论软件设计方法及其应用
软件设计(Software Design,SD)根据软件需求规格说明书设计软件系统的整体结构、划分功能模块、确定每个模块的实现算法以及程序流程等,形成软件的具体设计方案。软件设计把许多事物和问题按不同的层次和角度进行抽象,将问题或事物进行模块化分解,以便更容易解决问题。分解得越细,模块数量也就越多,设计者需要考虑模块之间的耦合度。
请围绕“论软件设计方法及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你所参与管理或开发的软件项目,以及你在其中所承担的主要工作。
2.详细阐述有哪些不同的软件设计方法,并说明每种方法的适用场景。
3.详细说明你所参与的软件开发项目中,使用了哪种软件设计方法,具体实施效果如何。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、详细阐述有哪些不同的软件设计方法,并说明每种方法的适用场景。软件设计方法包括:
(1)模型驱动设计。
模型驱动设计是一种系统设计方法,强调通过绘制图形化系统模型描述系统的技术和实现。通常从模型驱动分析中开发的逻辑模型导出系统设计模型, 最终,系统设计模型将作为构造和实现新系统的蓝图。
(2)结构化设计 。
结构化设计是一种面向过程的系统设计技术 ,它将系统过程分解成一个容易实现和维护的计算机程序模块。把一个程序设计成一个自顶向下的模块层次,一个模块就是一组指令:一个程序片段 、程序块、子程序或者子过程,这些模块自顶向下按照各种设计规则和设计指南进行开发,模块需要满足高度内聚和松散耦合的特征。
(3)信息工程。
信息工程是一种用来计划、分析和设计信息系统的模型驱动的、以数据为中心的但对过程敏感的技术。信息工程模型是一些说明和同步系统的数据和过程的图形。信息工程的主要工具是数据模型图(物理实体关系图)。
(4)原型设计。
原型化方法是一种反复迭代过程,它需要设计人员和用户之间保持紧密的工作关系,通过构造一个预期系统的小规模的、不完整的但可工作的示例来与用户交互设计结果。原型设计方法鼓励并要求最终用户主动参与,这增加了最终用户对项目的信心和支持。原型更好地适应最终用户总是想改变想法的自然情况。原型是主动的模型,最终用户可以看到并与之交互。
(5) 面向对象设计。
面向对象设计是 一种新的设计策略,用于精炼早期面向对象分析阶段确定的对象需求定义,并定义新的与设计相关的对象。面向对象设计是面向对象分析的延伸,有利于消除“数据”和“过程”的分离。
(6)快速应用开发。
快速应用开发是一种系统设计方法,是各种结构化技术(特别是数据驱动的信息工程)与原型化技术和联合应用开发技术的结合,用以加速系统开发。快速应用开发要求反复地使用结构化技术和原型化技术来定义用户的需求并设计最终系统。
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。同时文章收尾要对效果进行评价。
论信息系统建模方法
系统模型在软件开发中扮演着重要的角色。可为已有的系统创建模型,以便更好地理解这些系统;也可以针对待开发的系统创建模型,作为记录业务需求或技术设计的方法。模型是建立信息系统的基础。恰当地运用信息系统建模方法,是成功地进行软件开发的一个关键环节。
请围绕“论信息系统建模方法”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的信息系统项目以及你在其中所承担的主要工作。
2.论述常见的信息系统建模方法的主要内容(包括每种建模方法的核心思想以及所创建的模型)。
3.具体阐述你参与管理和开发的项目中选择使用的信息系统建模方法以及选择该方法的原因,给出具体的实施过程和实施效果。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、需要较为详细地说明目前各种常见的信息系统建模方法的核心思想,并对每种方法所创建的模型进行简要描述。
(1)结构化建模方法。
结构化建模方法是以过程为中心的技术,可用于分析一个现有的系统以及定义新系统的业务需求。结构化建模方法所绘制的模型称为数据流图(DFD)。
(2)信息工程建模方法(或数据库建模方法)。
信息工程建模方法是一种以数据为中心,但过程敏感的技术,它强调在分析和研究过程需求之前,首先研究和分析数据需求。信息工程建模方法所创建的模型被称为实体联系图(ERD)。
(3)面向对象建模方法。
面向对象建模方法将“数据”和“过程”集成到被称为“对象”的结构中,消除了数据和过程的人为分离现象。面向对象建模方法所创建的模型被称为对象模型。随着面向对象技术的不断发展和应用,形成了面向对象的建模标准,即UML(统一建模语言)。UML定义了几种不同类型的模型图,这些模型图以对象的形式共建一个信息系统或应用系统。
三、论文中需要结合项目实际工作,详细论述在项目中是如何使用所选定的信息系统建模方法创建系统的逻辑模型和物理模型,并具体说明这些模型对项目开发所产生的影响。
论数据挖掘技术的应用
随着信息技术的高速发展,各组织机构积累的数据量急剧增长。如何从海量的数据中提取有用的知识成为当务之急。数据挖掘(Data Mining)就是为顺应这种需要应运而生发展起来的数据处理技术,是知识发现的关键步骤。数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
请围绕“论数据挖掘技术的应用”论题,依次对以下三个方面进行论述。
1. 概要叙述你参与分析和开发的软件项目以及你所担任的主要工作。
2. 数据挖掘的主要任务是什么?具体论述你在项目中使用数据挖掘技术所解决的问题。
3. 数据挖掘的方法主要有哪些?分析并讨论你所选择的数据挖掘方法,简述其具体实现过程和实际应用效果。
一、结合自己所参与的软件项目,概要介绍该项目的背景及主要内容,并明确指出在其中所承担的主要任务和开展的主要工作。
二、数据挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。
1. 关联分析。两个或两个以上变量的取值之间存在某种规律性,就称为关联。数据关联是数据库中存在的一类重要的、可被发现的知识。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。一般用支持度和可信度两个阈值来度量关联规则的相关性。
2. 聚类分析。聚类是把数据按照相似性归纳成若干类别,同一类中的数据彼此相似,不同类中的数据相异。聚类分析可以建立宏观的概念,发现数据的分布模式,以及可能的数据属性之间的相互关系。
3. 分类。分类就是找出一个类别的概念描述,它代表了这类数据的整体信息,即该类的内涵描述,并用这种描述来构造模型,一般用规则或决策树模式表示。分类是利用训练数据集通过一定的算法而求得分类规则。分类可被用于规则描述和预测。
4. 预测。预测是利用历史数据找出变化规律,建立模型,并由此模型对未来数据的种类及特征进行预测。预测的精度和不确定性被重点关注,通常用预测方差来度量。
5. 时序模式。时序模式是指通过时间序列搜索出的重复发生概率较高的模式。与回归一样,它也是用已知的数据预测未来的值,但这些数据的区别是变量所处时间的不同。
6. 偏差分析。在偏差中包括很多有用的知识,数据库中的数据存在很多异常情况,发现数据库中数据存在的异常情况是非常重要的。偏差检验的基本方法就是寻找观察结果与参照之间的差别。
论文中须明确指出自己在该项目应用数据挖掘技术所要解决的具体问题是什么。
三、主要的数据挖掘方法
1. 神经网络方法
神经网络由于本身良好的鲁棒性、自组织自适应性、并行处理、分布存储和高度容错等特性非常适合解决数据挖掘的问题,因此近年来越来越受到人们的关注。典型的神经网络模型主要分3大类:以感知机、BP反向传播模型、函数型网络为代表的,用于分类、预测和模式识别的前馈式神经网络模型;以hopfield的离散模型和连续模型为代表的,分别用于联想记忆和优化计算的反馈式神经网络模型;以art模型、koholon模型为代表的,用于聚类的自组织映射方法。神经网络方法的缺点是“黑箱”性,人们难以理解网络的学习和决策过程。
2. 遗传算法
遗传算法是一种基于生物自然选择与遗传机理的随机搜索算法,是一种仿生全局优化方法。遗传算法具有的隐含并行性、易于和其他模型结合等性质使得它在数据挖掘中被加以应用。
3. 决策树方法
决策树是一种常用于预测模型的算法,它通过将大量数据有目的分类,从中找到一些有价值的,潜在的信息。它的主要优点是描述简单,分类速度快,特别适合大规模的数据处理。最有影响和最早的决策树方法是由quinlan提出的著名的基于信息熵的id3算法。它的主要问题是:id3是非递增学习算法;id3决策树是单变量决策树,复杂概念的表达困难;同性间的相互关系强调不够;抗噪性差。针对上述问题,出现了许多较好的改进算法,如 schlimmer和fisher设计了id4递增式学习算法等。
4. 粗集方法
粗集理论是一种研究不精确、不确定知识的数学工具。粗集方法有几个优点:不需要给出额外信息;简化输入信息的表达空间;算法简单,易于操作。粗集处理的对象是类似二维关系表的信息表。目前成熟的关系数据库管理系统和新发展起来的数据仓库管理系统,为粗集的数据挖掘奠定了坚实的基础。
5. 覆盖正例排斥反例方法
它是利用覆盖所有正例、排斥所有反例的思想来寻找规则。首先在正例集合中任选一个种子,到反例集合中逐个比较。与字段取值构成的选择子相容则舍去,相反则保留。按此思想循环所有正例种子,将得到正例的规则。比较典型的算法有michalski的aq11方法等。
6. 统计分析方法
在数据库字段项之间存在两种关系:函数关系(能用函数公式表示的确定性关系)和相关关系(不能用函数公式表示,但仍是相关确定性关系),对它们的分析可采用统计学方法,即利用统计学原理对数据库中的信息进行分析。可进行常用统计(求大量数据中的最大值、最小值、总和、平均值等)、回归分析(用回归方程来表示变量间的数量关系)、相关分析(用相关系数来度量变量间的相关程度)、差异分析(从样本统计量的值得出差异来确定总体参数之间是否存在差异)等。
7. 模糊集方法
利用模糊集合理论对实际问题进行模糊评判、模糊决策、模糊模式识别和模糊聚类分析。系统的复杂性越高,模糊性越强,一般模糊集合理论是用隶属度来刻画模糊事物的亦此亦彼性的。
论文中必须明确指出使用了上述七种方法中的哪种或哪几种数据挖掘方法,并给出该方法的具体实现过程;分析所选择的数据挖掘方法的实现效果。
论无服务器架构及其应用
近年来,随着信息技术的迅猛发展和应用需求的快速更迭,传统的多层企业应用系统架构面临越来越多的挑战,已经难以适应这种变化。在这一背景下,无服务器架构(Serverless Architecture) 逐渐流行,它强调业务逻辑由事件触发,具有短暂的生命周期,运行于无状态的轻量级容器中,并且由第三方代为管理。采用无服务器架构,业务逻辑以功能即服务 (Function As a Service, FAAS) 的方式形成多个相互独立的功能组件,以标准接口的形式向外提供服务;同时,不同功能组件间的逻辑组织代码将存储在通用的基础设施管理平台中,业务代码仅在调用时才激活运行,当响应结束后占用的资源便会释放。
请围绕“无服务器架构及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与分析和设计的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2.与传统的企业应用系统相比较,基于无服务器架构的应用系统具有哪些特点,请列举至少3个特点,并进行解释。
3. 结合你具体参与分析和设计的软件开发项目,描述该软件的架构,说明该架构是如何采用无服务器架构模式的,并说明在采用无服务器架构后软件开发过程中遇到的实际问题和解决方案。
一、结合自己所参与的软件项目,概要介绍该项目的背景及主要内容,并明确指出在其中所承担的主要任务和开展的主要工作。
二、问题2要求回答一些知识类型的问题,需要的知识内容如下:
首先值得说明的是无服务器架构并不是不再需要服务器,只是开发人员不再需要担心基础设施,因为一切都由云提供商负责。使用这种方法,开发人员只需部署适当的代码,其他一切由云提供商自动管理。
在传统的Web应用程序架构中,你必须管理基础架构,并确保其满足可扩展性和安全性需求。例如,客户端在一边,服务器在另一边。客户端发送一个“请求”,服务器回复“响应”。但是,如果无法满足应用程序需求,则很快就要扩展服务器端了。
无服务器模型提供了完全不同的方法。与传统架构不同,无服务架构在无状态计算容器中运行,这些容器是事件触发的,短暂的(只能持续一次调用),并由第三方完全管理。就像一个“黑盒子”,这个服务你只需上传代码并实时自动处理。当一个请求进来时,就会运行你的Lambda功能的容器。
在成本方面,使用无服务器模型,通常仅支付服务请求和运行代码所需的计算时间。计费以100毫秒为单位进行计量,使其具有成本效益,并且易于自动从每天几个请求到每秒数千次都可以。
无服务器架构的优点包括:
(1)降低运营成本:无服务架构本质上是一个外包解决方案。基础设施不会消失。然而,与常规云服务相比,事实上,只需要根据流量规模和形式支付需要的计算量,这可能会大大节省运营成本,特别是对于具有不同变化的早期和动态应用负载要求。
(2)可扩展性强:可扩展性强在云服务领域并不新鲜,但无服务架构将其提升到一个全新的水平。无服务架构的缩放功能不仅可以降低计算成本,还可以减少运行管理,因为缩放是自动的。使用无服务器,无需明确添加和删除实例到服务器阵列,并让供应商为你扩展应用程序。由于云计算提供商根据每个请求执行扩展,所以甚至不需要考虑在内存不足之前可以处理多少并发请求的问题。
(3)分离问题:无服务器几乎迫使你实施关注模型的分离,通过该分离将应用程序分成不同的部分,以使每个部分都解决一个单独的问题。
(4)隔离进程:在无服务器环境中,每个Lambda函数都完全隔离。如果其中一个功能关闭,它不影响其他功能,它不会导致服务器崩溃。
无服务器架构的缺点包括:
(1)缺乏控制权:通过任何外包策略,你都可以将某些系统的控制权给第三方供应商。由于系统停机,意外的限制,成本的变化,功能的丧失,强制的API升级等,这种缺乏控制可能会显现出来。此外,如果需要专门的服务器进行专门的流程,那么必须自己运行这个专门的服务器。一个无服务器架构,在大多数情况下,提供商业化的基础设施,将以广义的方式运行你的流程。
(2)长时间运行流程的高成本:如果你的进程持续运行很长时间,则可能会需要运行自己的服务器。因为这不仅涉及到成本,还涉及到拥有的技能或者想要投入运行自己的服务器的专注;在评估这些解决方案时,请考虑所有这些方面。
(3)供应商锁定将基础架构管理完全外包给无服务器提供商,无疑将自己锁定到该供应商。每个供应商都有自己的标准和编程框架,不容易改变。在几乎每一种情况下,无论从供应商使用的无服务器功能,将由另一个供应商进行不同的实现。如果要切换供应商,几乎肯定需要更新操作工具(部署,监控等),可能还需要更改代码。
三、结合项目经验详细论述无服务器架构的应用,并分析效果如何,哪些方面做得好,哪些方面做得不好。
论数据访问层设计技术及其应用
在信息系统的开发与建设中,分层设计是一种常见的架构设计方法,区分层次的目的是为了实现“高内聚低耦合”的思想。分层设计能有效简化系统复杂性,使设计结构清晰,便于提高复用能力和产品维护能力。一种常见的层次划分模型是将信息系统分为表现层、业务逻辑层和数据访问层。信息系统一般以数据为中心,数据访问层的设计是系统设计中的重要内容。数据访问层需要针对需求,提供对数据源读写的访问接口;在保障性能的前提下,数据访问层应具有良好的封装性、可移植性,以及数据库无关性。
请围绕“论数据访问层设计技术及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的与数据访问层设计有关的软件项目,以及你在其中所担任的主要工作。
2.详细论述常见的数据访问层设计技术及其所包含的主要内容。
3.结合你参与管理和开发的实际项目,具体说明采用了哪种数据访问层设计技术,并叙述具体实施过程以及应用效果。
一、首先用400-600字的篇幅简要叙述作者参与开发的软件系统的概要和所担任的工作。
二、数据访问层的技术主要在于数据映射的问题如写Hibernate或iBATIS的应用。
Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架,它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装,它将POJO与数据库表建立映射关系,是一个全自动的orm框架,hibernate可以自动生成SQL语句,自动执行,使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。 Hibernate可以应用在任何使用JDBC的场合,既可以在Java的客户端程序使用,也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用,最具革命意义的是,Hibernate可以在应用EJB的J2EE架构中取代CMP,完成数据持久化的重任。
iBATIS一词来源于“internet”和“abatis”的组合,是一个由Clinton Begin在2002年发起的开放源代码项目。于2010年6月16号被谷歌托管,改名为MyBatis。是一个基于SQL映射支持Java和.NET的持久层框架。
三、详细论述你在项目中运用相关技术进行开发的,此时无非就是如何用好这些技术。
Hibernate的调优方案:
制定合理的缓存策略;
尽量使用延迟加载特性;
采用合理的Session管理机制;
使用批量抓取,设定合理的批处理参数(batch_size);
进行合理的O/R映射设计。
Mybatis调优方案:
MyBatis在Session方面和Hibernate的Session生命周期是一致的,同样需要合理的Session管理机制。MyBatis同样具有二级缓存机制。 MyBatis可以进行详细的SQL优化设计。
论数据湖技术及其应用
近年来,随着移动互联网、物联网、工业互联网等技术的不断发展,企业级应用面临的数据规模不断增大,数据类型异常复杂。针对这 一 问题,业界提出“数据湖(Data Lake) ”这一新型的企业数据管理技术。数据湖是一个存储企业各种原始数据的大型仓库, 支持对任意规模的结构化、半结构化和非结构化数据进行集中式存储,数据按照原有结构进行存储,无须进行结构化处理;数据湖中的数据可供存取、处理、分析及传输,支撑大数据处理 、实时分析、机器学习、数据可视化等多种应用,最终支持企业的智能决策过程。
请围绕“数据湖技术及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你所参与管理或开发的软件项目,以及你在其中所承担的主要工作。
2. 详细阐述数据湖技术,并从主要数据来源、数据模式 ((Schema ))转换时机、数据存储成本、数据质量、面对用户和主要支撑应用类型等5个方面详细论述数据湖技术与数据仓库技术的差异。
3.详细说明你所参与的软件开发项目中,如何采用数据湖技术进行企业数据管理,并说明具体实施过程以及应用效果 。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、数据仓库是一个优化的数据库,用于分析来自事务系统和业务线应用程序的关系数据。数据仓库技术需要事先定义数据结构和数据模式(Schema)以优化快速SQL查询 ,其中结果通常用于操作报告和分析。数据经过了清理、丰富和转换,因此可以充当用户可信任的“单一信息源”。与数据仓库不同,数据湖能够同时存储来自业务线应用程序的关系数据,以及来自移动应用程序、物联网设备和社交媒体的非关系数据 。在进行数据捕获时,无须定义数据结构或数据模式(Schema)。数据湖支持用户对数据使用不同类型的分析(如 SQL 查询、大数据分析、全文搜索、实时分析和机器学习等),为企业智能决策提供支撑。
下面从主要数据来源、数据模式转换时机、数据存储成本、数据质量、面对用户和主要支撑应用类型等六个方面对数据湖技术和数据仓库技术进行比较:
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,指出其参与管理和开发的项目是如何采用数据湖技术进行数据管理的,详细说明所采用的数据湖架构、主要的数据来源和质量、 数据模式转换方式和时机、数据存储基础设施、系统主要用户和支撑的上层应用等,同时文章收尾要对效果进行评价。
论NoSQL数据库技术及其应用
随着互联网web2.0网站的兴起,传统关系数据库在应对web2.0 网站,特别是超大规模和高并发的web2.0纯动态SNS网站上已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。
NoSQL(Not only SQL )的产生就是为了解决大规模数据集合及多种数据类型带来的挑战,尤其是大数据应用难题。目前NoSQL数据库并没有一个统一的架构,根据其所采用的数据模型可以分为4类:键值(Key-Value)存储数据库、列存储数据库、文档型数据库和图(Graph)数据库。
请围绕“NoSQL数据库技术及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
2.详细论述常见的NoSQL数据库技术及其所包含的主要内容,并说明NoSQL数据库的主要适用场景。
3.结合你具体参与管理和开发的实际项目,说明具体采用哪种NoSQL数据库技术,并说明架构设计过程及其应用效果。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、
NoSQL的主要优势:
(1)避免不必要的复杂性
(2)高吞吐量
(3)高水平扩展能力和低端硬件集群
(4)避免了昂贵的对象-关系映射
NoSQL的缺点:
(1)数据模型和查询语言没有经过数学验证
(2)不支持ACID特性
(3)功能简单
(4)没有统一的查询模型
NoSQL数据库的四大分类:
1、键值(Key-Value)存储数据库
这一类数据库主要会使用到一个哈希表,这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。Key/value模型对于IT系统来说的优势在于简单、易部署。但是如果DBA只对部分值进行查询或更新的时候,Key/value就显得效率低下了。例如:Tokyo Cabinet/Tyrant, Redis, Voldemort, Oracle BDB.
