1 系统架构设计师学习笔记 – 上午选择题部分

系统架构设计师学习笔记–上午选择题部分一、操作系统1、P-，使用资源V+，申请资源2、死锁条件：互斥、保持等待、不剥夺、环路3、安全管理：文件-文件访问，目录-保护用户，用户-访问，系统-不允许进入系统4、虚拟存储器中，附存按信息编址二、数据库系统1、完整性约束：实体，参照，用户定义，触发器-进行操作2、范式：1NF-不可再分数据项，2NF-消除部分依赖，3NF-消除传递依赖，BCNF-消除任何传递依赖及部分依赖3、派生：用某一属性推出（代替）多值：多个值组成的属性4、无损连接：R1^R2->R1-R2或R2-R1；函数依赖：全部依赖得到保持5、多对多转化关系模式：1+C n26、冲突：命名：同意不同字，同字不同意属性：不一致（具体数据、内容）结构：不同属性（E-R）7、数据库设计：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计8、物理独立性：内模式发生变化时，数据的逻辑结构不需要改变三、计算机硬件基础及嵌入式系统设计1、寄存器>Cache>内存>外存2、程序控制：利用指令编程，实现数据I/O 中断：CPU无需等待DMA：CPU不参与，共享总线通道：通道程序，并行输入输出处理机：IOP，专用处理机3、CPU各模块作用：PC程序计数器IR指令寄存器SR状态寄存器GR通用寄存器四、数据通信与计算机网络1、TCP/IP协议族File Transport Protocol – FTP文件传输协议Trivial File Transport Protocol – TFTP 简单文件传输协议HyperText Transfer Protocol – HTTP超文本传输协议Simple Mail Transfer Protocol – SMTP 简单邮件传输协议Dynamic Host Configuration Protocol – DHCP动态主机配置协议Net File System – NFS网络文件系统Telnet – 远程登录协议Domain Name System – DNS域名系统：域名解析（域名IP转换）Simple Network Management Protocol – SNMP简单网络管理协议Transport Control Protocol – TCP传输控制协议：可靠性User Datagram Protocol – UDP用户数据报协议：速率高Internet Protocol – IP网际协议Address Resolution Protocol – ARP地址解析协议：动态地址转换Reverse Address Resolution Protocol – RARP反向地址解析协议Internet Control Message Protocol – ICMP网际控制报文协议：发送差错报文Internet Group Management Protocol – IGMP 网际组管理协议：参加多播2、网络存储技术Direct Attached Storage – DAS直接附加存储：直接将存储连接到服务器上Network Attached Storage – NAS网络附加存储：专用的文件服务器Storage Area Network – SAN存储区域网络：专用交换机高速磁盘阵列服务器3、E-mail：SMTP：简单邮件传送协议，25端口POP3：邮局协议V3.0，110端口（CS模式，TCP连接）IMAP：邮件访问协议，143端口4、网络设计方案：核心层（高速，最优传递）-> 汇聚层（安全，访问策略控制）-> 接入层（网络接入）-> 用户5、（转化，流出最大）VOB服务器-以太网端口– 核心交换机– 镜像端口– 流量监控服务器（流入最大）6、网络系统生命周期：需求规范、通信规范、逻辑网络设计、物理网络设计、实施阶段7、水平子系统：由终端到信息插座之间的连线系统；垂直子系统：各楼层设备之间的互连系统建筑群系统：连接各个建筑物的通信系统五、系统安全性与保密性设计1、安全协议层次Pretty Good Privacy – PGP基于RSA邮件加密协议Security Socket Layer – SSL传输层上安全协议Secure Electronic Transaction – SET安全点子交易：信用卡，具备抗抵赖功能IPSec网络层：包安全，抵御网络攻击TLS安全传送层协议：保密性、数据完整性2、VPN虚拟专用网：安全的私有连接安全隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、身份认证技术、访问控制技术3、网站申请了CA证书，用户通过验证CA的签名，确认证书有效性，验证网站真伪4、效率：对称> 非对称对称：DES、3DES、RC-5、IDEA非对称：RSA、ECC5、ISO安全服务：身份认证、访问控制、数据加密、数据完整、防止否认六、信息化基础1、Enterprise Resource Planning – ERP企业资源规划Customer Relationship Management – CRM客户关系管理2、信息战略规划报告：摘要、规划、附录系统战略是关于信息结构规划和业务系统结构规划的总结3、企业应用集成：面向信息、面向过程、面向服务七、系统开发基础1、瀑布模型：严格规范，各阶段文档、结束评审快速原型：（抛弃式）需求不明确、快速开发，能否从模糊描述中获取实际需求->获取了真正需求，原型被抛弃演化模型：（逐步演化）渐进式，原型增量模型：（递增式）一系列增量构建、体系是开发的，增加新构件简单方便螺旋模型：（风险分析）制定计划、风险分析、实施工程、客户评估，迭代喷泉模型：（无间隙）开发活动之间不存在明显的边界2、Component：构建是一个可重用价值的、功能相对独立的软件单元。

