例真题 阅读以下关于软件系统设计与建模的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。 【说明】 煤炭生产是国民经济发展的主要领域之一，其煤矿的安全非常重要。某能源企业拟开发一套煤矿 点击此处添加标 建设项目安全预警系统，以保护煤矿建设项目从业人员生命安全。本系统的主要功能包括如下 (a)～(h)所述。 (a) 项目信息维护 题 点击此处添加标题

(b) 影响因素录入 (c) 关联事故录入 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

(d) 安全评价得分 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 (e) 项目指标预警分析 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” (f) 项目指标填报 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (g) 项目指标审核 建议正文12号字，1.3倍字间距。

(h)项目指标确认 【问题1】(9分) 王工根据煤矿建设项目安全预警系统的功能要求，设计完成了系统的数据流图，如图2-1所示。请 使用题干中描述的功能(a)～(h)，补充完善空(1)～(6)处的内容，并简要介绍数据流图在分层细化过 程中遵循的数据平衡原则。 软件工程案例真题

       点击此处添加标
       题击此处添加标题
       点


       标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
       部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
       行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
       都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
       面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
       建议正文12号字，1.3倍字间距。

 软件工程案例真题 【问题2】(9分) 请根据【问题1】中数据流图表示的相关信息，补充完善煤矿建设项目安全预警系统总体E-R图 （见图2-2）中实体(1)～(6)的具体内容，将正确答案填在答题纸上。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                        标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                        部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                        行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                        都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                        面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                        建议正文12号字，1.3倍字间距。

【问题3】(7分) 在结构化分析和设计过程中，数据流图和数据字典是常用的技术手段，请用200字以内的文字简 要说明它们在软件需求分析和设计阶段的作用。  软件工程案例真题 答案： 【问题1】 （1）f（2）g（3）h（4）d（5）b（6）e 分层细化的数据平衡原则： 1、子图与父图之间的平衡： 点击此处添加标 工的输入/输出数据流保持一致。 题 （1）父图与子图之间平衡是指任何一张DFD子图边界上的输入/输出数据流必须与其父图对应加 点击此处添加标题

（2）如果父图中某个加工的一条数据流对应于子图中的几条数据流，而子图中组成这些数据流 的数据项全体正好等于父图中的这条数据流，那么它们仍然是平衡的。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

2、子图内部：加工的输入和输出需要平衡。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 【问题2】 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （1）项目管理员（2）项目经理（3）项目指标数据 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （4）~（6）指标参数、项目信息、事故及影响因素参数 建议正文12号字，1.3倍字间距。

【问题3】 数据流图分析阶段：建立系统的功能模型，从而完成需求分析。 数据流图设计阶段：为模块划分与模块之间接口设计提供依据。 数据字典在分析与设计阶段的作用为： 是所有人员工作的依据，统一的标准。它可以确保数据在系统中的完整性和一致性。 具体作用包括：按各种要求列表、相互参照、由描述内容检索名称、一致性检验和完整性检验。 面向对象技术

面向对象开发 统一建模语言UML 1 面向对象开发

（1）对象：由数据及其操作所构成的封装体，是系统中用来描述客观事务的一
个实体，是构成系统的一个基本单位。一个对象通常可以由对象名、属性和方
法3个部分组成。

（2）类：现实世界中实体的形式化描述，类将该实体的属性（数据）和操作
（函数）封装在一起。对象是类的实例，类是对象的模板。
类可以分为三种：实体类、接口类（边界类）和控制类。实体类的对象表示
现实世界中真实的实体，如人、物等。接口类（边界类）的对象为用户提供一
种与系统合作交互的方式，分为人和系统两大类，其中人的接口可以是显示屏、
窗口、Web 窗体、对话框、菜单、列表框、其他显示控制、条形码、二维码或
者用户与系统交互的其他方法。系统接口涉及到把数据发送到其他系统，或者
从其他系统接收数据。控制类的对象用来控制活动流，充当协调者。

（3）抽象：通过特定的实例抽取共同特征以后形成概念的过程。它强调主要特
征，忽略次要特征。一个对象是现实世界中一个实体的抽象，一个类是一组对
象的抽象，抽象是一种单一化的描述，它强调给出与应用相关的特性，抛弃不
相关的特性。

1 面向对象开发

面向对象的分析：是为了确定问题域，理解问题。包含五个活动：认定对象、
组织对象、描述对象间的相互作用、确定对象的操作、定义对象的内部信息。
面向对象需求建模：

1 面向对象开发

面向对象的设计：是设计分析模型和实现相应源代码，设计问题域的解决方
案，与技术相关。OOD同样应遵循抽象、信息隐蔽、功能独立、模块化等设计
准则。
面向对象的分析模型主要由顶层架构图、用例与用例图、领域概念模型构成；
设计模型则包含以包图表示的软件体系结构图、以交互图表示的用例实现图、
完整精确的类图、针对复杂对象的状态图和用以描述流程化处理过程的活动图
等。

1 面向对象开发

面向对象的设计原则：
（1）单一责任原则。就一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。即，当
需要修改某个类的时候原因有且只有一个，让一个类只做一种类型责任。
（2）开放－封闭原则。软件实体（类、模块、函数等）应该是可以扩展的，即
开放的；但是不可修改的，即封闭的。
（3）里氏替换原则。子类型必须能够替换掉他们的基类型。即，在任何父类可
以出现的地方，都可以用子类的实例来赋值给父类型的引用。
（4）依赖倒置原则。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。即，高层
模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。
（5）接口分离原则。不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。接口属于客户，
不属于它所在的类层次结构。即：依赖于抽象，不要依赖于具体，同时在抽象
级别不应该有对于细节的依赖。这样做的好处就在于可以最大限度地应对可能
的变化。

1 面向对象开发

一般来说，对面向对象软件的测试可分为下列4 个层次进行。
（1）算法层。测试类中定义的每个方法，基本上相当于传统软件测试中的单元
测试。

（2）类层。测试封装在同一个类中的所有方法与属性之间的相互作用。在向面
对象软件中类是基本模块，因此可以认为这是面向对象测试中所特有的模块测
试。

（3）模板层。测试一组协同工作的类之间的相互作用，大体上相当于传统软件
测试中的集成测试，但是也有面向对象软件的特点（例如，对象之间通过发送
消息相互作用）。

（4）系统层。把各个子系统组装成完整的面向对象软件系统，在组装过程中同
时进行测试。

 考试真题

面向对象的分析模型主要由顶层架构图、用例与用例图和（ ）构成：设计模型则包含以（ ）表 示 的软件体系机构图、以交互图表示的用例实现图、完整精确的类图、描述复杂对象的（ ）和 用以描 述流程化处理过程的活动图等。 点击此处添加标 A．数据流模型 B.领域概念模型 C.功能分解图 点击此处添加标题 D.功能需求模型 A．模型视图控制器 B.组件图 C.包图 题 D.2层、3层或N层 A．序列图 B.协作图 C.流程图 D.状态图 答案：B C D 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 在面向对象设计的原则中、（ ）原则是指抽象不应该依赖予细节，细节应该依赖于抽象，即应针 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 对接口编程，而不是针对实现编程。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A．开闭 B.里氏替换 C.最少知识 D.依赖倒置 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：D 2 统一建模语言UML

依赖：一个事物的语义依赖于另一个事物的语义的变化而变化
关联：是一种结构关系，描述了一组链，链是对象之间的连接。分为组合和
聚合，都是部分和整体的关系，其中组合事物之间关系更强。两个类之间的关
联，实际上是两个类所扮演角色的关联，因此，两个类之间可以有多个由不同
角色标识的关联。
泛化：一般/特殊的关系，子类和父类之间的关系
实现：一个类元指定了另一个类元保证执行的契约。

2 统一建模语言UML

UML2.0图，书上是13种，有的说法还包含制品图，一共14种，了解即可，总
分类如下：

2 统一建模语言UML

类图：静态图，为系统的静态设计视图，展现一组对象、接口、协作和它们
之间的关系。UML类图如下：

2 统一建模语言UML

用例图：静态图，展现了一组用例、参与者以及它们之间的关系。用例图中
的参与者是人、硬件或其他系统可以扮演的角色；用例是参与者完成的一系列
操作，用例之间的关系有扩展、包含、泛化。如下：

2 统一建模语言UML

序列图：即顺序图，动态图，是场景的图形化表示，描述了以时间顺序组织
的对象之间的交互活动。有同步消息（进行阻塞调用，调用者中止执行，等待
控制权返回，需要等待返回消息，用实心三角箭头表示），异步消息（发出消
息后继续执行，不引起调用者阻塞，也不等待返回消息，由空心箭头表示）、
返回消息（由从右到左的虚线箭头表示）三种。如下：

2 统一建模语言UML

通信图：动态图，即协作图，强调参加交互的对象的组织。如下：

2 统一建模语言UML

状态图：动态图，展现了一个状态机，描述单个对象在多个用例中的行为，
包括简单状态和组合状态。转换可以通过事件触发器触发，事件触发后相应的
监护条件会进行检查。状态图中转换和状态是两个独立的概念，如下：图中方
框代表状态，箭头上的代表触发事件，实心圆点为起点和终点。

2 统一建模语言UML

    活动图：动态图，是一种特殊的状态图，展现
    了在系统内从一个活动到另一个活动的流程。活
    动的分岔和汇合线是一条水平粗线。牢记下图中
    并发分岔、并发汇合、监护表达式、分支、流等
    名词及含义。每个分岔的分支数代表了可同时运
    行的线程数。活动图中能够并行执行的是在一个
    分岔粗线下的分支上的活动

2 统一建模语言UML

构件图（组件图）：静态图，为系统静态实现视图，展现了一组构件之间的
组织和依赖。如下：

2 统一建模语言UML

部署图：静态图，为系统静态部署视图，部署图物理模块的节点分布。它与
构件图相关，通常一个结点包含一个或多个构件。其依赖关系类似于包依赖，
因此部署组件之间的依赖是单向的类似于包含关系。如下：

2 统一建模语言UML UML 4+1视图 （1）逻辑视图。逻辑视图也称为设计视图，它表示了设 计模型中在架构方面具有重要意义的部分，即类、子系 统、包和用例实现的子集。

     （2）进程视图。进程视图是可执行线程和进程作为活动
     类的建模，它是逻辑视图的一次执行实例，描述了并发
     与同步结构。

     （3）实现视图。实现视图对组成基于系统的物理代码的
     文件和构件进行建模。

     （4）部署视图。部署视图把构件部署到一组物理节点上，
     表示软件到硬件的映射和分布结构。

     （5）用例视图。用例视图是最基本的需求分析模型。

 考试真题

在UML提供的系统视图中，（ ）是逻辑视图的一次执行实例，描述了并发与同步结构；（ ）是最 基本的需求分析模型。 A．进程视图 B.实现视图 C.部署视图 D.用例视图 点击此处添加标 A．进程视图 B.实现视图 C.部署视图 D.用例视图 答案：A D 题 点击此处添加标题

                               标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

如下所示的UML图是（），图中（Ⅰ）表示（），（Ⅱ）表示（）。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 A．序列图 B．状态图 C．通信图 D．活动图 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 A．合并分叉 B．分支 C．合并汇合 D．流 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A．分支条件 B．监护表达式 C．动作名 D．流名称 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：D A B  面向对象案例真题 阅读以下关于软件系统设计与建模的叙述，在答题纸上回答问题 1 至问题 3. 【说明】 某医院拟委托软件公司开发一套预约挂号管理系统，以便为患者提供更好的就医体验，为医院提 供更加科学的预约管理。本系统的主要功能描述如下: 点击此处添加标 (a)注册登录，(b)信息浏览，(c)账号管理，(d)预约挂号，(e)查询与取清预约，(F)号源管理，(g)报 告查询，(h)预约管理，(i)报表管理和(j)信用管理等。 【问题 1】(6 分) 题 点击此处添加标题

若采用面向对象方法对预约挂号管理系统进行分析，得到如图 2-1 所示的用例图。请将合适的参 与者名称填入图 2-1中的(1)和(2)处，使用题干给出的功能描述(a)~(j)，完善用例(3)~(12)的名称， 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 将正确答案填在答题纸上。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  面向对象案例真题 【问题 2】(10分) 预约人员(患者)登录系统后发起预约挂号请求，进入预约界面。进行预约挂号时使用数据库访问 类获取医生的相关信息，在数据库中调用医生列表，并调取医生出诊时段表，将医生出诊时段反 馈到预的界面，并显示给预约人员;预约人员选择医生及就诊时间后确认预的，系统返回网预约结 果，并向用户显示是否预约成功。 点击此处添加标 题 采用面向对象方法对预约挂号过程进行分析，得到如图 2-2 所示的顺序图，使用题干中给出的描 点击此处添加标题 述，完善图 2-2 中对象(1)，及消息(2)~(4)的名称，将正确答案填在普题纸上请简要说明在描述对 象之间的动态交互关系时，协作图与顺序图存在哪些区别。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

【问题 3】(9分) 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 采用面向对象方法开发软件，通 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 常需要建立对象模型、动态模型 建议正文12号字，1.3倍字间距。 和功能模型，请分别介绍这3种 模型，并详细说明它们之间的关 联关系，针对上述模型，说明哪 些模型可用于软件的需求分析?  面向对象案例真题 答案： 【问题1】 (1) 系统管理员 (2) 患者 (3) a (4) c (5) f (6) h (7) i (8) j (9) b (10) d (11) e (12) g 点击此处添加标 （4）-（8）答案可互换。（9）-（12）答案可互换。 题击此处添加标题 点 【问题2】 (1) 预约人员 (2) 发起预约挂号请求 (3) 显示医生出诊时段 (4) 显示是否预约成功 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 顺序图强调交互的消息时间顺序。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 协作图强调接受和发送消息的对象的结构组织，强调通信的方式。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 【问题3】 建议正文12号字，1.3倍字间距。 对象模型描述系统中对象的静态结构、对象之间的关系、属性和操作，主要用对象图来实现。 动态模型描述与时间和操作顺序有关的系统特征，例如，激发事件、事件序列、确定事件先后关 系的状态等，主要用状态图来实现。 功能模型描述一个计算如何从输入值得到输出值，它不考虑计算的次序，主要用DFD来实现。 功能模型指发生了什么，动态模型确定什么时候发生，而对象模型确定发生的客体。 对象设计建立基于分析模型的设计模型并考虑实现细节，可用于软件的需求分析。 项目管理

进度管理 2 进度管理

进度安排的常用图形描述方法有Gantt 图（甘特图）和项目计划评审技术
（Program Evaluation& Review Technique，PERT）图。

2 进度管理

关键路径法
关键路径：是项目的最短工期，但却是从开始到结束时间最长的路径。进度网
络图中可能有多条关键路径，因为活动会变化，因此关键路径也在不断变化中。
关键活动：关键路径上的活动，最早开始时间=最晚开始时间。
通常，每个节点的活动会有如下几个时间：
（1）最早开始时间（ES），某项活动能够开始的最早时间。
（2）最早结束时间（EF），某项活动能够完成的最早时间。EF=ES+工期
（3）最迟结束时间（LF）。为了使项目按时完成，某项活动必须完成的最迟时
间。
（4）最迟开始时间（LS）。为了使项目按时完成，某项活动必须开始的最迟时
间。LS=LF-工期

2 进度管理

这几个时间通常作为每个节点的组成部分，如图所示：
顺推：最早开始ES=所有前置活动最早完成EF的最大值；最早完成EF=最早开始ES+持续时间。
逆推：最晚完成LF=所有后续活动最晚开始LS的最小值；最晚开始LS=最晚完成LF-持续事件。

2 进度管理

总浮动时间：在不延误项目完工时间且不违反进度制约因素的前提下，活动
可以从最早开始时间推迟或拖延的时间量，就是该活动的进度灵活性。正常情
况下，关键活动的总浮动时间为零。

总浮动时间=最迟开始LS-最早开始ES 或 最迟完成LF-最早完成EF 或 关键路径-
非关键路径时长。

自由浮动时间：是指在不延误任何紧后活动的最早开始时间且不违反进度制
约因素的前提下，活动可以从最早开始时间推迟或拖延的时间量。

自由浮动时间=紧后活动最早开始时间的最小值-本活动的最早完成时间。

 考试真题

某项目包含 A、B、C、D、E、F、G 七个活动，各活动的历时估算和逻辑关系如下表所示，则活 动 c 的总浮动时间是（）天，项目工期是（ ）天。 活动名称 紧前活动 点击此处添加标 活动历时 A - 2 B A 题 4 点击此处添加标题 C A 5 D A 6 A、0 B、1 C、2 D、3 E B C 4 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 A、14 B、15 C、16 D、17 F D 6 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 G E F 3 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 【答案】D D 【解析】建议选择题的这种表格题，逻辑关系清晰的，可以直接根据表格列举出各路径长度，找 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 出最长的。逻辑关系不清晰的，根据表格画出网络图，然后再找。ABEG=2+4+4+3=13； ACEG=2+5+4+3=14；ADFG=2+6+6+3=17 活动 C 的总浮动=17-C 活动所在路径的最长路径 14=3。 系统架构设计

软件架构概述 软件架构风格 软件架构复用 DSSA ABSD 质量属性 架构评估 中间件技术 1 软件架构概述

从需求分析到软件设计之间的过渡过程称为软件架构。只要软件架构设计好
了，整个软件就不会出现坍塌性的错误，即不会崩溃。

架构设计就是需求分配，将满足需求的职责分配到组件上。

软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构件的描
述、构件的相互作用（连接件）、指导构件集成的模式以及这些模式的约束组
成。

软件架构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示了系统需求和构
件之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。

解决好软件的复用、质量和维护问题，是研究软件架构的根本目的。

1 软件架构概述

软件架构设计包括提出架构模型，产生架构设计和进行设计评审等活动，是
一个迭代的过程。架构设计主要关注软件组件的结构、属性和交互作用，并通
过多种视图全面描述特定系统的架构。

软件架构能够在设计变更相对容易的阶段，考虑系统结构的可选方案，便于
技术人员与非技术人员就软件设计进行交互，能够展现软件的结构、属性与内
部交互关系。

软件架构是项目干系人进行交流的手段，明确了对系统实现的约束条件，决
定了开发和维护组织的组织结构，制约着系统的质量属性。

软件架构使推理和控制的更改更加简单，有助于循序渐进的原型设计，可以
作为培训的基础。

软件架构是可传递和可复用的模型，通过研究软件架构可能预测软件的质量。

 2.软件架构设计与生命周期

1. 需求分析阶段。需求分析和SA设计面临的是不同的对象：一个是问题空间；另一个是解空间。从软 件需求模型向SA模型的转换主要关注两个问题：如何根据需求模型构建SA 模型。如何保证模型转换 的可追踪性。 点击此处添加标题

2. 设计阶段。是SA 研究关注的最早和最多的阶段，这一阶段的SA研究主要包括：SA 模型的描述、 点击此处添加标题 SA 模型的设计与分析方法，以及对SA设计经验的总结与复用等。有关SA 模型描述的研究分为3个层 次：SA的基本概念（构件和连接子）、体系结构描述语言ADL、SA模型的多视图表示。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

3. 实现阶段。最初SA研究往往只关注较高层次的系统设计、描述和验证。为了有效实现SA设计向实 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 现的转换，实现阶段的体系结构研究表现在以下几个方面。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （1）研究基于SA 的开发过程支持，如项目组织结构、配置管理等。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （2）寻求从SA 向实现过渡的途径，如将程序设计语言元素引入SA 阶段、模型映射、构件组装、复 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 用中间件平台等。 （3）研究基于SA 的测试技术。

4. 构件组装阶段。在SA设计模型的指导下，可复用构件的组装可以在较高层次上实现系统，并能够提 高系统实现的效率。在构件组装的过程中，SA 设计模型起到了系统蓝图的作用。研究内容包括如下两 个方面。  2.软件架构设计与生命周期 （1）如何支持可复用构件的互联，即对SA 设计模型中规约的连接子的实现提供支持。 （2）在组装过程中，如何检测并消除体系结构失配问题。 在构件组装阶段的失配问题主要包括：由构件引起的失配、由连接子引起的失配、由于系统成分对全局 体系结构的假设存在冲突引起的失配等。 点击此处添加标题

5. 部署阶段。SA 对软件部署作用如下。 点击此处添加标题 （1）提供高层的体系结构视图来描述部署阶段的软硬件模型。 （2）基于SA 模型可以分析部署方案的质量属性，从而选择合理的部署方案。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

6. 后开发阶段。是指软件部署安装之后的阶段。这一阶段的SA 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 研究主要围绕维护、演化、复用等方面 来进行。典型的研究方向包括动态软件体系结构、体系结构恢复与重建等。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （1）动态软件体系结构。现实中的软件具有动态性，体系结构会在运行时发生改变。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 运行时变化包括两类：软件内部执行所导致的体系结构改变；软件系统外部的请求对软件进行的重配置。 包括两个部分的研究：体系结构设计阶段的支持、运行时刻基础设施的支持。 （2）体系结构恢复与重建。对于现有系统在开发时候没有考虑SA的情况，从这些系统中恢复或重购体 系结构。从已有的系统中获取体系结构的重建方法分为4类：手工体系结构重建、工具支持的手工重建、 通过查询语言来自动建立聚集、使用其他技术（如数据挖掘等）。 3 构件

   构件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。

   构件由一组通常需要同时部署的原子构件组成。一个原子构件是一个模块和 一组资源。原子构件是部署、版本控制和替换的基本单位。原子构件通常成组 地部署，但是它也能够被单独部署。

   构件和原子构件之间的区别在于，大多数原子构件永远都不会被单独部署， 尽管它们可以被单独部署。相反，大多数原子构件都属于一个构件家族，一次 部署往往涉及整个家族。

   一个模块是不带单独资源的原子构件。

   一个单独的包被编译成多个单独的类文件——每个公共类都有一个。

   模块是一组类和可能的非面向对象的结构体，比如过程或者函数。 3 构件

   构件的特性是: （1）独立部署单元； （2）作为第三方的组装单元； （3）没有（外部的）可见状态。 一个构件可以包含多个类元素，但是一个类元素只能属于一个构件。 将一个类拆分进行部署通常没什么意义。

   对象的特性是： （1）一个实例单元，具有唯一的标志。 （2）可能具有状态，此状态外部可见。 （3）封装了自己的状态和行为。 3 构件

   构件技术就是利用某种编程手段，将一些人们所关心的，但又不便于让最终 用户去直接操作的细节进行了封装，同时对各种业务逻辑规则进行了实现，用 于处理用户的内部操作细节。目前，国际上常用的构件标准主要有三大流派：  EJB(Enterprise Java Bean)规范由Sun 公司制定，有三种类型的EJB，分别是会话 Bean(Session Bean)、实体Bean(Entity Bean)和消息驱动Bean(Message-driven Bean)。 EJB实现应用中关键的业务逻辑，创建基于构件的企业级应用程序。  COM、DCOM、COM+ ：COM是微软公司的。DCOM是COM的进一步扩展，具 有位置独立性和语言无关性。COM+并不是COM的新版本，是COM的新发展或是 更高层次的应用。  COBRA标准主要分为三个层次：对象请求代理、公共对象服务和公共设施。 最底层是对象请求代理ORB，规定了分布对象的定义（接口）和语言映射，实现 对象间的通讯和互操作，是分布对象系统中的“软总线”； 在ORB之上定义了很多公共服务，可以提供诸如并发服务、名字服务、事务（交 易）服务、安全服务等各种各样的服务； 最上层的公共设施则定义了组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规 定业务对象有效协作所需的协定规则。 1 软件架构风格

   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。架 构风格定义一个系统家族，即一个架构定义、一个词汇表和一组约束。词汇表 中包含一些构件和连接件类型，而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接 件组合起来的。

   架构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性，并指导如何将各 个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。对软件架构风格的研究和实践 促进对设计的重用，一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的 问题。

   架构设计的一个核心问题是能否达到架构级的软件复用。

   架构风格定义了用于描述系统的术语表和一组指导构建系统的规则。 1 软件架构风格

   数据流风格：面向数据流，按照一定的顺序从前向后执行程序，代表的风格 有 批处理序列、管道-过滤器。

   调用/返回风格：构件之间存在互相调用的关系，一般是显式的调用，代表的 风格有 主程序/子程序、面向对象、层次结构。

   独立构件风格：构件之间是互相独立的，不存在显式的调用关系，而是通过 某个事件触发、异步的方式来执行，代表的风格有 进程通信、事件驱动系统 （隐式调用）。

   虚拟机风格：自定义了一套规则供使用者使用，使用者基于这个规则来开发 构件，能够跨平台适配，代表的风格有 解释器、基于规则的系统。

   仓库风格：以数据为中心，所有的操作都是围绕建立的数据中心进行的，代 表的风格有 数据库系统、超文本系统、黑板系统。 1 软件架构风格

   数据流风格 批处理序列：构件为一系列固定顺序的计算单元，构件之间只通过数据传递 交互。每个处理步骤是一个独立的程序，每一步必须在其前一步结束后才能开 始，数据必须是完整的，以整体的方式传递。

   管道-过滤器：每个构件都有一组输入和输出，构件读取输入的数据流，经过 内部处理，产生输出数据流。前一个构件的输出作为后一个构件的输入，前后 数据流关联。过滤器就是构件，连接件就是管道。

   早期编译器就是采用的这种架构，要一步一步处理的，均可考虑此架构风格。

   二者区别在于批处理前后构件不一定有关联，并且是作为整体传递，即必须 前一个执行完才能执行下一个。管道-过滤器是前一个输出作为后一个输入，前 面执行到部分可以开始下一个的执行。 1 软件架构风格

   调用/返回风格 主程序/子程序：单线程控制，把问题划分为若干个处理步骤，构件即为主程序和子程 序，子程序通常可合成为模块。过程调用作为交互机制，充当连接件的角色。

   面向对象：构件是对象，对象是抽象数据类型的实例。连接件即使对象间交互的方式， 对象是通过函数和过程的调用来交互的。

   层次结构：构件组成一个层次结构，连接件通过决定层间如何交互的协议来定义。每层 为上一层提供服务，使用下一层的服务，只能见到与自己邻接的层。修改某一层，最多影 响其相邻的两层（通常只能影响上层）。 层次结构优点： 1、支持基于可增加抽象层的设计，允许将一个复杂问题分解成一个增量步骤序列的实现。 2、不同的层次处于不同的抽象级别，越靠近底层，抽象级别越高。 3、由于每一层最多只影响两层，同时只要给相邻层提供相同的接口，允许每层用不同的 方法实现，同样为软件复用提供了强大的支持。 缺点： 1、并不是每个系统都可以很容易的划分为分层的模式。 2、很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 1 软件架构风格

   独立构件风格 进程通信：构件是独立的进程，连接件是消息传递。构件通常是命名过程， 消息传递的方式可以是点对点、异步或同步方式，以及远程过程（方法）调用 等。

   事件驱动系统（隐式调用）：构件不直接调用一个过程，而是触发或广播一 个或多个事件。构件中的过程在一个或多个事件中注册，当某个事件被触发时， 系统自动调用在这个事件中注册的所有过程。一个事件的触发就导致了另一个 模块中的过程调用。这种风格中的构件是匿名的过程，它们之间交互的连接件 往往是以过程之间的隐式调用来实现的。