2、列存储数据库。
这部分数据库通常是用来应对分布式存储的海量数据。键仍然存在,但是它们的特点是指向了多个列。这些列是由列家族来安排的。如:Cassandra, HBase, Riak。
HBase:HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库,该技术来源于 Fay Chang 所撰写的Google论文“Bigtable:一个结构化数据的分布式存储系统”。就像Bigtable利用了Google文件系统(File System)所提供的分布式数据存储一样,HBase在Hadoop之上提供了类似于Bigtable的能力。HBase是Apache的Hadoop项目的子项目。HBase不同于一般的关系数据库,它是一个适合于非结构化数据存储的数据库。另一个不同的是HBase基于列的而不是基于行的模式。
3、文档型数据库
文档型数据库的灵感是来自于Lotus Notes办公软件的,而且它同第一种键值存储相类似。该类型的数据模型是版本化的文档,半结构化的文档以特定的格式存储,比如JSON。文档型数据库可 以看作是键值数据库的升级版,允许之间嵌套键值。而且文档型数据库比键值数据库的查询效率更高。如:CouchDB, MongoDB. 国内也有文档型数据库SequoiaDB,已经开源。
Mongo DB:Mongo DB 是目前在IT行业非常流行的一种非关系型数据库(NoSql),其灵活的数据存储方式备受当前IT从业人员的青睐。MongoDB很好的实现了面向对象的思想(OO思想),在Mongo DB中 每一条记录都是一个Document对象。Mongo DB最大的优势在于所有的数据持久操作都无需开发人员手动编写SQL语句,直接调用方法就可以轻松的实现CRUD操作。
Sequoia DB:SequoiaDB是一款分布式非关系型文档数据库,可以被用来存取海量非关系型的数据,其底层主要基于分布式,高可用,高性能与动态数据类型设计SequoiaDB可以独立作为一款高性能可扩展的NoSQL数据库使用,也可与当前主流分布式计算框架Hadoop紧密集成。
4、图形(Graph)数据库
图形结构的数据库同其他行列以及刚性结构的SQL数据库不同,它是使用灵活的图形模型,并且能够扩展到多个服务器上。NoSQL数据库没有标准的查询语言(SQL),因此进行数据库查询需要制定数据模型。许多NoSQL数据库都有REST式的数据接口或者查询API。如:Neo4J, InfoGrid, Infinite Graph.
三、论文中需要结合项目实际工作,详细论述在项目中所采用的noSQL数据库,并详细说明实施效果。
论微服务架构及其应用
近年来,随着互联网行业的迅猛发展,公司或组织业务的不断扩张,需求的快速变化以及用户量的不断增加,传统的单块(Monolithic)软件架构面临着越来越多的挑战,已逐渐无法适应互联网时代对软件的要求。在这一背景下,微服务架构模式(Microservice Architecture Pattern)逐渐流行,它强调将单一业务功能开发成微服务的形式,每个微服务运行在一个进程中;采用HTTP等通用协议和轻量级API实现微服务之间的协作与通信。这些微服务可以使用不同的开发语言以及不同数据存储技术,能够通过自动化部署工具独立发布,并保持最低限制的集中式管理。
请围绕“论微服务架构及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的、采用微服务架构的软件开发项目及在其中所担任的主要工作。
2.与单块架构相比较,微服务架构有哪些特点?请列举至少4个特点并进行说明。
3.结合你参与管理和开发的软件开发项目,描述该软件的架构,说明该架构是如何采用微服务架构模式的,并说明在采用微服务架构后,在软件开发过程中遇到的实际问题和解决方案。
一、首先用400-600字的篇幅简要叙述作者参与开发的软件系统的概要和所担任的工作。
二、微服务的特点包括:
微服务的基本思想在于考虑围绕着业务领域组件来创建应用,这些就应用可独立地进行开发、管理和加速。在分散的组件中使用微服务云架构和平台使部署、管理和服务功能交付变得更加简单。
微服务是利用组织的服务投资组合,然后基于业务领域功能分解它们,在看到服务投资组合之前,它还是一个业务领域。
微服务这一概念出现于2012年,是因软件作者Martin Fowler而流行,他承认这并没有精确地定义出这一架构形式,虽然围绕业务能力、自动化部署、终端智能以及语言和数据的分散控制有一些常见的特性。
开源工作流平台“Imixs-Workflow”发布了一款新的微服务架构,作为工作流来管理解决方案。Imixs的微服务( Imixs-Microservice)提供了一个工作流封装成微服务架构。这一服务可以独立于其背后的技术,绑定到任何业务应用中去。这允许业务应用改变业务逻辑的时,不用更改任何代码。这业务目标可以通过工作流模型控制。
Imixs的微服务是基于Imixs的工作流引擎( Imixs-Workflow Engine)的复杂功能构建的,它可以以多种不同的方法来控制业务数据。Imixs的微服务可以发送电子邮件推送消息、日志业务交换,还可以确保所有类型业务数据的安全。
Imixs的工作流模型可以给业务处理模型(Imixs-Workflow Modeller)中的每种状态单独的设计一个ACL。这许可了高度复杂的业务应用程序,并在每个流程实例周围驻起了安全层。
三、详细论述在项目中如何应用微服务架构进行开发的。
论软件质量保证及其应用
软件质量保证(Software Quality Assurance, SQA)是指为保证软件系统或软件产品充分满足用户要求的质量而进行的有计划、有组织的活动,这些活动贯穿于软件生产的整个生命周期。质量保证人员负责质量保证的计划、监督、记录、分析及报告工作,辅助软件开发人员得到高质量的最终产品。
请围绕“软件质量保证及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
详细论述软件质量保证中常见的活动有哪些?阐述每个活动的主要内容。
结合你具体参与管理和开发的实际项目,说明是如何实施软件质量保证的各项活动,说明其实施过程及应用效果。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、问题2涉及到一些知识性内容,需要的素材如下:
质量保证是指定期评估项目总体绩效,建立项目能达到相关质量标准的信心。质量保证对项目的最终结果负责,而且还要对整个项目过程承担质量责任;质量控制是指监测项目的总体结果,判断它们是否符合相关质量标准,并找出如何消除不合格绩效的方法。
软件质量保证(Software Quality Assurance, SQA)是指为保证软件系统或软件产品充分满足用户要求的质量而进行的有计划、有组织的活动,这些活动贯穿于软件生产的各个阶段即整个生命周期。SQA由各项任务构成,这些任务的参与者有两种人,分别是软件开发人员和质量保证人员。前者负责技术工作,后者负责质量保证的计划、监督、记录、分析及报告工作。软件开发人员通过采用可靠的技术、方法和措施,进行正式的技术评审,执行软件测试来保证软件产品的质量。质量保证人员则辅助软件开发人员得到高质量的最终产品。
美国卡耐基 梅隆大学软件工程研究所推荐了一组有关质量保证的计划、监督、记录、分析及报告的SQA活动,这些活动由一个独立的SQA小组执行。
(1)制订SQA计划。SQA计划在制订项目计划时制订,由相关部门审定。它规定了软件开发小组和质量保证小组需要执行的质量保证活动。有关该计划的详细内容,请阅读《系统分析师教程》20.7.2节。
(2)参与开发该软件项目的软件过程描述。软件开发小组为将要开展的工作选择软件过程,SQA小组则要评审过程说明,以保证该过程与企业政策、内部的软件标准、外界所制订的标准以及项目开发计划的其他部分相符。
(3)评审。评审各项软件工程活动,核实其是否符合已定义的软件过程。SQA小组识别、记录和跟踪所有偏离过程的偏差,核实其是否已经改正。
(4)审计。审计指定的软件工作产品,核实其是否符合已定义的软件过程中的相应部分。SQA小组对选出的产品进行评审,识别、记录和跟踪出现的偏差,核实其是否已经改正,定期向项目负责人报告工作结果。
(5)记录并处理偏差。确保软件工作及工作产品中的偏差已被记录在案,并根据预定规程进行处理。偏差可能出现在项目计划、过程描述、采用的标准或技术工作产品中。
(6)报告。记录所有不符合部分,并向上级管理部门报告。跟踪不符合的部分直到问题得到解决。
除了进行上述活动外,SQA小组还需要协调变更的控制与管理,并帮助收集和分析软件度量的信息。
三、结合具体参与的项目,从上面写到的几个方面来展开论述说明自己是如何进行质量保证工作的。最后总结效果,并指出不足,给出改进意见。
论企业集成平台的技术与应用
企业集成平台是一个支持复杂信息环境下信息系统开发、集成和协同运行的软件支撑环境。它基于各种企业经营业务的信息特征,在异构分布环境(操作系统、网络、数据库)下为应用提供一致的信息访问和交互手段,对其上运行的应用进行管理,为应用提供服务,并支持企业信息环境下各特定领域的应用系统的集成。企业集成平台的核心是企业集成架构,包括信息、过程、应用集成的架构。
请以“企业集成平台的技术与应用”为题,依次从以下三个方面进行论述:
1.概要叙述你参与管理和开发的企业集成平台相关的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
2.简要说明企业集成平台的基本功能及企业集成的关键技术,并结合项目实际情况,阐述该项目所选择的关键技术及其原因。
3.结合你具体参与管理和开发的实际项目,举例说明所采用的企业集成架构设计技术的具体实施方式及过程,并详细分析其实现效果。
一、按题目要求介绍作者参与的项目基本信息。
二、企业信息集成是解决“孤岛”问题的需要,技术发展的同时也推动了集成架构等相关的研究。企业集成平台的核心是企业集成架构,包括信息、过程、应用集成的架构。
企业集成的关键应用技术可从两个大的方面来选择技术进行论述,即:数据交换格式和分布式应用集成基础框架。
1、数据交换格式
(1)EDI
EDI(Electronic Data Interchange,电子数据交换)是一种利用计算机进行商务处理的方法,它将贸易、运输、保险、银行和海关等行业的信息,用一种国际公认的标准格式,通过计算机通信网络,供有关部门、公司与企业之间进行数据交换与处理,并完成以贸易为中心的全部业务过程。
EDI格式处理的目的是将在功效上与纸介质文件等同的电子表单用统一的(或标准的)格式进行表示,以保证各个独立开发的计算机应用间能够实现表单数据共享与集成。用于描述电子表单格式的标准称为EDI格式标准或EDI标准,目前广泛使用的EDI格式标准主要有两个UN/EDIFACT和ANSIX12,它们分别由联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)和美国国家标准化协会(ANSI)制定。
(2)XML
XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言),它是国际组织W3C制定的一个面向各类信息的数据存储工具和可配置载体的开放式标准。提出XML的目的是为了更好地适应Web应用的需求,解决HTML在表达能力、可扩展性和交互性等方面的缺陷。XML是通过对SGML标准进行简化而形成的元标记语言,具有语法清晰简单和结构无歧义等优点。它利用一套定义标记的规则将文件的内容和外观进行分离,实现了XML文档的可延伸性及自我描述特性,从而使各种业务信息可以在全球信息网或企业间的应用系统中传递、处理及储存。这里需要指出的是,虽然XML称为可扩展标记语言,但它本身并不是一种标记语言,而是一种创建、设计和使用标记语言的根规则集,是一种创建标记语言(如HTML)的元语言。
(3)STEP
STEP标准(Standard for the Exchange of Product Model Data)是一个描述如何表达和交换数字化产品信息的ISO标准(ISO 10303),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性模型和机制,并将其用来描述整个生命周期内的产品数据。
2、分布式应用集成基础框架
(1)CORBA
CORBA的全称是公共对象请求代理体系结构(Common Object Request Broker Architecture),它是对象管理组织(OMG)为解决分布式处理环境中硬件和软件系统的互连而提出的一种标准的面向对象应用程序体系规范。
(2)COM +
COM +是Microsoft公司基于Windows平台的一个分布式企业应用模型,它与Windows操作系统紧密结合,是沿着DDE-OLE-OLE2-COM-DOOM-COM+的路线发展而来。目前COM、DCOM和COM +应用比较广泛。
(3)Web Service
Web Service(Web服务)是指服务提供者将应用作为服务部署在Web上,通过使用Web服务描述语言(WSDL)来描述特定Web服务提供的功能。服务请求者在需要一种Web服务时,可以通过Internet,在Web服务的注册机构中查找分布在Web站点上的Web服务,并自动实现与服务的绑定,完成数据交换,在这个过程中无需人工干预。由于Web服务的系统架构和实现技术基本上基于已有的技术,因此,Web服务可以看成是现有应用面向Internet的一个延伸。
三、第3个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。同时文章收尾要对效果进行评价。
论网络安全体系设计
随着社会信息化的普及,计算机网络已经在各行各业得到了广泛的应用。目前,绝大多数业务处理几乎完全依赖计算机和网络执行,各种重要数据如政府文件、工资档案、财务账目和人事档案等均依赖计算机和网络进行存储与传输。另一方面,针对计算机和网络的攻击活动日益猖獗,网络安全已经成为当前社会的主要安全问题之一。
在上述背景下,国家标准《信息处理系统工程开放系统互联基本参考模型——第二部分:安全体系结构》(GB/T 9387.2-1995)定义了基于OSI参考模型7层协议之上的信息安全体系,其核心内容是:为了保证异构计算机进程与进程之间远距离交换信息的安全,定义了认证服务、访问控制服务、数据机密性服务、数据完整性服务和抗抵赖性服务等5大类安全服务,以及提供这些服务的8类安全机制及相应的OSI安全管理,并根据具体系统适当配置于OSI模型的7层协议之中。
问题内容:
请以“网络安全体系设计”为题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中承担的主要工作,并详细阐述该软件系统在网络安全方面的要求。
2.请对GB/T 9387.2-1995中定义的5大类安全服务进行描述,阐述每类安全服务的定义和主要实现手段。
3.请结合项目实际,具体阐述你在项目中实现了上述5大类安全服务中的哪些服务,具体运用了哪些实现手段。
本文第一部分应花400-600字的篇幅进行项目简介,涉及项目背景、规模、人员、作者的角色,开发的系统有什么样的一些功能,大体的设计。
完成本论文,需要了解标准中定义的五类安全服务。
五类安全服务:
1、鉴别服务:鉴别参与通信的对等实体和数据源的合法性。对等实体鉴别和数据源鉴别:由第N层实体提供,可向第N+1层实体证实。安全服务由第N层实体提供,可向第N+1层实体证实数据源。
2、访问控制服务:能够阻止未经授权而利用通过OSI模型的可访问资源。
3、数据保密性服务对数据提供保护,防止数据未经授权而被泄漏,防止在系统之间交换数据时被截取。它还内含四项服务:连接保密性、无连接保密性、选择字段保密性、通信业务流保密性。
4、数据完整性服务:防止系统之间交换数据,非法修改数据或丢失数据。数据完整性可分四类:实体完整性、域完整性、参照完整性、用户定义的完整性。
5、禁止否认服务:阻止通信双方否认发送和接收数据的行为。
论分布式存储系统架构设计
分布式存储系统(Distributed Storage System)通常将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据,存储服务器成为系统性能的瓶颈,也是可靠性和安全性的焦点,不能满足大规模存储应用的需要。分布式存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。
请围绕“分布式存储系统架构设计”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1、概要叙述你参与分析和开发的分布式存储系统项目以及你所承担的主要工作。
2、简要说明在分布式存储系统架构设计中所使用的分布式存储技术及其实现机制,详细叙述你在具体项目中选用了哪种分布式存储技术,说明其原因和实施效果。
3、冗余是提高分布式存储系统可靠性的主要方法,通常在分布式存储系统设计中可采用哪些冗余技术来提升系统的可靠性?你在具体项目中选用了哪种冗余技术?说明其原因和实施效果。
一、简要描述所参与分析和开发的分布式存储系统项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、说明在分布式存储系统架构设计中所使用的四种主要分布式存储技术,并根据考生所参与的实际项目,详细叙述所选用的一种分布式存储技术,并说明选择该技术的原因和实施效果。
在分布式存储系统架构设计中所使用的分布式存储技术主要包括四类:
1、集群存储技术。集群存储系统是指架构在一个可扩充服务器集群中的文件系统,用户不需要考虑文件是存储在集群中什么位置,仅仅需要使用统一的界面就可以访问文件资源。当负载增加时,只需在服务器集群中增加新的服务器就可以提高文件系统的性能。集群存储系统能够保留传统的文件存储系统的语义,增加了集群存储系统必须的机制,可以向用户提供高可靠性、高性能、可扩充的文件存储服务。
2、分布式文件系统。分布式文件系统是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上,而是通过计算机网络与节点相连。分布式文件系统的设计基于客户机/服务器模式。一个典型的网络可能包括多个供多用户访问的服务器。另外,对等特性允许一些系统扮演客户机和服务器的双重角色。分布式文件系统以透明方式链接文件服务器和共享文件夹,然后将其映射到单个层次结构,以便可以从一个位置对其进行访问,而实际上数据却分布在不同的位置。用户不必再转至网络上的多个位置以查找所需的信息。
3、网络存储技术。网络存储系统就是将“存储”和“网络”结合起来,通过网络连接各存储设备,实现存储设备之间、存储设备和服务器之间的数据在网络上的高性能传输。为了充分利用资源,减少投资,存储作为构成计算机系统的主要架构之一,就不再仅仅担负附加设备的角色,逐步成为独立的系统。利用网络将此独立的系统和传统的用户设备连接,使其以高速、稳定的数据存储单元存在。用户可以方便地使用浏览器等客户端进行访问和管理。
4、P2P网络存储技术。P2P网络存储技术的应用使得内容不是存在几个主要的服务器上,而是存在所有用户的个人电脑上。这就为网络存储提供了可能性,可以将网络中的剩余存储空间利用起来,实现网络存储。人们对存储容量的需求是无止境的,提高存储能力的方法有更换能力更强的存储器,另外就是把多个存储器用某种方式连接在一起,实现网络并行存储。相对于现有的网络存储系统而言,应用P2P技术将会有更大的优势。P2P技术的主体就是网络中Peer,也就是各个客户机,数量是很大的,这些客户机的空闲存储空间是很多的,把这些空间利用起来实现网络存储。
三、冗余是提高分布式存储系统可靠性的主要方法,冗余的存储结构可以保证部分服务器失效时,数据服务仍可正常访问。常用的冗余技术包括:数据备份,数据分割,门限方案,纠错编码和纠删编码等。考生根据所参与的实际项目指出采用了何种冗余技术,并说明其原因和实施效果。
论基于架构的软件设计方法及应用
基于架构的软件设计(Architecture-Based Software Design, ABSD)方法以构成软件架构的商业、质量和功能需求等要素来驱动整个软件开发过程。ABSD是一个自顶向下,递归细化的软件开发方法,它以软件系统功能的分解为基础,通过选择架构风格实现质量和商业需求,并强调在架构设计过程中使用软件架构模板。采用ABSD方法,设计活动可以从项目总体功能框架明确后就开始,因此该方法特别适用于开发一些不能预先决定所有需求的软件系统,如软件产品线系统或长生命周期系统等,也可为需求不能在短时间内明确的软件项目提供指导。
请围绕“基于架构的软件开发方法及应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1. 概要叙述你参与开发的、采用ABSD方法的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。
2. 结合项目实际,详细说明采用ABSD方法进行软件开发时,需要经历哪些开发阶段?每个阶段包括哪些主要活动?