3、中间件：远程过程调用：分布式应用程序处理，RPC远程执行面向消息：消息传递机制进行数据交互并集成事务处理监控机：交易中间件，使用大量事务数据库访问：抽象层访问数据库4、Rapid Application Development – RAD开速应用开发模型：增量型，瀑布模型“高速”，大量使用可重复构建，对模块化要求较高，不适合技术风险高情况5、Unified Process – UP统一过程方法：基于构建，使用统一建模语言UML，用例驱动、以基本框架为中心、迭代和增量（初始、细化、构建、产品化-提交）迭代、演化循环6、XP-极限编程：沟通、简单、反馈、勇气（快速反馈、简单性设计、逐步修改、提倡更改、优质工作）小型发布、测试先行、重构、结对编程、现场客户7、构件：组件，是一个功能相对独立的具有可重用价值的软件单元水平式重用不用应用领域的软件元素垂直式重用在较多公共性应用领域之间8、逆向工程：设计的恢复过程实现级：语法树、符号表结构级：调用图、结构图功能级：程序段功能和关系领域级：程序分量、应用领域对应关系抽象层次：最底层：设计表示文档低层：程序和数据结构信息中层：数据流和控制流模型高层：实体关系模型9、内聚度：（降低）功能->顺序->通信->过程->瞬时->逻辑->偶然耦合度：（提高）非直接->数据->标记->控制->外部->公共->内容10、Object-Oriented Analysis – OOA面向对象分析Object-Oriented Design – OOD面向对象设计Object-Oriented Programming – OOP面向对象编程Object Modeling Technique – OMT面向对象分析与设计：对象模型（数据）、动态模型（控制）、功能模型（功能）11、UML – 统一建模语言：类图、复合型结构图+协作图+构件图、用例图、状态机图、活动图、顺序图+通信图、部署图、包图12、白盒测试：（覆盖）语句、判定、条件、判定/条件、条件组合、路径13、黑盒测试：等价类划分、边界值分析、错误推测、因果图14：CMM过程成熟改进模型：初始级（无秩序）、可重复级（管理过程）、已定以级（文档化标准化）、已管理级（度量标准）、优化级（分析改进）15、软件设计阶段度量：架构层次、构件层次（内聚、耦合、复杂度）、界面设计层次16、需求分析刻画出软件的功能和性能，创建数据、信息和控制流17、现有物理->现有逻辑->新逻辑->新物理18、Include包含：提取公共行为、核心的、重要的Extend 扩展：混合了两个以上不同场景，不确定的19、基于构建的开发模型：需求分析定义->体系结构设计->构件库建立->应用软件构建->测试发布20、J2EE实现MVC，系统界面->JSP，控件器->Servlet，数据库操作->Enity Bean，核心业务逻辑->Session Bean21、包：元素组构建：模块22、OO系统技术度量识别特征：局部化：指明信息在程序中被集中的方式封装：一组项的包装信息隐蔽：隐藏操作细节，对访问构件提供必需信息继承：对象责任的传播到其他对象抽象：主要关注构件细节23、UML系统动态建模图：用例图：描述用例与参与者，系统行为组织、建模交互图（顺序图、协作图）：顺序图：时间次序协作图：发消息对象结构状态图：状态、转换、事件、活动->状态机，次序活动图：控制流UML 4+1 视图描述软件和开发过程逻辑：类和对象集合-> 功能，最终用户进程：执行实例，并发和同步结构-> 性能，集成人员实现：文件和组件建模-> 配置，程序员部署：软件到硬件的映射和分布结构-> 发布，系统工程师用例：需求分析模型->Include包含：Extend扩展：Generalize泛化：24、数据流图和数据字典：约束条件表示方法25、标准函数库是典型、原始的横向重用机制26、数据集成-> 接口；控制集成-> 通信；界面集成-> 操作27、分布式系统，任务分配不同逻辑层：表示逻辑层-> 为表示的，输入应用逻辑层-> 处理数据处理层-> 命令数据层-> 数据28、系统输入设计，内部控制方式：数据类型检查-> 类型自检位-> 校验位检查域检查-> 范围格式检查-> 格式29、系统测试：强度-> 承受能力性能-> 性能要求恢复-> 容错能力可靠性-> 可靠性30、复杂系统：子系统不能做完全的性能解析31、静态分析：信息流-> 依赖接口-> 一致性数据使用-> 变量使用控制流-> 代码段路径-> 路径语句32、软件维护：改正（正确）-> 识别、纠正适应-> 使适应完善-> 新功能要求预防-> 