   主要优点是为软件复用提供了强大的支持，为构件的维护和演化带来了方便； 缺点是构件放弃了对系统计算的控制。 1 软件架构风格

   虚拟机风格 解释器：通常包括一个完成解释工作的解释引擎、一个包含将被解释的代码 的存储区、一个记录解释引擎当前工作状态的数据结构，以及一个记录源代码 被解释执行的进度的数据结构。具有解释器风格的软件中含有一个虚拟机，可 以仿真硬件的执行过程和一些关键应用，缺点是执行效率低。

   基于规则的系统：包括规则集、规则解释器、规则/数据选择器和工作内存， 一般用在人工智能领域和DSS中。 1 软件架构风格

   仓库（数据共享）风格 数据库系统：构件主要有两大类，一类是中央共享数据源，保存当前系统的 数据状态；另一类是多个独立处理单元，处理单元对数据元素进行操作。

   黑板系统：包括知识源、黑板和控制三部分。知识源包括若干独立计算的不 同单元，提供解决问题的知识。知识源响应黑板的变化，也只修改黑板；黑板 是一个全局数据库，包含问题域解空间的全部状态，是知识源相互作用的唯一 媒介；知识源响应是通过黑板状态的变化来控制的。黑板系统通常应用在对于 解决问题没有确定性算法的软件中（信号处理、问题规划和编译器优化等）。

   超文本系统：构件以网状链接方式相互连接，用户可以在构件之间进行按照 人类的联想思维方式任意跳转到相关构件。是一种非线性的网状信息组织方法， 它以节点为基本单位，链作为节点之间的联想式关联。通常应用在互联网领域。

   现代编译器的集成开发环境一般采用数据仓库（即以数据为中心的架构风格） 架构风格进行开发， 其中心数据就是程序的语法树。 1 软件架构风格

   闭环控制 当软件被用来操作一个物理系统时，软件与硬件之间可以粗略的表示为一个反 馈循环，这个反馈循环通过接受一定的输入，确定一系列的输出，最终使环境 达到一个新的状态，适合于嵌入式系统，涉及连续的动作与状态。 1 软件架构风格

   C2体系结构风格可以概括为：通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的 并行构件网络。C2风格中的系统组织规则如下： (1)系统中的构件和连接件都有一个顶部和一个底部； (2)构件的顶部应连接到某连接件的底部，构件的底部则应连接到某连接件的顶 部，而构件与构件之间的直接连接是不允许的； (3)一个连接件可以和任意数目的其它构件和连接件连接； (4)当两个连接件进行直接连接时，必须由其中一个的底部到另一个的顶部。 1 软件架构风格  考试真题

软件架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。架构风格反映领域中众多系 统所共有的结构和（ ），强调对架构（ ）的重用。 A．语义特性 B.功能需求 C.质量属性 D.业务规则 点击此处添加标题 A．分析 B.设计 C.实现 D.评估 答案：A B 点击此处添加标题

以下关于软件架构风格与系统性能的关系叙述中，错误的是（标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 ）。 A．对于采用层次化架构风格的系统，划分的层次越多，系统的性能越差 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 B.对于采用隐式调用架构风格的系统，可以通过处理函数的并发调用提高系统处理性能 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

C.采用面向对象架构风格的系统，可以通过引入对象管理层提高系统性能 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 D.对于采用解释器架构风格的系统，可以通过部分解释代码预先编译的方式提高系统性能 建议正文12号字，1.3倍字间距。 答案：C 解析：引入对象管理层不但不能提高性能，反而会降低系统性能。这个道理与分层模型中增加层 次是一样的。  考试真题

某公司拟开发一个VIP管理系统，系统需要根据不同商场活动，不定期更新VIP会员的审核标准和 VIP 折扣系统。针对上述需求，采用（ ）架构风格最为合适。 A．规则系统 B.过程控制 C.分层 D.管道-过滤器 点击此处添加标题 答案：A 点击此处添加标题 解析：根据题目的意思，拟开发的VIP管理系统中VIP会员审核标准要能随时改变，灵活定义。在 这方面虚 拟机风格最为擅长，而属于虚拟机风格的只有A选项。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （ ）架构风格可以概括为通过连接件绑定在一起按照一组规则运作的并行构件。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 A．C2 B.黑板系统 C.规则系统 D.虚拟机 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 答案：A 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 2 层次架构风格

两层C/S架构：客户端和服务器都有处理功能，现在已经不常用，原因有：开
发成本较高、客户端程序设计复杂、信息内容和形式单一、用户界面风格不一、
软件移植困难、软件维护和升级困难、新技术不能轻易应用、安全性问题、服
务器端压力大难以复用。

2 层次架构风格

   三层C/S架构：将处理功能独立出来，表示层和数据层都
   变得简单。表示层在客户机上，功能层在应用服务器上，数
   据层在数据库服务器上。即将两层C/S架构中的数据从服务
   器中独立出来了。其优点下面四点：
   各层在逻辑上保持相对独立，整个系统的逻辑结构更为清
   晰，能提高系统和软件的可维护性和可扩展性；
   允许灵活有效的选用相应的平台和硬件系统，具有良好的
   可升级性和开放性；
   各层可以并行开发，各层也可以选择各自最适合的开发语
   言；
   功能层有效的隔离表示层与数据层，为严格的安全管理奠
   定了坚实的基础，整个系统的管理层次也更加合理和可控制。

   三层C/S架构设计的关键在于各层之间的通信效率，要慎
   重考虑三层间的通信方法、通信频度和数据量，否则即使分
   配给各层的硬件能力很强，性能也不高。

2 层次架构风格

三层B/S架构
是三层C/S架构的变种，将客户端变为用户客户端上的浏览器，将应用服务器变
为网络上的WEB服务器，又称为0客户端架构，虽然不用开发客户端，但有很多
缺点：
 B/S架构缺乏对动态页面的支持能力，没有集成有效的数据库处理功能；
安全性难以控制；
在数据查询等响应速度上，要远远低于C/S架构；
数据提交一般以页面为单位，数据的动态交互性不强，不利于OLTP应用。

混合架构风格
内外有别模型：企业内部使用C/S，外部人员访问使用B/S。
查改有别模型：采用B/S查询，采用C/S修改。
混合架构实现困难，且成本高。

2 层次架构风格

富互联网应用RIA
弥补三层B/S架构存在的问题，RIA是一种用户接口，比用HTML实现的接口
更加健壮，且有可视化内容，本质还是网站模式，其优点如下：
 RIA结合了C/S架构反应速度快、交互性强的优点与B/S架构传播范围广及容
易传播的特性；
 RIA简化并改进了B/S架构的用户交互；
数据能够被缓存在客户端，从而可以实现一个比基于HTML的响应速度更快且
数据往返于服务器的次数更少的用户界面。

本质还是0客户端，借助于高速网速实现必要插件在本地的快速缓存，增强页
面对动态页面的支持能力，典型的如小程序。

2 层次架构风格

MVC架构
(1) 控制器（Controller）：是应用程序中处理用户交互的部分。通常控制器负责
从视图读取数据，控制用户输入，并向模型发送数据。
(2) 模型（Model）：是应用程序中用于处理应用程序数据逻辑的部分。通常模
型对象负责在数据库中存取数据。模型表示业务数据和业务逻辑。
(3) 视图（View）：是应用程序中处理数据显示的部分。通常视图是依据模型数
据创建的。是用户看到并与之交互的界面。视图向用户显示相关的数据，并能
接收用户的输入数据，但是它并不进行任何实际的业务处理：

3 面向服务的架构风格

SOA是一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简单、精确定义接口进
行通信，不涉及底层编程接口和通信模型。
在SOA中，服务是一种为了满足某项业务需求的操作、规则等的逻辑组合，
它包含一系列有序活动的交互，为实现用户目标提供支持。
SOA并不仅仅是一种开发方法，还具有管理上的优点，管理员可直接管理开
发人员所构建的相同服务。多个服务通过企业服务总线提出服务请求，由应用
管理来进行处理，如下：

3 面向服务的架构风格

SOA中应用的关键技术如下表。




 UDDI：是一套基于WEB的、分布式的、为WebService提供的、信息注册中心的实现标准
规范，同时也包含一组使企业能将自身提供的WebService注册，以使别的企业能够发现的
访问协议的实现标准，用于WEB服务注册统一描述、发现及集成。
 WSDL（Web Service描述语言）：将Web服务描述定义为一组服务访问点，客户端可以
通过这些服务访问点对包含面向文档信息或面向过程调用的服务进行访问（类似远程调
用），用于描述服务。
 SOAP（简单对象访问协议）：是用于交换XML编码信息的轻量级协议，用于传递信息。
 XML（可扩展标记语言）：是WebService平台中表示数据的基本格式，用于数据交换。

3 面向服务的架构风格

   WEB Service
  服务提供者、服务注册中心（中介，提供交易平台，可有可无）、
  服务请求者。服务提供者将服务描述发布到服务注册中心，供服
  务请求者查找，查找到后，服务请求者将绑定查找结果。如图

  服务注册表
  (1)服务注册：应用开发者（服务提供者）在注册表中公布服务
  的功能。
  (2)服务位置：服务使用者（服务应用开发者），帮助他们查询
  注册服务，寻找符合自身要求的服务。
  (3)服务绑定：服务使用者利用检索到的服务接口来编写代码，
  所编写的代码将与注册的服务绑定，调用注册的服务，以及与它
  们实现互动。

3 面向服务的架构风格

企业服务总线ESB：简单来说是一根管道，用来连接各个服务节点。ESB的存
在是为了集成基于不同协议的不同服务，ESB 做了消息的转化、解释以及路由
的工作，以此来让不同的服务互联互通。
包括：客户端（服务请求者）、基础架构服务（中间件）、核心集成服务
（提供服务）。

 ESB特点：
1、SOA的一种实现方式，ESB在面向服务的架构中起到的是总线作用，将各种
服务进行连接与整合；
2、描述服务的元数据和服务注册管理；
3、在服务请求者和提供者之间传递数据，以及对这些数据进行转换的能力，并
支持由实践中总结出来的一些模式如同步模式、异步模式等；
4、发现、路由、匹配和选择的能力，以支持服务之间的动态交互，解耦服务请
求者和服务提供者。高级一些的能力，包括对安全的支持、服务质量保证、可
管理性和负载平衡等。

 1.软件架构复用

软件产品线是指一组软件密集型系统，它们共享一个公共的、可管理的特性集，满足某个特定市场

                             点击此处添加标题

或任务的具体需要，是以规定的方式用公共的核心资产集成开发出来的。即围绕核心资产库进行管理、 复用、集成新的系统。 点击此处添加标题 软件架构复用的类型包括机会复用和系统复用。机会复用是指开发过程中，只要发现有可复用的资 产，就对其进行复用。系统复用是指在开发之前，就要进行规划，以决定哪些需要复用。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 可复用的资产包括：需求、架构设计、元素、建模与分析、测试、项目规划、过程方法和工具、人 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 员、样本系统、缺陷消除。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 复用的基本过程主要包括3个阶段：首先构造／获取可复用的软件资产，其次管理这些资产（构件 建议正文12号字，1.3倍字间距。

库），最后针对特定的需求，从这些资产中选择可复用的部分，以开发满足需求的应用系统。 2 特定领域软件架构

DSSA就是专用于一类特定类型的任务(领域)的、在整个领域中能有效地使用
的、为成功构造应用系统限定了标准的组合结构的软件构件的集合。

 DSSA就是一个特定的问题领域中支持一组应用的领域模型、参考需求、参
考架构等组成的开发基础，其目标就是支持在一个特定领域中多个应用的生成。

垂直域：在一个特定领域中的通用的软件架构，是一个完整的架构。

水平域：在多个不同的特定领域之间的相同的部分的小工具（如购物和教育
都有收费系统，收费系统即是水平域）。

2 特定领域软件架构

DSSA的三个基本活动
领域分析：这个阶段的主要目标是获得领域模型（领域需求）。识别信息源，
即整个领域工程过程中信息的来源，可能的信息源包括现存系统、技术文献、
问题域和系统开发的专家、用户调查和市场分析、领域演化的历史记录等，在
此基础上就可以分析领域中系统的需求，确定哪些需求是领域中的系统广泛共
享的，从而建立领域模型。

领域设计：这个阶段的目标是获得DSSA。DSSA描述在领域模型中表示的需求
的解决方案，它不是单个系统的表示，而是能够适应领域中多个系统的需求的
一个高层次的设计。建立了领域模型之后，就可以派生出满足这些被建模的领
域需求DSSA。

领域实现：这个阶段的主要目标是依据领域模型和DSSA开发和组织可重用信息。
这些可重用信息可能是从现有系统中提取得到，也可能需要通过新的开发得到。

2 特定领域软件架构

参与DSSA的四种角色人员
领域专家：包括该领域中系统的有经验的用户、从事该领域中系统的需求分析、
设计、实现以及项目管理的有经验的软件工程师等。提供关于领域中系统的需
求规约和实现的知识，帮助组织规范的、一致的领域字典，帮助选择样本系统
作为领域工程的依据，复审领域模型、DSSA等领域工程产品，等等。

领域分析人员：由具有知识工程背景的有经验的系统分析员来担任。控制整个
领域分析过程，进行知识获取，将获取的知识组织到领域模型中。

领域设计人员：由有经验的软件设计人员来担任。根据领域模型和现有系统开
发出DSSA，并对DSSA的准确性和一致性进行验证。

领域实现人员：由有经验的程序设计人员来担任。根据领域模型和DSSA，开发
构件。

2 特定领域软件架构

三层次模型
领域开发环境：领域架构师决定核心架构，产出参考结构、参考需求、架构、
领域模型、开发工具。
领域特定的应用开发环境：应用工程师根据具体环境来将核心架构实例化。
应用执行环境：操作员实现实例化后的架构。

 考试真题 DSSA是在一个特定应用领域中为一组应用提供组织结构参考的软件体系结构，参与DSSA的人员可 以划分为4种角色，包括领域专家、领域设计人员、领域实现人员和（ ），其基本活动包括领域 分析、领域设计和（ ）。 A．领域测试人员 B.领域顾问 C.领域分析师 D.领域经理 点击此处添加标题 A．领域建模 B.架构设计 C.领域实现 D.领域评估 点击此处添加标题 答案：C C

特定领域软件架构（Domain Specific Software Architecture, DSSA）以一个特定问题领域为对象，形 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 成由领域参考模型，参考需求，（）等组成的开发基础架构，支持一个特定领域中多个应用的生 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 成。DSSA的基本活动包括领域分析、领域设计和领域实现。其中领域分析的主要目的是获得（）， 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 从而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（），从而描述 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 领域模型中表示需求的解决方案；领域实现的主要目标是开发和组织可重用信息，并实现基础软 建议正文12号字，1.3倍字间距。 件架构。 A．参考设计 B.参考规约 C.参考架构 D.参考实现 A．领域边界 B.领域信息 C.领域对象 D.领域模型 A．特点领域软件需求 B.特定领域软件架构 C.特定领域软件设计模型 D.特定领域软件重用模型 答案：C D B 3 基于架构的软件开发

ABSD方法是架构驱动，强调由业务、质量和功能需求的组合驱动架构设计。
它强调采用视角和视图来描述软件架构，采用用例和质量属性场景来描述需求。
进一步来说，用例描述的是功能需求，质量属性场景描述的是质量需求（或侧
重于非功能需求）。

使用ABSD方法，设计活动可以从项目总体功能框架明确就开始，这意味着需
求获取和分析还没有完成，就开始了软件设计。

 ABSD方法有三个基础。第一个基础是功能的分解，使用已有的基于模块的
内聚和耦合技术；第二个基础是通过选择架构风格来实现质量和业务需求；第
三个基础是软件模板的使用，软件模板利用了一些软件系统的结构。

 ABSD方法是递归的，且迭代的每一个步骤都是清晰定义的。因此，不管设
计是否完成，架构总是清晰的，有助于降低架构设计的随意性。

3 基于架构的软件开发

基于架构的软件开发过程可分为下列六步：

3 基于架构的软件开发

（1）架构需求：重在掌握标识构件的三步，如下左图。
（2）架构设计：将需求阶段的标识构件映射成构件，进行分析，如下右图。
（3）架构（体系结构）文档化：主要产出两种文档，即架构（体系结构）规格
说明，测试架构（体系结构）需求的质量设计说明书。文档是至关重要的，是
所有人员通信的手段，关系开发的成败。

3 基于架构的软件开发

（4）架构复审：由外部人员（独立于开发组织之外的人，如用户代表和领域专
家等）参加的复审，复审架构是否满足需求，质量问题，构件划分合理性等。
若复审不过，则返回架构设计阶段进行重新设计、文档化，再复审。
（5）架构实现：用实体来显示出架构。实现构件，构件组装成系统，如下左图：
（6）架构演化：对架构进行改变，按需求增删构件，使架构可复用，如下右图：

 考试真题

在基于体系结构的软件设计方法中，采用（ ）来描述软件架构，采用（ ）来描述功能需求，采 用（ ）来描述质量需求。 A．类图和序列图 B.视角与视图 C.构件和类图 点击此处添加标题 D.构件与功能 A．类图 B.视角 C.用例 D.质量场景 A．连接件 B.用例 C.质量场景 点击此处添加标题 D.质量属性 答案：B C C 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 体系结构文档化有助于辅助系统分析人员和程序员去实现体系结构。体系结构文档化过程的主要 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 输出包括（ ）。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

A.体系结构规格说明、测试体系结构需求的质量设计说明书 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 B.质量属性说明书、体系结构描述 建议正文12号字，1.3倍字间距。 C.体系结构规格说明、软件功能需求说明 D.多视图体系结构模型、体系结构验证说明 答案：A 4 软件架构评估

质量属性
1、性能：指系统的响应能力，即要经过多长时间才能对某个事件做出响应，或
者在某段时间内系统所能处理的事件的个数。如响应时间、吞吐量。
设计策略：优先级队列、增加计算资源、减少计算开销、引入并发机制、采用
资源调度等。

2、可靠性：是软件系统在应用或系统错误面前，在意外或错误使用的情况下维
持软件系统的功能特性的基本能力。如MTTF、MTBF、MTTR。
设计策略：心跳、Ping/Echo、冗余、选举。

3、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。如故障间隔时间。
设计策略：心跳、Ping/Echo、冗余、选举。

4、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。如保密性、完整性、不可抵赖性、可控性。
设计策略：入侵检测、用户认证、用户授权、追踪审计。

4 软件架构评估

5、可修改性：指能够快速的以较高的性能价格比对系统进行变更的能力。通常
以某些具体的变更为基准，通过考察这些变更的代价衡量。
设计策略：接口-实现分类、抽象、信息隐藏。

6、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：指体系结构经扩充或变更而成为新体系结构的能力。这种新体系结
构应该符合预先定义的规则，在某些具体方面不同于原有的体系结构。当要将
某个体系结构作为一系列相关产品的基础时，可变性是很重要的。

8、互操作性：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。为了支持互操作性，软件体系结构必须为外部可视的功能特
性和数据结构提供精心设计的软件入口。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，也影响应用的软件体系结构。

4 软件架构评估

敏感点：是指为了实现某种特定的质量属性，一个或多个构件所具有的特性。

权衡点：是影响多个质量属性的特性，是多个质量属性的敏感点。

风险点与非风险点不是以标准专业术语形式出现的，只是一个常规概念，即
可能引起风险的因素，可称为风险点。某个做法如果有隐患，有可能导致一些
问题，则为风险点；而如果某件事是可行的可接受的，则为非风险点。

软件架构评估在架构设计之后，系统设计之前，因此与设计、实现、测试都
没有关系。评估的目的是为了评估所采用的架构是否能解决软件系统需求，但
不是单纯的确定是否满足需求。

4 软件架构评估

三种常用的评估方式
基于调查问卷（检查表）的方式：类似于需求获取中的问卷调查方式，只不
过是架构方面的问卷，要求评估人员对领域熟悉。
基于度量的方式：制定一些定量指标来度量架构，如代码行数等。要制定质
量属性和度量结果之间的映射，要求评估人员对架构熟悉。
基于场景的方式：主要方法。首先要确定应用领域的功能和软件架构的结构
之间的映射，然后要设计用于体现待评估质量属性的场景（即4+1视图中的场
景），最后分析软件架构对场景的支持程度。要求评估人员即对领域熟悉，也
对架构熟悉。从三个方面对场景进行设计：刺激（事件）；环境（事件发生的
环境）；响应（架构响应刺激的过程）。

 软件架构评估 基于场景的架构分析方法SAAM SAAM是一种非功能质量属性的架构分析方法，是最早形成文档并得到广泛应用的软件架构分析方法。 特定目标。SAAM的目标是对描述应用程序属性的文档，验证基本的架构假设和原则。 点击此处添加标题 质量属性。这一方法的基本特点是把任何形式的质量属性都具体化为场景，但可修改性是SAAM分 析的主要质量属性。 点击此处添加标题 架构描述。SAAM 用于架构的最后版本，但早于详细设计。架构的描述形式应当被所有参与者理解。 功能、结构和分配被定义为描述架构的3个主要方面。 方法活动。SAAM的主要输入是问题描述、需求声明和架构描述。下图描绘了SAAM分析活动的相关 输入及评估过程。包括5个步骤，即场景开发、架构描述、单个场景评估、场景交互和总体评估。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 4 软件架构评估

         架构权衡分析法ATAM，让架构师
         明确如何权衡多个质量目标，参与者
         有评估小组、项目决策者和其他项目
         相关人。
          ATAM被分为四个主要的活动领域，
         分别是场景和需求收集、体系结构视
         图和场景实现、属性模型构造和分析、
         折中。整个评估过程强调以属性作为
         架构评估的核心概念。主要针对性能、
         可用性、安全性和可修改性，在系统
         开发之前，对这些质量属性进行评价
         和折中。

4 软件架构评估

成本效益分析法CBAM，用来对架构建立的成本来进行设计和建模，让决策
者根据投资收益率来选择合适的架构，可以看做对ATAM的补充，在ATAM确定
质量合理的基础上，再对效益进行分析。有下列步骤：
整理场景（确定场景，并确定优先级，选择三分之一优先级最高的场景进行
分析）；
对场景进行细化（对每个场景详细分析，确定最好、最坏的情况）；
确定场景的优先级（项目干系人对场景投票，根据投票结果确定优先级）；
分配效用（对场景响应级别确定效用表，建立策略、场景、响应级别的表
格）；
形成“策略-场景-响应级别的对应关系”；
确定期望的质量属性响应级别的效用（根据效用表确定所对应的具体场景的
效用表）；
计算各架构策略的总收益；
根据受成本限制影响的投资报酬率选择架构策略（估算成本，用上一步的收
益减去成本，得出收益，并选择收益最高的架构策略）。

 4.软件架构评估 其他评估方法（仅了解） 1.SAEM方法。将软件架构看作一个最终产品以及设计过程中的一个中间产品，从外部质量属性和 内部质量属性两个角度来阐述它的评估模型，旨在为软件架构的质量评估创建一个基础框架。 点击此处添加标题 外部属性指用户定义的质量属性，而内部属性指开发者决定的质量属性。该软件架构评估模型 包含以下几个流程。 （1）对待评估的质量属性进行规约建模。 点击此处添加标题 （2）为外部和内部的质量属性创建度量准则，先从评估目的（如软件架构比较、最终产品的质 量预测），评估角度（如开发者、用户、维护者），评估环境（架构作为最终产品或设计中间产 品）出发来定义架构评估的目标，再根据目标相关的属性来提出问题，然后回答每个问题并提出 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 相应的度量准则。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （3）评估质量属性，包括数据收集、度量和结果分析3个活动。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 2.SAABNet方法。是一种用来表达和使用定性知识以辅助架构的定性评估。该方法来源于人工智能， 允许不确定、不完整知识的推理。该方法使用BBN来表示和使用开发过程中的知识，包含定性和 定量的描述，其中定性的描述是所有结点的图，定量的描述是每个结点状态相关的条件概率。 其中的变量可分为3 类，即架构质量属性变量（如可维护性、灵活性等）、质量属性的度量准则 变量（如容错性、响应性等）和架构特征变量（如继承深度、编程语言等），高层抽象的质量属 性变量分解为低层抽象的度量准则变量，度量准则变量则分解为更低层抽象的架构特征变量。  4.软件架构评估 3.SACMM方法。是一种软件架构修改的度量方法。 4.SASAM方法。通过对预期架构（架构设计阶段的相关描述材料）和实际架构（源代码中执行的 架构）进行映射和比较来静态地评估软件架构。

                              点击此处添加标题

5.ALRRA方法。是一种软件架构可靠性风险评估方法，该方法使用动态复杂度准则和动态耦合度准 则来定义组件和连接件的复杂性因素，其中，动态复杂度准则在某个场景的执行中分析组件的动 点击此处添加标题 态行为来度量组件的复杂性，动态耦合度准则在某个场景的执行中分析连接件的消息传递协议来 度量连接件的复杂性。利用失效模式和影响分析（FMEA）技术。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 6.AHP（层次分析法）方法。是对定性问题进行定量分析的一种简便、灵活而又实用的多准则决 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 策方法。AHP方法的特点是把复杂问题中的各种因素通过划分为相联系的有序层次使之条理化， 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 并在一般情况下通过两两对比，根据一定客观现实的主观判断结构，把专家意见和分析者的客观 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 判断结果直接、有效地结合起来，将一定层次上元素的某些重要性进行定量描述，之后利用数学 建议正文12号字，1.3倍字间距。 方法计算反映每一层次元素的相对重要性次序的权值，并最后通过所有层次之间的总排序计算所 有元素的相对权重及对权重进行排序。

7.COSMIC+UML方法。基于度量模型来评估软件架构可维护性的方法。针对不同表达方式的软件架 构，采用统一的软件度量COSMIC 方法来进行度量和评估。该方法主要是为了辅助分析软件架构 的演化方案是否可行，并在开源软件DCMMS 的软件架构UML 组件图上得以验证。  考试真题

某公司欲开发一个在线交易网站，在架构设计阶段，公司的架构师识别出 3 个核心质量属性场景。 其中"网站正常运行时，用户发起的交易请求应该在 3 秒内完成" 主要与（58 ）质量属性相关，通 点击此处添加标题 常 可采用（59 ）架构策略实现该属性; "在线交易主站宕机后，能够在 3 秒内自动切换至备用站点 并恢 复正常运行"主要与（60 ）质量属 性相关，通常可采用（61 ）架构策略实现该属性; "系统应 点击此处添加标题 该具备一 定的安全保护措施， 从而能够抵挡恶意的入侵破坏行为，并对所有针对网站的攻击行 为进行报警和 记录"主要与（ 62）质量属性相关，通常可采用（ 63）架构策略实现该属性。 （58） A．可用性 B.性能 C. 易用性 D. 可修改性 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （59） A．抽象接口 B.信息隐藏 C. 主动冗余 D. 资源调度 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （60） A．可测试性 B.易用性 C. 可用性 D. 互操作性 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