3. 阐述你在软件开发的过程中都遇到了哪些实际问题及解决方法。
一、论文中要具体介绍项目的背景与总体需求、系统所采用的技术路线以及你所承担的实际工作。
二、采用ABSD方法进行软件开发时,需要经历架构需求、架构设计、架构文档化、架构复审、架构实现和架构演化六个阶段。
1. 架构需求阶段需要明确用户对目标软件系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。其主要活动包括需求获取、标识构件和架构评审。
(1)需求获取活动需要定义开发人员必须实现的软件功能,使得用户能够完成他们的任务,从而满足功能需求。与此同时,还要获得软件质量属性,满足一些非功能性需求。
(2)标识构件活动首先需要获得系统的基本结构,然后对基本结构进行分组,最后将基本结构进行打包成构件。
(3)架构需求评审活动组织一个由系统涉众(用户、系统分析师、架构师、设计实现人员等)组成的小组,对架构需求及相关构件进行审查。审查的主要内容包括所获取的需求是否真实反映了用户需求,构件合并是否合理等。
2. 架构设计阶段是一个迭代过程,利用架构需求生成并调整架构决策。主要活动包括提出架构模型、将已标识的构件映射到架构中、分析构件之间的相互作用、产生系统架构和架构设计评审。
3. 架构文档化的主要活动是对架构设计进行分析与整理,生成架构规格说明书和测试架构需求的质量设计说明书。
4. 在一个主版本的软件架构分析之后,需要安排一次由外部人员(客户代表和领域专家)参加的架构复审。架构复审需要评价架构是否能够满足需求,质量属性需求是否在架构中得以体现、层次是否清晰、构件划分是否合理等。从而标识潜在的风险,及早发现架构设计中的缺陷和错误。
5. 架构实现主要是对架构进行实现的过程,主要活动包括架构分析与设计、构件实现、构件组装和系统测试。
6. 架构演化阶段主要解决用户在系统开发过程中发生的需求变更问题。主要活动包括架构演化计划、构件变动、更新构件的相互作用、构件的组装与测试和技术评审。
三、在软件开发的过程中可能遇到的问题包括:在架构需求获取过程中如何对捕获的架构需求进行筛选和优先级排序;在架构复审过程中如何解决评审人员的意见不一致问题;在架构实现过程中如何根据项目组实际情况选择开发语言与开发平台;在架构演化过程中如何筛选并处理用户的需求变更,等等。
论软件需求获取技术及应用
软件需求是指用户对新系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。软件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。需求获取是否科学、准备充分,对获取的结果影响很大,这是因为大部分用户无法完整地描述需求,而且也不可能看到系统的全貌。因此,掌握各种不同的需求获取技术,并且熟练地在实践中运用它,并与用户有效合作,是十分重要的。
请围绕“需求获取技术及应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1、简要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。
2、详细说明目前有哪些比较常用的需求获取技术?说明每种需求获取技术的基本方法。
3、详细论述在你参与分析和开发的软件项目中所采取的需求获取技术以及选取这些技术的原因,并说明需求获取的具体实施步骤。
写作要点
一、常用的需求获取技术:抽样、用户调查、现场观摩、用户访谈、联合需求计划(联合讨论会)等。有关这些技术的详细介绍,请阅读《系统架构设计师考试全程指导》(清华大学出版社,张友生主编)8.6.2节。
二、结合项目实际工作,举例说明你在获取需求时分别采用了哪些需求获取技术;详细说明你选择这些技术的原因及具体实施步骤。
论软件可靠性设计与应用
目前在企业中,以软件为核心的产品得到了广泛的应用。随着系统中软件部分比例的不断增加,使得系统对软件的依赖性越来越强,对软件的可靠性要求也越来越高。软件可靠性与其它质量属性一样,是衡量软件架构的重要指标。
软件工程中已有很多比较成熟的设计技术,如结构化设计、模块化设计、自顶向下设计等,这些技术为保障软件的整体质量发挥了重要作用。在此基础上,为了进一步提高软件的可靠性,通常会采用一些特殊的设计技术,即软件可靠性设计技术。
在软件可靠性工程体系中,包含有可靠性模型与预测、可靠性设计和可靠性测试方法等。实践证明,保障软件可靠性最有效、最经济、最重要的手段是在软件设计阶段采取措施进行可靠性控制。
请围绕“软件可靠性设计与应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与实施的软件开发项目以及你所承担的主要工作。
2.简要叙述影响软件可靠性的因素有哪些。
3.阐述常用的软件可靠性设计技术以及你如何应用到实际项目中,效果如何。
一、论文中要具体介绍项目的总体需求(特别是可靠性需求)、采用的技术等内容和承担的实际工作。
二、影响软件可靠性的主要因素有:运行环境(软件可靠性的定义是相对于运行环境的);软件规模;软件内部结构(内部结构越复杂,包含的缺陷数就可能越多);软件的开发方法和开发环境;软件的可靠性投入等。
三、可靠性设计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功能和性能需求的同时,全面满足软件的可靠性要求。软件可靠性设计技术就是以提高和保障软件的可靠性为目的,在软件设计阶段运用的一种特殊的设计技术。
主要的软件可靠性设计技术包括:
(1)容错设计技术。对于软件失效后果特别严重的场合,例如宇航器控制系统、空中交通控制和核反应堆控制系统等,可采用容错设计方法。常用的软件容错技术主要有恢复块设计、N版本程序设计和冗余设计。恢复块设计就是选择一组操作作为容错设计单元,从而把普通的程序块变为恢复块。一个恢复块中包含有若干功能相同、设计差异的程序块,每一时刻有一个程序块处于运行状态,一旦某程序块出现故障,则用备份程序块予以替换。N版本程序设计的核心是通过设计出多个模块或不同版本,对于相同初始条件和相同输入的操作结果进行多数表决(防止因其中某一软件模块/版本的故障而提供了错误的服务,以实现软件容错)。冗余设计的思路来源于硬件系统,但有所不同。软件冗余设计技术是采用多种不同路径、不同算法或不同实现方法的模块或系统作为备份,在出现故障时进行替换,维持系统的正常运行。
(2)检测技术。在无须在线容错或不能采用冗余设计技术的部分,但又有较高的可靠性要求时,一般采用检测性设计,在软件出现故障后能及时发现并报警。但其明显的缺点是不能自动解决故障,如果没有人工干预,最终将导致系统不能正常运行。
(3)降低复杂度设计。软件的复杂性与软件可靠性有密切关系。软件复杂性是产生软件缺陷的重要根源。降低复杂度设计的思想就是在保证实现软件功能基础上,简化软件结抅。
论软件可靠性评价
软件可靠性评价是指选用和建立合适的可靠性数学模型,运用统计技术和其他手段,对软件可靠性测试和系统运行期间的软件失效数据(也可能包含软件生命周期内其他可靠性数据)进行处理,并评估和预测软件可靠性的过程。
软件可靠性评价是软件可靠性活动的重要组成部分,既可在软件开发过程实施,也可针对最终软件系统实施。软件可靠性评价的难点在于软件可靠性模型的选择和软件可靠性数据的收集与处理。
请围绕“软件可靠性评价”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1. 简要概述你参与实施的软件开发项目以及你承担的主要工作。
2. 说明你在项目实施过程中所选择的软件可靠性模型,并论述在软件可靠性模型选择时应该考虑的主要因素。
3. 收集软件可靠性数据时经常遇到的问题有哪些?简述你收集软件可靠性数据时所遇到的具体问题及解决的方法。
一、说明软件开发项目的基本情况以及自己承担的主要工作。
二、当前的软件可靠性模型众多,但并没有一个最好的或者可以适用所用软件系统的软件可靠性模型,因此对于不同的软件系统,出于不同的可靠性分析目的,需要选择合适的软件可靠性模型。
常见的10类软件可靠性模型有种子法模型、失效率类模型、曲线拟合类模型、可靠性增长模型、程序结构分析模型、输入域分类模型、执行路径分析方法模型、非齐次泊松过程模型、马尔可夫过程模型和贝叶斯分析模型。
软件可靠性模型的选择主要需要考虑以下4个方面:
1. 模型假设的适用性:模型假设是可靠性模型的基础,模型假设需要符合软件系统的现有状况,在软件系统中与假设冲突的因素达到几乎不存在的程度。往往一个模型的假设有很多,需要在选择模型时对每一条假设进行分析,评估现有软件系统中不符合假设的因素对可靠性评价有多大影响,以确定模型是否符合软件系统的可靠性评价工作。
2. 模型预测的能力与质量:预测的能力和质量是指模型根据现在和历史的可靠性数据,预测将来的可靠性和失效概率的能力,以及预测结果的准确程度。因此,应尽可能选择比较成熟的、应用较广的模型。
3. 模型输出值能否满足可靠性评价需求:根据可靠性测试目的来确定哪些模型的输出值满足可靠性评价需求。重要的可靠性定量指标包括:当前可靠度、平均无失效时间、故障密度、期望达到规定可靠性目标的日期、达到规定可靠性目标的成本要求等。
4. 模型使用的简便性:模型使用的数据在软件系统中易于收集;模型应该简单易懂;模型应该便于使用,最好有工具支持。
三、软件可靠性数据的收集是一项艰巨而又繁琐的工作,受到许多潜在因素的影响和制约。常见的问题有:
(1)可靠性数据规范不一致,对软件进行度量的定义混乱;
(2)数据收集过程存在于整个软件生命周期,但由于成本等因素,其连续性往往不能保证;
(3)缺乏有效的技术和工具支持,难以进行自动分析;
(4)数据完整性不能保证,收集到的数据大多数是不完全的;
(5)数据质量和准确性不能保证;
(6)缺乏可靠性数据的交流与共享。
考生应叙述在项目中遇到了上述中的哪些问题。
可供采用的解决方法主要有:
(1)尽早确定可靠性模型,明确需要搜集的可靠性数据,确定涉及的术语、记录方法等;
(2)制定可实施的可靠性数据搜集计划,并指定专人负责。保证数据的收集和验证与软件开发过程同步进行;
(3)重视软件测试特别是可靠性测试产生的测试结果的整理和分析;
(4)尽可能地利用工具进行收集工作,例如利用数据库进行存储和分析等。
围绕“论企业集成架构设计及应用”为题
1.概要叙述你参与的软件开发项目的及承担的主要工作
2.详细说明三类企业集成架构设计技术分列要解决的问题及其含义,并阐述每种技术具体包含了哪些集成架构。
3.根据你所参与的项目,说明用了哪些企业集成架构设计技术,实施效果如何。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、企业信息集成是解决“孤岛”问题的需要,技术发展的同时也推动了集成架构等相关的研究。构建企业集成平台的首要目的是实现数据集成,即为平台上运行的各种应用、系统或服务,提供具有完整性、一致性和安全性的数据访问、信息查询及决策支持服务。
1、数据集成包括以下3种模式:数据联邦、数据复制和基于接口的数据集成。
数据联邦
数据联邦是指不同的应用共同访问一个全局虚拟数据库,通过全局虚拟数据库管理系统为不同的应用提供全局信息服务,实现不同的应用和数据源之间的信息共享和数据交换,其具体实现由客户端应用、全局信息服务和若干个局部数据源三部分组成。
数据复制模式
在数据复制模式中,通过底层应用数据源之间的一致性复制来实现(访问不同数据库的)不同应用之间的信息共享和互操作,其实现的关键是必须能够提供在两个或多个数据库系统之间实现数据转换和传输的基础结构(以屏蔽不同数据库间数据模型的差异)
基于接口的数据集成模式
在基于接口的数据集成模式中,不同的应用系统之间利用适配器(或接口代理)提供的应用编程接口来实现相互调用。应用适配器或接口代理通过其开放或私有接口将业务信息从其所封装的具体应用系统中提取出来,进而实现不同的应用系统之间业务数的共享与互交换,接口调用的方式可以采用同步调用方法,也可以采用基于消息中间件的异步方法来实现。
2、应用集成
应用集成是指两个或多个应用系统根据业务逻辑的需要而进行的功能之间的相调用和互操作,应用集成模式包括集成适配器,集成信使、集成面板和集成代理4种。
适配器集成模式
采用在需要交互的系统之间加入适配器的解决方案来实现企业原有应用系统与新实施系统之间的互操作。在应用系统提供的API的基础上(在应用系统没有提供API的情况下,可以在其数据库表结构一致的条件下,直接完成对数据库的写入和读出),通过适配器完成不同系统间数据格式及访问方式的转换与映射,进而实现不同的系统之间业务功能及业务数据的集成。
信使集成模式
随着企业中业务应用系统个数的增多,应用系统间的接口问题变得越来越复杂。基于信使的集成结构中,系统之间的通信和数据交换通过信使(消息代理)来实现,每个应用只需要建立与集成信使之间的接口连接,就可实现与所有通过集成信使相联的应用系统间的交互,这种结构大大减少了接口连接数量,同时由于采用了信使(消息代理)作为信息交流的中介,可以将应用之间的交互对通信服务能力的依赖程度降到最低;另外,当某一系统发生改变时、只需要改变信使中相应的部分,从而降低系统维护工作量和系统升级的难度。
面板集成模式
面板集成模式和面向对象的软件设计方法中的面板模式很相似,它是从应用交互实现的层面来描述客户端应用和服务器端应用集成的一种方法。集成面板可以为一对多、多对一、多对多等多种应用提供集或接口,在种模式中包含有一个成多个客户端应用、一个集成面数,一个成多个眼务器应用,集成面板通过对服务器端应用功能的抽象和简化,为客户端应用访间与调用服务器端应用来种简化的公共接口,集成面板在得到客户应用服务请求后,将客户的眼务转换成服务器端应用能理解的形式,并将该请求提交给服务器端应用。
代理集成模式
面板集成模式实现了服务器应用交互逻辑的分离,在代理执政模式中,由于不存在很明显的客户端应用和服务器端应用的划分,它仅需要将待集成的应用间的交互逻辑从应用中分离出来,并对应文件的交互逻辑进行封装,进而是由集成代理来引导多个应用之间的交互。
3、企业集成
企业应用软件系统从功能逻辑上可以分为表示、业务逻辑和数据三个层次,其中表示层负责完成系统与用户交互的接口定义,业务逻辑层主要是根据具体业务规则完成相应业务的数据处理,数据层负责存储由业务逻辑层处理或产生的业务数据,它是系统相对稳定的部分。
从企业集成运行的实现策略上看,EAI主要有如下三种实现模式:
前端集成模式
所谓前端集成模式,是指EAI侧重于业务应用系统表示层的集成,它主要通过单一的用户入口,实现跨多个应用事物的运作,这种方式适用于用户启动的业务过程中,会产生多种多个跨应用的事物,而且这些事物都需要实时响应的情况(主要指B2C的环境)。另外,采用前端集成模式,还可以实现对已经运行的核心业务系统增加功能或特性的目的。
后端模式
后端集成模式主要侧重于应用系统数据层面的集成,它通过专门的数据维护及转换工具。实现不同业务义勇或数据源之间的信息交换,维护企业整体业务数据完整性和一致性,后端模式就像是一个方便多个应用系统之间数据自动交互的数据管道。
混合集成模式
混合集成模式是前端集成模式和后端集成模式的组合,客户通过基于Web浏览器的客户端(瘦客户)实现对业务应用或EAI服务器的访问,服务请求可以由前端应用系统执行,也可以通过EAI服务器将服务请求路由到后端,由后端的业务应用来执行。这种模式几乎具有前端集成模式和后端级模式的所有特征,主要应用于需要响应大量服务请求,又需要维护多个数据源的完整性和一致性的情况。
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。同时文章收尾要对效果进行评价。
论负载均衡技术在Web系统中的应用
负载均衡技术是提升Web系统性能的重要方法。利用负载均衡技术,可将负载(工作任务)进行平衡、分摊到多个操作单元上执行,从而协同完成工作任务,达到提升Web系统性能的目的 。
请围绕“负载均衡技术在Web系统中的应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目,以及你在其中所承担的主要工作。
2.详细阐述常见的三种负载均衡算法,说明算法的基本原理。
3.详细说明你所参与的软件开发项目中,如何基于负载均衡算法实现Web应用系统的负载均衡。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、现有的负载均衡算法主要分为静态和动态两类。静态负载均衡算法以固定的概率分配任务,不考虑服务器的状态信息,如轮转算法、随机法等:动态负载均衡算法以服务器的实时负载状态信息来决定任务的分配,如最小连接法等。
(1)轮询法。
轮询法就是将用户的请求轮流分配给服务器,就像是挨个数数,轮流分配。这种算法比较简单,具有绝对均衡的优点,但是也正是因为绝对均衡,它必须付出很大的代价,例如它无法保证分配任务的合理性,无法根据服务器承受能力来分配任务。
(2)随机法 。
随机法是随机选择一台服务器来分配任务 。它保证了请求的分散性达到了均衡的目的。同时它是没有状态的,不需要维持上次的选择状态和均衡因子。但是随着任务量的增大,它的效果趋向轮询后也会具有轮询法的部分缺点 。
(3)最小连接法。
最小连接法将任务分配给此时具有最小连接数的节点,因此它是动态负载均衡算法。一个结点收到一个任务后连接数就会加1,当结点发生故障时就将结点权值设置0,不再给结点分配任务 。最小连接法适用于各个结点处理的性能相似的情形。任务分发单元会将任务平滑分配给服务器。但当服务器性能差距较大时,就无法达到预期的效果。因为此时连接数并不能准确表明处理能力,连接数小而自身性能很差的服务器可能不及连接数大而自身性能极好的服务器。所以在这个时候就会导致任务无法准确地分配到剩余处理能力强的机器上。
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,详细论述在项目中是如何基于负载均衡算法实现Web系统负载均衡的 。
论软件开发过程RUP及其应用
RUP(Rational Unified Process)是IBM公司一款软件开发过程产品,它提出了一整套以UML为基础的开发准则,用以指导软件开发人员以UML为基础进行软件开发。RUP汲取了各种面向对象分析与设计方法的精华,提供了一个普遍的软件过程框架, 可以适应不同的软件系统、应用领域、组织类型和项目规模。
请围绕“论软件开发过程RUP及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
2.详细论述软件开发过程产品RUP所包含的4个阶段以及RUP的基本特征。
3.结合你所参与管理和开发的软件项目,详细阐述RUP在该项目中的具体实施内容,包括核心工作流的选择、制品的确定、各个阶段之间的演进及迭代计划以及工作流内部结构的规划等。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、本文内容的组织可以将问题2与问题3结合起来论述。先说明RUP的四个阶段及RUP的特征,然后再论述每个阶段,作者开展了哪些工作。
RUP中的软件过程在时间上被分解为四个顺序的阶段,分别是初始阶段、细化阶段、构建阶段和交付阶段。每个阶段结束时都要安排一次技术评审,以确定这个阶段的目标是否已经满足。如果评审结果令人满意,就可以允许项目进入下一个阶段。
四个阶段的核心任务分别为:
(1)初始阶段
· 明确地说明项目规模。这涉及了解环境及最重要的需求和约束,以便于可以得出最终产品的验收标准。
· 计划和准备商业理由。评估风险管理、人员配备、项目计划和成本/进度/收益率折中的备选方案。
· 综合考虑备选构架,评估设计和自制/外购/复用方面的折中,从而估算出成本、进度和资源。此处的目标在于通过对一些概念的证实来证明可行性。该证明可采用可模拟需求的模型形式或用于探索被认为高风险区域的初始原型。初始阶段的原型设计工作应该限制在确信解决方案可行就可以了。该解决方案在细化和构建阶段实现。
· 准备项目的环境,评估项目和组织,选择工具,决定流程中要改进的部分。
(2)细化阶段
· 快速确定构架,确认构架并为构架建立基线。
· 根据此阶段获得的新信息改进前景,对推动构架和计划决策的最关键用例建立可靠的了解。
·为构建阶段创建详细的迭代计划并为其建立基线。
· 改进开发案例,定位开发环境,包括流程和支持构建团队所需的工具和自动化支持。
· 改进构架并选择构件。评估潜在构件,充分了解自制/外购/复用决策,以便有把握地确定构建阶段的成本和进度。集成了所选构架构件,并按主要场景进行了评估。通过这些活动得到的经验有可能导致重新设计构架、考虑替代设计或重新考虑需求。
(3)构建阶段
· 资源管理、控制和流程优化。
·完成构件开发并根据已定义的评估标准进行测试。
· 根据前景的验收标准对产品发布版进行评估。
(4)产品化阶段(提交阶段)
· 执行部署计划。
·对最终用户支持材料定稿。
·在开发现场测试可交付产品。
·制作产品发布版。
·获得用户反馈。
·基于反馈调整产品。
·使最终用户可以使用产品。
RUP最核心的3个特征是:用例驱动、以架构为中心的、迭代和增量。
制品(Artifact)——what的问题:制品是活动生成、创建或修改的一段信息。也可译为产品、工件等,和制品的意思差不多。
工作流(Workflow)——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。
论软件体系结构的演化
软件体系结构的演化是在构件开发过程中或软件开发完毕投入运行后,由于用户需求发生变化,就必须相应地修改原有软件体系结构,以满足新的变化了的软件需求的过程。体系结构的演化是一个复杂的、难以管理的问题。
请围绕“论软件体系结构的演化”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1. 概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。