（61） A．记录/回放 B. 操作串行化 C.心跳 D. 增加计算资源 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （62） A．可用性 B. 安全性 C. 可测试性 D. 可修改性 建议正文12号字，1.3倍字间距。 （63） A．追踪审计 B.Ping/Echo C.选举 D. 维护现有接口 答案：（58）B（59）D（60）C（61）C（62）B（63）A  考试真题 架构权衡分析方法（Architecture Tradeoff Analysis Method，ATAM）是一种系统架构评估方法，主 要在系统开发之前，针对性能、（57 ）、安全性和可修改性等质量属性进行评价和折中。 ATAM 可以分为4个主要的活动阶段，包括需求收集、（ 58）描述、属性模型构造和分析、架构决策与 折中，整个评估过程强调以（ 59）作为架构评估的核心概念。 某软件公司采用ATAM进行软件架点击此处添加标题 构评估，在评估过程中识别出了多个关于质量属性的描述。其 中，“系统在进行文件保存操作时， 点击此处添加标题 应该与Windows系统的操作方式保持一致，主要与（60 ）质量属性相关：“系统应该提供一个开放 的API接口，支持远程对系统的行为进行控制与调试，主要与（61 ）质量属性相关。在识别出上 述描述后，通常采用（62 ）对质量属性的描述进行刻画与排序。在 评估过程中，（ 63）是一个 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 会影响多个质量属性的架构设计决策。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （57）A．可测试性 B.可移植性 C.可用性 D.易用性 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （58）A．架构视图 B.架构排序 C.架构风格 D.架构策略 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （59）A．用例 B.视图 C.属性 D.模型 建议正文12号字，1.3倍字间距。 （60）A．可测试性 B.互操作性 C.可移植性 D.易用性 （61）A．可测试性 B.互操作性 C.可移植性 D.易用性 （62）A．期望管理矩阵 B.决策表 C.优先队列 D.效用树 （63）A．风险点 B.决策点 C.权衡点 D.敏感点 答案：（57）C（58）A（59）C（60）D（61）A（62）D（63）C 1 中间件技术 主要的中间件有五类： 数据库访问中间件：通过一个抽象层访问数据库，从而允许使用相同或相似 的代码访问不同的数据库资源。典型的技术如Windows平台的ODBC和Java平台的 JDBC等。 远程过程调用（RPC）：是一种广泛使用的分布式应用程序处理方法。一个应 用程序使用RPC来“远程”执行一个位于不同地址空间内的过程，从效果上看和执 行本地调用相同。 面向消息中间件(MOM)：利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据 交流，并可基于数据通信进行分布系统的集成。通过提供消息传递和消息排队 模型，可在分布环境下扩展进程间的通信，并支持多种通信协议、语言、应用 程序、硬件和软件平台。典型的产品如IBM的MQSeries。 分布式对象中间件：随着对象技术与分布式计算技术的发展，两者相互结合 形成了分布式对象技术，并发展成为当今软件技术的主流方向。典型的产品如 OMG的CORBA、Sun的RMI/EJB、Microsoft的DCOM等。 事务中间件：也称事务处理监控器（TPM）最早出现在大型机上。事务处理监 控程序位于客户和服务器之间，完成事务管理与协调、负载平衡、失效恢复等 任务，提高系统的整体性能。  2.典型应用架构 J2EE核心技术  J2EE 平台采用了多层分布式应用程序模型，实现不同逻辑功能的应用程序被封装到不同的构件 中，处于不同层次的构件被分别部署到不同的机器中。 四层结构： 点击此处添加标题 点击此处添加标题 客户层组件：J2EE应用程序可以是基于web方式的， 也可以是基于传统方式的静态的HTML（标准通用标 记语言下的一个应用）页面和Applets是客户层组件  web 层组件：J2EE web层组件可以是JSP 页面或 Servlet。 业务层组件：业务层代码的逻辑用来满足特定领 域的业务逻辑处理。 信息系统层：企业信息系统层处理企业信息系统 软件包括企业基础建设系统例如企业资源计划 (ERP），大型机事务处理，数据库系统，和其它的 遗留信息系统. 例如，J2EE 应用组件可能为了数据库 连接需要访问企业信息系统。  2.典型应用架构

JSP+Servlet+JavaBean+DAO  JSP：用于显示、收集数据的部分。作为MVC中的视图V。 点击此处添加标题  Servlet：作为业务逻辑层，用于处理复杂的业务逻辑，如验证数据、实例化JavaBean、调用 点击此处添加标题 DAO连接数据库等。作为MVC中的控制器C。在其中会调用Service方法处理服务。  JavaBean：用于数据的封装，方便将查询结果在servlet与jsp页面之间进行传递等。  DAO：用于连接数据库及进行数据库的操作如：查询、删除、更改等。 DAO与JavaBean合在一起为MVC中的模型M。 基本流程：JSP发一个数据到servlet，servlet收到后做下解析再根据数据调用相应的service去服 务，service如果有要调用数据库就通过DAO跟数据库交互，使用javaBean完成封装，返回结果给 servlet，servlet再返回给JSP。  架构案例真题 阅读以下关于软件架构设计与评估的叙述，在答题纸上回答问题1和问题2。 【说明】 某电子商务公司拟升级其会员与促销管理系统，向用户提供个性化服务，提高用户的粘性。在项目立项 之初，公司领导层一致认为本次升级的主要目标是提升会员管理方式的灵活性，由于当前用户规模不大， 点击此处添加标题 业务也相对简单，系统性能方面不做过多考虑。新系统除了保持现有的四级固定会员制度外，还需要根 据用户的消费金额、偏好、重复性等相关特征动态调整商品的折扣力度，并支持在特定的活动周期内主 动筛选与活动主题高度相关的用户集合，提供个性化的打折促销活动。点击此处添加标题 在需求分析与架构设计阶段，公司提出的需求和质量属性描述如下： (a)管理员能够在页面上灵活设置折扣力度规则和促销活动逻辑，设置后即可生效； (b)系统应该具备完整的安全防护措施，支持对恶意攻击行为进行检测与报警； (c)在正常负载情况下，系统应在0.3秒内对用户的界面操作请求进行响应； (d)用户名是系统唯一标识，要求以字母开头，由数字和字母组合而成，长度不少于6个字符； (e)在正常负载情况下，用户支付商品费用后在3秒内确认订单支付信息； (f)系统主站点电力中断后，应在5秒内将请求重定向到备用站点； (g)系统支持横向存储扩展，要求在2人天内完成所有的扩展与测试工作； (h)系统宕机后，需要在10秒内感知错误，并自动启动热备份系统； (i)系统需要内置接口函数，支持开发团队进行功能调试与系统诊断； ( j)系统需要为所有的用户操作行为进行详细记录，便于后期查阅与审计； (k)支持对系统的外观进行调整和配置，调整工作需要在4人天内完成。 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，系统架构师给出了两种候选的架构设计方 案，公司目前正在组织相关专家对系统架构进行评估。  架构案例真题 【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排序 的重要工具。请将合适的质量属性名称填入图1- 点击此处添加标题 1中(1)、(2)空白处，并选择题干描述的(a)～(k) 填入(3)～(6)空白处，完成该系统的效用树。 点击此处添加标题

【问题2】(13分) 针对该系统的功能，李工建议采用面向对象的架 构风格，将折扣力度计算和用户筛选分别封装为 独立对象，通过对象调用实现对应的功能；王工 则建议采用解释器（interpreters）架构风格， 将折扣力度计算和用户筛选条件封装为独立的规 则，通过解释规则实现对应的功能。请针对系统 的主要功能，从折扣规则的可修改性、个性化折 扣定义灵活性和系统性能三个方面对这两种架构 风格进行比较与分析，并指出该系统更适合采用 哪种架构风格。  架构案例真题 答案： 【问题1】 （1）安全性 （2）可修改性 点击此处添加标题 （3）（e） （4）（j） 点击此处添加标题 （5）（h） （6）（k）

【问题2】 应该选择解释器架构风格。 折扣规则的可修改性：解释器风格比面向对象方式实现强。因为解释器风格折扣规则是独立的语 法规则，由解释器可对变化的规则进行解析，修改更容易。而面向对象相对固定，有变化需要修 改具体的类。 个性化折扣定义灵活性：解释器强于面向对象，解释器可以根据用户灵活解释执行规则，做到千 人千面。 系统性能：面向对象优于解释器。面向对象的实现相对固定，而解释器是运行期动态绑定执行。 软件可靠性基础

软件可靠性基本 概念 软件可靠性设计  软件可靠性基本概念 软件可靠性是软件产品在规定的条件下和规定的时间区间完成规定功能的能力。 软件可靠性和硬件可靠性区别 （1）复杂性：软件复杂性比硬件高，大部分失效来自于软件失效。 （2）物理退化：硬件失效主要是物理退化所致，软件不存在物理退化。 点击此处添加标 （3）唯一性：软件是唯一的，每个COPY版本都一样，而两个硬件不可能完全一样。 （4）版本更新周期：硬件较慢，软件较快。 题 点击此处添加标题

软件可靠性的定量描述 1.规定时间：自然时间、运行时间、执行时间（占用CPU）。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 2.失效概率：软件运行初始时为0，随着时间增加单调递增，不断趋向于1. 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 3.可靠度：软件系统在规定的条件下、规定的时间内不发生失效的概率。等于1-失效概率。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 4.失效强度：单位时间软件系统出现失效的概率。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

5.平均失效前时间（MTTF）：平均无故障时间，发生故障前正常运行的时间。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

6.平均恢复前时间（MTTR）：平均故障修复时间，发生故障后的修复时间。 7.平均故障间隔时间（MTBF）：失效或维护中所需的平均时间，包括故障时间以及检测和维护设备 的时间。MTBF=MTTF+MTTR。

系统可用性=MTTF/(MTTF+MTTR)*100%。  软件可靠性基本概念

串并联系统可靠性 无论什么系统，都是由多个设备组成的，协同工作，而这多个设备的组合方式可以是串联、并联， 也可以是混合模式，假设每个设备的可靠性为R1，R2……Rn，则不同的系统的可靠性公式如下： 点击此处添加标 串联系统，一个设备不可靠，整个系统崩溃，整个系统可靠性R=R1 * R2 * … * Rn。 题 点击此处添加标题

并联系统，所有设备都不可靠，整个系统才崩溃，整个系统可靠性R=1-(1-R1) * (1-R2) * … * 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (1-Rn)。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  软件可靠性设计

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。 点击此处添加标 可靠性设计其实就是在常规的软件设计中，应用各种方法和技术，使程序设计在兼顾用户的功能 和性能需求的同时，全面满足软件的可靠性要求。 题击此处添加标题 点

软件可靠性设计原则： 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （1）软件可靠性设计是软件设计的一部分，必须在软件的总体设计框架中使用，并且不能与其他设 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 计原则相冲突。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （2）软件可靠性设计在满足提高软件质量要求的前提下，以提高和保障软件可靠性为最终目标。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （3）软件可靠性设计应确定软件的可靠性目标，不能无限扩大化，并且排在功能度、用户需求和开 建议正文12号字，1.3倍字间距。 发费用之后考虑。

软件可靠性设计技术主要有容错设计、检错设计和降低复杂度设计等技术。  软件可靠性设计

提高系统可靠性的技术可以分为避错（排错）技术和容错技术。避错是通过技术评审、系统测试 和正确性证明等技术，在系统正式运行之前避免、发现和改正错误。 点击此处添加标题 容错是指系统在运行过程中发生一定的硬件故障或软件错误时，仍能保持正常工作而不影响正确 结果的一种性能或措施。容错技术主要是采用冗余方法来消除故障的影响。 点击此处添加标题

冗余是指在正常系统运行所需的基础上加上一定数量的资源，包括信息、时间、硬件和软件。冗 余是容错技术的基础，通过冗余资源的加入，可以使系统的可靠性得到较大的提高。主要的冗余 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 技术有结构冗余（静态、动态、混合）、信息冗余、时间冗余和冗余附加4 种。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 软件容错的主要方法是提供足够的冗余信息和算法程序，使系统在实际运行时能够及时发现程序 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

设计错误，采取补救措施，以提高系统可靠性，保证整个系统的正常运行。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

软件容错技术主要有N 版本程序设计、恢复块方法和防卫式程序设计等。  软件可靠性设计

N版本程序设计：其设计思想是用N个具有相同功能的程序同时执行一项计算，结果通过多数表 决来选择。其中N个版本的程序必须由不同的人独立设计，使用不同的方法、设计语言、开发环 点击此处添加标题 境和工具来实现，目的是减少N个版本的程序在表决点上相关错误的概率。

                      点击此处添加标题


                       标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                       部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                       行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                       都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                       面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                       建议正文12号字，1.3倍字间距。

 软件可靠性设计

恢复块设计（动态冗余）：动态冗余又称为主动冗余，它是通过故障检测、故障定位及故障恢 复等手段达到容错的目的。其主要方式是多重模块待机储备，当系统检测到某工作模块出现错误 点击此处添加标题 时，就用一个备用的模块来替代它并重新运行。各备用模块在其待机时，可与主模块一样工作， 也可以不工作。前者叫热备份系统（双重系统），后者叫冷备份系统（双工系统、双份系统）。 点击此处添加标题

                      标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                      部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                      都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
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 软件可靠性设计

二者比较

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                           行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                           都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

防卫式程序设计：是一种不采用任何传统的容错技术就能实现软件容错的方法，对于程序中存 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 在的错误和不一致性，防卫式程序设计的基本思想是通过在程序中包含错误检查代码和错误恢复 建议正文12号字，1.3倍字间距。

代码，使得一旦发生错误，程序就能撤销错误状态，恢复到一个已知的正确状态中去。其实现策 略包括错误检测、破坏估计和错误恢复三个方面。  软件可靠性设计

双机容错技术：是一种软硬件结合的容错应用方案。该方案是由两台服务器和一个外接共享磁 盘阵列及相应的双机软件组成。 点击此处添加标题 双机容错系统采用“心跳”方法保证主系统与备用系统的联系。所谓心跳，是指主从系统之间 相互按照一定的时间间隔发送通信信号，表明各自系统当前的运行状态。一旦心跳信号表明主机 系统发生故障，或者备用系统无法收到主系统的心跳信号，则系统的高可用性管理软件认为主系 点击此处添加标题 统发生故障，立即将系统资源转移到备用系统上，备用系统替代主系统工作，以保证系统正常运 行和网络服务不间断。 工作模式：双机热备模式；双机互备模式；双机双工模式。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 集群技术就是将多台计算机组织起来进行协同工作，它是提高系统可用性和可靠性的一种技术。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 在集群系统中，每台计算机均承担部分计算任务和容错任务，当其中一台计算机出现故障时，系 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 统使用集群软件将这台计算机从系统中隔出离去，通过各计算机之间的负载转嫁机制完成新的负 建议正文12号字，1.3倍字间距。

载分担，同时向系统管理人员发出警报。集群系统通过功能整合和故障过渡，实现了系统的高可 用性和可靠性。 特点：可伸缩性、高可用性、可管理性、高性价比、高透明性。 分类：高性能计算集群、负载均衡集群、高可用性集群。 软件架构的演化和维护

软件架构演化和定义 面向对象软件架构演化 软件架构演化方式分类 软件架构演化原则 软件架构演化评估 大型网站架构演化 软件架构维护  软件架构演化和定义 软件架构的演化和维护就是对架构进行修改和完善的过程，目的就是为了使软件能够适应环境的变 化而进行的纠错性修改和完善性修改等，是一个不断迭代的过程，直至满足用户需求。

                             点击此处添加标

本质上讲，软件架构的演化就是软件整体结构的演化，演化过程涵盖软件架构的全生命周期，包括 软件架构需求的获取、软件架构建模、软件架构文档、软件架构实现以及软件架构维护等阶段。 题 点击此处添加标题 软件架构演化的重要性体现在：一是架构是整个系统的骨架，是软件系统具备诸多好的特性的保障； 二是软件架构作为软件蓝图为人们宏观管控软件系统的整体复杂性和变化性提供了一条有效途径。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 软件架构的演化能降低软件演化的成本的原因： 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

（1）对系统的软件架构进行的形式化、可视化表示提高了软件的可构造性，便于软件演化。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （2）软件架构设计方案涵盖的整体结构信息、配置信息、约束信息等有助于开发人员充分考虑未来 建议正文12号字，1.3倍字间距。 可能出现的演化问题、演化情况和演化环境。 （3）架构设计时对系统组件之间的耦合描述有助于软件系统的动态调整。

软件架构的定义包含组件、连接件、约束三大要素，这类软件架构演化主要关注的就是这三者之间 的添加、修改和删除等。  面向对象软件架构演化

对象演化：在顺序图中，组件的实体是对象，会对架构设计的动态行为产生影响的演化只包括 AddObject(AO)和DeleteObject(DO)两种。  AO 表示在顺序图中添加一个新的对象。这种演化一般是在系统需要添加新的对象来实现某种新的 点击此处添加标 功能，或需要将现有对象的某个功能独立以增加架构灵活性的时候发生。 点击此处添加标题  DO 删除顺序图中现有的一个对象。这种演化一般在系统需要移除某个现有的功能，或需要合并某 题 些对象及其功能来降低架构的复杂度的时候发生。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 消息演化：将消息演化分为AddMessage(AM)、DeleteMessage 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (DM)、SwapMessageOrder (SMO)、 OverturnMessage (OM)、ChangeMessageModule (CMM) 5种。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”  AM 增添一条新的消息， 产生在对象之间需要增加新的交互行为的时候。DM 删除当前的一条消息， 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 产生在需要移除某个交互行为的时候，是AM 的逆向演化。SMO 交换两条消息的时间顺序，发生在需 建议正文12号字，1.3倍字间距。 要改变两个交互行为之间关系的时候。OM 反转消息的发送对象与接收对象，发生在需要修改某个交 互行为本身的时候。CMM 改变消息的发送或接收对象，发生在需要修改某个交互行为本身的时候。  面向对象软件架构演化 复合片段演化：复合片段是对象交互关系的控制流描述，表示可能发生在不同场合的交互，与消 息同属于连接件范畴。复合片段的演化分为AddFragment(AF)、DeleteFragment(DF)、 FragmentTypeChange (FTC)和FragmentConditionChange (FCC)。  FCC 改变复合片段内部执行的条件，发生在改变当前控制流的执行条件时。自动机中与控制流执 点击此处添加标 行条件相对应的转移包括两个，一个是符合条件时的转移，另一个是不符合条件时的转移，因此每 次发生FFC 演化时会同时修改这两个转移的触发事件。 题 点击此处添加标题  AF 在某几条消息上新增复合片段，发生在需要增添新的控制流时。复合片段所产生的分支是不 同类型的。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶  DF 删除某个现有的复合片段，发生在需要移除当前某段控制流时。DF 与AF 互为逆向演化过程。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进  FTC 改变复合片段的类型，发生在需要改变某段控制流时。类型演化意味着交互流程的改变，一 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 般伴随着条件、内部执行序列的同时演化，可以视为复合片段的删除与添加的组合。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 约束演化：即直接对约束信息进行添加和删除。  AC (Add Constraint)直接添加新的约束信息，会对架构设计产生直接的影响，需要判断当前设 计是否满足新添加的约束要求。  DC (Delete Constraint)直接移除某条约束信息，发生在去除某些不必要条件的时候，一般而言 架构设计均会满足演化后的约束。  软件架构演化方式的分类  3种典型的分类方法； （1）按照软件架构的实现方式和实施粒度分类：基于过程和函数的演化、面向对象的演化、基于组件 的演化和基于架构的演化。 （2）按照研究方法将软件架构演化方式分为4类：第1 类是对演化的支持，如代码模块化的准则、可 点击此处添加标 维护性的指示（如内聚和祸合）、代码重构等；第2 类是版本和工程的管理工具；第3 类是架构变换 的形式方法，包括系统结构和行为变换的模型，以及架构演化的重现风格等；第4 类是架构演化的成 本收益分析，决定如何增加系统的弹性。 题 点击此处添加标题 （3）针对软件架构的演化过程是否处于系统运行时期，可以将软件架构演化分为静态演化和动态演化。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 软件架构的演化时期包括：设计时演化、运行前演化、有限制运行时演化、运行时演化。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 软件架构静态演化主要是在设计时演化以及运行前演化。与此相对应的维护方法有3 类：更正性维 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

护、适应性维护和完善性维护。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 软件的静态演化一般包括如下5个步骤。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 · 软件理解：查阅软件文档，分析软件架构，识别系统组成元素及其之间的相互关系，提取系统的抽 象表示形式。 · 需求变更分析：静态演化往往是由于用户需求变化、系统运行出错和运行环境发生改变等原因所引 起的，需要找出新的软件需求与原有的差异。 · 演化计划：分析原系统，确定演化范围和成本，选择合适的演化计划。 · 系统重构：根据演化计划对系统进行重构，使之适应当前的需求。 · 系统测试：对演化后的系统进行测试，查找其中的错误和不足之处。  软件架构演化方式的分类

一次完整软件架构演化过程可以看作经过一系列原子演化操作组合而成。所谓原子演化操作是指 基于UML 模型表示的软件架构，在逻辑语义上粒度最小的架构修改操作。每经过一次原子演化操作， 架构会形成一个演化中间版本。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 架构演化的可维护性度量基于组件图表示的软件架构，在较高层次上评估架构的某个原子修改操 作对整个架构所产生的影响。这些原子修改操作包括增加／删除模块间的依赖、增加／删除模块间 的接口、增加／删除模块、拆分／聚合模块等。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 架构演化的可靠性评估基于用例图、部署图和顺序图，分析在架构模块的交互过程中某个原子演 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 化操作对交互场景的可靠程度的影响。这些原子修改操作包括增加／删除消息、增加／删除交互对 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 象、增加／删除／修改消息片段、增加／ 删除用例执行、增加／删除角色等。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

动态演化是在系统运行期间的演化，需要在不停止系统功能的情况下完成演化，较之静态演化更 加困难。具体发生在有限制的运行时演化和运行时演化阶段。  软件架构演化方式的分类 架构的动态演化主要来自两类需求： ①软件内部执行所导致的体系结构改变，例如，许多服务器端软件会在客户请求到达时创建新的组 件来响应用户需求； ②软件系统外部的请求对软件进行的重配置，例如，操作系统在升级时无须重新启动，在运行过程 中就完成对体系结构的修改。 点击此处添加标 软件的动态性分为3个级别： 题击此处添加标题 点

①交互动态性，要求数据在固定的结构下动态交互； ②结构动态性，允许对结构进行修改，通常的形式是组件和连接件实例的添加和删除，这种动态性 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

是研究和应用的主流； 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 ③架构动态性，允许软件架构的基本构造的变动，即结构可以被重定义，如新的组件类型的定义。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 根据所修改的内容不同，软件的动态演化主要包括以下4个方面。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

·属性改名：目前所有的ADL都支持对非功能属性的分析和规约，而在运行过程中，用户可能会对这 些指标进行重新定义（如服务响应时间）。 ·行为变化：在运行过程中，用户需求变化或系统自身服务质量的调节都将引发软件行为的变化。 ·拓扑结构改变：如增删组件，增删连接件，改变组件与连接件之间的关联关系等。 ·风格变化：一般软件演化后其架构风格应当保持不变，如果非要改变软件的架构风格，也只能将 架构风格变为其衍生风格，如两层C/S到三层C/S。  软件架构演化方式的分类 目前，实现软件架构动态演化的技术主要有两种：采用动态软件架构（DSA）和进行动态重配置 （DR）。DSA 是指在运行时刻会发生变化的系统框架结构，允许在运行过程中通过框架结构的动态 演化实现对架构的修改；DR 从组件和连接件的配置入手，允许在运行过程中增删组件，增删连接件， 修改连接关系等操作。 点击此处添加标 实现软件架构动态演化的基本原理是使DSA 在可运行应用系统中以一类有状态、有行为、可操作 题击此处添加标题 点 的实体显式地表示出来，并且被整个运行环境共享，作为整个系统运行的依据。也就是说，运行时 刻体系结构相关信息的改变可用来触发、驱动系统自身的动态调整。 系统必须提供SA动态演化的一些相关功能：保存当前软件架构信息的功能、设置监控机制监视系 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 统有无需求变化、保证演化操作原子性。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等  DSA 实施动态演化大体遵循以下4 步：①捕捉并分析需求变化：②获取或生成体系结构演化策略： 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” ③根据步骤2 得到的演化策略，选择适当的演化策略并实施演化；④演化后的评估与检测。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 基于软件动态重配置的软件架构动态演化主要是指在软件部署之后对配置信息的修改，常常被用 于系统动态升级时需要进行的配置信息修改。一般来说，动态重配置可能涉及的修改有： ①简单任务的相关实现修改； ②工作流实例任务的添加和删除：③组合任务流程中的个体修改：④ 任务输入来源的添加和删除：⑤任务输入来源的优先级修改：⑥组合任务输出目标的添加和删除： ⑦组合任务输出目标的优先级修改等。 动态重配置模式：主从模式、中央控制模式、客户端/服务器模式、分布式控制模式。  软件架构演化评估方法 根据演化过程是否己知可将评估过程分为：演化过程己知的评估和演化过程未知的评估。 演化过程己知的评估其目的在于通过对架构演化过程进行度量，比较架构内部结构上的差异以及 由此导致的外部质量属性上的变化，对该演化过程中相关质量属性进行评估。 点击此处添加标 架构演化评估的执行过程如图所示。图中A0和An表示一次完整演化前后的相邻版本的软件架构。 题 点 击此处添加标题 每经过一次原子演化，即可得到一个架构中间演化版本Ai。对每个中间版本架构进行度量，得到架 构Ai的质量属性度量值Qi。D(i-1,i)是版本间的质量属性距离。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  软件架构演化评估方法

基于度量的架构演化评估方法，其基本思 路在于通过对演化前后的软件架构进行度量， 点击此处添加标 比较架构内部结构上的差异以及由此导致的 外部质量属性上的变化。具体包括：架构修 题击此处添加标题 点 改影响分析、监控演化过程、分析关键演化 过程。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 当演化过程未知时，我们无法像演化过程 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 已知时那样追踪架构在演化过程中的每一步 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 变化，只能根据架构演化前后的度量结果逆 建议正文12号字，1.3倍字间距。 向推测出架构发生了哪些改变，并分析这些 改变与架构相关质量属性的关联关系。  软件架构维护

软件架构维护过程一般涉及架构知识管理、架构修改管理和架构版本管理。 软件架构知识管理是对架构设计中所隐含的决策来源进行文档化表示，进而在架构维护过程中帮 点击此处添加标 助维护人员对架构的修改进行完善的考虑，并能够为其他软件架构的相关活动提供参考。 架构知识的定义：架构知识＝架构设计＋架构设计决策。即需要说明在进行架构设计时采用此种 架构的原因。 题 点击此处添加标题 架构知识管理侧重于软件开发和实现过程所涉及的架构静态演化，从架构文档等信息来源中捕捉 架构知识，进而提供架构的质量属性及其设计依据以进行记录和评价。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 在软件架构修改管理中，一个主要的做法就是建立一个隔离区域保障该区域中任何修改对其他部 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 分的影响比较小，甚至没有影响。为此，需要明确修改规则、修改类型，以及可能的影响范围和副 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 作用等。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

软件架构版本管理为软件架构演化的版本演化控制、使用和评价等提供了可靠的依据，并为架构 演化量化度量奠定了基础。 未来信息综合技术

信息物理系统 人工智能 机器人 边缘计算 数字孪生 云计算和大数据  信息物理系统 信息物理系统（CPS）是控制系统、嵌入式系统的扩展与延伸，其涉及的相关底层理论技术源于对 嵌入式技术的应用与提升。  CPS 通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，构建了物理空间与信 息空间中人、机、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统，实现系统内 资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。 点击此处添加标  CPS的本质就是构建一套信息空间与物理空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科 题 点击此处添加标题 学决策、精准执行的闭环赋能体系，解决生产制造、应用服务过程中的复杂性和不确定性问题，提 高资源配置效率，实现资源优化。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

1. CPS 的体系架构 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 （1）单元级CPS。是具有不可分割性的CPS最小单元，是具备可感知、可计算、可交互、可延展、自 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

决策功能的CPS 最小单元， 一个智能部件、一个工业机器人或一个智能机床都可能是一个CPS 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 最小 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 单元。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 （2）系统级CPS。多个最小单元（单元级）通过工业网络（如工业现场总线、工业以太网等），实 现更大范围、更宽领域的数据自动流动，实现了多个单元级CPS 的互联、互通和互操作，进一步提 高制造资源优化配置的广度、深度和精度。包含互联互通、即插即用、边缘网关、数据互操作、协 同控制、监视与诊断等功能。其中互连互通、边缘网关和数据互操作主要实现单元级CPS 的异构集 成；即插即用主要在系统级CPS 实现组件管理，包括组（单元级CPS ）的识别，配置，更新和删除等 功能：协同控制是指对多个单元级CPS 的联动和协同控制等；监视与诊断主要是对单元级CPS 的状态 实时监控和诊断其是否具备应有的能力。  信息物理系统 （3）SoS级。多个系统级CPS 的有机组合构成SoS 级CPS 。例如，多个工序（系统的CPS ）形成一 个车间级的CPS 或者形成整个工厂的CPS。主要实现数据的汇聚，从而对内进行资产的优化和对外 形成运营优化服务。其主要功能包括：数据存储、数据融合、分布式计算、大数据分析、数据服 务， 并在数据服务的基础上形成了资产性能管理和运营优化服务。 点击此处添加标 2. CPS 的技术体系 题 点 击此处添加标题  CPS 技术体系主要分为CPS 总体技术、CPS 支撑技术、CPS 核心技术。  CPS 总体技术主要包括系统架构、异构系统集成、安全技术、试验验证技术等，是CPS 的顶层 设计技术； 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

 CPS 支撑技术主要包括智能感知、嵌入式软件、数据库、人机交互、中间件、SDN （软件定义 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 网络）、物联网、大数据等，是基于CPS 应用的支撑； 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”  CPS 核心技术主要包括虚实融合控制、智能装备、MBD 、数字孪生技术、现场总线、工业以太 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 网、CAX\MES\ERP\PLM\CRM\SCM 等，是CPS 的基础技术。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

上述技术体系可以分为四大核心技术要素即“一硬”（感知和自动控制）、“一软”（工业软 件）、“ 一网”（工业网络）、“一平台”（工业云和智能服务平台）。其中感知和自动控制是 CPS实现的硬件支撑；工业软件固化了CPS 计算和数据流程的规则，是CPS 的核心；工业网络是互 联互通和数据传输的网络载体；工业云和智能服务平台是CPS 数据汇聚和支撑上层解决方案的基 础，对外提供资源管控和能力服务。  信息物理系统  CPS的典型应用场景： （1）智能设计。在产品及工艺设计、工厂设计过程中的大部分工作都可以在虚拟空间中进行仿 真，并实现迭代和改进。包括产品及工艺设计、生产线/工厂设计。 点击此处添加标 （2）智能生产。CPS 可以打破生产过程的信息孤岛现象，实现设备的互联互通，实现生产过程监

造”的升级。包块设备管理、生产管理、柔性制造。 题 控，合理管理和调度各种生产资源，优化生产计划，达到资源和制造协同，实现“制造”到“智 点击此处添加标题

（3）智能服务。通过CPS 按照需要形成本地与远程云服务相互协作、个体与群体、群体与系统的 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 相互协同一体化工业云服务体系，能够更好地服务于生产，解决装备运行日益复杂、使用难度日 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 益增大的困扰，实现智能装备的协同优化，支持企业用户经济性、安全性和高效性经营目标落地。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 包括健康管理、智能维护、远程征兆性诊断、协同优化、共享服务。面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

（4）智能应用。将设计者、生产者和使用者的单调角色转变为新价值创造的参与者，并通过新 型价值链的创建反馈到产业链的转型，从根本上调动各个参与者的积极性，实现制造业转型。包 括无人装备、产业链互动、价值链共赢。

 CPS建设路径：CPS体系设计、单元级CPS 建设、系统级CPS 建设和SoS 级CPS 建设阶段。  人工智能 人工智能（AI）是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知 环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。 人工智能的目标是了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能 机器。该领域的研究包括机器人、自然语言处理、计算机视觉和专家系统等。 点击此处添加标 根据人工智能是否能真正实现推理、思考和解决问题，可以将人工智能分为弱人工智能和强人工 智能。 题 点击此处添加标题 人工智能关键技术 1.自然语言处理（NLP）。研究实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 主要包括机器翻译（从一种自然语言到另外一种自然语言的翻译）、语义理解（利用计算机理解文 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 本篇章内容，并回答相关问题）和问答系统（让计算机像人类一样用自然语言与人交流）等。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

2.计算机视觉。是使用计算机模仿人类视觉系统的科学，让计算机拥有类似人类提取、处理、理解 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 和分析图像以及图像序列的能力，将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 3.知识图谱。就是把所有不同种类的信息连接在一起而得到的一个关系网络，提供了从“关系”的 角度去分析问题的能力。一般用于反欺诈、不一致性验证等问题。 4. 人机交互（HCI）。主要研究人和计算机之间的信息交换。 5.虚拟现实或增强现实（VR/AR）。以计算机为核心的新型视听技术。结合相关科学技术，在一定 范围内生成与真实环境在视觉、听觉等方面高度近似的数字化环境 6.机器学习（ML）。是以数据为基础，通过研究样本数据寻找规律，并根据所得规律对未来数据进 行预测。目前，机器学习广泛应用于数据挖掘、计算机视觉、自然语言处理、生物特征识别等领域。  人工智能 按照学习模式的不同，机器学习可分为监督学习、无监督学习、半监督学习、强化学习。其中， 监督学习需要提供标注的样本集，无监督学习不需要提供标注的样本集，半监督学习需要提供少 量标注的样本，而强化学习需要反馈机制。 监督学习是利用己标记的有限训练数据集，通过某种学习策略／方法建立一个模型，从而实现 点击此处添加标 对新数据／实例的标记（分类）／映射。在自然语言处理、信息检索、文本挖掘、于写体辨识、 垃圾邮件侦测等领域获得了广泛应用。 题 点击此处添加标题

无监督学习是利用无标记的有限数据描述隐藏在未标记数据中的结构／规律。无监督学习不需 要以人工标注数据作为训练样本，这样不仅便于压缩数据存储、减少计算量、提升算法速度，还 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

可以避免正负样本偏移引起的分类错误问题。无监督学习主要用于经济预测、异常检测、数据挖 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 掘、图像处理、模式识别等领域。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 半监督学习可以利用少量的标注样本和大量的未标识样本进行训练和分类，从而达到减少标注 建议正文12号字，1.3倍字间距。

代价、提高学习能力的目的。半监督学习的算法首先试图对未标识数据进行建模，在此基础上再 对标识的数据进行预测。例如，图论推理算法或者拉普拉斯支持向量机等。

强化学习可以学习从环境状态到行为的映射，使得智能体选择的行为能够获得环境的最大奖赏， 最终目标是使外部环境对学习系统在某种意义下的评价最佳。在机器人控制、无人驾驶、工业控 制等领域获得成功应用。  人工智能 按照学习方法的不同，机器学习可分为传统机器学习和深度学习。区别在于，传统机器学习的 领域特征需要手动完成，且需要大量领域专业知识；深度学习不需要人工特征提取，但需要大量 的训练数据集以及强大的GPU 服务器来提供算力。 传统机器学习从一些观测（训练）样本出发，试图发现不能通过原理分析获得的规律，实现对 点击此处添加标 未来数据行为或趋势的准确预测。在自然语言处理、语音识别、图像识别、信息检索等许多计算 机领域获得了广泛应用。 题 点击此处添加标题 深度学习是一种基于多层神经网络并以海量数据作为输入规则的自学习方法，依靠提供给它的 大量实际行为数据（训练数据集），进行参数和规则调整。深度学习更注重特征学习的重要性。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 机器学习的常见算法还包括迁移学习、主动学习和演化学习。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

迁移学习是指当在某些领域无法取得足够多的数据进行模型训练时，利用另一领域数据获得的 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 关系进行的学习。主要在变量有限的小规模应用中使用，如基于传感器网络的定位、文字分类和 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 图像分类等。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 主动学习通过一定的算法查询最有用的未标记样本，并交由专家进行标记，然后用查询到的样 本训练分类模型来提高模型的精度。 演化学习基于演化算法提供的优化工具设计机器学习算法，针对机器学习任务中存在大量的复 杂优化问题，应用于分类、聚类、规则发现、特征选择等机器学习与数据挖掘问题中。算法通常 维护一个解的集合，并通过启发式算子来从现有的解产生新解，并通过挑选更好的解进入下一次 循环，不断提高解的质量。 人工智能目前典型应用：chatgpt  机器人 机器人技术已经准备进入4.0 时代。所谓机器人4.0 时代，就是把云端大脑分布在各个地方，充分 利用边缘计算的优势，提供高性价比的服务，把要完成任务的记忆场景的知识和常识很好地组合起 来，实现规模化部署。特别强调机器人除了具有感知能力实现智能协作，还应该具有一定的理解和 决策能力，进行更加自主的服务。 点击此处添加标 我们目前的服务机器人大多可以做到物体识别和人脸识别。在机器人4.0 时代，我们需要加上更 强的自适应能力。 题 点击此处添加标题

机器人4.0的核心技术 1.云-边-端的无缝协同计算。云-边-端一体的机器人系统是面向大规模机器人的服务平台，信息处理 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 和生成主要在云-边-端上分布处理完成。通常情况下，云侧可以提供高性能的计算和知识存储，边 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

缘侧用来进一步处理数据并实现协同和共享。机器人端只用完成实时操作的功能。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 2 .持续学习与协同学习。希望机器人可以通过少量数据来建立基本的识别能力，然后可以自主地去 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 找到更多的相关数据并进行自动标注。然后用这些自主得到的数据来对自己已有的模型进行重新训 建议正文12号字，1.3倍字间距。 练来提高性能。 3.知识图谱。需要更加动态和个性化的知识；需要和机器人的感知与决策能力相结合。 4.场景自适应。主动观察场景内人和物之间的变化，预测可能发生的事件，从而影响之后的行动模 式。这个技术的关键问题在于场景预测能力。就是机器人通过对场景内的各种人和物进行细致的观 察，结合相关的知识和模型进行分析，并预测之后事件即将发生的时间，改变自己的行为模式。 5.数据安全。既要保证端到端的安全传输，也要保障服务器端的安全存储。  机器人

如果按照要求的控制方式分类，机器人可分为操作机器人、程序机器人、示教再现机器人、智 能机器人和综合机器人。

1. 操作机器人。典型代表是在核电站处理放射性物质时远距离进行操作的机器人。 点击此处添加标 题击此处添加标题
2. 程序机器人。可以按预先给定的程序、条件、位置进行作业。 点

3.示教再现机器人。机器人可以将所教的操作过程自动地记录在磁盘、磁带等存储器中，当需要 再现操作时，可重复所教过的动作过程。示教方法有直接示教与遥控示教两种。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 4. 智能机器人。既可以进行预先设定的动作，还可以按照工作环境的改变而变换动作。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

5. 综合机器人。由操纵机器人、示教再现机器人、智能机器人组合而成的机器人，如火星机器人。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

整个系统可以看作是由地面指令操纵的操作机器人。

如果按照应用行业来分，机器人可分为工业机器人、服务机器人和特殊领域机器人。  边缘计算 边缘计算将数据的处理、应用程序的运行甚至一些功能服务的实现，由网络中心下放到网络边 缘的节点上。在网络边缘侧的智能网关上就近采集并且处理数据，不需要将大量未处理的原生数 据上传到远处的大数据平台。 点击此处添加标 采用边缘计算的方式，海量数据能够就近处理，大量的设备也能实现高效协同的工作，诸多问 题迎刃而解。因此，边缘计算理论上可满足许多行业在敏捷性、实时性、数据优化、应用智能， 以及安全与隐私保护等方面的关键需求。 题 点击此处添加标题

边缘计算的业务本质是云计算在数据中心之外汇聚节点的延伸和演进，主要包括云边缘、边缘 云和云化网关三类落地形态；以“边云协同”和“边缘智能”为核心能力发展方向；软件平台需 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 要考虑导入云理念、云架构、云技术，提供端到端实时、协同式智能、可信赖、可动态重置等能 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 力；硬件平台需要考虑异构计算能力。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

（1）云边缘：是云服务在边缘侧的延伸，逻辑上仍是云服务，主要的能力提供依赖于云服务或 建议正文12号字，1.3倍字间距。

需要与云服务紧密协同。 （2）边缘云：是在边缘侧构建中小规模云服务能力，边缘服务能力主要由边缘云提供。 （3）云化网关：以云化技术与能力重构原有嵌入式网关系统，云化网关在边缘侧提供协议／接 口转换、边缘计算等能力，部署在云侧的控制器提供边缘节点的资源调度、应用管理与业务编排 等能力。  边缘计算 边缘计算具有以下特点： （1）联接性：联接性是边缘计算的基础。所联接物理对象的多样性及应用场景的多样性，需要 边缘计算具备丰富的联接功能。 （2）数据第一入口：边缘计算作为物理世界到数字世界的桥梁，是数据的第一入口，拥有大量、 点击此处添加标 实时、完整的数据，可基于数据全生命周期进行管理与价值创造，将更好的支撑预测性维护、资 产效率与管理等创新应用。 题 点击此处添加标题 （3）约束性：边缘计算产品需适配工业现场相对恶劣的工作条件与运行环境，如防电磁、防尘、 防爆、抗振动、抗电流／电压波动等。在工业互联场景下，对边缘计算设备的功耗、成本、空间 也有较高的要求。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

（4）分布性：边缘计算实际部署天然具备分布式特征。这要求边缘计算支持分布式计算与存储、 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 实现分布式资源的动态调度与统一管理、支撑分布式智能、具备分布式安全等能力。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 边云协同：边缘计算与云计算各有所长，云计算擅长全局性、非实时、长周期的大数据处理与 建议正文12号字，1.3倍字间距。

分析，能够在长周期维护、业务决策支撑等领域发挥优势：边缘计算更适用局部性、实时、短周 期数据的处理与分析，能更好地支撑本地业务的实时智能化决策与执行。 边缘计算既靠近执行单元，更是云端所需高价值数据的采集和初步处理单元，可以更好地支撑 云端应用：反之，云计算通过大数据分析优化输出的业务规则或模型可以下发到边缘侧，边缘计 算基于新的业务规则或模型运行。 主要包括六种协同：  边缘计算 （1）资源协同：边缘节点提供计算、存储、网络、虚拟化等基础设施资源、具有本地资源调度 管理能力，同时可与云端协同，接受并执行云端资源调度管理策略，包括边缘节点的设备管理、 资源管理以及网络连接管理。 （2）数据协同：边缘节点主要负责现场／终端数据的采集，按照规则或数据模型对数据进行初 点击此处添加标 步处理与分析，并将处理结果以及相关数据上传给云端：云端提供海量数据的存储、分析与价值 挖掘。 题 点击此处添加标题

（3）智能协同：边缘节点按照AI 模型执行推理，实现分布式智能；云端开展AI 的集中式模型训 练，并将模型下发边缘节点。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

（4） 应用管理协同：边缘节点提供应用部署与运行环境，并对本节点多个应用的生命周期进行 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 管理调度：云端主要提供应用开发、测试环境，以及应用的生命周期管理能力。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 （5）业务管理协同：边缘节点提供模块化、微服务化的应用／数字孪生／网络等应用实例：云 建议正文12号字，1.3倍字间距。

端主要提供按照客户需求实现应用／数字孪生／网络等的业务编排能力。 （6）服务协同：边缘节点按照云端策略实现部分ECSaaS 服务，通过ECSaaS 与云端SaaS的协同实 现面向客户的按需SaaS 服务：云端主要提供SaaS 服务在云端和边缘节点的服务分布策略，以及云 端承担的SaaS 服务能力。

边缘计算的应用场合：智慧园区、安卓云与云游戏、视频监控、工业互联网、Cloud VR。  数字孪生体 数字孪生体技术是跨层级、跨尺度的现实世界和虚拟世界建立沟通的桥梁。 数字孪生体是现有或将有的物理实体对象的数字模型，通过实测、仿真和数据分析来实时感知、 诊断、预物理实体对象的状态，通过优化和指令来调控物理实体对象的行为，通过相关数字模型间 的相互学习来进化自身，同时改进利益相关方在物理实体对象生命周期内的决策。 点击此处添加标 关键技术 题 点 击此处添加标题 1.建模。建模的目的是将我们对物理世界的理解进行简化和模型化。而数字孪生体的目的或本质是 通过数字化和模型化，用信息换能量，以使少的能量消除各种物理实体、特别是复杂系统的不确定 性。需求指标、生存期阶段和空间尺度构成了数字孪生体建模技术体系的三维空间。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 2.仿真。如果说建模是模型化我们对物理世界或问题的理解，那么仿真就是验证和确认这种理解的 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 正确性和有效性。所以，数字化模型的仿真技术是创建和运行数字孪生体、保证数字孪生体与对应 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 物理实体实现有效闭环的核心技术。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

仿真是将包含了确定性规律和完整机理的模型转化成软件的方式来模拟物理世界的一种技术。只要 模型正确，并拥有了完整的输入信息和环境数据，就可以基本准确地反映物理世界的特性和参数。

3.其他技术。VR 、AR 以及MR 等增强现实技术、数字线程、系统工程和MBSE、物联网、云计算、 雾计算、边缘计算、大数据技术、机器学习和区块链技术。 数字孪生体主要应用于制造、产业、城市和战场。  云计算 云计算概念的内涵包含两个方面：平台和应用。平台即基础设施，其地位相当于PC 上的操作系 统，云计算应用程序需要构建在平台之上；云计算应用所需的计算与存储通常在“云端”完成， 客户端需要通过互联网访问计算与存储能力。

云计算的服务方式 点击此处添加标 题 1）软件即服务（SaaS）。在SaaS 的服务模式下，服务提供商将应用软件统一部署在云计算平台上， 点击此处添加标题 客户根据需要通过互联网向服务提供商订购应用软件服务，服务提供商根据客户所订购软件的数 量、时间的长短等因素收费，并且通过标准浏览器向客户提供应用服务。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 2）平台即服务（PaaS）。在PaaS 模式下，服务提供商将分布式开发环境与平台作为一种服务来提 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 供。这是一种分布式平台服务，厂商提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给客户，客户 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 在服务提供商平台的基础上定制开发自己的应用程序，并通过其服务器和互联网传递给其他客户。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

3）基础设施即服务（IaaS）。在IaaS 模式下，服务提供商将多台服务器组成的“云端”基础设施 作为计量服务提供给客户。具体来说，服务提供商将内存、I/0 设备、存储和计算能力等整合为一 个虚拟的资源池，为客户提供所需要的存储资源、虚拟化服务器等服务。 在灵活性方面， SaaS → PaaS → IaaS 灵活性依次增强。 在方便性方面， IaaS → PaaS → SaaS 方便性依次增强。  云计算

云计算的部署模式 1）公有云。在公有云模式下，云基础设施是公开的，可以自由地分配给公众。企业、学术界与 点击此处添加标 政府机构都可以拥有和管理公用云，并实现对公有云的操作。公有云能够以低廉的价格为最终用 户提供有吸引力的服务，创造新的业务价值。 题 点击此处添加标题 2）社区云。在社区云模式下，云基础设施分配给一些社区组织所专有，这些组织共同关注任务、 安全需求、政策等信息。云基础设施被社区内的一个或多个组织所拥有、管理及操作。“社区云” 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 是“公有云”范畴内的一个组成部分。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 3）私有云。在私有云模式下，云基础服务设施分配给由多种用户组成的单个组织。它可以被这 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 个组织或其他第三方组织所拥有、管理及操作。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

4）混合云。混合云是公有云、私有云和社区云的组合。由于安全和控制原因，并非所有的企业 信息都能放置在公有云上，因此企业将会使用混合云模式。  大数据

大数据是指其大小或复杂性无法通过现有常用的软件工具，以合理的成本并在可接受的时限内 点击此处添加标 对其进行捕获、管理和处理的数据集。这些困难包括数据的收入、存储、搜索、共享、分析和可 视化。 题 点击此处添加标题 大数据的特点：大规模、高速度、多样化、可变性、复杂性等。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 大数据分析的分析步骤，大致分为数据获取／记录、信息抽取／清洗／注记、数据集成／聚集 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 ／表现、数据分析／建模和数据解释5个主要阶段。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

大数据的应用领域：制造业、服务业、交通行业、医疗行业。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 知识产权和标准化

知识产权概述 保护期限 知识产权人的确定 侵权判断  知识产权概述

知识产权是指公民、法人、非法人单位对自己的创造性智力成果和其他科技 成果依法享有的民事权。是智力成果的创造人依法享有的权利和在生产经营活 动中标记所有人依法所享有的权利的总称。包含著作权、专利权、商标权、商 业秘密权、植物新品种权、集成电路布图设计权和地理标志权等。

无体性：知识产权的对象是没有具体形体，是智力创造成果，是一种抽象的 财富。 专有性：指除权利人同意或法律规定外，权利人以外的任何人不得享有或使 用该项权利。 地域性：指知识产权只在授予其权利的国家或确认其权利的国家产生，并且 只能在该国范围内受法律保护，而其他国家则不受保护。 时间性：仅在法律规定的期限内受到保护，一旦超过期限，权利自行消灭， 相关知识产品即成为整个社会的共同财富，为全人类所共同使用。  保护期限

知识产权具有地域限制，保护期限各种情况如下表所示：  知识产权人的确定

知识产权人的确定 （1）职务作品  知识产权人的确定

（2）委托作品 单位和委托的区别在于，当合同中未规定著作权的归属时，著作权默认归于 单位，而委托创作中，著作权默认归属于创作方个人，具体如下：  侵权判定

中国公民、法人或者其他组织的作品，不论是否发表，都享有著作权。 开发软件所用的思想、处理过程、操作方法或者数学概念不受保护。

著作权法不适用于下列情形： 法律、法规、国家机关的决议、决定、命令和其他具有立法、行政、司法性质 的文件，及其官方正式译文；时事新闻；历法、通用数表、通用表格和公式。

侵权判定  考试真题

关于知识产权的理解，不正确的是（）。 A、知识产权的客体不是有形物，而是知识，信息等抽象物 点击此处添加标 B、知识产权具有地域性，即在本国获得承认的和保护的知识知识产权不具有域外效力 C、对于专利权的域外效力，可以依赖国际公约或者双边协定取得 D、知识产权具有一定的有效期限，无法永远存续 题 点击此处添加标题 【答案】C 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 李某购买了一张有注册商标的应用软件光盘，则李某享有（）。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 A．注册商标专用权 B．该光盘的所有权 C．该软件的著作权 D．该软件的复制权 建议正文12号字，1.3倍字间距。 【答案】B 信息系统架构设计

            点击此处添加标
 信息系统架构基本
    概念      题击此处添加标题
            点
  信息系统架构
 信息系统架构设计   标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
    方法      部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
            行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
 信息系统架构案例   都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
    分析      面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
            建议正文12号字，1.3倍字间距。

 信息系统架构基本概念 信息系统架构（ISA）是指对某一特定内容里的信息进行统筹、规划、设计、安排等一系列有机处 理的活动。为了更好地理解信息系统架构的定义，特作如下说明：

                             点击此处添加标

（1）架构是对系统的抽象，它通过描述元素、元素的外部可见属性及元素之间的关系来反映这种抽 象。因此，仅与内部具体实现有关的细节是不属于架构的，即定义强调元素的“外部可见”属性。 题 点击此处添加标题 （2）架构由多个结构组成，结构是从功能角度来描述元素之间的关系的，具体的结构传达了架构某 方面的信息，但是个别结构一般不能代表大型信息系统架构。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 （3）任何软件都存在架构，但不一定有对该架构的具体表述文档。即架构可以独立于架构的描述而 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 存在。如文档己过时，则该文档不能反映架构。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 （4）元素及其行为的集合构成架构的内容。体现系统由哪些元素组成，这些元素各有哪些功能（外 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

部可见），以及这些元素间如何连接与互动。即在两个方面进行抽象：在静态方面，关注系统的大 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 粒度（宏观）总体结构（如分层）；在动态方面，关注系统内关键行为的共同特征。

（5）架构具有“基础”性：它通常涉及解决各类关键重复问题的通用方案（复用性），以及系统设 计中影响深远（架构敏感）的各项重要决策（一旦贯彻，更改的代价昂贵） 。 （6）架构隐含有“决策”，即架构是由架构设计师根据关键的功能和非功能性需求（质量属性及项 目相关的约束）进行设计与决策的结果。  信息系统架构 信息系统架构可分为物理结构与逻辑结构两种，物理结构是指不考虑系统各部分的实际工作与功能 结构，只抽象地考察其硬件系统的空间分布情况。逻辑结构是指信息系统各种功能子系统的综合体。 物理结构一般分为集中式与分布式两大类。 点击此处添加标 在信息系统开发中，强调对各种子系统进行统一规划，并对各子系统进行综合。 题 点击此处添加标题 1）横向综合：将同一管理层次的各种职能综合在一起，例如，将运行控制层的人事和工资子系统综 合在一起，使基层业务处理一体化。 2）纵向综合：把某种职能的各个管理层次的业务组织在一起，这种综合沟通了上下级之间的联系， 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 如工厂的会计系统和公司的会计系统综合在一起，它们都有共同之处，能形成一体化的处理过程。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 3）纵横综合：主要是从信息模型和处理模型两个方面来进行综合，做到信息集中共享，程序尽量模 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 块化，注意提取通用部分，建立系统公用数据库和统一的信息处理系统。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 信息系统常用四种架构模型 1.单机应用模式：是最简单的软件结构，是指运行在一台物理机器上的独立应用程序。单机系统本身 也可以很复杂。 2.客户机/服务器模式：即两层、三层C/S、B/S模式、MVC模式等。 3.面向服务架构（SOA）模式。 4.企业数据交换总线：不同的企业应用之间进行信息交换的公共通道  信息系统架构 企业信息系统的总体框架 要在企业中建立一个有效集成的ISA，必须考虑企业中的四个方面：战略系统、业务系统、应用系统 和信息基础设施。 点击此处添加标 1.战略系统是指企业中与战略制定、高层决策有关的管理活动和计算机辅助系统。 在ISA 中战略系统由两个部分组成，其一是为以计算机为基础的高层决策支持系统，其二是企业 的战略规划体系。 题 点击此处添加标题 在ISA 中设立战略系统有两重含义：一是它表示信息系统对企业高层管理者的决策支持能力； 二 是它表示企业战略规划对信息系统建设的影响和要求。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 2.业务系统是指企业中完成一定业务功能的各部分（物质、能量、信息和人）组成的系统。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 作用：对企业现有业务系统、业务过程和业务活动进行建模，并在企业战略的指导下，采用业务流 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 程重组（BPR）的原理和方法进行业务过程优化重组。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  信息系统架构