2. 软件体系结构的演化是使用系统演化步骤去修改系统,以满足新的需求。简要论述系统演化的6个步骤。
3. 具体阐述你参与管理和开发的项目是如何基于系统演化的6个步骤完成软件体系结构演化的。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、首先需要弄清楚的是此处的“软件体系结构演化”实际上指的是ABSD方法中的最后一个阶段。体系结构演化是使用系统演化步骤去修改应用,以满足新的需求。主要包括以下六个步骤。
1、需求变动归类
首先必须对用户需求的变化进行归类,使变化的需求与已有构件对应。对找不到对应构件的变动,也要做好标记,在后续工作中,将创建新的构件,以对应这部分变化的需求。
2、制订体系结构演化计划
在改变原有结构之前,开发组织必须制订一个周密的体系结构演化计划,作为后续演化开发工作的指南。
3、修改、增加或删除构件
在演化计划的基础上,开发人员可根据在第1步得到的需求变动的归类情况,决定是否修改或删除存在的构件、增加新构件。最后,对修改和增加的构件进行功能性测试。
4、更新构件的相互作用
随着构件的增加、删除和修改,构件之间的控制流必须得到更新。
5、构件组装与测试
通过组装支持工具把这些构件的实现体组装起来,完成整个软件系统的连接与合成,形成新的体系结构。然后对组装后的系统整体功能和性能进行测试。
6、技术评审
对以上步骤进行确认,进行技术评审。评审组装后的体系结构是否反映需求变动,符合用户需求。如果不符合,则需要在第2到第6步之间进行迭代。
三、论文中需要结合项目实际工作,阐述6个步骤的具体应用,此时可以重点讲述其中的2-3个方面,不必面面俱到的论述,最后说明实施效果。
论面向服务架构设计及其应用
面向服务架构(Service-Oriented Architecture, SOA) 是一种应用框架,将日常的业务应用划分为单独的业务功能服务和流程,通过采用良好定义的接口和标准协议将这些服务关联起来。通过实施甚于SOA的系统架构,用户可以构建、部署和整合服务,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,帮助企业加快发展速度,降低企业开发成本,改善企业业务流程的组织和资产重用。
请围绕“论面向服务架构设计及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1. 概要叙述你参与分析和开发的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2. 说明面向服务架构的主要技术和标准,详细阐述每种技术和标准的具体内容。
3. 详细说明你所参与的软件系统开发项目中,构建SOA架构时遇到了哪些问题,具体实施效果如何。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、面向服务架构的主要技术有Web服务、ESB。涉及到的标准有:
1、UDDI协议
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(1)彼此发现,(2)定义他们怎样在Internet上互相作用,并在一个全球的注册体系架构中共享信息。UDDI是这样一种基础的系统构筑模块,他使商业实体能够快速、方便地使用他们自身的企业应用软件来发现合适的商业对等实体,并与其实施电子化的商业贸易。
UDDI同时也是Web服务集成的一个体系框架。它包含了服务描述与发现的标准规范。UDDI规范利用了W3C和Internet工程任务组织(IETF)的很多标准作为其实现基础,比如扩展标注语言(XML)、HTTP和域名服务(DNS)等协议。另外,在跨平台的设计特性中,UDDI主要采用了已经被提议给W3C的SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议)规范的早期版本。
2、WSDL规范
WSDL是Web Services Description Language(Web服务描述语言)的缩写,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。它是Web服务的接口定义语言,由Ariba、Intel、IBM、MS等共同提出,通过WSDL,可描述Web服务的三个基本属性:
1、服务做些什么——服务所提供的操作(方法);
2、如何访问服务——和服务交互的数据格式以及必要协议;
3、服务位于何处——协议相关的地址,如URL。
WSDL文档以端口集合的形式来描述Web服务,WSDL服务描述包含对一组操作和消息的一个抽象定义,绑定到这些操作和消息的一个具体协议,和这个绑定的一个网络端点规范。
3、SOAP协议
SOAP(Simple Object Access Protocol)简单对象访问协议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。它包括四个部分:SOAP封装(Envelop),封装定义了一个描述消息中的内容是什么,是谁发送的,谁应当接受并处理它,以及如何处理它们的框架;SOAP编码规则(Encoding Rules),用于表示应用程序需要使用的数据类型的实例;SOAP RPC表示(RPC Representation),表示远程过程调用和应答的协定;SOAP绑定(Binding),使用底层协议交换信息。
三、论文中需要结合项目实际工作,论述构建SOA架构时遇到的问题以及如何解决的,效果如何。注意本主题才是文章的重心所在。
论软件系统架构评估
对于软件系统,尤其是大规模的复杂软件系统来说,软件的系统架构对于确保最终系统的质量具有十分重要的意义,不恰当的系统架构将给项目开发带来高昂的代价和难以避免的灾难。对一个系统架构进行评估,是为了:分析现有架构存在的潜在风险,检验设计中提出的质量需求,在系统被构建之前分析现有系统架构对于系统质量的影响,提出系统架构的改进方案。架构评估是软件开发过程中的重要环节。
请围绕“论软件系统架构评估”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你所参与架构评估的软件系统,以及在评估过程中所担任的主要工作。
2.分析软件系统架构评估中所普遍关注的质量属性有哪些?详细阐述每种质量属性的具体含义。
3.详细说明你所参与的软件系统架构评估中,采用了哪种评估方法,具体实施过程和效果如何。
本题内容按模拟题中的“论基于场景的软件体系结构评估方法”组织内容即可,因为目前常用的架构评估方法,均为基于场景的评估方法。
一、首先用400-600字的篇幅简要叙述作者参与开发的软件系统的概要和所担任的工作。
二、架构所关注的质量属性主要包括:性能、可用性、可修改性、安全性。
1、性能
性能(performance)是指系统的响应能力,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。
2、可用性
可用性(availability)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。
3、安全性
安全性(security)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。安全性又可划分为机密性、完整性、不可否认性及可控性等特性。
4、可修改性
可修改性(modifiability)是指能够快速地以较高的性能价格比对系统进行变更的能力。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可修改性。
三、架构评估方法主要从SAAM与ATAM中选择。
1、SAAM评估方法
SAAM的分析和评估目的、评估参与者、评估活动或过程以及评估结果说明如下。
(1)评估目的
SAAM (Scenario-based Architecture Analysis Method)目的是验证基本的体系结构假设和原则,评估体系结构固有的风险。SAAM 指导对体系结构的检查,使其主要关注潜在的问题点,如需求冲突。SAAM不仅能够评估体系结构对于特定系统需求的使用能力,也能被用来比较不同的体系结构。
(2)评估参与者
风险承担者、记录人员、软件体系结构设计师。
(3)评估活动或过程
SAAM分析评估体系结构的过程包括六个步骤,即形成场景、描述体系结构、场景的分类和优先级确定、间接场景的单个评估、场景相互作用的评估、总体评估。
(4)评估结果
SAAM评估的主要有形输出包括:
1)把代表了未来可能做的更改的场景与构架对应起来,显现出构架中未来可能会表现出较高复杂性的地方,并对每个这样的更改的预期工作量做出评估。
2)理解系统的功能,对多个构架所支持的功能和数量进行比较。
如果所评估的是一个框架,SAAM评估将指明框架中未能满足其修改性需求的地方,有时还会指出一种效果更好的设计。SAAM评估也能对两个或者三个备选构架进行比较,明确其中那一个能够较好地满足质量属性需求,而且做的更改较少、不会在未来导致太多的复杂的问题。
2、ATAM评估方法
ATAM的分析和评估目的、评估参与者、评估活动或过程以及评估结果说明如下。
(1)评估目的
ATAM(Architecture Tradeoff Analysis Method ),即构架权衡分析方法的评估目的是依据系统质量属性和商业需求评估设计决策的结果。ATAM希望揭示出构架满足特定质量目标的情况,使我们更清楚地认识到质量目标之间的联系,即如何权衡多个质量目标。
(2)评估参与者
1)评估小组。该小组是所评估构架项目外部的小组,通常由3~5人组成。该小组的每个成员都要扮演大量的特定角色。他们可能是开发组织内部的,也可能是外部的。
2)项目决策者,对开发项目具有发言权,并有权要求进行某些改变,他们包括项目管理人员,重要的客户代表,构架设计师等。
3)构架涉众(stakeholders)。包括关键模块开发人员、测试人员、用户等。
(3)评估活动或过程
整个ATAM评估过程包括九个步骤,按其编号顺序分别是描述ATAM方法、描述商业动机、描述体系结构、确定体系结构方法、生成质量属性效用树、分析体系结构方法、讨论和分级场景、描述评估结果。
论软件设计模式及其应用
软件设计模式(Software Design Pattern)是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码以提高编码效率、增加代码的可理解性、保证代码的可靠性。软件设计模式是软件开发中的最佳实践之一,它经常被软件开发人员在面向对象软件开发过程中所采用。项目中合理地运用设计模式可以完美地解决很多问题,每种模式在实际应用中都有相应的原型与之相对,每种模式都描述了一个在软件开发中不断重复发生的问题,以及对应该原型问题的核心解决方案。
请围绕“论软件设计模式及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与分析和开发的软件系统,以及你在项目中所担任的主要工作。
2.说明常用的软件设计模式有哪几类?阐述每种类型特点及其所包含的设计模式。
3.详细说明你所参与的软件系统开发项目中,采用了哪些软件设计模式,具体实施效果如何。
本题为模拟题原题,具体写作要求为:
一、首先用400-600字的篇幅简要叙述作者参与开发的软件系统的概要和所担任的工作。
二、设计模式的基本分类:
· 创建型模式。创建型模式抽象了实例化过程,它们帮助一个系统独立于创建、组合和表示它的那些对象。创建型模式包括工厂方法、抽象工厂、生成器、原型、单例模式等。
· 结构型模式。结构型模式涉及到如何组合类和对象以获得更大的结构。结构型模式包括适配器、桥接、组成、装饰、外观、享元、代理等。
· 行为模式。行为模式涉及到算法和对象间职责的分配。行为模式不仅描述对象或类的模式,还描述了它们之间的通信模式。常用的行为模式有观察者、策略等。
三、你在项目中运用了何种设计模式以及如何用此模式进行分析与设计。要紧密结合主题项目,选择1-2种设计模式进行讨论就可以了。
论软件系统建模方法及其应用
软件系统建模(Software System Modeling)是软件开发中的重要环节,通过构建软件系统模型可以帮助系统开发人员理解系统、抽取业务过程和管理系统的复杂性,也可 以方便各类人员之间的交流。软件系统建模是在系统需求分析和系统实现之间架起的一 座桥梁,系统开发人员按照软件系统模型开发出符合设计目标的软件系统,并基于该模型进行软件的维护和改进。
请围绕“论软件系统建模方法及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2.说明软件系统开发中常用的建模方法有哪几类?阐述每种方法的特点及其适用范围。
3. 详细说明你所参与的软件系统开发项目中,采用了哪些软件系统建模方法,具体 实施效果如何。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、需要较为详细地说明目前各种常见的信息系统建模方法的核心思想,并对每种方法所创建的模型进行简要描述。
(1)结构化建模方法。
结构化建模方法是以过程为中心的技术,可用于分析一个现有的系统以及定义新系统的业务需求。结构化建模方法所绘制的模型称为数据流图(DFD)。对于流程较为稳定的系统可考虑结构化建模方法。
(2)信息工程建模方法(或数据库建模方法)。
信息工程建模方法是一种以数据为中心,但过程敏感的技术,它强调在分析和研究过程需求之前,首先研究和分析数据需求。信息工程建模方法所创建的模型被称为实体联系图(ERD)。主要用于数据建模。
(3)面向对象建模方法。
面向对象建模方法将“数据”和“过程”集成到被称为“对象”的结构中,消除了数据和过程的人为分离现象。面向对象建模方法所创建的模型被称为对象模型。随着面向对象技术的不断发展和应用,形成了面向对象的建模标准,即UML(统一建模语言)。UML定义了几种不同类型的模型图,这些模型图以对象的形式共建一个信息系统或应用系统。目前比较常用的建模方法。
三、论文中需要结合项目实际工作,详细论述在项目中是如何使用所选定的信息系统建模方法创建系统的逻辑模型和物理模型,并详细说明实施效果。
论软件架构风格
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。体系结构风格定义一个系统家族,即一个体系结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。体系结构风格反应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。
请围绕“论软件架构风格”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与分析和设计的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2.软件系统开发中常用的软件架构风格有哪些?详细阐述每种风格的具体含义。
3.详细说明你所参与分析和设计的软件系统是采用什么软件架构风格的,并分析采 用该架构风格设计的原因。
一、结合自己所参与的软件项目,概要介绍该项目的背景及主要内容,并明确指出在其中所承担的主要任务和开展的主要工作。
二、常见的架构风格5大类,至少选2-3个类进行说明。(注意本部分内容虽然题目要求是详细论述,但实际上不是文章的重心,问题3才是结合项目的详细论述部分)
Garlan和Shaw将软件架构风格分为五大类,数据流风格、调用/返回风格、独立构件风格、虚拟机风格和仓库风格。其中:
(1)数据流风格包括批处理序列架构风格和管道/过滤器架构风格;
(2)调用/返回风格包括主程序/子程序架构风格、数据抽象和面向对象架构风格和层次结构架构风格;
(3)独立构件风格包括进程通信架构风格和事件驱动的架构风格;
(4)虚拟机风格包括解释器架构风格和基于规则的系统;
(5)仓库风格包括数据库架构风格和黑板架构风格。
其他的还有特定领域软件架构、状态转移等以及分布式处理等。其中分布式架构风格中有客户机/服务器风格、浏览器/服务器风格、CORBA、DCOM、EJB。
每一种具体的软件结构风格的模型如下:
1.数据流风格包括批处理序列和管道/过滤器架构风格。
(1)批处理序列架构风格。组件为一系列固定顺序的计算单元,组件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。
(2)管道/过滤器架构风格。每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流,经过处理,产生输出数据流。这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成,包括通过计算和增加信息丰富数据,通过浓缩和删除精炼数据,通过改变记录方式转化数据,递增地转化数据等。在输入被完全消费之前,输出便产生了。这里构件被称为过滤器,连接件就是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。
2.调用/返回风格包括主程序/子程序架构风格、数据抽象和面向对象架构风格以及层次结构架构风格。
(1)主程序/子程序架构风格。单线程控制,把问题划分为若干处理步骤,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,即充当连接件。调用关系具有层次性,其语义逻辑表现为子程序的正确性取决于它调用的子程序的正确性。
(2)数据抽象和面向对象架构风格。这种风格的构件是对象。对象是抽象数据类型的实例。在抽象数据类型中,数据的表示和它们的相应操作被封装起来。对象的行为体现在其接受和请求的动作。连接件即是对象间交互的方式,对象是通过函数和过程的调用来交互的。对象具有封装性,一个对象的改变不会影响其他对象。对象拥有状态和操作,也有责任维护状态。这种结构风格中包含有封装、交互、多态、集成、重用等特征。
(3)层次结构架构风格。层次系统组织成一个层次结构。构件在一些层实现了虚拟机。连接件通过决定层间如何交互的协议来定义,拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。这个风格的特点是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。大的问题分解为若干个渐进的小问题,逐步解决,隐藏了很多复杂度。修改一层,最多影响两层,而通常只能影响上层。上层必须知道下层的身份,不能调整层次之间的顺序。
3.独立构件风格包括进程通信架构风格和事件驱动的架构风格
(1)进程通信架构风格。构件是独立的过程,连接件是消息传递。这种风格的特点是构件通常是命名过程,消息传递的方式可以是点对点、异步和同步方式、以及远过程调用等
(2)事件驱动的架构风格。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。系统中的其他构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,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的调用。这种风格中的构件是非命名的过程,它们之间交互的连接件往往是以过程之间的隐式调用(Implicit Invocation)来实现的。基于事件的隐式调用风格的主要优点是为软件重用提供了强大的支持,为构件的维护和演化带来了方便,其缺点是构件放弃了对系统计算的控制。
4.虚拟机风格包括解释器架构风格和基于规则的系统
(1)解释器架构风格。一个解释器通常包括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。其缺点是执行效率较低。
(2)基于规则的系统。基于规则的系统包括规则集、规则解释器、规则/数据选择器以及工作内存。
5.仓库风格包括数据库架构风格和黑板架构风格
(1)数据库架构风格。数据库架构是库风格最常见的形式。构件主要有两大类,一个是中央共享数据源,保存当前系统的数据状态,另一个是多个独立处理元素,处理元素对数据元素进行操作。
(2)黑板架构风格。黑板架构包括知识源、黑板、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,知识源响应黑板上的变化,也只修改黑板。黑板是一个全局数据库,包含解域的全部状态,是知识源互相作用的唯一媒介。知识源响应是通过黑板状态的变化来控制。黑板通常应用在对于解决问题没有确定性算法的系统中,例如信号处理、问题规划、编译器优化等软件系统的设计中。
三、问题中明确要求回答选择架构的原因,其实是要求考生在组织论文时,说明作者选择架构的依据是什么,而各种架构应用在作者担任的项目中,有何优势与劣势。当这些内容分析清楚之后,合适的架构自然浮出水面来了。然后附带性的讲一讲架构的内容,架构具体内容与设计都已不是重心。最后谈一谈整体效果收尾。
论应用服务器基础软件
应用服务器是在当今基于互联网的企业级应用迅速发展,电子商务应用出现并快速膨胀的需求下产生的一种新技术。在分布式、多层结构及基于组件和服务器端程序设计的企业级应用开发中,应用服务器提供的是一个开发、部署、运行和管理、维护的平台,提供软件“集群”功能,可以让多个不同的异构服务器协同工作、相互备份,以满足企业级应用所需要的高可用性、高性能、高可靠性和可伸缩性等实际需求。应用服务器技术的出现,能够加快应用的开发速度,减少应用的开发量。通过隔离底层细节,便于商业逻辑的实现与扩展,同时也为企业应用提供现成的、稳定的、灵活的、成熟的基础架构。
请以“应用服务器基础软件”为题,依次从以下三个方面进行论述:
1.概要叙述你参与分析和开发的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2.论述并分析应用服务器在软件设计、开发、部署、运行和管理阶段,应该提供哪些核心功能?