3.应用系统即应用软件系统，指信息系统中的应用软件部分。如TPS、MIS、DSS等。 包含两个基本组成部分：内部功能实现部分和外部界面部分。 点击此处添加标 4.企业信息基础设施（EII）是指根据企业当前业务和可预见的发展趋势，及对信息采集、处理、存 题击此处添加标题 点 储和流通的要求，构筑由信息设备、通信网络、数据库、系统软件和支持性软件等组成的环境。这 里可以将企业信息基础设施分成三部分：技术基础设施、信息资源设施和管理基础设施。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 · 技术基础设施由计算机、网络、系统软件、支持性软件、数据交换协议等组成； 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” · 信息资源设施由数据与信息本身、数据交换的形式与标准、信息处理方法等组成； 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 · 管理基础设施指企业中信息系统部门的组织结构、信息资源设施管理人员的分工、企业信息基础 设施的管理方法与规章制度等。  信息系统架构设计方法 信息化总体架构方法 实现信息化就要构筑和完善6个要素（开发利用信息资源，建设国家信息网络，推进信息技术应用， 发展信息技术和产业，培育信息化人才，制定和完善信息化政策）的国家信息化体系。 点击此处添加标 完整的信息化内涵包括四方面内容：信息网络体系、信息产业基础、社会运行环境、效用积累过程。 信息化建设指品牌利用现代信息技术来支撑品牌管理的手段和过程。信息化建设包括了企业规模，企 点击此处添加标题题 业在电话通信、网站、电子商务方面的投入情况，在客户资源管理、质量管理体系方面的建设成就等。 信息化主要体现以下6 种特征：易用性；健壮性；平台化、灵活性、扩展性；安全性；门户化、整合 性；移动性。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 信息化架构一般有两种模式，一种是数据导向架构，一种是流程导向架构。对于数据导向架构重点是 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 在数据中心，BI 商业智能等建设中使用较多，关注数据模型和数据质量；对于流程导向架构， 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 SOA 本 身就是关键方法和技术，关注端到端流程整合，以及架构对流程变化的适应度。两种架构并没有严格的 建议正文12号字，1.3倍字间距。

边界，而是相互配合和补充。 数据导向架构研究的是数据对象和数据对象之间的关系，这个是首要的内容。在这个完成后仍然要开 始考虑数据的产生、变更、废弃等数据生命周期，这些自然涉及的数据管理的相关流程。 流程导向架构关注的是流程，架构本身的目的是为了端到端流程整合服务。因此研究切入点会是价值 链分析，流程分析和分解，业务组件划分。  信息系统架构设计方法 信息系统的生命周期可以分为下面五个阶段： 1.系统规划阶段：任务是对组织的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查，根据组织目标和发展战略确定信息系 统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要 性和可能性。根据需要与可能，给出制建系统的备选方案。 输出：可行性研究报告、系统设计任务书。 点击此处添加标 题 2.系统分析阶段：任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行详细调查，描述现行系统的业务流程， 点击此处添加标题 指出现行系统的局限性和不足之处，确定新系统的基本目标和逻辑功能要求，即提出新系统的逻辑模型。系统分析阶 段又称为逻辑设计阶段。这个阶段是整个系统建设的关键阶段，也是信息系统建设与一般工程项目的重要区别所在。 输出：系统说明书。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 3.系统设计阶段：系统分析阶段的任务是回答系统“做什么”的问题，而系统设计阶段要回答的问题是“怎么做”。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 该阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也就是设计新系统的物理模 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 型。这个阶段又称为物理设计阶段，可分为总体设计（概要设计）和详细设计两个子阶段。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 输出：系统设计说明书（概要设计、详细设计说明书）。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 4.系统实施阶段：是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购置、安装和调试、程序的 建议正文12号字，1.3倍字间距。

编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等。这个阶段的特点是几个互相联系、互相制约的任务同时 展开，必须精心安排、合理组织。系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进展报告。系统测试之 后写出系统测试分析报告。 输出：实施进展报告、系统测试分析报告。 5.系统运行和维护阶段：系统投入运行后，需要经常进行维护和评价，记录系统运行的情况，根据一定的规则对系统 进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。  信息系统架构案例分析 在航空业中，Ramp Coordination是指飞机从降落到起飞过程中所需要进行的各种业务活动的协调过 程。需要协调的业务活动有：检查机位环境是否安全，以及卸货、装货和补充燃料是否方便和安全等。 三种类型航班：short turn around航班是降落后不久就起飞的航班、Arrival Only航班指降落后需 要隔夜才起飞的，Departure Only 航班是指每天一早第一班飞机。 点击此处添加标 每种细分的航班类型的Ramp Coordination 的流程都是略有不同。如此多的流程之间共享着一个业 务活动的集合，如此多种类型的流程都是这些业务活动的不同组装方式。以服务为中心的企业集成中 流程服务就是通过将这些流程间共享的业务活动抽象为可重用的服务，并通过流程服务提供的流程编题 点击此处添加标题 排的能力将它们组成各种大同小异的流程类型，来降低流程集成成本，加快流程集成开发效率的。以 服务为中心的企业集成，通过服务建模过程发现这些可重用的服务，并通过流程模型将这些服务组装 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 在一起。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进  Ramp Coordination相关的服务模型和Ramp Coordination流程相关的有两个业务组件： 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 ①Ramp Control 负责Ramp Control 相关各种业务活动的组件；都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 ②Flight Management负责航班相关信息的管理，包括航班日程，乘客信息等。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 这两个业务组件分别输出如下服务。 (1)Retrieve Flight BO: 由Flight Management 输出，主要用于提取和航班相关的数据信息。 (2)Ramp Coordination: 由Ramp Control 输出，主要用于Ramp Coordination 流程的编排。 (3)Check Spot: 由Ramp Control输出，用于检测机位安全信息。 (4)Check Unloading: 由Ramp Control输出，用于检查卸货状况。 (5)Check Loading: 由Ramp Control输出，用于检查装货状况。 (6)Check Push Back: 由Ramp Control输出，用于检查关门动作。  信息系统架构案例分析 目前，Ramp Coordination流程需要4种类型的外围应用交互。 (1)从乘务人员管理系统提取航班乘务员的信息。 (2)从订票系统中提取乘客信息。 (3)从机务人员管理系统中提取机务人员信息。 (4)接收来自航班调度系统的航班到达事件。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                                标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                                部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                                行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                                都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                                面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                                建议正文12号字，1.3倍字间距。

 信息系统架构案例分析

主要架构元素如下： (1)信息服务。Federation Service是Ramp Coordination 流程中需要从已有系统中提取4类信息， 点击此处添加标 在Service 建模阶段这4类信息被聚合为Flight BO(Business Object)，集成了的Crew Info、 Cockpit Info 和Passage Info等信息。 题 点击此处添加标题 (2)企业服务总线中的事件服务。Event Service 是在检查机务环境安全(Check Spot) 前，Ramp Coordiator 需要被通知航班已经到达。这个业务事件由航班调度系统激发，Flight Arrival是典型 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 事件发现服务(Event Detect Service), 它通过MQ将事件传递给Message Broker, 通过JMS的 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 Pub/Sub, 这个事件被分发给Check Spot。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (3)流程服务。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

(4)企业服务总线中的传输服务。R C M S是即将新建系统， 用于提供包括Ramp Coordination 在内 的Ramp Control 的功能。 层次式架构设计

  表现层框架设计   点击此处添加标
  中间层架构设计
  数据访问层设计
            题击此处添加标题
            点

 数据架构规划设计
            标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
 物联网层次架构设   部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
     计      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

 层次式架构案例分   都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
            面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
     析      建议正文12号字，1.3倍字间距。

 表现层框架设计 软件层次式体系结构是最通用的架构，也被叫作N 层架构模式。大部分的应用会分成表现层(或称 为展示层)、中间层(或称为业务层)、数据访问层(或称为持久层)和数据层。 使用XML设计表现层。 点击此处添加标  UIP 提供了一个扩展的框架，用于简化用户界面与商业逻辑代码的分离的方法，可以用它来写复 杂的用户界面导航和工作流处理，并且它能够复用在不同的场景、并可以随着应用的增加而进行扩展。 使用UIP框架的应用程序把表现层分为了以下几层。 题 点击此处添加标题 ● User Interface Components: 这个组件就是原来的表现层，用户看到的和进行交互都是这个组件， 它负责获取用户的数据并且返回结果。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 ● User Interface Process Components: 这个组件用于协调用户界面的各部分，使其配合后台的活 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 动，例如导航和工作流控制，以及状态和视图的管理。用户看不到这一组件，但是这些组件为User 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” Interface Components提供了重要的支持功能。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

表现层动态生成设计：基于XML 的界面管理技术可 实现灵活的界面配置（静态）、界面动态生成和界面 定制（动态）。其思路是用XML 生成配置文件及界面 所需的元数据，按不同需求生成界面元素及软件界面。  中间层架构设计 组件设计：业务逻辑组件分为接口和实现类两个部分。接口用于定义业务逻辑组件，定义业务逻 辑组件必须实现的方法是整个系统运行的核心。增加业务逻辑组件的接口，是为了提供更好的解耦， 控制器无须与具体的业务逻辑组件耦合，而是面向接口编程。 点击此处添加标 工作流设计：工作流定义为：业务流程的全部或部分自动化，在此过程中，文档、信息或任务按 照一定的过程规则流转，实现组织成员间的协调工作以达到业务的整体目标。工作流参考模型见图： 题点击此处添加标题 其包含6个基本模块，分别是工作流执行服务、工作流引擎、流程定义工具、客户端应用、 调用应 用和管理监控工具。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  中间层架构设计 (1)interface 1: 过程定义导入/导出接口。这个接口的特点是：转换格式和A P I调用，从而支持 过程定义信息间的互相转换。

                                  点击此处添加标

(2)interface 2: 客户端应用程序接口。通过这个接口工作流机可以与任务表处理器交互，代表用 户资源来组织任务。然后由任务表处理器负责，从任务表中选择、推进任务项。由任务表处理器或 者终端用户来控制应用工具的活动。 题 点击此处添加标题

(3)interface 3: 应用程序调用接口。允许工作流机直接激活一个应用工具，来执行一个活动。典 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 型的是调用以后台服务为主的应用程序，没有用户接口。当执行活动要用到的工具，需要与终端用 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 户交互，通常是使用客户端应用程序接口来调用那个工具，这样可以为用户安排任务时间表提供更 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

多的灵活性。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 (4)interface 4: 工作流机协作接口。其目标是定义相关标准，以使不同开发商的工作流系统产品 相互间能够进行无缝的任务项传递。

(5)interface 5: 管理和监视接口。提供的功能包括用户管理、角色管理、审查管理、资源控制、 过程管理和过程状态处理器等。  中间层架构设计 实体设计：业务逻辑层实体提供对业务数据及相关功能(在某些设计中)的状态编程访问。业务逻 辑层实体可以使用具有复杂架构的数据来构建，这种数据通常来自数据库中的多个相关表。 在应用程序中表示业务逻辑层实体的方法有很多(从以数据为中心的模型到更加面向对象的表示 法),如XML、通用DataSet、有类型的DataSet 等。 点击此处添加标 如下左图是业务实体用XML表示，右图所示为用于Order 业务逻辑层实体的通用DataSet 对象。此 题 点击此处添加标题 DataSet 对象具有两个Data Table 对象，分别保存订单信息和订单详细信息。每个DataTable 具有 一个对应的UniqueConstraint 对象，用于标识表中的主键。此外，该DataSet 还有一个Relation 对象，用于将订单详细信息与订单相关联。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  中间层架构设计 业务框架位于系统架构的中间层，是实现系统功 能的核心组件。采用容器的形式，便于系统功能的 开发、代码重用和管理。下图便是在吸收了SOA思 想之后的一个三层体系结构的简图。 点击此处添加标 业务层采用业务容器的方式存在于整个系统当中， 采用此方式可以大大降低业务层和相邻各层的耦合， 题击此处添加标题 点 表示层代码只需要将业务参数传递给业务容器，而 不需要业务层多余的干预。如此一来，可以有效地 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 防止业务层代码渗透到表示层。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 在业务容器中，业务逻辑是按照Domain Model— 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” Service—Control 思想来实现的。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (1)Domain Model 是领域层业务对象，它仅仅包含 建议正文12号字，1.3倍字间距。 业务相关的属性。 (2)Service 是业务过程实现的组成部分，是应用 程序的不同功能单元，通过在这些服务之间定义良 好的接口和契约联系起来。 (3)Control 服务控制器，是服务之间的纽带，不 同服务之间的切换就是通过它来实现的。  数据访问层设计  5种数据访问模式 1.在线访问：会占用一个数据库连接，读取数据，每个数据库操作都会通过这个连接不断地与后台 的数据源进行交互。 点击此处添加标 2.DataAccess Object：是标准J2EE 设计模式之一，开发人员常常用这种模式将底层数据访问操作 与高层业务逻辑分离开。 题 点击此处添加标题 3.Data Transfer Object：是经典EJB设计模式之一。DTO本身是这样一组对象或是数据的容器，它 需要跨不同的进程或是网络的边界来传输数据。这类对象本身应该不包含具体的业务逻辑，并且通 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 常这些对象内部只能进行一些诸如内部一致性检查和基本验证之类的方法，而且这些方法最好不要 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 再调用其他的对象行为。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 4.离线数据模式是以数据为中心，数据从数据源获取之后，将按照某种预定义的结构存放在系统中， 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 成为应用的中心。离线，对数据的各种操作独立于各种与后台数据源之间的连接或是事务。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

5.对象/关系映射(Object/Relation Mapping,O/R Mapping)：大多数应用中的数据都是依据关系模 型存储在关系型数据库中；而很多应用程序中的数据在开发或是运行时则是以对象的形式组织起来 的。那么，对象/关系映射就提供了这样一种工具或是平台，能够帮助将应用程序中的数据转换成关 系型数据库中的记录；或是将关系数据库中的记录转换成应用程序中代码便于操作的对象。  数据访问层设计

工厂模式在数据库访问层的应用 首先定义一个操纵数据库的接口DataAccess，然后根据数据库的不同，由类工厂决定实例化哪个类。 点击此处添加标 因为DataAccess 的具体实现类有一些共同的方法，所以先从DataAccess实现一个抽象的 AbstractDataAccess类，包含一些公用方法。然后，分别为SQL Server、Oracle 和OleDb数据库编 写三个数据访问的具体实现类。 题 点击此处添加标题 现在已经完成了所要的功能，下面需要创建一个Factory类，来实现自动数据库切换的管理。这个 类很简单，主要的功能就是根据数据库类型，返回适当的数据库操纵类。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 事务处理设计 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” JavaBean中使用JDBC方式进行事务处理：在JDBC 中，打开一个连接对象Connection 时，默认是 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 auto-commit模式，每个S Q L语句都被当作一个事务，即每次执行一个语句，都会自动地得到事务 建议正文12号字，1.3倍字间距。 确认。为了能将多个S Q L语句组合成一个事务，要将auto-commit模式屏蔽掉。在auto-commit 模 式屏蔽掉之后，如果不调用commit() 方法， S Q L 语句不会得到事务确认。在最近一次commit() 方法调用之后的所有S Q L会在方法commit()调用时得到确认。  数据访问层设计

连接对象管理设计：通过资源池解决资源频繁分配、释放所造成的问题。

                             点击此处添加标

建立连接池的第一步，就是要建立一个静态的连接池。所谓静态，是指池中的连接是在系统初始 化时就分配好的，并且不能够随意关闭。Java 中给我们提供了很多容器类，可以方便地用来构建连 题 点击此处添加标题 接池，如Vector、Stack 等。在系统初始化时，根据配置创建连接并放置在连接池中，以后所使用 的连接都是从该连接池中获取的，这样就可以避免连接随意建立、关闭造成的开销。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 有了这个连接池，下面就可以提供一套自定义的分配、释放策略。当客户请求数据库连接时，首 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 先看连接池中是否有未分配出去的连接。如果存在空闲连接则把连接分配给客户，并标记该连接为 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 已分配。若连接池中没有空闲连接，就在已经分配出去的连接中，寻找一个合适的连接给客户，此 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 时该连接在多个客户间复用。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

当客户释放数据库连接时，可以根据该连接是否被复用，进行不同的处理。如果连接没有使用者， 就放入到连接池中，而不是被关闭。  数据架构规划与设计 数据库设计与XML设计融合  XML文档分为两类：一类是以数据为中心的文档，这种文档在结构上是规则的，在内容上是同构 的，具有较少的混合内容和嵌套层次，人们只关心文档中的数据而并不关心数据元素的存放顺序， 这种文档简称为数据文档，它常用来存储和传输Web 数据。另一类是以文档为中心的文档，这种文 点击此处添加标 档的结构不规则，内容比较零散，具有较多的混合内容，并且元素之间的顺序是有关的，这种文档 常用来在网页上发布描述性信息、产品性能介绍和E-mail信息等。 题 点击此处添加标题

经提出的XML文档的存储方式有两种：基于文件的存储方式和数据库存储方式。 (1)基于文件的存储方式。基于文件的存储方式是指将XML文档按其原始文本形式存储，主要存储技 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

术包括操作系统文件库、通用文档管理系统和传统数据库的列。这种存储方式需维护某种类型的附 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 加索引，以建立文件之间的层次结构。基于文件的存储方式的特点：无法获取XML文档中的结构化数 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 据；通过附加索引可以定位具有某些关键字的XML文档，一旦关键字不确定，将很难定位；查询时， 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 只能以原始文档的形式返回，即不能获取文档内部信息；文件管理存在容量大、管理难的缺点。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

(2)数据库存储方式。数据库在数据管理方面具有管理方便、存储占用空间小、检索速度快、修改效 率高和安全性好等优点。一种比较自然的想法是采用数据库对XML文档进行存取和操作，这样可以利 用相对成熟的数据库技术处理XML文档内部的数据。数据库存储方式的特点：能够管理结构化和半结 构化数据；具有管理和控制整个文档集合本身的能力；可以对文档内部的数据进行操作；具有数据 库技术的特性，如多用户、并发控制和一致性约束等；管理方便，易于操作。  物联网层次架构设计 物联网可以分为三个层次，底层是用来感知数据的感知层，即利用传感器、二维码、RFID等设备 随时随地获取物体的信息。第二层是数据传输处理的网络层，即通过各种传感网络与互联网的融合， 将对象当前的信息实时准确地传递出去。第三层则是与行业需求结合的应用层，即通过智能计算、 云计算等将对象进行智能化控制。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 感知层用于识别物体、采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、 GPS、传感器、M 2 M终端、传感器网关等，主要功能是识别对象、采集信息，与人体结构中皮肤和 五官的作用类似。感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

网络层用于传递信息和处理信息。网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 枢和大脑。网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问题。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

应用层实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，结合行业需求实现行业智 能化，这类似于人们的社会分工。 物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。应用层解决的是信息处 理和人机交互的问题。  层次式架构案例分析

电子商务网站(网上商店PetShop)

                           点击此处添加标
                           题击此处添加标题
                           点


                           标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                           部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                           行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                           都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                           面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                           建议正文12号字，1.3倍字间距。

从图13-16中可以看到，并没有明显的数据访问层设计。这样的设计虽然提高了数据访问的性能， 但也同时导致了业务逻辑层与数据访问的职责混乱。

 PetShop 3.0纠正了此前层次不明的问题， 将数据访问逻辑作为单独的一层独立出来。  层次式架构案例分析  PetShop 4.0基本上延续了3.0的结构， 但在性能上作了一定的改进，引入了缓存和异步处理机 制， 同时又充分利用了ASP.Net 2.0的新功能MemberShip。 可以看到，在数据访问层中，完全采用了“面向接口编程”思想。抽象出来的I D A L模块，脱离 点击此处添加标 了与具体数据库的依赖，从而使得整个数据访问层有利于数据库迁移。DALFactory模块专门管理D A L对象的创建，便于业务逻辑层访问。SQLServerDAL 和OracleDAL模块均实现I D A L模块的接口， 题 点击此处添加标题 其中包含的逻辑就是对数据库的Select、Insert、Update 和Delete操作。因为数据库类型的不同， 对数据库的操作也有所不同，代码也会因此有所区别。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  层次式架构案例分析 此外，抽象出来的I D A L模块，除了解除了向下的依赖之外，对于其上的业务逻辑层同样仅存在 弱依赖关系，如图13-20所示。 图13-20中， B L L 是业务逻辑层的核心模块，它包含了整个系统的核心业务。在业务逻辑层中， 点击此处添加标 不能直接访问数据库，而必须通过数据访问层。注意，图13-20中对数据访问业务的调用，是通过接 口模块I D A L来完成的。既然与具体的数据访问逻辑无关，则层与层之间的关系就是松散耦合的。 题 点击此处添加标题 如果此时需要修改数据访问层的具体实现，只要不涉及IDAL 的接口定义，那么业务逻辑层就不会受 到任何影响。毕竟，具体实现的SQLServerDAL和OracalDAL根本就与业务逻辑层没有半点关系。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 云原生架构设计

            点击此处添加标
  云原生架构内涵   题击此处添加标题
            点
 云原生架构相关技
     术      标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
 云原生架构案例分   部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
            行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
     析      都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
            面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
            建议正文12号字，1.3倍字间距。

 云原生架构内涵 云原生架构是基于云原生技术的一组架构原则和设计模式的集合，旨在将云应用中的非业务代码部 分进行最大化的剥离，从而让云设施接管应用中原有的大量非功能特性(如弹性、韧性、安全、可观 测性、灰度等),使业务不再有非功能性业务中断困扰的同时，具备轻量、敏捷、高度自动化的特点。 点击此处添加标 云原生的代码通常包括三部分：业务代码、三方软件、处理非功能特性的代码。从业务代码中剥离 大量非功能性特性(不会是所有，比如易用性还不能剥离)到IaaS和PaaS中。 题 点击此处添加标题 具备云原生架构的应用可以最大程度利用云服务和提升软件交付能力，进一步加快软件开发。其特 点包括：代码结构发生巨大变化、非功能性特性大量委托、高度自动化的软件交付。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 云原生架构原则 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 服务化原则：拆分为微服务架构、小服务架构，分别迭代。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 弹性原则：系统的部署规模可以随着业务量的变化而自动伸缩。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 可观测原则：通过日志、链路跟踪和度量等手段。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 韧性原则：当软件所依赖的软硬件组件出现各种异常时，软件表现出来的抵御能力。 所有过程自动化原则：一方面标准化企业内部的软件交付过程，另一方面在标准化的基础上进行自 动化，通过配置数据自描述和面向终态的交付过程。 零信任原则：默认情况下不应该信任网络内部和外部的任何人/设备/系统，需要基于认证和授权重 构访问控制的信任基础，以身份为中心。 架构持续演进原则：云原生架构本身也必须是一个具备持续演进能力的架构。  云原生架构内涵 主要架构模式 1.服务化架构模式：典型模式是微服务和小服务模式。通过服务化架构，把代码模块关系和部署关系 进行分离，每个接口可以部署不同数量的实例，单独扩缩容，从而使得整体的部署更经济。 2.Mesh化架构模式：把中间件框架(如RPC、缓存、异步消息等)从业务进程中分离，让中间件SDK与业 点击此处添加标 务代码进一步解耦，从而使得中间件升级对业务进程没有影响。分离后在业务进程中只保留很“薄” 的Client部分。 题 点击此处添加标题

3.Serverless模式：将“部署”这个动作从运维中“收走”,使开发者不用关心应用运行地点、操作 系统、网络配置、CPU性能等，也就是把应用的整个运行都委托给云。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 4.存储计算分离模式：在云环境中，推荐把各类暂态数据(如session)、结构化和非结构化持久数据 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都采用云服务来保存，从而实现存储计算分离。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 5.分布式事务模式：大颗粒度的业务需要访问多个微服务，必然带来分布式事务问题，否则数据就会 建议正文12号字，1.3倍字间距。

出现不一致。架构师需要根据不同的场景选择合适的分布式事务模式。 6.可观测架构：可观测架构包括Logging、Tracing、Metrics 三个方面，其中Logging提供多个级别 的详细信息跟踪，由应用开发者主动提供；Tracing提供一个请求从前端到后端的完整调用链路跟踪， 对于分布式场景尤其有用；Metrics则提供对系统量化的多维度度量。 7.事件驱动架构：本质上是一种应用/组件间的集成架构模式。可用于服务解耦、增强服务韧性、数 据变化通知等场景中。  云原生架构相关技术 容器技术：容器作为标准化软件单元，它将应用及其所有依赖项打包，使应用不再受环境限制， 在不同计算环境间快速、可靠地运行。 通过容器技术，企业可以充分发挥云计算弹性优势，降低运维成本。 点击此处添加标 Kubernetes 已经成为容器编排的事实标准，被广泛用于自动部署，扩展和管理容器化应用。 Kubernetes 提供了分布式应用管理的核心能力，包括：资源调度、应用部署与管理、自动修复、服 题 点击此处添加标题 务发现与负载均衡、弹性伸缩、声明式API、可扩展性架构、可移植性。

云原生微服务：微服务模式将后端单体应用拆分为松耦合的多个子应用，每个子应用负责一组子 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 功能。这些子应用称为“微服务”,多个“微服务”共同形成了一个物理独立但逻辑完整的分布式微 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 服务体系。这些微服务相对独立，通过解耦研发、测试与部署流程，提高整体迭代效率。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

微服务设计约束： 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 1)微服务个体约束：功能在业务域划分上应是相互独立的，低耦合、单一职责。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 2)微服务与微服务之间的横向关系：主要从微服务的可发现性和可交互性处理服务间的横向关系， 一般需要服务注册中心。 3)微服务与数据层之间的纵向约束：在微服务领域，提供数据存储隔离原则，即数据是微服务的私 有资产，对于该数据的访问都必须通过当前微服务提供的API来访问。 4)全局视角下的微服务分布式约束：故障发现时效性和根因精确性始终是开发运维人员的核心诉求。  云原生架构相关技术

无服务器技术(Serverless) 因为屏蔽了服务器的各种运维复杂度，让开发人员可以将更多精力用 于业务逻辑设计与实现，而逐渐成为云原生主流技术之一。Serverless 计算包含以下特征： 点击此处添加标 (1)全托管的计算服务，客户只需要编写代码构建应用，无需关注同质化的、负担繁重的基于服务器 等基础设施的开发、运维、安全、高可用等工作； 题 点击此处添加标题 (2)通用性，结合云BaaSAPI的能力，能够支撑云上所有重要类型的应用； (3)自动弹性伸缩，让用户无需为资源使用提前进行容量规划； (4)按量计费，让企业使用成本得有效降低，无需为闲置资源付费。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 函数计算(FaaS) 是Serverless 中最具代表性的产品形态。通过把应用逻辑拆分多个函数，每个 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 函数都通过事件驱动的方式触发执行。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

无服务器技术关注点：计算资源弹性调度、负载均衡和流控、安全性。  云原生架构相关技术 服务网格(ServiceMesh) 是分布式应用在微服务软件架构之上发展起来的新技术，旨在将那些微 服务间的连接、安全、流量控制和可观测等通用功能下沉为平台基础设施，实现应用与平台基础设 施的解耦。这个解耦意味着开发者无需关注微服务相关治理问题而聚焦于业务逻辑本身，提升应用 开发效率并加速业务探索和创新。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 在这张架构图中，服务A 调用服务B 的所有请求，都被其下的服务代理截获，代理服务A 完成到 服务B 的服务发现、熔断、限流等策略，而这些策略的总控是在控制平面(ControlPlane) 上配置。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  云原生架构案例分析 云原生技术助力某汽车公司数字化转型实践 战略性构建容器云平台。通过平台实现对某云行App、二手车、在线支付、优惠券等核心互联网应 用承载。以多租户的形式提供弹性计算、数据持久化、应用发布等面向敏捷业务服务，并实现高水 点击此处添加标 平资源隔离。标准化交付部署，快速实现业务扩展，满足弹性要求。 数字混合云交付。采用私有云+公有云的混合交付模式，按照服务的敏态/稳态特性和管控要求划 题点击此处添加标题 分部署，灵活调度公有云资源来满足临时突发或短期高TPS业务支撑的需求。 深度融合微服务治理体系，实现架构的革新和能力的沉淀，逐步形成支撑数字化应用的业务中台。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 面向服务架构设计

             点击此处添加标
  SOA概述和发展   题击此处添加标题
             点

  SOA的参考架构
 SOA主要协议和规   标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
             部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
      范      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
  SOA的设计模式   都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
             面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
             建议正文12号字，1.3倍字间距。

 SOA概述和发展

在面向服务的体系结构(SOA) 中，服务的概念有了延伸，泛指系统对外提供的功能集。 从应用的角度定义，可以认为SOA是一种应用框架，它着眼于日常的业务应用，并将它们划分为单 点击此处添加标 独的业务功能和流程，即所谓的服务。SOA使用户可以构建、部署和整合这些服务，且无需依赖应用 程序及其运行平台，从而提高业务流程的灵活性。 题 点击此处添加标题 从软件的基本原理定义，可以认为SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服务) 通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 业务流程是指为了实现某种业务目的行为所进行的流程或一系列动作。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  BPEL：面向Web 服务的业务流程执行语言，是一种使用Web服务定义和执行业务流程的语言。使 用BPEL, 用户可以通过组合、编排和协调Web服务自上而下地实现面向服务的体系结构。BPEL目前用 于整合现有的Web Services, 将现有的Web Services按照要求的业务流程整理成为一个新的Web Services, 在这个基础上，形成一个从外界看来和单个Service一样的Service。  SOA概述和发展

 SOA的微服务化发展  SOA架构向更细粒度、更通用化程度发展，就成了所谓的微服务了。SOA与微服务的区别在于如下 几个方面： 点击此处添加标 (1)微服务相比于SOA更加精细，微服务更多地以独立的进程的方式存在，互相之间并无影响；

平台限制； 题 (2)微服务提供的接口方式更加通用化，例如HTTP RESTful方式，各种终端都可以调用，无关语言、 点击此处添加标题

(3)微服务更倾向于分布式去中心化的部署方式，在互联网业务场景下更适合。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进  SOA 架构是一个面向服务的架构，可将其视为组件模型，其将系统整体拆分为多个独立的功能模 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 块，模块之间通过调用接口进行交互，有效整合了应用系统的各项业务功能，系统各个模块之间是 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 松耦合的。SOA架构以企业服务总线链接各个子系统，是集中式的技术架构，应用服务间相互依赖导 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 致部署复杂，应用间交互使用远程通信，降低了响应速度。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

微服务架构是SOA架构的进一步优化，去除了ESB企业服务总线，是一个真正意义上去中心化的分 布式架构。其降低了微服务之间的耦合程度，不同的微服务采用不同的数据库技术，服务独立，数 据源唯一，应用极易扩展和维护，同时降低了系统复杂性。  SOA的参考架构 典型的以服务为中心的企业集成架构如下图所示，采用“关注点分离” 的方法规划企业集成中的 各种架构元素，同时从服务视角规划每种架构元素提供的服务，以及服务如何被组合在一起完成某 种类型的集成。可划分为六大类： 点击此处添加标 (1)业务逻辑服务: 包括用于实现业务逻辑的服务和执行业务逻辑的能力。 (2)控制服务: 包括实现人、流程和信息集成的服务，以及执行这些集成逻辑的能力。 题 (3)连接服务: 通过提供企业服务总线提供分布在各种架构元素中服务间的连接性。 点击此处添加标题 (4)业务创新和优化服务: 用于监控业务系统运行时服务的业务性能，采取措施适应变化的市场。 (5)开发服务: 贯彻整个软件开发生命周期的开发平台。 (6)IT服务管理: 支持业务系统运行的各种基础设施管理能力或服务。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  SOA的参考架构

1.连接服务——企业服务总线：ESB的基本特征和能力包括： 描述服务的元数据和服务注册管理； 点击此处添加标 在服务请求者和提供者之间传递数据，以及对这些数据进行转换的能力，并支持由实践中总结出 来的一些模式如同步模式、异步模式等； 题 点击此处添加标题 发现、路由、匹配和选择的能力，以支持服务之间的动态交互，解耦服务请求者和服务提供者。 高级一些的能力，包括对安全的支持、服务质量保证、可管理性和负载平衡等。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 2.业务逻辑服务 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 1)整合已有应用——应用和信息访问服务：实现对已有应用和信息的集成，主要有两类访问服务： 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

可接入服务、事件发现服务。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 2)整合新开发的应用——业务应用服务：实现新应用集成，主要有三类业务应用服务：组件服务 建议正文12号字，1.3倍字间距。 （可重用）、核心服务（运行时）、接口服务。 3)整合客户和业务伙伴(B2C/B2B)——伙伴服务：提供与企业外部的B 2 B 的集成能力，包括：社区 服务、文档服务、协议服务。  SOA的参考架构 3.控制服务 1)数据整合——信息服务：提供集成数据的能力，目前主要包括如下集中信息服务：联邦服务（不 同类型数据聚合）、复制服务（远程数据本地访问）、转换服务（格式转换）、搜索服务。 2)流程整合——流程服务：完成业务流程集成，包括：编排服务（预定义流程顺序）、事务服务 （保证ACID）、人工服务（人工活动集成到流程中）。 点击此处添加标 3)用户访问整合——交互服务：实现用户访问集成，包括：交付服务（运行时交互框架）、体验服 务、资源服务（运行时交互组件的管理）。 题 点击此处添加标题

4.开发服务：开发环境和工具中为不同开发者的角色提供的功能被称为开发服务。根据开发过程中 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 开发者角色和职责的不同，有如下4类服务：建模服务、设计服务、实现服务、测试服务。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 5.业务创新和优化：以业务性能管理(BPM)技术为核心提供业务事件发布、收集和关键业务指标监控 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 能力。包括以下服务： 建议正文12号字，1.3倍字间距。 (1)公共事件框架服务: 通过一个公共事件框架提供IT和业务事件的激发、存储和分类等。 (2)采集服务通过基于策略的过滤和相关性分析检测感兴趣的服务。 (3)监控服务: 通过事件与监控上下文间的映射，计算和管理业务流程的关键性能指标。

6.IT 服务管理：为业务流程和服务提供安全、高效和健康的运行环境，包括：安全和目录服务、系 统管理和虚拟化服务。  SOA主要协议和规范

 Web服务最基本的协议包括UDDI、WSDL和SOAP, 通过它们，可以提供直接而又简单的Web Service 支持，如图所示。  UDDI (统一描述、发现和集成协议)计划是一个广泛的、开放的行业计划，它使得商业实体能够 点击此处添加标 彼此发现；定义它们怎样在Internet上互相作用，并在一个全球的注册体系架构中共享信息。

三个基本属性：服务做些什么、如何访问服务、服务位于何处。 题  WSDL(Web 服务描述语言),是一个用来描述Web服务和说明如何与Web服务通信的XML语言。可描述 点击此处添加标题

 SOAP是在分散或分布式的环境中交换信息的简单的协议，是一个基于XML的协议。它包括4个部分： SOAP封装, 定义了一个描述消息中的内容是什么，是谁发送的，谁应当接收并处理它以及如何处理 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 它们的框架； SOAP编码规则, 用于表示应用程序需要使用的数据类型的实例；SOAP RPC表示是远程 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 过程调用和应答的协定； SOAP绑定是使用底层协议交换信息。都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  SOA的设计模式 服务注册表模式，支持如下SOA治理功能： (1)服务注册：应用开发者，也叫服务提供者，向注册表公布他们的功能。 (2)服务位置：也就是服务应用开发者，帮助他们查询注册服务，寻找符合自身要求的服务。 (3)服务绑定：服务的消费者利用检索到的服务合同来开发代码，开发的代码将与注册的服务绑定、调 用注册的服务以及与它们实现互动。 点击此处添加标 题 点 击此处添加标题 企业服务总线模式，由中间件技术实现的支持面向服务架构的基础软件平台，支持异构环境中的服 务以基于消息和事件驱动模式的交互，并且具有适当的服务质量和可管理性。 一个典型的在ESB环境中组件之间的交互过程是：首先由服务请求者触发一次交互过程，产生一个服 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

务请求消息，并将该消息按照ESB 的要求标准化，然后标准化的消息被发送给服务总线。ESB 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 根据请 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 求消息中的服务名或者接口名进行目的组件查找，将消息转发至目的组件，并最终将处理结果逆向返 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 回给服务请求者。这种交互过程不再是点对点的直接交互模式，而是由事件驱动的消息交互模式。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。  ESB的核心功能如下。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

(1)提供位置透明性的消息路由和寻址服务。 (2)提供服务注册和命名的管理功能。 (3)支持多种消息传递范型(如请求/响应、发布/订阅等)。 (4)支持多种可以广泛使用的传输协议。 (5)支持多种数据格式及其相互转换。 (6)提供日志和监控功能。  SOA的设计模式 微服务模式，不再强调传统SOA 架构里面比较重的ESB 企业服务总线，同时SOA 的思想进入到单个 业务系统内部实现真正的组件化。 微服务模式特点：复杂应用解耦、独立、技术选型灵活、容错、松耦合易扩展。

常见的微服务设计模式： 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 1)聚合器微服务：聚合器调用多个微服务实现系统应用程序所需功能，具体有两种形式，一种是将检 索到的数据信息进行处理并直接展示；另一种是对获取到的数据信息增加业务逻辑处理后，再进一步 发布成一个新的微服务作为一个更高层次的组合微服务，相当于从服务消费者转换成服务提供者。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 2)链式微服务：客户端或服务在收到请求后，会返回一个经过合并处理的响应，服务之间形成一条调 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 用链。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 3)数据共享微服务：当服务之间存在强耦合关系时，可能存在多个微服务共享缓存与数据库存储的现 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 象。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 4)异步消息传递微服务：消息队列将消息写入一个消息队列中，实现业务逻辑以异步方式运行，从而 加快系统响应速度。

微服务架构的问题与挑战：微服务架构分布式特点带来的复杂性；微服务架构的分区数据库体系， 不同服务拥有不同数据库；增加了测试的复杂性；在大规模应用部署中，在监控、管理、分发及扩容 等方面，微服务也存在着巨大挑战。 嵌入式系统架构设计

            点击此处添加标
 嵌入式系统软件架
  构原理和特征
            题击此处添加标题
            点

 嵌入式系统软件架
            标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
   构设计方法    部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
 嵌入式系统软件架   行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

   构案例分析    都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
            面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
            建议正文12号字，1.3倍字间距。

 嵌入式系统软件架构原理与特征 嵌入式系统的典型架构可概括为两种模式，即层次化模式架构和递归模式架构。 1.层次化模式架构：位于高层的抽象概念与低层的更加具体的概念之间存在着依赖关系。 层次化模式架构主要设计思想是： (1)当一个系统存在高层次的抽象，这些抽象的表现形式是一个个的抽象概念，而这些抽象概念需要 具体的低层概念进行实现时，就可采用层次化模式。 点击此处添加标 题 (2)分层模式结构只包含了一个主要的元素(域包)和它的接口，以及用来说明模式结构的约束条件。 点击此处添加标题 (3)层次化模式可以分为两种：封闭型和开放性。封闭型的特征是：一层中的对象只能调用同一层或 下一个底层的对象提供的方法。而开放型一层中的对象可以调用同一层或低于该层的任意一层的对 象提供的方法。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 2.递归模式架构。递归模式解决的问题是：需要将一个非常复杂的系统进行分解，并且还要确保分 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 解过程是可扩展的，即只要有必要，该分解过程就可以持续下去。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 在创建这种模式的实例时，通常使用两种相反的工作流程。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 ● 自顶向下： 自顶向下的工作流从系统层级开始并标识结构对象，这些对象提供实现协作的服务。 在实时系统和嵌入式系统中，大多数情况下是基于某个标准方法，将系统分成一个个子系统。当开 发人员逐步降低抽象层级，向下推进时，容易确保开发者的工作没有偏离用例中所规定的需求。 ● 自底向上： 自底向上专注于域的构造——首先确定域中的关键类和关系。这种方法之所以可行 是因为：开发者以往有丰富的开发经验，并能将其他领域所获得的知识映射到当前开发所在的域中。 通过这种方法，最终开发者会到达子系统级的抽象。  嵌入式系统软件架构原理与特征 数据库服务器架构：数据库客户端通常通过数据库驱动程序如J D B C 、O D B C等访问数据库服务 器，数据库服务器再操作数据库文件。数据库服务是一种客户端服务器模式，客户端和服务器是完全 两个独立的进程。它们可以分别位于在不同的计算机甚至网络中。客户端和服务器通过TCP/IP进行通 信。这种模式将数据与应用程序分离，便于对数据访问的控制和管理。 点击此处添加标 嵌入式数据库架构：嵌入式数据库不需要数据库驱动程序，直接将数据库的库文件链接到应用程序 题 中。应用程序通过API访问数据库，而不是TCP/IP。因此，嵌入式数据库的部署是与应用程序在一起的。 点击此处添加标题

数据库服务器和嵌入式数据库对比如下： (1)数据库服务器通常允许非开发人员对数据库进行操作，而在嵌入式数据中通常只允许应用程序对其 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 进行访问和控制。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 (2)数据库服务器将数据与程序分离，便于对数据库访问的控制。而嵌入式数据库则将数据的访问控制 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 完全交给应用程序，由应用程序来进行控制。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (3)数据库服务器需要独立的安装、部署和管理，而嵌入式数据通常和应用程序一起发布，不需要单独 建议正文12号字，1.3倍字间距。

地部署一个数据库服务器，具有程序携带性的特点。 嵌入式数据库有其自身的特殊需要，它应具备的功能包括以下4点： ● 足够高效的数据存储机制； ● 数据安全控制(锁机制); ● 实时事务管理机制； ● 数据库恢复机制(历史数据存储)。  嵌入式系统软件架构原理与特征

这样，一般嵌入式数据库可划分成数据库运行处理、数据库存取、数据管理、数据库维护和数据 库定义等功能。 点击此处添加标 在嵌入式环境下开发实时数据库系统需要特别解决以下几个设计问题： 题击此处添加标题 点 (1)存储空间管理模块。嵌入式实时数据库系统由于采用了内存缓冲的技术，必然要涉及嵌入式操作 系统的内存管理。系统运行时，由该模块通过实时O S 向系统申请内存缓冲区，作为共享的内存数 据区使用。之后，将历史数据库中的初始化数据调入内存区对这些空白内存进行初始化。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 (2)数据安全性、完整性控制模块。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 (3)事务并发控制模块。在实时数据库中的封锁粒度通常选择一张关系表为一个单位。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (4)实时数据转储模块。该模块实现的功能是将实时数据存储为历史数据，通常由该模块先将历史数 建议正文12号字，1.3倍字间距。 据保存在内存缓冲区中，缓冲区满时才一次性写入磁盘；读历史数据时，先从缓冲区内取数据，取 不到数据时再进行文件的读写。

(5)运行日志管理模块。日志文件可以用来进行事务故障恢复和系统故障恢复。  嵌入式系统软件架构原理与特征 嵌入式中间件是在嵌入式系统中处于嵌入式应用和操作系统之间层次的中间软件，其主要作用是 对嵌入式应用屏蔽底层操作系统的异构性，常见功能有网络通信、内存管理和数据处理等。 中间件=平台+通信。中间件的共性特点：通用性、异构性、分布性、协议规范性、接口标准化。

具体到嵌入式中间件而言，它还应提供对下列环境的支持： 点击此处添加标 ● 支持流媒体应用，适应不断变化的访问流量和宽带约束； 题 ● 网络化：支持移动、无线环境下的分布应用，适应多种设备特性以及不断变化的网络环境； 点击此处添加标题

● QoS质量品质：在分布式嵌入式实时环境下，适应强QoS的分布应用的软硬件约束； ● 适应性：能够适应未来确定的应用要求。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 通用中间件大致存在以下几类： 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” ● 企业服务总线中间件:ESB是一种开放的、基于标准的分布式同步/异步信息传递中间件。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 ● 事务处理监控器：为发生在对象间的事务处理提供监控功能，以保证操作成功。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

● 分布式计算环境: 指创建运行在不同平台上的分布式应用程序所需的一组技术服务。 ● 远程过程调用: 指客户机向服务器发送关于运行某程序的请求时所需的标准。 ● 对象请求代理: 为用户提供与其他分布式网络环境中对象通信的接口。 ● 数据库访问中间件: 支持用户访问各种操作系统或应用程序中的数据库。 ● 消息传递: 电子邮件系统是该类中间件的其中之一。 ● 基于XML的中间件:XML允许开发人员为实现Internet中交换结构化信息而创建文档。  嵌入式系统软件架构设计方法

在嵌入式系统中，其设计通常采用了自顶 向下的设计方法，基于架构的软件设计(ABSD) 可适应于嵌入式系统的软件设计方法。 点击此处添加标 属性驱动的软件设计(ADD) 是把一组质量 题击此处添加标题 点

属性场景作为输入，利用对质量属性实现与 架构设计之间的关系的了解(如体系结构风格、 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 质量战术等)对软件架构进行设计的一种方法。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 采用ADD方法进行软件开发时， 需要经历 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 评审、选择驱动因子、选择系统元素、选择 设计概念、实体化元素和定义接口、草拟视 图和分析评价等七个阶段，如图所示：  嵌入式系统软件架构设计方法 步骤一：评审输入。确保设计流程的输入是可用且正确的。确认设计目的是否符合设计的类型。如果 是设计一个已有的系统，还需要分析已经存在的架构设计的输入存在是否合理。

步骤二：通过选择驱动因子(架构)建立迭代目标。根据使用的开发模型去选择设计的回合。一个设计 点击此处添加标 回合需要在一系列的设计迭代中进行，每一个迭代着重完成一个目标，特别是满足驱动因子的目标。 题 点击此处添加标题 步骤三：选择一个或者多个系统元素来细化。选取可满足驱动因子需要的一个或者多个架构结构。

步骤四：选择一个或者多个设计概念来细化。从常用的架构设计模式中选取一种或多种设计概念，对 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 选中的驱动因子进行细化。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 步骤五：实例化架构元素、分配职责和定义接口。选择好了一个或者多个设计概念后，就要求做另一 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 个设计决策了，包括所选择的实例化元素的设计概念。比如，如果选择分层，就需要决定分多少层。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

步骤六：草拟视图和记录设计决策。将上述活动的结果用文字或图的方式记录或绘制出来。

步骤七：分析当前设计、评审迭代目标、实现设计目的。到本步骤，应该说已经创建好了部分设计， 可以得到这个迭代设计建立的目标。在这个确定的目标前提下，可以得到项目利益相关者的认同，避 免否定，导致返工。  嵌入式系统软件架构设计方法 实时系统设计方法（DARTS）主要是将实时系统分解为多个并发任务，并定义这些任务之间的接口。 提供了一些分解规则和一套处理并发任务的设计步骤，还提供了一套把实时系统建造成并发任务的 标准和定义并发任务间接口的指南。 点击此处添加标  RTSAD（实时结构化分析和设计方法）是DARTS方法的起源，是对传统结构化分析和设计方法的补 充扩展，专门用于开发实时系统。 题击此处添加标题 点 实时结构化分析(RTSA) 主要对传统的结构化分析方法扩充了行为建模部分，它通过状态转换图 (STD) 刻画系统的行为特征，并利用控制转换与数据流图集成在一起。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 实时结构化设计(RTSD) 是利用内聚和耦合原则进行程序设计的一个方法，它通过事务和变换两种 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 策略将RTSA 的分析结构DFD/CFD 转换为程序结构图。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 任务结构化标准可以为设计人员将实时系统分解为并发任务的时候提供帮助。这些标准是从设计 建议正文12号字，1.3倍字间距。 并发系统所积累的经验中得到的启发。确定任务过程中主要考虑的问题是系统内部功能的并发特性。 信息隐藏作为封装数据存储的标准来使用。信息隐藏模块用于信息数据存储和状态转换表的内容和 表示。  RTSAD设计方法使用任务架构图来显示系统分解为并发任务的过程，以及采用消息、事件和信息 隐藏模块形式的任务间接口。  嵌入式系统软件架构设计方法  DARTS方法由以下5部分组成： 1)用实时结构化分析方法(RTSA) 开发系统规范：本阶段要开发系统环境图(SCD) 和状态转换图(STD)。 2)将系统划分为多个并发任务：任务结构化标准应用于数据流/控制流图层次集事件合中的叶子节点 上。初步任务架构图(TAD) 可以显示使用任务结构化标准确定的任务。 点击此处添加标 3)定义任务间接口：通过分析在上一阶段确认的任务间的数据/控制流接口可以定义任务间的接口。 任务间的数据流被映射为松耦合的或紧密耦合的消息接口。事件流被映射为事件信号。数据存储被映 射为信息隐藏模块。这个阶段应该完成时间约束分析。 题 点击此处添加标题 4)设计每个任务：每个任务都代表了一个顺序程序的执行。在这个阶段要定义各个模块的功能以及与 其他模块之间的接口。此外，还要设计各个模块的内部结构。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 5)设计过程的成果：RTSA规范、任务结构规范（定义每个并发任务功能及接口）、任务分解（定义每 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 个任务分解为模块的过程以及模块的功能接口详细设计）。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。  DARTS开发方法的主要优势： 建议正文12号字，1.3倍字间距。 ● 强调把系统分解成并发的任务，并提供了确认这些任务的标准； ● 提供了详细的定义任务间接口的指南； ● 强调了用任务架构图(STD) 的重要性，这在实时系统的设计中也非常重要； ● 提供了从RTSA规格到实时设计的转换。  DARTS开发方法的不足之处： ●用结构化的设计方法把任务创建成了程序模块，而并非完全用IHM来封装数据存储。 ●如果RTSA阶段的工作没有做好，创建任务就非常困难。  嵌入式系统软件架构案例分析 鸿蒙操作系统架构案例分析 鸿蒙(HarmonyOS) 整体采用分层的层次化设计，从下向上依次为：内核层、系统服务层、框架层 和应用层。系统功能按照“系统”→“子系统”→“功能/模块”逐级展开，在多设备部署场景下， 支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块， 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                          标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                          部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                          行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                          都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                          面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                          建议正文12号字，1.3倍字间距。

 嵌入式系统软件架构案例分析 1)内核层：主要由内核子系统和驱动子系统组成。 内核子系统：HarmonyOS采用多内核设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核。内核抽 象层通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础的内核能力。 驱动子系统：提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架。 点击此处添加标 2)系统服务层：是HarmonyOS 的核心能力集合，通过框架层对应用程序提供服务。该层包含4个部分： 题击此处添加标题 点 系统基本能力子系统集：为分布式应用在HarmonyOS多设备上的运行、调度、迁移等操作提供了基 础能力。 基础软件服务子系统集：为HarmonyOS提供公共的、通用的软件服务。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 增强软件服务子系统集：为HarmonyOS 提供针对不同设备的、差异化的能力增强型软件服务。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 硬件服务子系统集：为HarmonyOS 提供硬件服务。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 3)框架层：为HarmonyOS 的应用程序提供了Java/C/C++/JS 等多语言的用户程序框架和Ability框架， 建议正文12号字，1.3倍字间距。 以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架API; 同时为采用HarmonyOS 的设备提供了C/C++/JS 等 多语言的框架API, 不同设备支持的API 与系统的组件化裁剪程度相关。

4)应用层：包括系统应用和第三方非系统应用。HarmonyOS 的应用由一个或多个FA(Feature Ability) 或PA(Particle Ability) 组成。其中， F A有U I 界面，提供与用户交互的能力；而P A 无U I界面，提供后台运行任务的能力以及统一的数据访问抽象。  嵌入式系统软件架构案例分析 鸿蒙操作系统架构具有4个技术特性： 1)分布式架构首次用于终端OS, 实现跨终端无缝协同体验。 2)确定时延引擎和高性能IPC技术实现系统天生流畅。 3)基于微内核架构重塑终端设备可信安全。 点击此处添加标 4)通过统一IDE 支撑一次开发，多端部署，实现跨终端生态共享。 题 点 击此处添加标题 在HarmonyOS架构中，重点关注于分布式架构所带来的优势，主要体现在下面四个方面： 分布式软总线是多种终端设备的统一基座，为设备之间的互联互通提供了统一的分布式通信能力； 分布式设备虚拟化平台可以实现不同设备的资源融合、设备管理、数据处理，多种设备共同形成 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

一个超级虚拟终端。针对不同类型的任务，为用户匹配并选择能力合适的执行硬件； 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 分布式数据管理基于分布式软总线的能力，实现应用程序数据和用户数据的分布式管理。用户数 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 据不再与单一物理设备绑定，业务逻辑与数据存储分离，应用跨设备运行时数据无缝衔接； 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 分布式任务调度构建统一的分布式服务管理(发现、同步、注册、调用)机制，支持对跨设备的应 建议正文12号字，1.3倍字间距。

用进行远程启动、远程调用、远程连接以及迁移等操作，选择合适的设备运行分布式任务。

 HarmonyOS 架构的系统安全性主要体现在搭载HarmonyOS 的分布式终端上，可以保证“正确的人， 通过正确的设备，正确地使用数据”。这里通过“分布式多端协同身份认证”来保证“正确的人”, 通过“在分布式终端上构筑可信运行环境”来保证“正确的设备”,通过“分布式数据在跨终端流动 的过程中，对数据进行分类分级管理”来保证“正确地使用数据”。 通信系统架构设计

            点击此处添加标
 通信系统网络架构
            题击此处添加标题
            点

 网络构建关键技术
            标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
 通信网络构建案例   部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
    分析      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
            都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
            面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
            建议正文12号字，1.3倍字间距。