3.详细说明你所参与的软件系统开发项目,采用了哪种应用服务器,在软件开发、部署和运行阶段,具体实施效果如何。
写作要点:
一、简要描述所参与分析和开发的软件系统开发项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、论述和分析应用服务器应该具备的核心功能。
应用服务器是应用设计、开发、部署、运行、管理、维护的平台。应用服务器既是应用开发的平台,包括表示层、应用层和数据层的设计模式和编程环境;同时又是多层结构应用的部署、运行平台,对多层结构应用进行配置、启动、监控、调整,并在开发的不同阶段提供不同的功能。
1. 设计阶段,应用服务器完成底层通信、服务,并屏蔽掉复杂的底层技术细节,向用户提供结构简单、功能完善的编程接口,让用户可以专心于商务逻辑的设计。
2. 开发阶段,应用服务器提供了完全开放的编程语言和应用接口,同时也提供快速开发的工具和手段,帮助用户提高开发效率。
3. 部署阶段,应用服务器提供了对多种网络环境的支持,帮助用户在复杂的网络环境中配置系统参数,发挥系统最大性能。
4. 运行阶段,应用服务器基于开发技术标准,提供了系统的运行环境,提供了系统的名字解析、路由选择、负载平衡、事务控制等服务,并提供系统容错、修复、迁移、升级扩展等功能。
5. 管理阶段,应用服务器提供图形化界面来管理整个系统的资源,而且系统在运行期间也能动态监控和管理。
三、针对作者实际参与的软件系统开发项目,说明所采用的应用服务器,并描述该应用服务器在开发、部署和运行阶段的实际应用效果。
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。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。
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:
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。
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。
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。
写作要点:
一、简要叙述所参与管理和开发的软件项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、常见的架构风格5大类,至少选2-3个类进行说明。
Garlan和Shaw将软件架构风格分为五大类,数据流风格、调用/返回风格、独立构件风格、虚拟机风格和仓库风格。其中:
(1)数据流风格包括批处理序列架构风格和管道/过滤器架构风格;
(2)调用/返回风格包括主程序/子程序架构风格、数据抽象和面向对象架构风格和层次结构架构风格;
(3)独立构件风格包括进程通信架构风格和事件驱动的架构风格;
(4)虚拟机风格包括解释器架构风格和基于规则的系统;
(5)仓库风格包括数据库架构风格和黑板架构风格。
其他的还有特定领域软件架构、状态转移等以及分布式处理等。其中分布式架构风格中有客户机/服务器风格、浏览器/服务器风格、CORBA、DCOM、EJB。
每一种具体的软件结构风格的模型如下:
1.数据流风格包括批处理序列和管道/过滤器架构风格。
(1)批处理序列架构风格。组件为一系列固定顺序的计算单元,组件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。
(2)管道/过滤器架构风格。每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流,经过处理,产生输出数据流。这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成,包括通过计算和增加信息丰富数据,通过浓缩和删除精炼数据,通过改变记录方式转化数据,递增地转化数据等。在输入被完全消费之前,输出便产生了。这里构件被称为过滤器,连接件就是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。
2.调用/返回风格包括主程序/子程序架构风格、数据抽象和面向对象架构风格以及层次结构架构风格。
(1)主程序/子程序架构风格。单线程控制,把问题划分为若干处理步骤,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,即充当连接件。调用关系具有层次性,其语义逻辑表现为子程序的正确性取决于它调用的子程序的正确性。
(2)数据抽象和面向对象架构风格。这种风格的构件是对象。对象是抽象数据类型的实例。在抽象数据类型中,数据的表示和它们的相应操作被封装起来。对象的行为体现在其接受和请求的动作。连接件即是对象间交互的方式,对象是通过函数和过程的调用来交互的。对象具有封装性,一个对象的改变不会影响其他对象。对象拥有状态和操作,也有责任维护状态。这种结构风格中包含有封装、交互、多态、集成、重用等特征。
(3)层次结构架构风格。层次系统组织成一个层次结构。构件在一些层实现了虚拟机。连接件通过决定层间如何交互的协议来定义,拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。这个风格的特点是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。大的问题分解为若干个渐进的小问题,逐步解决,隐藏了很多复杂度。修改一层,最多影响两层,而通常只能影响上层。上层必须知道下层的身份,不能调整层次之间的顺序。
3.独立构件风格包括进程通信架构风格和事件驱动的架构风格
(1)进程通信架构风格。构件是独立的过程,连接件是消息传递。这种风格的特点是构件通常是命名过程,消息传递的方式可以是点对点、异步和同步方式、以及远过程调用等
(2)事件驱动的架构风格。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。系统中的其他构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,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的调用。这种风格中的构件是非命名的过程,它们之间交互的连接件往往是以过程之间的隐式调用(Implicit Invocation)来实现的。基于事件的隐式调用风格的主要优点是为软件重用提供了强大的支持,为构件的维护和演化带来了方便,其缺点是构件放弃了对系统计算的控制。
4.虚拟机风格包括解释器架构风格和基于规则的系统
(1)解释器架构风格。一个解释器通常包括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。其缺点是执行效率较低。
(2)基于规则的系统。基于规则的系统包括规则集、规则解释器、规则/数据选择器以及工作内存。
5.仓库风格包括数据库架构风格和黑板架构风格
(1)数据库架构风格。数据库架构是库风格最常见的形式。构件主要有两大类,一个是中央共享数据源,保存当前系统的数据状态,另一个是多个独立处理元素,处理元素对数据元素进行操作。
(2)黑板架构风格。黑板架构包括知识源、黑板、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,知识源响应黑板上的变化,也只修改黑板。黑板是一个全局数据库,包含解域的全部状态,是知识源互相作用的唯一媒介。知识源响应是通过黑板状态的变化来控制。黑板通常应用在对于解决问题没有确定性算法的系统中,例如信号处理、问题规划、编译器优化等软件系统的设计中。
三、结合项目的实际状况,指出在架构设计时选择使用软件架构风格的情况,包括选择的依据、如何做的,要给出实际的效果及分析。
论面向服务的架构及其应用
面向服务的架构(Service-Oriented Architecture, SOA)是一种组件模型,把应用程序中的不同功能单元(即服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来,使得这些系统中的服务能够以一种统一和通用的方式进行交互。从应用角度看,SOA是一种应用框架,它关注企业日常的业务应用,将其划分为单独的业务功能和流程,并抽象为服务,用户和系统开发人员可以构建、部署和整合这些服务,无需依赖特定的应用程序及应用平台,从而提高企业业务流程的灵活性。SOA有助于实现更多的信息资产重用、更轻松地管理和更快地应用开发与部署。
请以“面向服务的架构及其应用”为题,依次从以下三个方面进行论述:
1.概要叙述你参与实施的、基于面向服务架构的软件开发项目以及所担任的主要工作。
2.指出SOA技术参考架构中都包含哪些服务类别,并对每类服务的定义和作用进行简要说明。
3.详细阐述你的项目是如何以面向服务的架构为指导进行实施的,在实施过程中遇到了哪些问题,是如何解决的。
写作要点:
一、按题目要求介绍作者参与的项目基本信息。
二、SOA技术参考架构中包含的服务类别包括:
1、开发服务(Development Services)用于实现新开发的组件以及重用基础架构的能力。
2、业务创新优化服务(Business Innovation & Optimization Services)用于从IT和业务两个层面来监控和管理运行情况。
3、管理服务(Management Services)包括对服务、应用和资源的管理和保护能力,如通过负载均衡来有效的分配系统计算资源。
SOA解决方案中的很多服务都是由已有应用系统提供的,接入服务(Access Services)提供访问已有应用或遗留系统的能力,同时提供已有应用、打包应用程序与ESB之间的桥接能力,将已有系统中的功能和信息转化为服务。
4、业务应用服务(Business App Services)指那些通过新的计算平台JavaEE来实现的新应用,它们所实现的功能和信息也都转化为服务提供出来。
在业务流程需要与外部的合作伙伴、供应商交互的情况下,伙伴服务(Partner Services)提供文档、协议以及伙伴管理的能力,比如说,可以提供企业边界处不同安全级别差异的转换。
5、信息服务(Information Services)是那些跟信息(而不是活动)有关系的服务,比如将多个系统中异构的数据,聚合、转换为业务需要的统一整齐的业务数据对象来访问。信息服务通过联合、复制和转换来解决基于不同实现方式的不同数据源之间的数据共享难题。
6、流程服务(Process Services)是指把多个服务聚合成为一个服务流程对应业务过程的服务,这种复合服务通常是长时间运行的过程。流程服务提供服务控制能力,将多个服务串起来实现一个业务流程。
7、交互服务(Interaction Service)一方面将人的活动,通过人机交互以服务的方式出现在整个业务过程中,作为流程服务)中的一部分;另一方面将IT的功能和数据传递给最终用户,并满足用户特定的使用习惯。
三、第3个问题是题目要重点描述的内容,要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。同时文章收尾要对效果进行评价。
论软件需求管理
软件需求管理是一个对系统需求变更了解和控制的过程。需求管理过程与需求开发过程相互关联,初始需求导出的同时就要形成需求管理规划,一旦启动了软件开发过程,需求管理活动就紧密相伴。
需求管理过程中主要包含变更控制、版本控制、需求跟踪和需求状态跟踪等4项活动,其目标是为项目管理人员建立一个软件需求基线,并保持软件计划、产品和活动与软件需求的一致性。
请以“软件需求管理”为题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
2.详细描述需求管理过程中各个活动中的主要工作。
3.详细说明你所参与的软件开发项目中,是如何进行软件需求管理的,实施的具体效果如何。
本文第一部分应花400-600字的篇幅进行项目简介,涉及项目背景、规模、人员、作者的角色,开发的系统有什么样的一些功能,大体的设计。
接下来的主体部分中,着重描述的,应是问题3,对于问题2只需要花200-400字的篇幅大致介绍概念层次的内容。
在对问题3进行论述时,要注意选问题2中的一些活动来论述,其中2个主题是比较好展开的,分别为:变更控制与需求跟踪。
1、变更控制:
变更控制的工作程序依次为:提出与接受变更申请、对变更初审、变更方案论证、项目变更控制委员会审查、发出变更通知并开始实施、变更实施的监控、变更效果的评估、判断发生变更后的项目是否已纳入正常轨道。
(1)提出与接受变更申请。提出变更申请应当及时以正式方式进行,并留下书面记录。变更的提出可以是各种形式,但在评估前应以书面形式提出。
(3)对变更的初审。变更初审的目的是为了对变更提出方施加影响,确认变更的必要性,确保变更是有价值的;进行格式校验,完整性较验,确保评估所需信息准备充分;在干系人间就提出供评估的变更信息达成共识。
(3)变更方案论证。变更方案的主要作用,首先是对变更请求是否可实现进行论证,如果可能实现,则将变更请求由技术要求转化为资源需求,以供CCB决策。常见的方案内容包括技术评估和经济评估,前者评估需求如何转化为成果,后者评估价值和风险。
(4)项目变更控制委员会审查。审查过程由项目所有者据变更申请及评估方案,决定是否批准变更。审查通常是文档会签形式,重大的变更审查可以包括正式会议形式。审查过程应注意分工,项目投资人虽有最终的决策权,但通常在专业技术上并非强项。所以应当在评审过程中将专业评审、经济评审分开,对涉及项目目标和交付成果的变更,客户的意见应放在核心位置。
(5)发出变更通知并开始实施。评审通过,意味着项目基准的调整,同时确保变更方案中的资源需求及时到位。项目基准的调整,包括项目目标的确认,最终成果、工作内容和资源、进度计划的调整。需要强调的是,变更通知后,不只是包括实施项目基准的调整,更要明确项目的交付日期、成果对相关干系人的影响。如变更造成交付期的调整,应在变更确认时发布,而非在交付前公布。
(6)变更实施的监控。要监控的,除了调整过的项目基准中所涉及变更的内容外,还应当对项目的整体基准是否反映项目实施情况负责。通过监控行动,确保项目的整体实施工作是受控的。通常由项目经理负责项目基准的监控,管理委员会监控变更明确的主要成果、进度里程碑等,可以委托监理单位承担监控职责。
(7)变更效果的评估。变更评估首要的评估依据,是项目基准,可需结合变更的初衷来看要达到的目的是否已达成,以及评估变更方案中的技术论证、经济论证内容与实施过程的差距并推进解决。
(8)判断发生变更后的项目是否已纳入正常轨道。项目基准调整后,需要确认的是相应的资源配置和人员是否及时到位,更需多加关注。之后对项目的整体监控应按新的项目基准进行,当确认新的项目基准已经生效则按正常的项目实施流程进行。
2、需求跟踪
根据国家标准GB/T 8567-2006,SRS中的每个软件配置项的需求到其涉及的系统(或子系统)需求都要具有双向可追踪性。所谓双向跟踪,包括正向跟踪和反向跟踪,正向跟踪是指检查SRS中的每个需求是否都能在后继工作成果中找到对应点;反向跟踪也称为逆向跟踪,是指检查设计文档、代码、测试用例等工作成果是否都能在SRS中找到出处。
论非功能性需求对企业应用架构设计的影响
企业应用架构(Enterprise Application Architecture) 描述了企业IT系统的功能和技术实现内容,它在企业信息化建设中起到了统一规划、承上启下的作用,向上承接了企业战略发展方向和业务模式,向下规划和指导企业各IT系统的定位和功能。企业应用架构包括了企业的应用架构蓝图、架构标准、系统的边界和定义、系统间的关联关系等。其中非功能性需求是进行企业应用架构设计时需要重点考虑的因素,不同类型的非功能性需求从不同侧面影响应用系统的架构设计。
请以“非功能性需求对企业应用架构设计的影响”为题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与分析和开发的企业应用系统项目以及你所担任的主要工作。
2.分析在企业应用架构设计中应该考虑哪些非功能性需求,详细阐述这些非功能性需求是如何影响架构设计的。
3.详细说明你所参与的企业应用系统项目中,在进行系统架构设计时,考虑了哪些非功能性需求,如何通过架构设计满足了系统的这些非功能性需求。
本文第一部分应花400-600字的篇幅进行项目简介,涉及项目背景、规模、人员、作者的角色,开发的系统有什么样的一些功能,大体的设计。
接下来的内容是比较好组织的,因为非功能性需求的范围非常之广,只要作者在论述之前,表明这是非功能需求,然后写关于如何应对这种需求即可。这种需求可以是以下方面的内容:
1、性能
性能(performance)是指系统的响应能力,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。经常用单位时间内所处理事务的数量或系统完成某个事务处理所需的时间来对性能进行定量的表示。性能测试经常要使用基准测试程序(用以测量性能指标的特定事务集或工作量环境)。
2、可靠性
可靠性(reliability)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。可靠性通常用平均失效等待时间(Mean Time To Failure,简称MTTF)和平均失效间隔时间(Mean Time Between Failure,简称MTBF)来衡量。在失效率为常数和修复时间很短的情况下,MTTF和MTBF几乎相等。
3、可用性
可用性(availability)是系统能够正常运行的时间比例。经常用两次故障之间的时间长度或在出现故障时系统能够恢复正常的速度来表示。
4、安全性
安全性(security)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。安全性是根据系统可能受到的安全威胁的类型来分类的。安全性又可划分为机密性、完整性、不可否认性及可控性等特性。
5、可修改性
可修改性(modifiability)是指能够快速地以较高的性能价格比对系统进行变更的能力。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可修改性。
6、功能性
功能性(functionality)是系统所能完成所期望的工作的能力。一项任务的完成需要系统中许多或大多数构件的相互协作。
7、可变性
可变性(changeability)是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(例如,软件产品线)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(interoperation),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,这种互操作性也影响应用的软件体系结构。
论软件的可靠性设计
现代军事和商用系统中,随着系统中软件成分的不断增加,系统对软件的依赖性越来越强。软件可靠性已成为软件设计过程中不可或缺的重要组成部分。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,由此提出了可靠性设计的概念。可靠性设计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。
请以“软件的可靠性设计”为题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
2.简要说明目前比较主流的软件可靠性设计技术,结合项目实际情况,阐述所选择的可靠性设计技术及其原因。
3.结合你具体参与管理和开发的实际项目,举例说明所选取的软件可靠性技术的具体实施过程,并详细分析实施效果。
可靠性设计是架构考试中反复考查的一个知识点。
本文第一部分应花400-600字的篇幅进行项目简介,涉及项目背景、规模、人员、作者的角色,开发的系统有什么样的一些功能,大体的设计。
接下来介绍主流的软件可靠性设计技术,常见的可靠性设计技术有容错设计、检错设计、降低复杂度设计等技术。
容错设计技术:对于软件失效后果特别严重的场合,如飞机的飞行控制系统、空中交通管制系统等,采用容错设计技术。常见的容错设计技术有三种:恢复块设计、N版本程序设计和冗余设计。
恢复块设计:选择一组软件操作作为容错设计单元,把普通的程序块变成恢复块。一个恢复块包含有若千个功能相同、设计差异的程序块文本,一个运行文本,多个备份文本,构成“动态冗余”,一旦运行文本出现故障,则用备份文本替换。软件容错的恢复块方法就是使软件包含有一系列恢复块。
N版本程序设计:N版本程序的核心是通过设计出多个模块或不同版本,对于相同初始条件和相同输入的操作结果,实现多数表决,防止其中某一软件模块/版本的故障提供错误的服务,以实现软件容错。
冗余设计:在一套完整的软件系统之外,设计一种不同路径、不同算法或不同实现方法的模块或系统作为备份,在出现故障时可以使用冗余的部分进行替换,从而维持软件系统的正常运行。缺点是费用和资源的消耗会有所增加。