 通信系统网络架构 当今，通信网络从大的方面主要包括局域网、广域网、移动通信网等网络形式。不同的网络会采 用不同的技术进行网络构建。 局域网，即计算机局部区域网络，是一种为单一机构所拥有的专用计算机网络。其特点是：覆盖 点击此处添加标 地理范围小，通常限定在相对独立的范围内。低误码率,可靠性高；通常为单一部门或单位所有；支 持多种传输介质支持实时应用。就网络拓扑而言，有总线型、环型、星型、树型等型式。从传输介 质来说，包含有线局域网和无线局域网。 题 点击此处添加标题 局域网已从早期只提供二层交换功能的简单网络发展到如今不仅提供二层交换功能，还提供三层 路由功能的复杂网络。局域网也称为园区网。以下给出局域网的几种典型架构风格。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 1)单核心架构：通常由一台核心二层或三层交换设备充当网络的核心设备，通过若干台接入交换设 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 备将用户设备(如用户计算机、智能设备等)连接到网络中。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  通信系统网络架构 此类局域网可通过连接核心网交换设备与广域网之间的互连路由设备(边界路由器或防火墙)接入 广域网，实现业务跨局域网的访问。单核心网具有如下特点： (1)核心交换设备通常采用二层、三层及以上交换机； (2)接入交换设备采用二层交换机，仅实现二层数据链路转发； 点击此处添加标 (3)核心交换设备和接入设备之间可采用100M/GE/10GE 等以太网连接。

为方便，直接通过接入交换设备连接至核心交换设备空闲接口即可； 题 用单核心构建网络，其优点是：网络结构简单，可节省设备投资。需要使用局域网的部门接入较 点击此处添加标题

其不足是网络地理范围受限，要求使用局域网的部门分布较为紧凑；核心网交换设备存在单点故 障，容易导致网络整体或局部失效；网络扩展能力有限；在局域网接入交换设备较多的情况下，对 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

核心交换设备的端口密度要求高。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 2)双核心架构：通常是指核心交换 建议正文12号字，1.3倍字间距。 设备通常采用三层及以上交换机。 核心交换设备和接入设备之间可采 用100M/GE/10GE 等以太网连接。  通信系统网络架构 网络内划分VLAN时，各VLAN 之间访问需通过两台核心交换设备来完成。网络中仅核心交换设备具 备路由功能，接入设备仅提供二层转发功能。 核心交换设备之间互联，实现网关保护或负载均衡。需要使用局域网的部门接入较为方便，直接 通过接入交换设备连接至核心交换设备空闲接口即可。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 3)环型架构：是由多台核心交换设备连接成双RPR动态弹性分组环，构建网络的核心。核心交换设备 通常采用三层或以上交换机提供业务转发功能。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  通信系统网络架构 典型环型局域网网络内各VLAN 之间通过R P R环实现互访。通过R P R组建大规模局域网时，多环 之间只能通过业务接口互通，不能实现网络直接互通。环型局域网设备投资比单核心局域网的高。 核心路由冗余设计实施难度较高，且容易形成环路。 此网络通过与环上的交换设备互联的边界路由设备接入广域网。点击此处添加标 题击此处添加标题 点 4)层次局域网架构(或多层局域网)由核心层交换设备、汇聚层交换设备和接入层交换设备，以及用 户设备等组成。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 广域网属于多级网络，通常由骨干网、分布网、接入网组成。在网络规模较小时，可仅由骨干网 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 和接入网组成。通常，在大型网络构建中，通过广域网将分布在各地域的局域网互连起来，形成一 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 个大的网络。以下给出不同形式的广域网构建模型以及各自的特点。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 1)单核心广域网：通常由一台核心路由设备和各局域网组成。核心路由设备采用三层及以上交换机。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 网络内各局域网之间访问需要通过核心路由设备。

2)双核心广域网：通常由两台核心路由设备和各局域网组成。其主要特征是核心路由设备通常采用 三层及以上交换机。核心路由设备之间实现网关保护或负载均衡。各局域网访问核心局域网，以及 它们相互访问可有多条路径选择，可靠性更高，路由层面可实现热切换，提供业务连续性访问能力。  通信系统网络架构

                             点击此处添加标
                             题击此处添加标题
                             点

3)环型广域网：通常是采用三台以上核心路由器设备构成路由环路，用以连接各局域网，实现广域 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 网业务互访。核心路由设备之间具备网关保护或负载均衡机制，同时具备环路控制功能。各局域网 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 访问核心局域网，或互相访问，有多条路径可选择，可靠性更高，路由层面可实现无缝热切换，保 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 证业务访问连续性。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

4)半冗余广域网：是由多台核心路由设备连接各局域网而形成的。其中，任意核心路由设备至少存 在两条以上连接至其他路由设备的链路。如果任何两个核心路由设备之间均存在链接，则属于半冗 余广域网特例，即全冗余广域网。  通信系统网络架构 5)对等子域广域网：是通过将广域网的路由设备划分成两个独立的子域，每个子域路由设备采用半冗 余方式互连。两个子域之间通过一条或多条链路互连，对等子域中任何路由设备都可接入局域网络。 对等子域广域网的主要特征是对等子域之间的互访是以对等子域之间互连链路为主。对等子域之间可 点击此处添加标 做到路由汇总或明细路由条目匹配，路由控制灵活。通常，子域之间链路带宽应高于子域内链路带宽。

                        题击此处添加标题
                        点

6)层次子域广域网：是将大型广域网路由设备划分成多个较为独立的子域，每个子域内路由设备采用 半冗余方式互连，多个子域之间存在层次关系，高层次子域连接多个低层次子域。层次子域中任何路 由设备都可以接入局域网。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  通信系统网络架构

移动通信网网络架构 5GS(5GSystem) 在为移动终端用户(UE) 提供服务时通常需要DN(Data Network) 网络，各式各样的 上网、语音、AR/VR、工业控制和无人驾驶等5GS 中UPF网元作为DN的接入点。5GS 和DN之间通过5GS 定义的N6接口互连。5GS和DN之间是一种路由关系。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                                  标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                                  部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                                  行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                                  都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                                  面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                                  建议正文12号字，1.3倍字间距。

 通信系统网络架构

 5 G 网络的边缘计算(MEC) 架构如图所 示，支持在靠近终端用户UE的移动网络边 缘部署5G UPF 网元，结合在移动网络边缘 部署边缘计算平台(MEP), 为垂直行业提供 点击此处添加标 诸如以时间敏感、高带宽为特征的业务就 近分流服务。 题击此处添加标题 点

运营商自有应用或第三方应用AF 通过 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

5GS提供的能力开放功能网元NEF, 触发5G 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 网络为边缘应用动态地生成本地分流策略， 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 由PCF将这些策略配置给相关S M F , S M 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 F根据终端用户位置信息或用户移动后发生 建议正文12号字，1.3倍字间距。

的位置变化信息动态实现UPF (即移动边缘 云中部署的UPF ) 在用户会话中插入或移 除，以及对这些UPF分流规则的动态配置， 达到用户访问所需业务的极佳效果。  通信系统网络架构 软件定义网络(Software Defined Network,SDN)：SDN利用分层的思想，将 网络分为控制层和数据层。 控制层包括可编程控制器，具有网络控制逻辑的中心，掌握网络的全局信息， 方便运营商或网络管理人员配置网络和部署新协议等。 点击此处添加标 数据层包括哑交换机(与传统的二层交换机不同，专指用于转发数据的设备), 仅提供简单的数据转发功能，可以快速处理匹配的数据包。 题 点击此处添加标题 两层之间采用开放的统一接口(如OpenFlow等)进行交互。通过此接口控制器 向转发设备(如交换机等)下发统一标准的转发规则，转发设备仅需按照这些规 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 则执行相应动作即可。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

由下至上分为数据平面、控制平面和应用平面。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 数据平面由网络转发设备(如通常由通用硬件构成)组成，网络转发设备之间 建议正文12号字，1.3倍字间距。 通过由不同规则形成的SDN数据通路连接起来； 控制平面包含了逻辑上为中心的SDN控制器，它掌握着网络全局信息，负责 转发设备的各种转发规则的下发； 应用平面包含各种基于SDN 的网络应用。 以控制器为逻辑中心，南向接口负责与数据平面进行通信，北向接口负责与 应用平面进行通信，东西向接口负责多控制器之间的通信。  网络构建关键技术

网络的高可用性是一个系统级的概念。对于一个网络来说，它由网络元素(或网络部件),按照一定 的连接模型连接在一起而构成。因此，网络可用性包括网络部件、网络连接模型以及有关网络协议 等方面的可靠性。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点 1)网络部件：是组成网络的基本要素，典型代表有各种交换机、路由器等网络设备。网络部件的高 可用性是网络高可用性的关键。包括硬件结构和软件系统。硬件可用性通过冗余、热备等保证；软 件可用性通过异常保护、数据冗余等保证。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 2)网络连接模型：除了网络部件本身的高可用性外，网络物理拓扑连接形式也影响网络的可用性程 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

度。这就涉及到串并联系统的可靠性计算。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 3)网络协议及配置：高可用性离不开运行于网络中的路由、链路检测等协议，可以部署链路检测协 议发现故障。  通信网络构建案例分析 高可用网络构建分析 1.网络接入层高可用性设计。高可用接入层具有下述特征： (1)使用冗余引擎和冗余电源获得系统级冗余，为关键用户群提供高可靠性； (2)与具备冗余系统的汇聚层采用双归属连接，获得默认网关冗余，支持在汇聚层的主备交换机间快 速实现故障切换； 点击此处添加标 (3)通过链路汇聚提供带宽利用率，同时降低复杂度； 题 点击此处添加标题 (4)通过配置802.1x,动态A R P 检查及IP 源地址保护等功能增加安全性，有效防止非法访问。

                            标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                            部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                            行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                            都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                            面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                            建议正文12号字，1.3倍字间距。

 通信网络构建案例分析

2.网络汇聚层高可用设计。汇聚层到核心层间采用O S P F等动态路由协议实现路由层面高可用保障。 点击此处添加标 典型连接方式有两种，组网模型一为三角形连接方式，从汇聚层到核心层具有全冗余链路和转发路 题 径；组网模型二为矩形连接方式，从汇聚层到核心层为非全冗余链路，当主链路发生故障时，需要 点击此处添加标题 通过路由协议计算获得从汇聚到核心的其他路径。可见，组网模型一(即三角形连接方式)的故障收 敛时间较小，不足的是，三角形连接方式要占用更多设备端口，建网成本较高。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 3.网络核心层高可用设计。从系统冗余性角度，应考虑部署双核心或多核心设备，以主备或负荷分 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 担方式工作。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 安全架构设计

   安全架构概述
                 点击此处添加标
    安全模型    题击此处添加标题
            点
 系统安全体系架构规划
     框架     标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
 信息安全整体架构设计 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
 网络安全体系架构设计 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
            都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
 数据库系统的安全设计 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
 系统架构的脆弱性分析 建议正文12号字，1.3倍字间距。
 安全架构设计案例分析

 安全架构概述 对于信息系统来说，威胁可以是针对物理环境、通信链路、网络系统、操作系统、应用系统以及 管理系统等方面。 物理安全威胁是指对系统所用设备的威胁，如自然灾害、电源故障等； 通信链路安全威胁是指在传输线路上安装窃听装置或对通信链路进行干扰；点击此处添加标 网络安全威胁是指通过技术手段窃取互联网信息，对网络形成严重的安全威胁； 题 点击此处添加标题 操作系统安全威胁是指对系统平台中的软件或硬件芯片中植入威胁，如“木马”和“陷阱门”、 BIOS的万能密码； 应用系统安全威胁是指对于网络服务或用户业务系统安全的威胁； 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 管理系统安全威胁是指由于人员管理上疏忽而引发人为的安全漏洞，如人为的通过拷贝、拍照、 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 抄录等手段盗取计算机信息。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 具体来讲，常见的安全威胁有以下几种。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 (1)信息泄露：信息被泄露或透露给某个非授权的实体。 (2)破坏信息的完整性：数据被非授权地进行增删、修改或破坏而受到损失。 (3)拒绝服务：对信息或其他资源的合法访问被无条件地阻止。 (4)非法使用(非授权访问):某一资源被某个非授权的人或以非授权的方式使用。 (5)窃听：用各种可能的合法或非法的手段窃取系统中的信息资源和敏感信息。  安全架构概述 (6)业务流分析：通过对系统进行长期监听，利用统计分析方法对诸如通信频度、通信的信息流向、 通信总量的变化等态势进行研究，从而发现有价值的信息和规律。 (7)假冒： 通过欺骗通信系统(或用户)达到非法用户冒充成为合法用户， 或者特权小的用户冒充成 为特权大的用户的目的。黑客大多是采用假冒进行攻击。 点击此处添加标 (8)旁路控制：攻击者利用系统的安全缺陷或安全性上的脆弱之处获得非授权的权利或特权。 题击此处添加标题 点 (9)授权侵犯：被授权以某一目的使用某一系统或资源的某个人，却将此权限用于其他非授权的目的， 也称作“内部攻击”。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 (10)特洛伊木马：软件中含有一个察觉不出的或者无害的程序段，当它被执行时，会破坏用户的安全。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 (11)陷阱门：在某个系统或某个部件中设置了“机关”,使得当提供特定的输入数据时，允许违反安 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 全策略。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

(12)抵赖：这是一种来自用户的攻击，例如，否认自己曾经发布过的某条消息、伪造一份对方来信等。 (13)重放：所截获的某次合法的通信数据备份，出于非法的目的而被重新发送。

(14)计算机病毒：所谓计算机病毒，是一种在计算机系统运行过程中能够实现传染和侵害的功能程序。 一种病毒通常含有两个功能：一种功能是对其他程序产生“感染”;另外一种或者是引发损坏功能或 者是一种植入攻击的能力。  安全架构概述 (15)人员渎职：一个授权的人为了钱或利益、或由于粗心，将信息泄露给一个非授权的人。 (16)媒体废弃：信息被从废弃的磁盘或打印过的存储介质中获得。 (17)物理侵入：侵入者通过绕过物理控制而获得对系统的访问。 (18)窃取：重要的安全物品，如令牌或身份卡被盗。 点击此处添加标 (19)业务欺骗：某一伪系统或系统部件欺骗合法的用户或系统自愿地放弃敏感信息。 题 点击此处添加标题 安全架构是架构面向安全性方向上的一种细分，通常的产品安全架构、安全技术体系架构和审计 架构可组成三道安全防线。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 (1)产品安全架构：构建产品安全质量属性的主要组成部分以及它们之间的关系。产品安全架构的目 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 标是如何在不依赖外部防御系统的情况下，从源头打造自身安全的产品。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (2)安全技术体系架构：构建安全技术体系的主要组成部分以及它们之间的关系。安全技术体系架构 建议正文12号字，1.3倍字间距。 的任务是构建通用的安全技术基础设施，包括安全基础设施、安全工具和技术、安全组件与支持系 统等，系统性地增强各产品的安全防御能力。

(3)审计架构：独立的审计部门或其所能提供的风险发现能力，审计的范围主要包括安全风险在内的 所有风险。  安全模型 信息系统的安全目标是控制和管理主体(含用户和进程)对客体(含数据和程序)的访问。 安全模型是准确地描述安全的重要方面及其与系统行为的关系，安全策略是从安全角度为系统整 体和构成它的组件提出基本的目标。安全模型提供了实现目标应该做什么，不应该做什么，具有实 践指导意义，它给出了策略的形式。如下图是模型的分类：点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                       标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                       部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                       行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                       都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                       面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                       建议正文12号字，1.3倍字间距。

状态机模型描述了一种无论处于何种状态都是安全的系统。它是用状态语言将安全系统描述成抽 象的状态机，用状态变量表述系统的状态，用转换规则描述变量变化的过程。 状态机模型中一个状态是处于系统在特定时刻的一个快照。如果该状态所有方面满足安全策略的 要求，则称此状态是安全的；一个安全状态模型系统，总是从一个安全状态启动，并且在所有迁移 中保持安全状态，只允许主体以和安全策略相一致的安全方式访问资源。  安全模型  Bell-LaPadula 模型使用主体、客体、访问操作(读、写、读/写)以及安全级别这些概念，当主 体和客体位于不同的安全级别时，主体对客体就存在一定的访问限制。通过该模型可保证信息不被 不安全主体访问。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                             标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                             部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                             行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                             都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                             面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

 Bell-LaPadula模型的安全规则如下： 建议正文12号字，1.3倍字间距。 (1)简单安全规则: 安全级别低的主体不能读安全级别高的客体(No Read Up);只能下读。 (2)星属性安全规则: 安全级别高的主体不能往低级别的客体写(No Write Down);只能上写。 (3)强星属性安全规则: 不允许对另一级别进行读写； (4)自主安全规则: 使用访问控制矩阵来定义说明自由存取控制。其存取控制体现在内容相关和上下 文相关。  安全模型

 Biba 模型不关心信息机密性的安全级别，因此它的访问控制不是建立在安全级别上，而是建立 在完整性级别上。 点击此处添加标 完整性的三个目标：保护数据不被未授权用户更改；保护数据不被授权用户越权修改(未授权更 改);维持数据内部和外部的一致性。 题点击此处添加标题

                          标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                          部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                          行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                          都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                          面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                          建议正文12号字，1.3倍字间距。

 Biba模型能够防止数据从低完整性级别流向高完整性级别，其安全规则如下： (1)星完整性规则: 表示完整性级别低的主体不能对完整性级别高的客体写数据；只能下写。 (2)简单完整性规则: 表示完整性级别高的主体不能从完整性级别低的客体读取数据；只能上读。 (3)调用属性规则: 表示一个完整性级别低的主体不能从级别高的客体调用程序或服务。  安全模型

 Chinese Wall模型(又名Brew and Nash模型)是应用在多边安全系统中的安全模型。也就是说，是 指通过行政规定和划分、内部监控、IT系统等手段防止各部门之间出现有损客户利益的利益冲突事件。 点击此处添加标  Chinese Wall模型的安全策略的基础是客户访问的信息不会与当前他们可支配的信息产生冲突。在 投资银行中，一个银行会同时拥有多个互为竞争者的客户，一个银行家可能为一个客户工作，但他可 题 点击此处添加标题 以访问所有客户的信息。因此，应当制止该银行家访问其他客户的数据。银行家可以选择为谁工作 (DAC), 一旦选定，他就只能为该客户工作(MAC)。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶  Chinese Wall 模型的访问客体控制的安全规则如下： 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (1)与主体曾经访问过的信息属于同一公司数据集合的信息，即墙内信息可以访问； 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 (2)属于一个完全不同的利益冲突组的可以访问； 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

(3)主体能够对一个客体进行写的前提是主体未对任何属于其他公司数据集进行过访问。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

定理1: 一个主体一旦访问过一个客体，则该主体只能访问位于同一公司数据集的客体或在不同利益 组的客体。 定理2: 在一个利益冲突组中，一个主体最多只能访问一个公司数据集。  系统安全体系架构规划框架 安全技术体系架构是对组织机构信息技术系统的安全体系结构的整体描述。安全技术体系架构的 目标是建立可持续改进的安全技术体系架构的能力。 根据网络中风险威胁的存在实体划分出5个层次的实体对象：应用、存储、主机、网络和物理。 点击此处添加标 信息系统安全体系主要是由技术体系、组织机构体系和管理体系三部分共同构成的。 技术体系是全面提供信息系统安全保护的技术保障系统，该体系由物理安全技术和系统安全技术 两大类构成。 题点击此处添加标题 组织体系是信息系统的组织保障系统，由机构、岗位和人事三个模块构成。 管理体系由法律管理、制度管理和培训管理三部分组成。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 信息系统安全规划框架 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  系统安全体系架构规划框架 1.信息系统安全规划依托企业信息化战略规划 信息系统安全规划的目标应该与企业信息化的目标是一致的，而且应该比企业信息化的目标更具体 明确、更贴近安全。 点击此处添加标 2.信息系统安全规划需要围绕技术安全、管理安全、组织安全考虑 题击此处添加标题 点 规划的内容基本上应涵盖：确定信息系统安全的任务、目标、战略以及战略部门和战略人员，并在 此基础上制定出物理安全、网络安全、系统安全、运营安全、人员安全的信息系统安全的总体规划。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 3.信息系统安全规划以信息系统与信息资源的安全保护为核心 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 规划工作需要围绕着信息系统与信息资源的开发、利用和保护工作进行，要包括蓝图、现状、需求 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 和措施4个方面。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (1)对信息系统与信息资源的规划需要从信息化建设的蓝图入手，知道企业信息化发展策略的总体目 建议正文12号字，1.3倍字间距。 标和各阶段的实施目标，制定出信息系统安全的发展目标。 (2)对企业的信息化工作现状进行整体的、综合、全面的分析，找出过去工作中的优势与不足。 (3)根据信息化建设的目标提出未来几年的需求，这个需求最好可以分解成若干个小的方面，以便于 今后的实施与落实。 (4)要明确在实施工作阶段的具体措施与方法，提高规划工作的执行力度。  信息安全整体架构设计  WPDRRC(Waring/Protect/Detect/React/Restore/Counterattack)模型有6个环节和3大要素。  6个环节包括：预警、保护、检测、响应、恢复和反击，它们具有较强的时序性和动态性，能够较 好地反映出信息系统安全保障体系的预警能力、保护能力、检测能力、响应能力、恢复能力和反 击能力。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点  3大要素包括：人员、策略和技术。人员是核心，策略是桥梁，技术是保证，落实在WPDRRC 的6个 环节的各个方面，将安全策预警略变为安全现实。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  信息安全整体架构设计 信息系统安全设计重点考虑两个方面；其一是系统安全保障体系；其二是信息安全体系架构。 1.系统安全保障体系：是由安全服务、协议层次和系统单元等三个层面组成，且每个层都涵盖了安 全管理的内容。系统安全保障体系设计工作主要考虑以下几点： 点击此处添加标 (1)安全区域策略的确定：根据安全区域的划分，主管部门应制定针对性的安全策略。 (2)统一配置和管理防病毒系统：主管部门应当建立整体防御策略，以实现统一的配置和管理。 题 (3)网络安全管理：加强网络安全管理，制定有关规章制度。 点击此处添加标题

2.信息安全体系架构：具体在安全控制系统，我们可以从下面5个方面开展分析和设计工作。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 1)物理安全：保证计算机信息系统各种设备的物理安全是保障整个网络系统安全的前提。包括：环 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 境安全、设备安全、媒体安全等。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 2)系统安全：主要是指对信息系统组成中各个部件的安全要求。系统安全是系统整体安全的基础。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 它主要包括：网络结构安全、操作系统安全和应用系统安全。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 3)网络安全：是整个安全解决方案的关键。它主要包括：访问控制、通信保密、入侵检测、网络安 全扫描系统和防病毒等。 4)应用安全：主要是指多个用户使用网络系统时，对共享资源和信息存储操作所带来的安全问题。 它主要包括资源共享和信息存储两个方面。 5)安全管理：主要体现在三个方面。其一是制定健全的安全管理体制；其二是构建安全管理平台； 其三是增强人员的安全防范意识。  网络安全体系架构设计  OSI 定义了7层协议，其中除第5层(会话层)外，每一层均能提供相应的安全服务。实际上，最适 合配置安全服务的是在物理层、网络层、运输层及应用层上，其他层都不宜配置安全服务。

                              点击此处添加标

 OSI 开放系统互联安全体系的5类安全服务包括鉴别、访问控制、数据机密性、数据完整性和抗 抵赖性。 题 点击此处添加标题  OSI 定义分层多点安全技术体系架构，也称为深度防御安全技术体系架构，它通过以下三种方式 将防御能力分布至整个信息系统中。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 1)多点技术防御：在对手可以从内部或外部多点攻击一个目标的前提下，多点技术防御通过对网络 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 和基础设施、边界、计算环境这三个防御核心区域的防御达到抵御所有方式的攻击目的。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 2)分层技术防御：即使最好的可得到的信息保障产品也有弱点，其最终结果将使对手能找到一个可 建议正文12号字，1.3倍字间距。 探查的脆弱性，一个有效的措施是在对手和目标间使用多个防御机制。

3)支撑性基础设施：为网络、边界和计算环境中信息保障机制运行基础的支撑性基础设施，包括公 钥基础设施以及检测和响应基础设施。  数据库系统的安全设计 数据库完整性是指数据库中数据的正确性和相容性。数据库完整性由各种各样的完整性约束来保 证，因此可以说数据库完整性设计就是数据库完整性约束的设计。数据库完整性约束可以通过DBMS 或应用程序来实现，基于DBMS 的完整性约束作为模式的一部分存入数据库中。 点击此处添加标 在实施数据库完整性设计时，需要把握以下基本原则： 题击此处添加标题 点 (1)根据数据库完整性约束的类型确定其实现的系统层次和方式，并提前考虑对系统性能的影响。一 般情况下，静态约束应尽量包含在数据库模式中，而动态约束由应用程序实现。 (2)实体完整性约束、引用完整性约束是关系数据库最重要的完整性约束，在不影响系统关键性能的 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 前提下需尽量应用。用一定的时间和空间来换取系统的易用性是值得的。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (3)要慎用目前主流DBMS都支持的触发器功能，一方面由于触发器的性能开销较大；另一方面，触发 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 器的多级触发难以控制，容易发生错误，非用不可时，最好使用Before 型语句级触发器。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (4)在需求分析阶段就必须制定完整性约束的命名规范，尽量使用有意义的英文单词、缩写词、表名、 建议正文12号字，1.3倍字间距。 列名及下画线等组合，使其易于识别和记忆。 (5)要根据业务规则对数据库完整性进行细致的测试，以尽早排除隐含的完整性约束间的冲突和对性 能的影响。 (6)要有专职的数据库设计小组，自始至终负责数据库的分析、设计、测试、实施及早期维护。 (7)应采用合适的CASE工具来降低数据库设计各阶段的工作量。  数据库系统的安全设计

数据库完整性的作用： (1)数据库完整性约束能够防止合法用户使用数据库时向数据库中添加不合语义的数据。 (2)利用基于D B M S 的完整性控制机制来实现业务规则，易于定义，容易理解，而且可以降低应用 程序的复杂性，提高应用程序的运行效率。 点击此处添加标 题 点击此处添加标题 (3)合理的数据库完整性设计，能够同时兼顾数据库的完整性和系统的效能。 (4)在应用软件的功能测试中，完善的数据库完整性有助于尽早发现应用软件的错误。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (5)数据库完整性约束可分为6类：列级静态约束、元组级静态约束、关系级静态约束、列级动态约 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 束、元组级动态约束和关系级动态约束。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 一个好的数据库完整性设计，首先需要在需求分析阶段确定要通过数据库完整性约束实现的业务 建议正文12号字，1.3倍字间距。

规则。 然后在充分了解特定DBMS提供的完整性控制机制的基础上，依据整个系统的体系结构和性能要求， 遵照数据库设计方法和应用软件设计方法，合理选择每个业务规则的实现方式。 最后，认真测试，排除隐含的约束冲突和性能问题。  系统架构的脆弱性分析 典型软件架构的脆弱性分析 1.分层架构的脆弱性主要表现在两个方面： (1)层间的脆弱性。一旦某个底层发生错误，那么整个程序将会无法正常运行。 点击此处添加标 (2)层间通信的脆弱性。将系统隔离为多个相对独立的层，这就要求在层与层之间引入通信机制。本 来“直来直去”的操作现在要层层传递，势必造成性能下降。 题 点击此处添加标题 2.C/S 架构的脆弱性主要表现在以下几个方面： (1)客户端软件的脆弱性。因为在用户计算机上安装了客户端软件，所以这个系统就面临着程序被分 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 析、数据被截取的安全隐患。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (2)网络开放性的脆弱性。目前很多传统的C/S 系统还是采用二层结构，也就是说所有客户端直接读 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 取服务器端中的数据，在客户端包括了数据的用户名，密码等致命的信息，这样会给系统带来安全 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 隐患。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 (3)网络协议的脆弱性。C/S架构不便于随时与用户交流(主要是不便于数据包共享),并且C/S 架构软 件在保护数据的安全性方面有着先天的弊端。由于C/S 架构软件的数据分布特性，客户端所发生的 火灾、盗抢、地震、病毒等都将成为可怕的数据杀手。