检错技术:在软件系统中,无需在线容错的地方,或不能采用冗余设计技术的部分,如果对可靠性要求较高,故障有可能导致严重的后果时,一般采用检错技术,在软件出现故障后能及时发现并报警,其缺点是不能自动解决故障。
降低复杂度设计:软件复杂性与软件可靠性有着密切的关系,是产生软件缺陷的重要根源。在设计时考虑降低软件的复杂性,是提高软件可靠性的有效方法。降低复杂度设计的思想是在保证实现软件功能的基础上,简化软件结构,缩短程序代码,优化软件数据流向,降低软件复杂度,从而提高软件可靠性。
注意在结合项目进行论述时,只要论述其中的2-3个方面即可。
论软件架构建模技术与应用
软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施,它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配,从而满足系统的主要功能和性能需求。软件架构设计的首要问题是如何表示软件架构,即如何对软件架构建模。根据建模的侧重点不同,可以将软件架构模型分为结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。Kruchten在1995年提出了“4+1”视图模型,将5种模型有机地统一在了一起。
请围绕“软件架构建模技术与应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。
2.简要叙述“4+1”视图模型的主要内容。结合你参与项目的实际情况,详细说明该项目需求及所涉及的软件架构(包括使用到的视图模型、创建的架构模型及使用的建模工具等)。
3.说明该项目软件架构的实施效果,分析其是否满足了项目的需求并说明原因。
一、简要叙述所参与管理和开发的软件项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、简要叙述“4+1”视图模型的主要内容。
1、“4+1”视图模型从5个不同的视角来描述软件架构,每个视图只关心系统的1个侧面,5个视图结合在一起才能反映系统的软件结构的全部内容。这5个不同的视角包括逻辑视图、开发视图、进程视图、物理视图和场景。
逻辑视图。逻辑视图主要支持系统的功能需求,即系统提供给最终用户的服务。 在逻辑视图中,系统分解成一系列的功能抽象,这些抽象主要来自问题领域。在OO技术中,通过抽象、封装和继承,可以用对象模型来代表逻辑视图,用类图来描述逻辑视图。
开发视图。开发视图也称为模块视图,在UML中被称为实现视图,它主要侧重于软件模块的组织和管理。开发视图要考虑软件内部的需求。
进程视图。进程视图侧重于系统的运行特性,主要关注一些非功能性需求。进程视图强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力,以及逻辑视图中的功能抽象如何适应进程结构等,它也定义了逻辑视图中的各个类的操作具体是在哪一个线程中被执行。 进程视图可以描述成多层抽象,每个级别分别关注不同的方面。
物理视图。物理视图在UML中被称为部署视图,主要考虑如何把软件映射到硬件上,它通常要考虑到解决系统拓扑结构、系统安装和通信等问题。
场景。场景可以看作是那些重要系统活动的抽象,它使4个视图有机联系起来。场景对应UML中的用例视图。
2、结合实际项目,详细说明项目软件架构的内容。这部分内容应包括:在设计软件架构时,分别使用了 “4+1”视图中的哪些视图,每个视图中包含的模型有哪些等。
三、说明该项目软件架构的实施效果,分析其是否满足了项目的需求并说明原因。
论企业应用系统的分层架构风格
软件架构风格是描述一类特定应用领域中系统组织方式的惯用模式,反映了领域中诸多系统所共有的结构特征和语义特征,并指导如何将各个模块和子系统有效组织成一个完整的系统。分层架构是一种常见的软件架构风格,能够有效简化设计,使得设计的系统结构清晰,便于提高复用能力和产品维护能力。
由于大量企业应用系统都由界面呈现、业务逻辑、数据存储三类功能构成,因此广泛采用分层架构风格进行系统设计。
请围绕“企业应用系统的分层架构风格”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的企业应用系统建设项目以及你在其中所承担的主要工作。
2.请结合项目实际情况,指出应用系统都有哪些层次以及每个层次的主要功能。
3.请结合项目实际情况,指出设计每个层次时需要注意的问题及相应的解决方案。
一、简要描述所参与管理和开发的企业应用系统建设项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、需要结合项目实际情况指出所开发的应用系统的总体架构,特别是架构的层次关系。分层架构设计是一种常见的架构设计方法,能够有效简化设计,使设计的系统结构清晰,便于提高复用能力和产品维护能力。一般来说,企业应用系统的架构可以分为 表现层、中间层和持久层三个层次。
表现层。表现层主要负责接收用户的请求,对用户的输入、输出进行检查与控 制,处理客户端的一些动作,包括控制页面跳转等,并向用户呈现最终的结果信息。表现层主要采用MVC结构来实现。控制器负责接收用户的请求,并决定应该调用哪个模型来处理;然后,模型根据用户请求调用中间层进行相应的业务逻辑处理,并返回数据;最后,控制器调用相应的视图来格式化模型返回的数据,并通过视图呈现给用户。
中间层。中间层主要包括业务逻辑层组件、业务逻辑层工作流、业务逻辑层实体和业务逻辑层框架四个方面。业务逻辑层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。通常按模块来设计业务逻辑组件,每个模块设计为一个业务逻辑组件,并且每个业务逻辑组件以多个DAO组件作为基础,从而实现对外提供系统的业务逻辑服务。业务逻辑层工作流能够实现在多个参与者之间按照某种预定义的规则传递文档、信息或任务的过程自动进行,从而实现某个预期的业务目标,或者促进此目标的实现。业务逻辑层实体提供对业务数据及相关功能的状态编程访问,业务逻辑层实体数据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,业务逻辑层实体数据可以作为业务过程的部分I/O参数传递,业务逻辑层的实体是可序列化的,以保持它们的当前状态。业务逻辑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。
持久层。持久层主要负责数据的持久化存储,主要负责将业务数据存储在文件、 数据库等持久化存储介质中。持久层的主要功能是为业务逻辑提供透明的数据访问、持久化、加载等能力。
三、考生需要结合项目实际情况,举例说明在设计表现层、中间层和持久层时需要考虑的主要问题,例如:在持久层设计时需要考虑MVC模型中的模型、视图和控制器分别对应哪些组件:在中间层设计时需要考虑框架与业务组件之间的关系;在持久层设计时需要考虑如何支持对多种类型数据的透明访问。
论软件可靠性设计技术的应用
随着软件的日益普及,系统中软件成分不断增加,使得系统对软件的依赖越来越强。
软件的可靠性对系统可靠性的影响越来越大。而实践证明,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,为此提出了软件可靠性设计的概念。
软件可靠性设计就是在常规的软件设计中,应用各种方法和技术,使软件设计在兼顾用户功能和性能需求的同时,全面满足软件的可靠性要求。软件可靠性设计应和软件的常规设计紧密结合,贯穿于软件设计过程的始终。
请围绕“软件可靠性设计技术的应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。
2.结合项目实际,论述你在项目开发过程中,进行软件可靠性设计时遵循的基本原则;论述你在该项目中所采用的具体可靠性设计技术。
3.阐述你在具体的可靠性设计工作中,为了分析影响软件可靠性的主要因素,所采用的可靠性分析方法。
一、概要论述你参与管理和开发的信息系统项目以及你在其中所承担的主要工作。
二、结合项目实际,论述你在进行软件可靠性设计时遵循的基本原则,你所采用的具体可靠性设计技术的基本内容。
可靠性设计需要遵循的原则有:
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,并且不能与其他设计原则相冲突。
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。
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,并且排在功能、用户需求、开发费用之后考虑。
常见的可靠性设计技术有容错设计、检错设计、降低复杂度设计等技术。
容错设计技术:对于软件失效后果特别严重的场合,如飞机的飞行控制系统、空中交通管制系统等,采用容错设计技术。常见的容错设计技术有三种:恢复块设计、N版本程序设计和冗余设计。
恢复块设计:选择一组软件操作作为容错设计单元,把普通的程序块变成恢复块。一个恢复块包含有若千个功能相同、设计差异的程序块文本,一个运行文本,多个备份文本,构成“动态冗余”,一旦运行文本出现故障,则用备份文本替换。软件容错的恢复块方法就是使软件包含有一系列恢复块。
N版本程序设计:N版本程序的核心是通过设计出多个模块或不同版本,对于相同初始条件和相同输入的操作结果,实现多数表决,防止其中某一软件模块/版本的故障提供错误的服务,以实现软件容错。
冗余设计:在一套完整的软件系统之外,设计一种不同路径、不同算法或不同实现方法的模块或系统作为备份,在出现故障时可以使用冗余的部分进行替换,从而维持软件系统的正常运行。缺点是费用和资源的消耗会有所增加。
检错技术:在软件系统中,无需在线容错的地方,或不能采用冗余设计技术的部分,如果对可靠性要求较高,故障有可能导致严重的后果时,一般采用检错技术,在软件出现故障后能及时发现并报警,其缺点是不能自动解决故障。
降低复杂度设计:软件复杂性与软件可靠性有着密切的关系,是产生软件缺陷的重要根源。在设计时考虑降低软件的复杂性,是提高软件可靠性的有效方法。降低复杂度设计的思想是在保证实现软件功能的基础上,简化软件结构,缩短程序代码,优化软件数据流向,降低软件复杂度,从而提高软件可靠性。
(结合实际工作,具体解释遵循的原则和采用的一种或多种可靠性设计技术)
三、阐述你在具体的可靠性设计工作中,为了分析影响软件可靠性的主要因素,所采用的可靠性分析方法。
在软件可靠性设计之前和软件可靠性设计过程中,都需要采用软件可靠性分析和预测方法,来确定当前系统中的主要可靠性因素和目标。常见的软件可靠性分析方法包括故障树分析方法、失效模式与效应分析方法等。
故障树分析方法:一种自顶向下的软件可靠性分析方法,即从软件系统不希望发生的事件(顶事件),特别是对人员和设备的安全及可靠性产生重大影响的事件开始,向下逐步追查导致顶事件发生的原因,直至基本事件(底事件),从而确定软件故障原因的各种可能组合方式和(或)发生概率。基本的步骤是软件故障树的建立、定性分析和定量分析。
失效模式与效应分析方法:在软件开发阶段的早期,通过识别软件失效模式,分析造成的后果,研究分析各种失效模式产生的原因,寻找消除和减少其有害后果的方法,以便尽早发现潜在的问题,并采取相应的措施,从而提高软件的可靠性和安全性。SFMEA的分析对象可以是开发早期阶段的高层次的子系统、部件,也可以是详细设计阶段的单元、模块。对于不同的分析对象,其软件失效模式是不同的,采用的SFMEA分析方法也不同,前者采用系统级分析方法(systemFMEA),后者为详细级分析方法(detailedFMEA)。其基本的步骤是系统定义、软件失效模式分析、软件失效原因分析、软件失效影响分析、改进措施分析。
(结合实际工作,具体阐述自己所采用的一种或多种可靠性分析方法)
论企业信息化规划的实施与应用
企业信息化建设是一项长期而艰巨的任务,不可能在短时间内完成。信息化规划是企业信息化建设的纲领和向导,是信息系统设计和实施的前提和依据。信息化规划以整个企业的发展目标和战略、企业各部门的目标与功能为基础,同时结合行业信息化方面的实践和对信息技术发展趋势的掌握,制定出企业信息化远景、目标和发展战略,从而达到全面、系统地指导企业信息化建设的目的。
请围绕“企业信息化规划的实施与应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与的企业信息化规划项目以及你在其中所担任的主要工作。
2. 简要叙述企业信息化规划的主要内容。结合你参与的项目的实际情况,详细分析有关企业的信息化规划目标及规划的具体内容。
3. 说明你所参与实施的企业信息化规划的步骤及效果,介绍其是否达到了预期的目标并分析原因。
一、简要叙述所参与管理和开发的企业信息化规划项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、企业信息化规划的内容
企业信息化规划不仅涉及到信息系统规划,同时与企业规划、业务流程建模等紧密相关,是融合企业战略、管理规划、业务流程重组等内容的“业务+管理+技术”的规划活动,如下图所示。
涉及到业务流程重组和信息资源规划、信息技术战略规划、信息系统战略规划和企业战略规划等多个领域。所有的规划都应该围绕企业关键目标的实现而展开,并为企业目标的实现提供支持和必须的服务。
进行信息化规划时,需要做好以下几个方面的工作:
(1)明确发展目标和实施重点。
(2)成立领导机构。
(3)做好企业业务信息化需求分析。
(4)确定企业信息化不同发展阶段的投资预算。
(5)制定必要的促进企业信息化建设的规章制度。
三、结合实际项目,详细阐述企业信息化规划的目标和实施重点,对于企业业务信息化需求分析应进行重点论述。说明企业信息化规划的实施过程,总结实施效果并进行进一步的分析。
论决策支持系统的开发与应用
决策支持系统(Decision Support Systems, DSS)是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段,以人机交互方式进行半结构化和非结构化决策的信息系统。它调用各种信息资源,并提供各种分析工具,为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境,帮助决策者提高决策水平和质量。决策支持系统在许多领域得到了广泛的应用,已成为许多行业经营管理中一个不可缺少的现代化支持工具。
请围绕“决策支持系统的开发与应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的决策支持系统项目以及在其中所担任的主要工作。
2. 简要叙述决策支持系统包含的典型组成部件及对应的基本功能。说明在建立决策支持系统时需解决的一般关键问题。
3. 说明你所参与管理和开发的决策支持系统的应用场合以及对决策结果的要求,具体阐述在开发过程中所采用的关键技术、实施过程和实际应用的效果。
一、简要叙述所参与管理和开发的决策支持系统项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、决策支持系统包括如下典型组件:
(1)接口部分,即输入/输出的界面,是人机交互的窗口。
(2)模型管理子系统,具有存储、动态建模的功能。目前模型管理的实现是通过模型库系统来完成的。
(3)知识管理子系统,集中管理决策问题领域的知识(规则和事实),包括知识的获取、表达、管理等功能。
(4)数据管理子系统,DSS的数据库通常包括在数据仓库中。数据仓库是集成的、面向主题的数据库集合。数据仓库通常从内部和外部数据源中抽取。内部数据主要来自于组织的交易处理系统。外部数据包括行业数据、市场调查数据等。
(5)用户,用户可看作系统的一部分。DSS的用户主要是企业各层次的管理者和商业分析人员。
在建立决策支持系统时,主要有以下几个关键问题:
1. 建立数据仓库系统
数据仓库系统必须为决策支持的分析处理提供以下服务:
(1)根据主题需要,从OLTP数据库中抽取分析用的数据。为此在抽取过程中要对原始数据进行分类、求和、统计等处理,抽取的过程实际上是数据的再组织。
(2)在抽取过程中,完成数据净化,即去掉不合格的原始数据,必要时还必须对缺损的数据加以补充。
(3)在改变分析决策的主题时,可以按主题进行数据查询和访问。
(4)采用多级存储模式,解决数据量巨大及按照主题、粒度划分的数据组织问题。
2. 模型、方法和知识管理系统
采用数据仓库和多维数据库技术的数据管理子系统将数据进行整理(预处理)和净化之后,形成可靠的易于进行决策的“数据源”(即数据仓库或多维数据库),这个“数据源”的结构与形式和决策支持系统所采用的模型与知识有关。决策粗略地分为结构化决策支持、非结构化决策支持、半结构化决策支持。一个较好的决策支持系统必须完成这三方面的决策支持。
模型、方法和知识的管理是决策支持系统的核心,它对依据问题建立的模型库、方法库和知识库进行管理。
(1)对模型库、方法库和知识库进行维护。模型、方法和知识管理系统必须有对三库的维护界面;可根据问题的需要对模型、方法和知识库进行增加、删除和修改,并保证三库的一致性:一是系统运行过程调用每个库时不发生矛盾,特别是对知识库的维护更为复杂;二是每种模型、方法和知识都能调用到。
(2)模型、方法和知识管理系统根据用户的要求和数据仓库提供的数据,能有效地选择模型、方法和知识,经系统运行得到相应的结果,并将结果送给交互环境进行输出。
智能决策支持系统一般是在模型、方法和知识管理系统的基础上增加专家系统和数据采掘与知识发现技术。
智能决策支持系统(Intelligence Decision Support System, IDSS)的主要任务包括:
(1)分析和识别问题;
(2)描述决策问题和决策知识;
(3)形成候选的决策方案(目标、规划、方法和途径等);
(4)构造决策问题的求解模型(如数学模型、运筹学模型、程序模型、经验模型等);
(5)建立评价决策问题的各种准则(如价值准则、科学准则、效益准则等);
(6)多方案、多目标、多准则情况下的比较和优化;
(7)综合分析,包括决策结果或方案对实际问题可能产生的作用和影响的分析,以及各种环境因素、变量对决策方案或结果的影响程序分析等。
3. 用户交互环境
用户交互环境是决策者或决策部门与决策支持系统打交道的界面,它负责接收用户发出的各种命令,根据这些命令调用不同的子系统,并获得处理结果,最后再将这些结果输出给用户。
交互环境的好坏直接影响着用户对系统的使用。一个好的交互环境,其输入应当简单、易学、易用。其输出应当做到内容丰富、形式活泼。
三、考生需结合自身参与项目的实际状况,指出其参与管理和开发的决策支持系统的应用行业或领域,选择一个关键问题说明其设计、实现的具体过程、方法以及对实际应用效果的分析。
论企业应用系统的数据持久层架构设计
数据持久层(Data Persistence Layer)通常位于企业应用系统的业务逻辑层和数据源层之间,为整个项目提供一个高层、统一、安全、并发的数据持久机制,完成对各种数据进行持久化的编程工作,并为系统业务逻辑层提供服务。它能够使程序员避免手工编写访问数据源的方法,使其专注于业务逻辑的开发,并且能够在不同项目中重用本框架,这大大简化了数据的增加、删除、修改、查询功能的开发过程,同时又不丧失多层结构的天然优势,继承延续应用系统架构的可伸缩性和可扩展性。当运用关系型数据库作为数据存储机制时,在业务层与数据源间加入数据持久层,能够解决对象与关系的“阻抗不匹配”问题,将对象的状态持久化存储到关系型数据库中。
请围绕“企业应用系统的数据持久层架构设计”论题,依次从以下三方面进行论述。
1.概要叙述你参与分析和设计的企业应用系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2.分析在企业应用系统的数据持久层架构设计中有哪些数据访问模式,并详细阐述每种数据访问模式的主要内容。
3.数据持久层架构设计的好坏决定着应用程序性能的优劣,请结合实际说明在数据持久层架构设计中需要考虑哪些问题。
一、简要描述所参与分析和设计的企业应用系统开发项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、分析在企业应用系统的数据持久层架构设计中有哪些数据访问模式,并详细阐述每种数据访问模式的主要内容。
企业应用系统的数据持久层架构设计中主要有五种数据访问模式:
(1)在线访问(Online Access)。OA是最基本的数据访问模式,也是在实际开发过程中最常采用的。这种数据访问模式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。
(2)数据访问对象(Data Access Object)。DAO模式是标准的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。一个典型的DAO实现通常包括:一个DAO工程类;一个DAO接口;一个实现了DAO接口的具体类,包含访问特殊数据源中数据的逻辑;数据传输对象。
(3)数据传输对象(Data Transfer Object)。DTO是经典EJB设计模式之一,它本身是一组对象或者数据的容器,需要跨越不同的进程或者网络的边界来传输数据。对象本身应该不包含具体的业务逻辑,并且通常这些对象内部职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再调用其他的对象行为。在具体实现DTO时,可以使用编程语言内置的集合对象,也可以通过创建自定义类来实现DTO对象。
(4)离线数据模型(Off-line Data Model)。ODM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,成为应用的中心。离线方式可以使得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者事务;通过与XML集成数据可以方便地与XML格式的文档之间相互转换;独立于数据源,ODM定义了数据的存储结构和规则。
(5)对象关系映射(Object Relational Mapping)。ORM是随着面向对象软件开发方法发展而产生的,面向对象开发方法是主流的开发方法,关系型数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。对象和关系数据是业务实体的两种表现形式,业务实体在内存中表现为对象,在数据库中表现为关系数据。ORM一般以中间件的形式存在,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;或者将关系数据库中的记录转换成应用程序中便于操作的对象。
三、数据持久层架构设计的好坏决定着应用程序性能的优劣,无论在C/S,还是在B/S结构中,持久层在处理数据的同时,对服务器锁的类型和持续时间、输入输出活动量以及处理器负荷等产生主要影响,并由此影响应用程序的总体性能。在持久层设计阶段需要考虑的问题包括:网络流量问题;返回结果集的问题;查询或锁定超时的问题;应用程序开发工具的问题;使用游标的问题;应用层设计的问题等。
论企业架构管理与应用
企业架构管理(Enterprise Architecture Management, EAM)从功能、应用、信息和技术四个层面定义了企业应用系统的结构,并通过业务需求驱动开发过程,为企业应用系统的开发提供标准和指导。EAM将企业的业务和技术需求联系在一起,以管理业务变更为核心,强调业务与技术对齐,构建一个高内聚、动态的企业应用解决方案。
EAM能够帮助企业识别可以提高运营效率的潜在领域,有助于企业建立从战略到解决方案交付的各种关系,识别技术解决方案中最优的业务成果,能够在业务重组、兼并、收购和其他业务变更计划中为企业最大化地节约成本,降低相关风险。
请围绕“企业架构管理与应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
(1)简要叙述你参与实施的企业应用系统的开发背景与总体需求、系统所采用的技术体制、实施企业软件架构管理的动机与期望以及你所承担的实际工作。
(2)结合项目实际,简要阐述企业架构管理包含哪些方面的内容,每个方面包括哪些主要活动。
(3)阐述你在实施企业架构管理的过程中都遇到了哪些实际问题,以及解决这些问题的方法和过程。
写作要点
一、企业架构管理(EAM)以管理业务变更为核心,根据业务目标确定 IT 投资的优先级;强调业务驱动技术,从管理的角度看待企业架构。企业架构管理主要包含以下几个方面的内容:
(1)架构管理(Architecture Administration)。其作用是对企业架构进行管理与配置,主要活动包括:
存储管理:组织并管理企业架构相关的信息与存储,并对其进行生命周期管理。
元模型管理:定义并管理企业架构中的元模型,并实现元模型在不同应用之间的交互与映射。
访问和认证管理:管理企业内部用户、用户群组、用户目录和用户对企业架构信息的访问。
多语言管理:如果企业架构描述存在多种语言,需要对这些不同版本的描述进行存储及一致性管理。
自动化管理:对EAM的整个过程选择合适的自动化工具,并对工具进行适当的配置与管理。
(2)架构组装与建模(Architecture Populating and Modeling)。其作用是将架构描述信息进行整合,并将其放入存储结构中。主要活动包括:
手工组装与建模:手工将图表、文档等形式描述的企业架构信息进行整合并录入架构存储结构。
自动化组装与建模:将数据库、XML等结构化形式描述的企业架构信息进行迁移与整合。
与非结构化数据的连接:将企业架构信息通过内容管理系统与非结构化的数据(例如网页、图片、视频等)进行连接与关联。
采用一些通用的框架或标准对架构进行描述、建模并存储。
(3)架构分析(Architecture Analysis)。其主要作用是理解并分析企业架构内容,并做出相关判断。主要活动包括:
浏览和检索:支持企业内部用户对架构内容进行有效地浏览与检索。
结构分析:对企业架构进行结构分析,发现其中的不足、冗余和架构制品之间的相互影响情况。
定性/定量分析:对企业架构代价与优势、利用率等指标进行定性或定量分析。
基于时间的分析:分析随着时间的推移,企业架构的变化及变化带来的影响。
(4)架构通信(Architecture Communication)。其主要作用是对企业架构内容进行发布与传播。主要活动包括:
信息发布:在企业内容的门户系统或共享文件夹中发布企业架构相关的信息。
报告:在企业相关报告中使用企业架构的内容,并利用企业架构内容为相关活动进行指导。
企业实时信息反映与报告:对企业架构内容进行分析、统计等工作,在企业内部形成能够反映企业运营状况的实时信息报告。
可视化:能够为企业应用系统的关联人员创建可视化的企业架构内容,更好地实现他们之间的交流。
(5)架构治理(Architecture Governance)。其主要作用是在企业架构过程中引入解决方案发布、变更管理和质量保证等重要的治理过程与能力。主要活动包括:
完成与发布管理:严格定义并执行企业架构内容完成与发布的工作流程。
变更管理:严格定义并执行对企业架构内容的变更控制与追踪。
使用追踪:追踪用户和用户组对企业架构内容的实际使用情况。
质量保证:保证架构内容的完整性、一致性和无二义性。
二、在实施企业架构管理的过程中可能遇到的问题包括:如何选择合适的EAM工具,如何在企业内部有效共享企业架构信息,如何结合企业实际进行企业架构的变更管理,如何保证架构内容的质量,等等。针对每个问题,说明解决的方法和过程。
论基于REST服务的Web应用系统设计
REST(REpresentational State Transfer)是指从几种基于网络的架构风格衍生出来的一种混合架构风格,它是目前互联网的核心架构风格。基于REST服务(RESTful Service)的Web应用系统设计任务主要包括:识别并设计REST风格的服务,采用面向服务的思想进行REST服务集成。采用这种方法设计的Web应用系统能够结合REST风格和面向服务思想的优点,近年来受到了广泛的关注。
请围绕“基于REST服务的Web应用系统设计”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与实施的Web应用系统开发项目以及你所承担的主要工作。
2.简要叙述与传统的Web服务相比,采用REST服务构建的Web应用具有哪些优势和不足。
3.阐述你在设计基于REST服务的Web应用系统时遇到了哪些问题,如何解决。
一、论文中要具体介绍项目的总体需求(特别是质量属性需求)、Web应用系统的逻辑与物理拓扑结构、采用的技术等内容和承担的实际工作。
二、REST(REpresentational State Transfer)是指从几种基于网络的架构风格衍生出来的一种混合架构风格,目前Web的体系结构正是基于REST风格的。REST风格中的特点是客户端/服务器、无状态、缓存、统一接口、分层系统和按需代码。REST组件通过以一种数据格式转移资源的表述进行通信,可以基于接收者的能力和期待的内容,以及资源的性质动态地选择不同的表述。
与传统的Web服务相比,REST服务主要有以下优势:
(1)REST服务基于W3C/IETF的标准与规范(包括HTTP、XML、URI和MIME等),其实现技术简单、成熟。
(2)REST服务基于URI和超链接技术,不需要通过集中式的服务信息仓库即可发现服务资源。
(3)REST服务支持缓存,具有无状态的特性,这些使得REST服务能够支持大量客户端,构建的应用系统具有较强的伸缩性。
(4)REST服务基于轻量级的Web框架,仅仅需要基本的开发工具支持,构建过程简单且成本较低。
(5)REST服务的测试相对简单,采用浏览器即可完成服务功能测试。
与传统的Web服务相比,REST服务主要存在如下不足:
(1)REST服务倡导的REST风格与实际实现尚存在一定差距。例如高层REST服务倡导使用GET、PUT、POST和DELETE所有4个统一接口,在REST实现部分通常只能采用GET和POST接口,因为大多数的代理和防火墙会屏蔽其他接口;并且XHTML表单中只能使用GET和POST接口。
(2) REST服务要求所有的输入参数都必须在URI中传递,这样会产生对参数容量大小的限制(目前的大小是4KB)。如果超出该数量,会导致HTTP协议错误(错误代码414:Request-URI too long)。
(3)在URI中表达复杂类型的参数比较困难,且目前对URI中的参数不存在一种公认的编组(marshalling)和解编(un-marshalling)方法。
三、进行基于REST服务的Web应用系统的设计时可能遇到的问题包括:如何识别并设计REST风格服务;构建REST服务的运行环境,包括HTTP服务器与应用服务器选型等;富客户端表现方式及编程语言的选择;系统逻辑与物理拓扑结构的分析与设计等。
论软件的静态演化和动态演化及其应用
软件演化(Software Evolution)是指软件在其生命周期内的更新行为和过程。演化是一系列贯穿软件生命周期始终的活动,系统需求改变、功能实现增强、新功能加入、软件架构改变、软件缺陷修复、运行环境改变均要求软件系统能够快速适应变化,具有较强的演化能力。软件静态演化(Static Evolution)和动态演化(Dynamic Evolution)是目前软件演化的两种重要类型。
请围绕“软件的静态演化和动态演化及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1. 概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所担任的主要工作。
2. 请分别对软件静态演化和动态演化的特点进行论述,说明两种软件演化类型各自的优缺点及其应用场合,并举例说明各自的常见演化技术手段。
3. 具体阐述你参与管理和开发的项目中所进行的软件演化活动的特点、演化的类型,以及所采取的对应演化技术手段,说明具体实施过程以及实际应用的效果。
一、简要叙述所参与管理和开发的软件项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、软件演化可分为静态演化和动态演化两种情形。
1. 静态演化(Static Evolution)。静态演化是指软件在停机状态下的演化。其优点是不用考虑运行状态的迁移,同时也没有活动的进程需要处理。然而停止一个应用程序就意味着中断它提供的服务,造成软件暂时失效。
软件静态演化是指发生在应用程序停止时的软件修改和更新,即一般意义上的软件维护和升级。静态演化的优点是没有状态迁移或活动线程的问题要解决,缺陷是停止应用程序意味着停止它所提供的服务,也就是使软件系统暂时失效。在软件交付之后,静态演化(类似于一般意义上的软件维护)就成为软件变更的一个常规过程。变更可以是一种更正代码错误的简单变更,也可以是更正设计错误的较大范围的变更,还可以是对描述错误进行修正或提供新需求这样的重大改进。有三种不同的软件维护:改正性维护、适应性维护和完善性维护。维护过程一般包括变更分析、版本规划、系统实现和向客户交付系统等活动。
在面向对象技术中,使用子类型方法来扩展程序,它适合于软件静态演化和代码重用。子类型化一个类意味着保留父类中的参数和方法,并尽可能地增加新的参数和方法。另外,使用重载和多态性作为主要的演化机制。实际上,建立类的新版本,最简单的机制是创建它的子类,然后重载需要变更的方法,最后,使用多态性调用新创建的方法。在基于构件的软件技术中,构件采取接口和实现相分离技术,构件之间只能通过接口进行通信,这使得具有兼容接口的不同构件实现可以相互取代,从而成为软件静态演化的一条途径。
2. 动态演化(Dynamic Evolution)。动态演化是指软件在执行期间的软件演化。其优点是软件不会存在暂时的失效,有持续可用性的明显优点。但由于涉及状态迁移等问题,比静态演化从技术上更难处理。
动态演化是最复杂也是最有实际意义的演化形式。动态演化使得软件在运行过程中,可以根据应用需求和环境变化,动态地进行软件的配置、维护和更新,其表现形式包括系统元素数目的可变性、结构关系的可调节性和结构形态的动态可配置性。软件的动态演化特性对于适应未来软件发展的开放性、动态性具有重要意义。
动态演化是指软件在运行期间的演化。在许多重要的应用领域中,例如金融、电力、电信及空中交通管制等,系统的持续可用性是一个关键性的要求,运行时刻的系统演化可减少因关机和重新启动而带来的损失和风险。此外,越来越多的其他类型的应用软件也提出了运行时刻演化的要求,在不必对应用软件进行重新编译和加载的前提下,为最终用户提供系统定制和扩展的能力。
动态演化可分为两种类型:预设的和非预设的。在Web 环境中,软件应用常常需要处理多种类型的信息,因此它们常被设计为可以动态下载并安装插件以处理当前所面临的新类型的信息;而分布式Web 应用也常常需要增减内部处理节点的数目以适应多变的负载。这些动态改变都是软件设计者能够预先设想到的,可实现为系统的固有功能。另有一些必须对系统配置进行修改和调整的情况是直到系统投入运行以后才发现的,这就要求系统能够处理在原始设计中没有完全预料到的新需求。这种情况下一般需要关闭整个系统,重新开发、重新装入并重新启动系统。然而,为了进行局部的修改而关闭整个系统在某些情况下是不允许的(例如,关键运行系统)或者代价太高。精心设计的动态演化技术可以在不关闭整个系统的前提下修改系统的结构配置,并尽量使未受影响的部分继续工作以提高系统的可用度。
为支持软件的动态演化性,已在语言、机制和环境等方面做了大量工作。在程序语言的层次上,引进各种机制以支持软件动态演化,例如动态装载技术允许增加代码到已运行的程序中,延迟绑定是在运行时而不是编译时决定类和对象的绑定。Java hotswap允许在运行时改变方法:当一个方法终止时这个方法的新版本可以有效地替换旧版本,在类层次上代码的二进制兼容被支持。Gilgul语言也允许更换运行时对象。但程序语言层次上的动态演化机制仅局限于函数、类方法和对象等小粒度的替换,只支持预设的有限变更,变更由事件触发。
通过标准化运行级构件的规约,依靠构件运行平台(中间件平台)提供的基础设施,使软件在构件层次上的动态演化成为可能。中间件中具有的如命名服务、反射技术和动态适配等机制,为运行态构件的动态替换和升级提供支撑,从而推动了软件动态演化的发展。命名服务就是给构件实例提供一个名称,以便客户通过这些名称来获取构件实例。对工业标准构件EJB 和CORBA 构件的引用都可以通过中间件平台的命名服务进行。同一构件标识可以被映射到多个构件实例,从而根据具体情境对某一名字的构件引用导向到不同的构件实例。反射技术是系统的一种自描述(self-representation)和自推理的技术,它提供了关于自身行为的表示,这种表示可以被检查和调整,且与它所描述的系统行为是因果相联(causally connected)的。因果相联,意味着对自表示的改动将立即反映在系统的实际状态和行为中,反之亦然。将反射性引入中间件能够以可控的方式开放平台内部的实现,从而提高中间件的定制能力和运行时的适应能力。动态适配机制中比较著名的是CORBA 提供的动态接口服务:动态调用接口DII和动态骨架接口DSI。前者支持动态客户请求调用,而后者支持将请求动态指派(Dispatch)给构件。因此,软件构件化技术使得软件具有良好的构造性,软件演化的粒度更大。中间件技术则为基于构件的软件动态演化提供了坚实的基础设施和方便的操作界面。
三、考生需结合自身参与项目的实际状况,指出其参与管理和开发的项目中所进行的软件演化活动的特点、演化的类型,以及所采取的对应演化技术手段。要给出实施软件演化活动的具体过程、方法以及对实际应用效果的分析。
论基于DSSA的软件架构设计与应用
软件架构设计的一个重要课题是如何解决软件重用问题。特定领域软件架构(Domain Specific Software Architecture, DSSA)是一种有效实现特定领域软件重用的手段。按照Tracz的说法,DSSA就是一个特定的问题领域中由领域模刑、参考需求、参考架构等组成的开发基础架构,其目标就是支持一个特定领域中多个应用的生成。
DSSA的基本活动包括领域分析、领域设计和领域实现。领域分析的主要目的是获得领域模型,领域模型描述领域中系统之间共同的需求,即领域需求;领域设计的主要目标是获得DSSA, DSSA描述领域模型中表示需求的解决方案:领域实现的主要目标是依据领域模型和DSSA开发和组织可重用信息。
请围绕“基于DSSA的软件架构设计与应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。
2.就你所熟悉的领域,请给出针对该特定领域,在基于DSSA的软件设计开发中所涉及的领域模型、参考需求和参考架构以及相应的支持环境或设施。
3.具体阐述你参与管理和开发的项目中使用DSSA的情况,包括领域分析、领域设计和领域实现等活动是如何具体实施的,最终实际效果如何。
一、简要叙述所参与管理和开发的软件项目,需要明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、应结合自己所熟悉的领域,定义领域范围,确定领域应用需要满足的用户需求;定义领域特定的元素、领域字典和领域术语;定义领域特定的设计和实现需求约束;在此基础上,定义领域模型,产生该领域的参考架构,并说明构件的语法和语义;最后,产生、搜集可重用的产品单元,为DSSA增加构件.为问题域实现新应用提供支持。这个DSSA的建立过程是并发、递归和反复进行的。
所给出的DSSA应该具备以下4个方面的特征:
(1)一个严格定义的问题域和/或解决域:
(2)具有普遍性,使其可以用于领域中某个特定应用的开发;
(3)对整个领域能有合适程度的抽象;
(4)具备该领域固定的、典型的在开发过程中的可重用元素。
三、需要结合项目实际,指出在架构设计时使用DSSA的情况,包括领域分析、领域设计和领域实现等活动是如何具体实施的,要给出实际的效果并进行分析。
论大规模分布式系统缓存设计策略
大规模分布式系统通常需要利用缓存技术减轻服务器负载、降低网络拥塞、增强系统可扩展性。缓存技术的基本思想是将客户最近经常访问的内容在缓存服务器中存放一个副本,当该内容下次被访问时,不必建立新的数据请求,而是直接由缓存提供。良好的缓存设计,是一个大规模分布式系统能够正常、高效运行的必要前提。在进行大规模分布式系统开发时,必须从一开始就针对应用需求和场景对系统的缓存机制进行全面考虑,设计一个可伸缩的系统缓存架构。
请围绕“大规模分布式系统缓存设计策略”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1. 概要叙述你参与实施的大规模分布式系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2. 从不同的用途和应用场景考虑,请详细阐述至少两种常见的缓存工作模式,并说明每种工作模式的适应场景。
3. 阐述你在设计大规模分布式系统的缓存机制时遇到了哪些问题,如何解决。
一、论文中要具体介绍项目的总体需求(特别是应用需求中对缓存机制的要求)、系统的逻辑与物理架构、采用的技术等内容和担任的实际工作。
二、从不同的用途和应用场景来考虑,大体上可以将缓存分为三种工作模式,即单实例缓存模式(Single Instance)、复制模式(Replication Cache)和分区模式(Partition Cache)。每种工作模式都有其适应的场景和优缺点。
1. 单实例模式。单实例模式是一种较为简单的缓存模式,多个应用服务器共享一个中央的缓存服务器。通过共享缓存的数据,能够极大提高系统的性能。该模式的主要限制在于缓存服务器的内存大小和节点增加之后服务器的处理能力和网络带宽。该模式的适应场景是:对缓存的要求比较简单;系统的吞吐量和数据量不大;性能要求不高;
2. 复制模式。复制模式将缓存的数据复制到多台机器上,对于单一缓存服务器性能出现问题的情况下,可以通过缓存复制的方式将压力分解到多个缓存服务器。该模式的工作原理是:缓存客户端可以访问自己的缓存服务器,多个缓存服务器之间的数据是彼此同步的,对于性能要求更高的场景,这样的部署架构能够获得更高的吞吐能力。该模式的适应场景是:数据量不是特别大;需要极高的性能;数据改动的频率不是特别大。