3.B/S 架构的脆弱性主要表现在：系统如果使用HTTP 协议， B/S架构相对C/S 架构而言更容易被病 毒入侵，虽然最新的H T T P协议在安全性方面有所提升，但还是弱于C/S。  系统架构的脆弱性分析 4.事件驱动架构的脆弱性主要表现在： (1)组件的脆弱性。组件削弱了自身对系统的控制能力，一个组件触发事件，并不能确定响应该事件 的其他组件及各组建的执行顺序。 (2)组件间交换数据的脆弱性。组件不能很好地解决数据交换问题，事件触发时，一个组件有可能需 点击此处添加标 要将参数传递给另一个组件，而数据量很大的时候，如何有效传递是一个脆弱性问题。 (3)组件间逻辑关系的脆弱性。事件架构使系统中各组件的逻辑关系变得更加复杂。 (4)事件驱动容易进入死循环，这是由编程逻辑决定的。 题 点击此处添加标题 (5)高并发的脆弱性。虽然事件驱动可实现有效利用C P U 资源，但是存在高并发事件处理造成的系 统响应问题，而且，高并发容易导致系统数据不正确、丢失数据等现象。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 (6)固定流程的脆弱性。因为事件驱动的可响应流程基本都是固定的，如果操作不当，容易引发安全 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 问题。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”

5.M V C架构的脆弱性主要表现在： 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 (1) M V C架构的复杂性带来脆弱性。M V C架构增加了系统结构和实现的复杂性。比如说一个简单 的界面，如果严格遵循M V C方式，使得模型、视图与控制器分离，会增加结构的复杂性，并可能产 生过多的更新操作，降低运行效率。 (2)视图与控制器间紧密连接的脆弱性。视图与控制器是相互分离但确是联系紧密的部件，没有控制 器的存在，视图应用是很有限的。反之亦然，这样就妨碍了它们的独立重用。 (3)视图对模型数据的低效率访问的脆弱性。依据模型操作接口的不同，视图可能需要多次调用才能 获得足够的显示数据。对未变化数据的不必要的频繁访问也将损害操作性能。  系统架构的脆弱性分析

6.微内核架构的脆弱性主要表现在： (1)微内核架构难以进行良好的整体化优化。由于微内核系统的核心态只实现了最基本的系统操作， 点击此处添加标 这样内核以外的外部程序之间的独立运行使得系统难以进行良好的整体优化。 (2)微内核系统的进程间通信开销也较单一内核系统要大得多。从整体上看，在当前硬件条件下，微 内核在效率上的损失小于其在结构上获得的收益。 题 点击此处添加标题 (3)通信损失率高。微内核把系统分为各个小的功能块，从而降低了设计难度，系统的维护与修改也 容易，但通信带来的效率损失是一个问题。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 7.微服务架构的脆弱性主要表现在： 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” (1)开发人员需要处理分布式系统的复杂结构。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 (2)开发人员要设计服务之间的通信机制，通过写代码来处理消息传递中速度过慢或者不可用等局部 建议正文12号字，1.3倍字间距。 实效问题。 (3)服务管理的复杂性，在生产环境中要管理多个不同的服务实例，这意味着开发团队需要全局统筹。  安全架构设计案例分析 基于混合云的工业安全架构设计 下图给出了大型企业采用混合云技术的安全生产管 理系统的架构，企业由多个跨区域的智能工厂和公 司总部组成，公司总部负责相关业务的管理、协调 和统计分析，而每个智能工厂负责智能产品的设计 点击此处添加标 与生产制造。智能工厂内部采用私有云实现产品设 计、数据共享和生产集成等，公司总部与智能工厂 题击此处添加标题 点

间采用公有云实现智能工厂间、智能工厂与公司总 部间的业务管理、协调和统计分析等。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 整个安全生产管理系统架构由四层组成： 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 设备层主要是指用于智能工厂生产产品所需的相 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 关设备； 建议正文12号字，1.3倍字间距。

控制层主要是指智能工厂生产产品所需要建立的 一套自动控制系统，控制智能设备完成生产工作； 设计/管理层是指智能工厂各种开发、业务控制 和数据管理功能的集合，实现数据集成与应用; 应用层主要是指在云计算平台上进行信息处理， 有两个核心功能，一是“数据”，二是“应用”。 大数据架构设计

                  点击此处添加标
    Lambda架构
     Kappa架构
                  题击此处添加标题
                  点

 Lambda架构与Kappa
 架构的对比和设计选        标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                  部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
         择        行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
 大数据架构设计案例        都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                  面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
        分析        建议正文12号字，1.3倍字间距。

 Lambda架构  Lambda架构设计目的在于提供一个能满足大数据系统关键特性的架构，包括高容错、低延迟、可 扩展等。其整合离线计算与实时计算，融合不可变性、读写分离和复杂性隔离等原则。Lambda 是用 于同时处理离线和实时数据的，可容错的，可扩展的分布式系统。它具备强鲁棒性，提供低延迟和 持续更新。 点击此处添加标  Lambda架构应用场景：机器学习、物联网、流处理。 题 点击此处添加标题 如图所示， Lambda 架构可分解为三层，即批处理层、加速层和服务层。

                         标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                         部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                         行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                         都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                         面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                         建议正文12号字，1.3倍字间距。

 Lambda架构 (1)批处理层(Batch Layer): 存储数据集，Batch Layer在数据集上预先计算查询函数，并构建查询 所对应的View。Batch Layer可以很好地处理离线数据，但有很多场景数据不断实时生成，并且需要 实时查询处理。Speed Layer正是用来处理增量的实时数据。 点击此处添加标 (2)加速层(Speed Layer):Batch Layer处理的是全体数据集，而Speed Layer处理的是最近的增量数 据流。Speed Layer 为了效率，在接收到新的数据后会不断更新Real-time View, 而Batch Layer 是根据全体离线数据集直接得到Batch View。 题 点击此处添加标题 (3)服务层(Serving Layer):Serving Layer 用于合并Batch View 和Real-time View中的结果数据 集到最终数据集。用于响应用户的查询请求。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 如图所示，在这种Lambda架构实现中，Hadoop(HDFS) 用于存储主数据集，Spark(或Storm) 可构 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 成速度层(Speed Layer),HBase (或Cassandra) 作为服务层，由Hive创建可查询的视图。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  Lambda架构

 Hadoop是被设计成适合运行在通用硬件上的分布式文件系统。HDFS是一个具有高度容错性的系统， 能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。HDFS 放宽了一些约束，以达到流式 读取文件系统数据的目的。 点击此处添加标 题击此处添加标题 点  Apache Spark是专为大规模数据处理而设计的快速通用的计算引擎。Spark中间输出结果可以保 存在内存中，从而不再需要读写HDFS, 因此Spark 能更好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代 的Map Reduce算法。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进  HBase-Hadoop Database, 是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统，利用 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 HBase技术可在廉价PCServer上搭建起大规模结构化存储集群。都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  Lambda架构的优点：容错性好、查询灵活度高、易伸缩、易扩展。 缺点：全场景覆盖带来的编码开销。针对具体场景重新离线训练一遍益处不大。重新部署和迁移 成本很高。  Kappa架构  Kappa 架构的原理就是：在Lambda的基础上进行了优化，删除了Batch Layer 的架构，将数据通 道以消息队列进行替代。因此对于Kappa架构来说，依旧以流处理为主，但是数据却在数据湖层面进 行了存储，当需要进行离线分析或者再次计算的时候，则将数据湖的数据再次经过消息队列重播一 次则可。 点击此处添加标 如图所示，输入数据直接由实时层的实时数据处理引擎对源源不断的源数据进行处理，再由服务 题 点击此处添加标题 层的服务后端进一步处理以提供上层的业务查询。而中间结果的数据都是需要存储的，这些数据包 括历史数据与结果数据，统一存储在存储介质中。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  Kappa架构 从使用场景上来看， Kappa架构与Lambda相比，主要有两点区别： (1)Kappa不是Lambda 的替代架构，而是其简化版本， Kappa放弃了对批处理的支持，更擅长业务本 身为增量数据写入场景的分析需求； (2)Lambda 直接支持批处理，因此更适合对历史数据分析查询的场景。 点击此处添加标 题  Kappa架构的优点在于将实时和离线代码统一起来，方便维护而且统一了数据口径的问题，避免 点 击此处添加标题 了Lambda架构中与离线数据合并的问题，查询历史数据的时候只需要重放存储的历史数据即可。

 Kappa的缺点： 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (1)消息中间件缓存的数据量和回溯数据有性能瓶颈。通常算法需要过去180天的数据，如果都存在 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 消息中间件，无疑有非常大的压力。同时，一次性回溯订正180天级别的数据，对实时计算的资源消 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 耗也非常大。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

(2)在实时数据处理时，遇到大量不同的实时流进行关联时，非常依赖实时计算系统的能力，很可能 因为数据流先后顺序问题，导致数据丢失。

(3)Kappa 在抛弃了离线数据处理模块的时候，同时抛弃了离线计算更加稳定可靠的特点。Lambda 虽然保证了离线计算的稳定性，但双系统的维护成本高且两套代码带来后期运维困难。  Lambda架构与Kappa架构的对比和设计选择

根据两种架构对比分析，将业务需求、技术要求、系统复杂度、开发维护成本和历史数据处理能 力作为选择考虑因素。而计算开销虽然存在一定差别，但是相差不是很大，所以不作为考虑因素。 1.业务需求与技术要求：如果业务对于Hadoop、Spark、Strom 等关键技术有强制性依赖，选择 Lambda 架构可能较为合适；如果处理数据偏好于流式计算，又依赖Flink 计算引擎，那么选择 Kappa架构可能更为合适。 点击此处添加标 2.复杂度：如果项目中需要频繁地对算法模型参数进行修改，点Lambda 题 架构需要反复修改两套代码， 击此处添加标题 则显然不如Kappa架构简单方便。同时，如果算法模型支持同时执行批处理和流式计算，或者希望用 一份代码进行数据处理，那么可以选择Kappa 架构。 3.开发维护成本：Lambda架构需要有一定程度的开发维护成本，包括两套系统的开发、部署、测试、 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 维护，适合有足够经济、技术和人力资源的开发者。而Kappa 架构只需要维护一套系统。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 4.历史数据处理能力：有些情况下，项目会频繁接触海量数据集进行分析，应该选择Lambda架构。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 如果始终使用小规模数据集，流处理系统完全可以使用，则应该选择Kappa架构。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  大数据架构设计案例分析

 Lambda架构在某网奥运中的大数据应用  Lambda架构实时处理层采用增量计算实时数 据的方式，可以在集群规模不变的前提下，秒级 点击此处添加标 分析出当日概览所需要的信息。赛事回顾模块需 要展现自定义时间段内的历史最高在线人数、逐 题击此处添加标题 点 日播放走势、直播最高在线人数和点播视频排行 等海量数据的统计信息，由于奥运期间产生的数 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 据通常不需要被经常索引、更新，因此要求采用 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 不可变方式存储所有的历史数据，以保证历史数 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等

据的准确性。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  Lambda 架构的批处理层采用不可变存储模型， 不断地往主数据集后追加新的数据，恰好可以满 足对奥运数据的大规模统计分析要求。具体架构 如下图：  大数据架构设计案例分析 某证券公司大数据系统 实时日志分析平台基于Kappa架构，使用统一的数据处理引擎Flink可实时处理全部数据，并将其 存储到Elastic-Search 与OpenTSDB 中。实时处理过程如下： 点击此处添加标 题击此处添加标题 点

                          标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                          部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                          行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                          都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                          面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                          建议正文12号字，1.3倍字间距。

 大数据架构设计案例分析

(1)日志采集，即在各应用系统部署采集组件Filebeat, 实时采集日志数据并输出到Kafka缓存。

                               点击此处添加标

(2)日志清洗与解析，即基于大数据计算集群的Flink 计算框架，实时读取Kafka 中的日志数据进行 清洗和解析，提取日志关键内容并转换成指标，以及对指标进行二次加工形成衍生指标。 题 点击此处添加标题 (3)日志存储，即将解析后的日志数据分类存储于Elastic-Search 日志库中，各类基于日志的指标 存储于OpenTSDB指标库中，供前端组件搜索与查询。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 (4)日志监控，即通过单独的告警消息队列来保持监控消息的有序管理与实时推送。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” (5)日志应用，即在充分考虑日志搜索专业需求的基础上，平台支持搜索栏常用语句保存，选择日志 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

变量自动形成搜索表达式，以及快速按时间排序过滤、查看日志上下文等功能。同时，基于可视化 建议正文12号字，1.3倍字间距。

分析和全息场景监控可实时展现各种指标和趋势，并在预警中心查看各类告警的优先级和详细信息， 进而结合告警信息关联查询系统日志内容来分析解决问题。此外，开发配置中心还提供了自定义日 志解析开发功能，并支持告警规则、告警渠道配置。  论文复习说明

论文写作概述： 时间：共2个小时，从15:30-17:30。 题目：四选一，必有一题考察软件架构，每个题目下会有概述和子题目，要认真看。 考察形式：机试，手写约2500字。 点击此处添加标题

题目类型： 1、软件架构，最喜欢考察架构风格、面向服务的架构、架构评估，会用到质量属性，其他如 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

DSSA和ABSD的概念也要了解。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 2、系统开发这块，会考需求分析、需求获取、系统建模、设计模式等知识。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 3、系统可靠性、安全性、容错技术等。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 4、信息系统开发方法、开发模型、生命周期模型、企业应用集成技术。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

5、其他：项目管理、数据库等。  论文复习说明 论文答题卡样例（群文件有答题卡全本，大家可以自己下载打印，自己手写）： 下面是高项的论文答题卡，和架构格子是一样的，只是选答题那里架构是四选一。

                     点击此处添加标题


                      标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                      部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                      都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                      面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                      建议正文12号字，1.3倍字间距。

 论文复习说明 论文答题卡样例（群文件有答题卡全本，大家可以自己下载打印，自己手写）：

                     点击此处添加标题


                     标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                     部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                     行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                     都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                     面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                     建议正文12号字，1.3倍字间距。

历年真题汇总分析

       点击此处添加标题


       标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
       部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
       行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
       都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
       面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
       建议正文12号字，1.3倍字间距。

 常见问题

问题1：论文字数范围，各部分字数如何分配？ 答：首先，答题卡最大字数是330+2750，肯定不能超过答题卡；其次，建议摘要300字左右，正文 2000-2700字都可以，建议2200字，写到答题卡最后一页即可；最后字数分配建议摘要300字+项目背 景500字+主体1200字+结尾500字。 点击此处添加标题 问题2：我没有做过系统架构设计师怎么办？ 答：如果你是专业人员，虽然不是系统架构设计师，但跟过项目，那么就从系统架构设计师的角度 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 去写熟悉的项目；如果你是完全零基础，行外人，就参考范文，找一个觉得合适的项目背景改写。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 问题3：我做的是公司内部的项目，没有客户怎么办？ 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 答：不要在论文里写这是内部项目，当成普通项目写，如某年某月，公司要做什么项目，任命我为 建议正文12号字，1.3倍字间距。 系统架构设计师即可，最后收尾仍然写客户一致满意，按照一般项目来写。

问题4：是否需要写论文题目？ 答：答题卡上不能写论文题目，直接在答题卡那里将你选择的题号涂黑即可。  常见问题 问题5：数字、英文字母、标点符号该怎么写？ 答：遵循小学生作文写作原则，两个数字占一个格子；字母按自然大小连起来写，看着不拥挤，使其 自然占几个格子；标点符号要占一个格子，并且每行开头第一个格子不能有标点符号。以上这些都算 字数，因为论文答题纸是标识格子的数量，没人会去数你到底写了多少汉字，有多少是空格。 点击此处添加标题 问题6：项目背景如何构造才比较合理？ 关于项目时间：建议离考试时间五年以内，持续时间8个月以上，并且已完成的项目；如果说项目 真的是比较久远的，或者持续时间较短的，但是规模是足够的，请自己灵活修改时间。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶

关于项目级别：建议是省市级、集团级，不要是县级、社区级等，如果你做的项目规模是符合要求 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 的，真的是县级的真实项目，那没有问题。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 是否要写真实的项目名称：不需要，也不能写，只能写某地级市，某医院，某公司。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 关于项目团队成员：可省略，为了保证真实性，也可以简单带过，例如有需求分析人员3人，开发 建议正文12号字，1.3倍字间距。

人员8人，测试人员5人等等。 关于项目金额：要和项目时间还有项目团队成员对应，如果项目组一共有20人，按每人每月2万算， 一个月需要40万，再乘以持续时间假设是15个月，那么项目金额在600万左右是合理的，但不要写整 数，可以写565万，618万等字眼。 特别注意：如果是自己编的项目，请不要构造太大的项目，项目金额最好在500万左右。  评分标准

下述情况的论文，需要适当扣5分到10分： 没有写论文摘要、摘要过于简略、或者摘要中没有实质性内容的论文。 字迹比较潦草、其中有不少字难以辨认的论文 确实属于过分自我吹嘘或自我标榜、夸大其词的论文 点击此处添加标题 内容有明显错误漏洞的，按同一类错误每一类扣一次分 内容仅属于大学生或研究生实习性质的项目、并且其实际应用水平相对较低的论文 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 下述情况，可考虑适当加分（可考虑加5分到10分） 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进

有独特的见解或者有着很深入的体会、相对非常突出的论文 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 起点很高，确实符合当今信息系统发展的新趋势与新动向，并能加以应用的论文 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 内容详实、体会中肯、思路清晰、非常切合实际的很优秀的论文 建议正文12号字，1.3倍字间距。 项目难度很高，或者项目完成的质量优异，或者项目涉及国家重大信息系统工程且作者本人参加并发 挥重要作用、并且能正确按照试题要求论述的论文  评分标准

下述情况之一的论文， 不能给予及格分数： 虚构情节、文章中有较严重的不真实的或者不可信的内容出现的论文 没有项目开发的实际经验、通篇都是浅层次纯理论的论文 点击此处添加标题 所讨论的内容与方法过于陈旧、或者项目的水准非常低下的论文 内容不切题意，或者内容相对很空洞、基本上是泛泛而谈且没有较深入体会的论文 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 正文与摘要的篇幅过于短小的论文（如正文少于1200字） 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 文理很不通顺、错别字很多、条理与思路不清晰、字迹过于潦草等情况相对严重的论文 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  搭建自己的万能模板

1.选择合适的项目

选择中大型商业项目，一般金额在200W以上，研发周期在8个月以上的项目。 推荐项目 点击此处添加标题 政府或大型信息系统项目：各国企、事业单位、军方、医院、银行、股份公司大企业的ERP、OA 等；云计算、大数据等各种软件及信息系统。 不能选项目 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 小型企业项目：如进销存系统、图书管理系统、单机版系统。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 尚未完成的项目：一定要已经完成并上线运行，并最好在三年内。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 纯建网站项目：如建设企业或政府门户网站，只有静态网页链接介绍，没有后台大型应用的。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

硬件项目：如综合布线、安防、视频会议等。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

纯技术项目：如数据升级迁移、内部技术研究等。 建议：在推荐的范围内有限选择自己做的或熟悉的中大型项目，如果是零基础没有做过项目的学 员，就参考后面的范文，用别人的项目来模仿。  搭建自己的万能模板 2.提前准备论文摘要 摘要自己参考范文或者下面的格式，根据自己选择的项目准备一个就可以了。建议逻辑上分两段 （但是实际写作不要写两段，因为格子可能不够），第一段是通用的介绍项目背景，第二段是根 据不同的论文题目发挥的，简单回应子题目并介绍论文结构。 注意：摘要最多只有330个格子，千万不能超，建议写300个字即可。 点击此处添加标题 包含内容：项目名称、项目金额、项目历时、项目简介、我的责任；本文讨论主题概括。

                      标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
                      部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
                      行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
                      都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
                      面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
                      建议正文12号字，1.3倍字间距。

 搭建自己的万能模板

其他论文摘要格式： （1）本文讨论……系统项目的……（指的是项目主题，例如进度管理等），该系统是由某单位建设 的，投资多少万，系统是用来做什么的（项目背景，简单功能等）。在本文中，首先讨论了…… （过程、方法、措施），最后……(主要是不足之处/如何改进/特色之处/发展趋势等)。在本项目的 点击此处添加标题 开发过程中，我主要担任了……（在本项目中的角色）。 （2）根据……需求（项目背景），我所在的……组织了……项目的开发。该项目……（项目背景、简 单功能介绍）。在该项目中，我担任了……（角色）。我通过采取……(过程、方法、措施等)，使 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 项目圆满成功，得到了用户的一致好评。但通过项目的建设，我发现……(主要是不足之处/如何改 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 进/特色之处/发展趋势等) 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” （3）…年…月,我参加了……项目的开发,担任……(角色)。该项目投资多少，建设工期是多少，该项 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 目是为了（项目背景、功能介绍）。本文结合作者的实践，以……项目为例，讨论……（论文主 建议正文12号字，1.3倍字间距。 题），包括……（过程、方法、措施）。 （4）……是……（戴帽子，讲述论文主题的重要性，比如进度的重要性）。本文结合作者的实践， 以……项目为例，讨论……（论文主题），包括……（过程、方法、措施）。在本项目的开发过程中， 我担任了……（角色）。  搭建自己的万能模板

3.提前准备项目背景 项目背景及过渡部分建议500-600字左右，不能超过太多，需要提前准备好，尽量通用化，不要 和论文主题相关，这样考试时候无论什么论文主题都可以直接默写，只需要在最后写一段过渡语 句，过渡到下一个论点。 点击此处添加标题 包括内容：项目开发的原因、你的岗位职责、项目开发周期及规模、项目功能组成介绍、项目技 术（可省略）。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 搭建自己的万能模板

        点击此处添加标题


        标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
        部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
        行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
        都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
        面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
        建议正文12号字，1.3倍字间距。

 搭建自己的万能模板

4.正文写作

正文应该按照论文题目和子题目的要求来写作，并且一定要回应论文子题目。 点击此处添加标题 正文需要写1200字左右。正文部分不在万能模板里，需要根据不同的题目来准备，详细见第三章 内容，本章可以先略过，先准备好自己的万能模板。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  搭建自己的万能模板 5.提前准备结尾

结尾是个非常有意思的部分，从其本身意义来说，是让你总结项目收获和不足的，然后另一方面， 还是你整体补救论文的最后一步。如果你到最后发现字数不够，结尾就需要多写一些，如果你发 现字数多了，结尾就要少写一点，如果你觉得前面写的很差，结尾就一定要重视。 点击此处添加标题 结尾可以写400-600字左右，是对整体论文的总概。 包括内容：项目上线及运行效果、客户评价、项目收获、项目不足和解决思路。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 建议正文12号字，1.3倍字间距。  2023年11月论文1

纵观历年真题考察情况，可以发现，近几年关于纯理论的题目是越来越少了，如架构风格、架构评估 这些是19年及之前常考的，而现在常考的是具体的应用架构，如云原生架构、微服务架构、企业集成 架构、系统安全架构等，在第二版教材没有更新之前，这些内容称之为新技术超纲部分，是我们难以 把握的。 点击此处添加标题 然而，在第二版教材更新之后，大家看到下篇的章节目录，会发现，原来这些内容都更新了，让我们 来看看第二版下篇内容，分别是：信息系统架构、层次式架构、云原生架构、面向服务架构、嵌入式 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 系统架构、通信系统架构、安全架构、大数据架构。 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 一共八章，结合架构本身科目特性以及历年真题考察情况，预测2023年11月论文考试，很有可能考到 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 的具体架构是：层次式架构、面向服务架构、大数据架构。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

这些具体的架构，没有完全对应的范文，但大家可以多看一些对于不同架构描述的范文主体，结合案 例专题里的内容来参考修改，同时直播也会重点讲解本块内容，以下提供一些具体架构范文，供参考： 2023年11月论文1

          点击此处添加标题


          标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
          部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
          行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
          都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
          面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
          建议正文12号字，1.3倍字间距。

2023年11月论文1

          点击此处添加标题


          标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶
          部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进
          行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
          都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”
          面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。
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2023年11月论文1

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2023年11月论文1

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 2023年11月论文2

试题：论面向服务架构设计及其应用 企业应用集成（Enterpise Application Integration, EAI）是每个企业部必须要面对的实际问题。面向服务 的企业应用集成是一种基于面向服务体系结构(Service-Oriented Architecture, SOA）的新型企业应用集成 技术，强调将企业和组织内部的资源和业务功能暴露为服务，实现资源共享和系统之间的互操作性， 点击此处添加标题 并支持快速地将新的应用以服务的形式加入到巳有的集成环境中，增强企业IT环境的灵活性。

请围绕“SOA在企业集成架构设计中的应用”论题， 依次从以下3个方面进行论述。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 1、概要叙述你参与管理和实施的企业应用集成项目及你在其中所担任的主要工作。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 2、具体论述SOA架构的内容、特点，以及你熟悉的工具和环境对SOA的支持，在应用中重点解决了哪 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 些问题。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

3、通过你的切身实践详细论述SOA在企业应用集成中发挥的作用和优势。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 2023年11月论文2

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2023年11月论文2

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 2023年11月论文3 在2022年架构论文考试里出了一道软件维护和可维护性的题目，这是关于系统开发的，原来是属于系 统分析师的考点，那么在2023年架构论文预测里，大胆预测一个有关开发阶段的论文题，就是系统分 析阶段的系统建模方法，大家写法可以从结构化建模或面向对象建模这两个方向出发。 以下是面向对象建模范文 点击此处添加标题

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                         行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等
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2023年11月论文3

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2023年11月论文3

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 2023年11月论文4

论软件系统架构风格 系统架构风格（System Architecture Style）是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式.架构风 格定义了一个词汇表和一组约束，词汇表中包含一些构件和连接件类型，而这组约束指出系统是如何 将这些构件和连接件组合起来的口软件系统架构风格反映了领域中众多软件系统所共有的结构和语义 点击此处添加标题 特性，并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。软件系统架构风格的共有部分 可以使得不同系统共享同一个实现代码，系统能够按照常用的、规范化的方式来组织，便于不同设计 者很容易地理解系统架构。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 请以“软件系统架构风格”论题，依次从以下三个方面进行论述： 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 1．概要叙述你参与分析和开发的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。

2．分析软件系统开发中常用的软件系统架构风格有哪些？详细阐述每种风格的具体含义。 建议正文12号字，1.3倍字间距。

3．详细说明在你所参与的软件系统开发项目中，采用了哪种软件系统架构风格，具体实施效果如何。 2023年11月论文4

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2023年11月论文4

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 2023年11月论文5

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 点击此处添加标题 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。 标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶 部“开始”面中可以对字体、字号、颜色、行距等进 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。 行修改。建议正文12号字，1.3倍字间距。标题数字等 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。 都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始” 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 面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。 何。 建议正文12号字，1.3倍字间距。 2023年11月论文5

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谢谢！