3. 分区模式。当需要缓存的数据已经超过一台服务器的内存上限时,可以考虑采用分区模式对数据进行线性缩放,也就是通过增加缓存服务器来解决数据增长和压力增加的情况。在分区模式中,其架构是无分享架构(Shared Nothing Architecture, SNA),每个节点之间数据彼此独立,一个节点出现故障后不会影响到其他节点。在出现某个节点宕机或者其他故障的情况下,致使这部分的分区缓存无法使用,并不妨碍其他数据节点数据的正常工作。该模式的适应场景是:总体数据量较大,已经超出了单个缓存服务器的内存上限;系统缓存要求具有很大的可伸缩性;客户端数量庞大,单个客户端对缓存数据的数据量要求不大。
三、进行大规模分布式系统缓存机制设计时可能遇到的问题包括如何缓存服务器的工作模式选择;高可用性的设计考虑;缓存一致性与分布式算法;对象状态同步的考虑;缓存钝化/激活/过期和初始化,等等。
论模型驱动架构在系统开发中的应用
模型驱动架构(Model Driven Architecture,MDA)是对象管理组织提出的软件体系架构方法学,它基于UML以及一系列工业标准,能够支持基于可视化模型驱动的软件设计、内容存储与交换。MDA核心思想是抽象出与实现技术无关、完整描述业务功能的核心平台无关模型(PIM),然后针对不同实现技术制定多个映射规则,通过映射规则和辅助工具将PIM转换成与具体实现技术有关的平台相关模型(PSM),最后完成PSM到代码的转换。通过PIM和PSM,MDA分离业务建模与底层实现技术,降低技术变迁对业务模型带来的影响。
请围绕“模型驱动架构在系统开发中的应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
(1)简要叙述你参与管理和开发的、与MDA相关的软件开发项目以及你所担任的主要工作。
(2)简要分析模型驱动架构能够为软件开发带来哪些好处,详细论述采用模型驱动架构进行开发的过程。
(3)具体阐述你参与管理和开发的项目中使用模型驱动架构的情况与实际开发效果。
一、模型驱动架构能够为软件开发带来的好处
(1)模型驱动架构将开发人员的注意力转移到了平台无关模型中,可以避免陷入到具体的实现细节当中去,从而简化了系统开发的工作量,提高了软件的开发效率;
(2)对于多种流行平台,很多工具会支持从平台无关模型到平台相关模型的转换;对于将来可能出现的新技术和平台,确定了平台表示及公共中间件的概念和功能,利用转换规则快速实现平台无关模型到新技术平台的迁移,提高了系统的可移植性;
(3)利用模型驱动架构中基于平台无关模型的桥接器,实现了多个平台相关模型之间跨平台的相互通信,加强了互操作性;
(4)对于系统变更,通过修改平台无关模型并重新生成平台相关模型和代码,能够降低系统维护的成本;
(5)平台无关模型帮助团队成员之间提高沟通效率并减少错误,自动生成代码能够保证代码的质量和一致性,确保了软件的质量;
(6)使用模型驱动架构时,功能和架构独立定义,针对新技术,能够利用原有的设计产生对应的实现,延长了系统的生命周期。
二、模型驱动架构的开发过程
(1)使用平台无关模型从如何以最好的方式支持商业逻辑的角度对系统进行建模,开发人员根据用户需求和其他因素对平台无关模型进行精化,以使它能够更加精确地描述系统;
(2)将平台无关模型转换到一个或多个特定技术相关的平台相关模型,对于每种特定的技术都会生成独立的平台相关模型;
(3)根据技术特性对生成的平台相关模型进行修改以满足程序设计人员的要求,这些修改可以反映到平台无关模型中去;
(4)对平台相关模型不断精化,以指导代码生成器生成质量更高的程序代码;
(5)最后将每个平台相关模型转换到代码,进行后续的完善和系统测试。
三、结合项目的实际情况,具体阐述你参与管理和开发的项目中使用模型驱动架构的情况,包括平台无关模型构建、平台相关模型的技术方案选择和实际开发效果及分析。
论企业集成平台的架构设计
企业集成平台是一个支持复杂信息环境下信息系统开发、集成和协同运行的软件支撑环境,它基于企业各种经营业务的信息特征,在异构分布环境(操作系统、网络、数据库)下为应用提供一致的信息访问和交互手段,对其上运行的应用进行管理,为应用提供服务,并支持各种特定领域应用系统的集成。
请围绕“企业集成平台的架构设计”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1、简要叙述你参与管理和开发的企业集成平台项目以及你在其中所承担的主要工作。
2、请说明企业集成平台的基本功能,并结合项目实际,详细说明所设计的企业集成平台的架构,以及实现时用到了哪些关键技术。
3、具体说明所设计的企业集成平台的使用情况,最终实施效果如何。
写作要点
一、企业集成平台的基本功能
(1)通信服务。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。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的数据交换、互操作、分布数据管理和共享信息模型定义,使集成平台上运行的应用、服务或客户端能够以一致的语义和接口实现对数据的访问与控制。
(3)应用集成服务。通过高层应用编程接口来实现对相应应用程序的访问。这些接口以函数或对象服务的方式向平台的组件模型提供信息,用户无需对原有系统进行修改,只要在原有系统的基础上加上相应的访问接口就可以将现有的、用不同技术实现的系统互联起来,通过为应用提供数据交换和访问操作,使各种不同的系统能够相互协作。
(4)提供对二次开发的支持。集成平台需要提供一组帮助用户开发特定应用程序的支持工具,简化用户在企业集成平台实施过程中的开发工作。
(5)平台运行管理。需要提供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。通过命名服务、目录服务、平台的动态静态配置,以及其中的关键数据的定期备份等功能来维护整个服务平台的系统配置及稳定运行。
二、结合项目实际说明你所设计的企业集成平台的架构。对架构的说明应包括从架构层面上如何支持业务流程编写与管理;如何向用户提供功能与信息服务;如何集成业务伙伴的功能;如何与底层数据库、现有系统等进行交互,等等。在实现企业集成平台时所使用的关键技术包括:
(1)数据交换格式。企业集成中常用的数据交换格式有:EDI、XML、STEP、PDML
(2)分布式集成应用基础框架。主要的有CORBA、J2EE、Web Service
(3)实现数据集成的常用模式。数据联邦、数据复制和基于接口的数据集成
(4)实现应用集成的常用模式。适配器集成、信使集成、面板集成、代理集成模式
三、需要具体说明你所设计的企业应用集成平台的使用情况,包括如何采用集成平台为企业应用提供一致的信息访问和交互手段,如何对在平台上运行的应用进行管理,如何为应用提供服务等。针对每种使用场景,需要详细说明最终的实施效果。
论数据分片技术及其应用
数据分片就是按照一定的规则,将数据集划分成相互独立正交的数据子集。然后将数据子集分布到不同的节点上,通过设计合理的数据分片规则,可将系统中的数据分布在不同的物理数据库中,达到提升应用系统数据处理速度的目的。
请围绕“论数据分片技术及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发软件的项目以及承担的工作
2. Hash分片,一致性Hash分片和按照数据范围分片是三种常用的数据分片方式
3.具体阐述你参与管理和开发的项目,且采用了哪些分片方式,并且具体说明其实现过程和应用效果。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、Redis数据分片方案
1、范围分片:按数据范围值来做分片。如:按用户编号分片,0-999999映射到实例A;1000000-1999999映射到实例B。
2、hash分片:通过对key进行hash操作,可以把数据分配到不同实例,这类似于取余操作,余数相同的,放在一个实例上。
3、一致性hash分片:hash分片的改进,可以有效解决重新分配节点带来的无法命中问题。
Redis的持久化解决方案
Redis的持久化主要有两种方式:RDB和AOF。
RDB:传统数据库中快照的思想。指定时间间隔将数据进行快照存储。
AOF:传统数据库中日志的思想,把每条改变数据集的命令追加到AOF文件末尾,这样出问题了,可以重新执行AOF文件中的命令来重建数据集。
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。同时文章收尾要对效果进行评价。
请围绕“论云原生架构及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及承担的主要工作;
2.服务化,弹性,可观测性和自动化是云原生架构的四类设计原则,请简要对这四类设计原则的内涵进行阐述;
3.具体阐述你参与管理和开发的项目是如何向采用云原生架构的,并且围绕上述四类设计原则详细论述在项目设计与实现过程中遇到了哪些实际问题,是如何解决的。
大纲:近年来,随着数字化转型不断深入,科技创新与业务不断融合,各行各业正在从大工业时代以容器和微服务架构为代表的云原生技术作为云计算服务的新模式已经逐渐成为企业持续发展的主流选择。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、从技术的角度,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,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。
上图展示了在代码中通常包括三部分:业务代码、三方软件、处理非功能特性的代码。其中“业务代码”指实现业务逻辑的代码;“三方软件”是业务代码中依赖的所有三方库,包括业务库和基础库;“处理非功能性的代码”指实现高可用、安全、可观测性等非功能性能力的代码。三部分中只有业务代码是核心,是对业务真正带来价值的,另外两个部分都只算附属物,但随着软件规模的增大、业务模块规模变大、部署环境增多、分布式复杂性增强,使得今天的软件构建变得越来越复杂,对开发人员的技能要求也越来越高。云原生架构相比较传统架构进了一大步,从业务代码中剥离了大量非功能性特性(不会是所有,比如易用性还不能剥离)到 IaaS 和 PaaS 中,从而减少业务代码开发人
员的技术关注范围,通过云厂商的专业性提升应用的非功能性能力。
云原生架构原则:
云原生架构本身作为一种架构,也有若干架构原则作为应用架构的核心架构控制面,通过遵从这些架构原则可以让技术主管和架构师在做技术选择时不会出现大的偏差。
1、 服务化原则:
当代码规模超出小团队的合作范围时,就有必要进行服务化拆分了,包括拆分为微服务架构、小服务(Mini Service)架构,通过服务化架构把不同生命周期的模块分离出来,分别进行业务迭代,避免迭代频繁模块被慢速模块拖慢,从而加快整体的进度和稳定性。同时服务化架构以面向接口编程,服务内部的功能高度内聚,模块间通过公共功能模块的提取增加软件的复用程度。
分布式环境下的限流降级、熔断隔仓、灰度、反压、零信任安全等,本质上都是基于服务流量(而非网络流量)的控制策略,所以云原生架构强调使用服务化的目的还在于从架构层面抽象化业务模块之间的关系,标准化服务流量的传输,从而帮助业务模块进行基于服务流量的策略控制和治理,不管这些服务是基于什么语言开发的。
2、弹性原则:
大部分系统部署上线需要根据业务量的估算,准备一定规模的机器,从提出采购申请,到供应商洽谈、机器部署上电、软件部署、性能压测,往往需要好几个月甚至一年的周期;而这期间如果业务发生变化了,重新调整也非常困难。弹性则是指系统的部署规模可以随着业务量的变化自动伸缩,无须根据事先的容量规划准备固定的硬件和软件资源。好的弹性能力不仅缩短了从采购到上线的时间,让企业不用操心额外软硬件资源的成本支出(闲置成本),降低了企业的 IT 成本,更关键的是当业务规模面临海量突发性扩张的时候,不再因为平时软硬件资源储备不足而“说不”,保障了企业收益。
3、可观测原则:
今天大部分企业的软件规模都在不断增长,原来单机可以对应用做完所有调试,但在分布式环境下需要对多个主机上的信息做关联,才可能回答清楚服务为什么宕机、哪些服务违反了其定义的 SLO、目前的故障影响哪些用户、最近这次变更对哪些服务指标带来了影响等等,这些都要求系统具备更强的可观测能力。可观测性与监控、业务探活、APM 等系统提供的能力不同,前者是在云这样的分布式系统中,主动通过日志、链路跟踪和度量等手段,让一次 APP 点击背后的多次服务调用的耗时、返回值和参数都清晰可见,甚至可以下钻到每次三方软件调用、SQL 请求、节点拓扑、网络响应等,这样的能力可以使运维、开发和业务人员实时掌握软件运行情况,并结合多个维度的数据指标,获得前所未有的关联分析能力,不断对业务健康度和用户体验进行数字化衡量和持续优化。
4、自动化原则:
技术往往是把“双刃剑”,容器、微服务、DevOps、大量第三方组件的使用,在降低分布式复杂性和提升迭代速度的同时,因为整体增大了软件技术栈的复杂度和组件规模,所以不可避免地带来了软件交付的复杂性,如果这里控制不当,应用就无法体会到云原生技术的优势。通过 IaC(Infrastructure asCode)、GitOps、OAM(Open Application Model)、Kubernetes operator 和大量自动化交付工具在 CI/CD 流水线中的实践,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,让自动化工具理解交付目标和环境差异,实现整个软件交付和运维的自动化。
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。?
围绕“论软件测试中缺陷管理及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及承担的工作
2.详细论述常见的缺陷种类及级别,论述缺陷管理和基本流程
3.结合你具体参与管理和开发的实际项目,说明是如何进行缺陷管理的。请具体说明实施过程及应用效果。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、软件缺陷定义:
(1)软件未达到需求规格说明书的功能;
(2)软件出现了需求规格说明书指明不会出现的错误;
(3)软件功能超出需求规格说明书的范围;
(4)软件未达到需求规格说明书未指出但应达到的目标;
(5)测试工程师认为软件难以理解、不易使用、运行速度慢,或者最终用户认为不好。
缺陷类型:
(1)设计缺陷:由于软件设计或代码实现所产生的功能或流程的问题。
(2)界面问题:系统页面的展示的问题。
(3)数据问题:系统数据的来源,处理及处理结果的问题。
(4)需求问题:软件需求测试发现的问题,也包括之后需求变更的问题。
(5)安装部署:软件安装部署过程的错误。
(6)性能问题:软件性能相关的缺陷。
(7)文档问题:用户使用手册,软件帮助文档等出现的问题
(8)常识问题:系统用户的正常使用习惯相关问题。
(9)安全问题:系统漏洞安全问题。
(10)优化建议:针对操作过程逻辑或界面显示的优化性建议。
(11)其他:除前面分类的其他问题
严重程度定义
注:严重等级由创建者在创建缺陷时根据此定义来选择,之后都不能随意更改。
优先级的定义
注:立刻、紧急、尽快的问题都要求在系统上线前解决。
缺陷处理过程:
正常处理过程
(1)创建问题
在测试管理系统中,所有用户都可以创建新问题,包括需求问题和软件缺陷等。创建问题时,需要描述清楚,并选择正确的选项,详细请参考5.4和5.5。
(2)指派问题
创建问题时,创建者通常要指派给该项目开发负责人,再由其指派任务,或直接指派给相应模块的开发工程师。
如果指派人是错误的,或者需要他人确认或帮助,则可以重新指派给合适的工程师,写上相关备注。
(3)确认问题
通常开发工程师收到新问题后,需要分析和确认此问题是否为Bug。如果是Bug,则选择“确认状态”;如果认为非Bug,则注明原因并指派回创建者。
当创建者收到确认指派时,需要进行及时确认。如果同意为非bug,则及时关闭它;如果不同意,则需要注明理由并指派回相关工程师。
如果问题确认指派次数大于6次时,需要进入“争议处理”流程,详细请参考5.2。
(4)解决问题
此为开发工程师的主要职责,包括Bug的复现、修改和修改验证。
开发工程师需要及时对确认状态Bug进行分析和解决,并自己验证通过,则操作为解决状态,解决方案规则请参考5.4中解决方案定义部分,在缺陷管理系统中解决方案选择相应的选项,解决后系统将自动指派回给创建者。
如果Bug无法解决或修改影响比较大,可申请进入“延期解决”流程,请参考5.2中延期处理部分。
(5)验证问题
创建者需要及时对解决状态的Bug在对应版本上面进行验证。如果验证通过,则可关闭Bug;如果验证不通过,则激活此Bug,系统将自动指派回给解决者。
验证通过准则:相同的操作步骤,进行一定次数的验证测试都没有发生。
验证不通过准则:相同的操作步骤,全部或部分实际结果还会发生,验证不通过则激活Bug。
(6)关闭问题
通过验证的Bug,验证者需要注明验证结果并进行关闭操作,系统将指派给Closed。
如果关闭状态的Bug在之后版本又会发生,则激活此Bug,系统将自动指派回给解决者。
特别处理过程
(1)客户问题
客户反馈的问题可以由客户直接反馈或项目经理、市场部等了解到的客户问题,经确认后的Bug提交到测试管理系统,按照以上处理流程进行处理,由创建者或测试组进行跟踪验证关闭。
创建客户问题时,创建者需要在Bug标题开头标记为[客户问题],测试组负责检查和更正。
(2)争议处理
当开发和测试工程师对某问题有争议并且多次沟通无果时(暂定为6次),可以注明双方的理由,并指派给项目经理进行处理。
项目经理可以召开评审会议,或者直接与双方沟通了解,并根据项目情况给出专业意见和最终决定。开发和测试工程师根据项目经理的最终决定执行。
(3)延期解决
当开发工程师对确认Bug进行解决时,发现或评估其解决时间紧或风险比较大等,可以说明原因或理由并指派给项目经理来确认。
项目经理可以召开评审会议,或者直接沟通了解,并根据项目情况给出最终决定。如果不同意,项目经理将此Bug指派回开发工程师,开发工程师继续分析和解决。如果同意,项目经理需要在Bug标题开头标记为[延期解决]和在处理状态选择“延期解决”,然后注明解决时间计划并指派回开发工程师,开发工程师根据解决时间计划来规划和解决此Bug。
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。同时文章收尾要对效果进行评价。
论软件系统架构评估及其应用
对于软件系统,尤其是大规模复杂软件系统而言,软件系统架构对于确保最终系统的质量具有十分重要的意义。在系统架构设计结束后,为保证架构设计的合理性、完整性和针对性,保证系统质量,降低成本及投资风险,需要对设计好的系统架构进行评估。架构评估是软件开发过程中的重要环节。
请围绕“软件系统架构评估及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你所参与管理或开发的软件项目,以及你在其中所承担的主要工作。
2.详细阐述有哪些不同的软件系统架构评估方法,并从评估目标、质量属性和评估活动等方面论述其区别。
3.详细说明你所参与的软件开发项目中,使用了哪种评估方法,具体实施过程和效果如何 。
一、应结合自己参与的信息系统项目,说明在其中所承担的工作。
二、详细阐述有哪些不同的软件系统架构评估方法,并从评估目标、质量属性和评估活动等方面论述其区别 。
常见的系统体系架构分析方法有 SAAM 和 ATAM 。
SAAM (Scenarios-based Architecture Analysis Method) 是一种非功能质量属性的体系架构分析方法,最初用于比较不同的体系架构,分析架构的可修改性,后来也用于其他的质量属性,如可移植性、可扩充性等 。
(1)特定目标:对描述应用程序属性的文档,验证基本体系结构假设和原则 。SAAM不仅能够评估体系结构对于特定系统需求的适用能力,也能被用来比较不同的体系结构 。
(2)评估活动: SAAM 的过程包括五个步骤,即场景开发、体系结构描述、单个场景评估、场景交互和总体评估 。
ATAM ( Architecture Tradeoff Analysis Method) 是在 SAAM 的基础上发展起来的,主要针对性能、实用性、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 。
(1)特定目标:在考虑多个相互影响的质量属性的情况下,从原则上提供一种理解软件体系结构的能力的方法,使用该方法确定在多个质量属性之间折中的必要性 。
(2) 评估活动: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。
三、第三个问题要根据项目的实际情况来写自己是怎么做的,遇到什么样的问题,如何解决的。同时文章收尾要对效果进行评价。
您目前分数偏低,基础较薄弱,建议加强练习。