可维护性、可靠性八、软件架构设计1、数据流风格批处理序列：构件只通过数据传递交互管道/过滤器：每个构件都有一组输入和输出（隐蔽性、高内聚低耦合、重用、并行、维护增强、允许分析）2、调用/返回风格主程序/子程序-> 过程调用作为交互机制，连接件数据抽象-> 封装-数据表示和操作，对象间的交互面向对象-> 对象封装，对象的操作层次结构-> 层间交互，每层为上一层提供服务，递增3、独立构建风格进程通信-> 消息传递，实现点对点、同步、异步、远程调用事件驱动-> 触发或广播，一个事件触发导致另一个模块的过程调用，交互是隐式调用4、虚拟机风格解析器-> 包含完整解析引擎、代码区、记录、数据结构，虚拟机仿真执行，效率较低·运行时系统行为定义与改变基于规则的系统-> 包括规则集、解析器、选择器、内存，人工智能领域、DSS5、仓库风格数据库系统-> 中央共享数据源（状态）、多个独立处理单元（操作）黑板系统-> 对于解决问题没有确定性算法，自动寻求最优结果超文本系统-> 互联网领域，链对节点关联6、三层C/S结构：增加一个应用服务器，表示层（用户接口）、功能层（业务逻辑）、数据层（DBMS管理和控制）7、B/S架构：三层C/S架构的一种实现方式8、Service Oriented Architecture – SOA面向服务的架构，粗粒度、松耦合服务器架构，管理模型，服务封装成可重用API·可从企业外部访问·随时可用·粗粒度服务接口·分级·松散耦合·可重用的服务及服务接口设计管理·标准化的接口·支持各种消息模式·精确定义的服务接口建模-> 组装-> 部署-> 管理-> 控制9、Web Service相关技术XML：嵌套标记表示数据信息，信息交换技术UDDI：实现标准和规范，实现Web服务的发布和发现SOAP：定义机制，通过模块化包装模型和数据冲编码机制表示应用语义WSDL：描述Web Service，类型、消息、端口类型、绑定、端口、服务，抽象定义消息和端口类型，实现重用·互访性·普遍性·廉价性10、Domain Specific Software Architecture – DSSA特定领域软件架构领域分析-> 获得领域模型领域设计-> 获得DSSA领域实现-> 开发和组织可重用信息·定义范围、特定的元素、特定的设计和实现需求约束、模型和架构、产生收集可重用的产品单元11、Architecture-Based Software Design – ABSD基于体系结构的软件设计·功能的分解·通过选择体系结构风格来实现质量和业务需求·软件模板的使用功能分解-> 一个设计元素有一组功能，必须分组选择体系结构风格-> 每个设计元素有一个主要的体系结构风格或模式（功能）为风格分配功能-> 产生构建类型，必须决定类型的数量和功能细化模板-> 设计元素的模板功能校验-> 用例用来校验设计元素检查并发视图-> 判断活动的并发执行创建配置视图-> 对不同处理器配置设计元素验证质量场景-> 是否满足需求，质量属性刺激、期望响应验证约束-> 验证有没有互相矛盾的地方12、软件架构与质量属性可用性（系统能够正常运行的时间比例）：错误检测技术、错误恢复、错误预防·Ping/Echo可修改性（系统变更能力）：局部化修改、房子连锁反应·信息隐藏、运行时注册、接口-实现分离性能（系统的相应能力）：资源的需求、管理、仲裁·队列调度安全性（合法提供服务，阻止非授权）：抵抗攻击、检测攻击、从攻击中恢复·限制访问可测试性：发现故障并隔离定位能力·记录-回放易用性：完成指定任务难易程度13、架构评估敏感点（特性）：一个或多个构建的特性权衡点（多个敏感点）：影响多个质量属性的特性，是多个质量属性的敏感点Architecture Tradeoff Analysis Method – ATAM架构权衡分析法：评估小组、决策者、干系人·（描述ATAM方法、描述业务动机、描述架构）-> （确定架构方法、生成质量属性效用树、分析架构方法）-> （讨论场景和对场景分级、分析架构方法）-> 描述评估结果14、设计模式·箭头：除包含外，其它都是“小->大”、“子->父”、“一般->抽象”创建型：工厂方法、抽象工厂、单例、构建、原型结构型：适配器、合成、装饰、代理、享元、门面、桥接行为型：策略、模板方法、迭代器、责任链、命令、备忘录、状态、访问者、解析器、调停者、观察者Simple Factory – 简单工厂·工厂Creator：核心，创建实例的内部逻辑，可被外界直接调用·抽象产品Product：父类，描述公共接口·具体产品Concrete Product：创建目标，具体实例Factory – 工厂产品Product：定义产品接口真实产品Concrete Product：实现接口的类工厂Creator：声明方法，返回产品真实工厂Concrete Creator：实现，客户调用，返回实例Abstract Factory – 抽象工厂抽象工厂Abstract Factory：声明生产抽象产品方法具体工厂Concrete Factory：执行，生成具体产品Singleton – 单例模式·单例Singleton：只生成一个实例，提供instance让客户使用Builder – 构建抽象构建者Builder：为部件指定抽象插口具体构建者Concrete Builder：实现接口，定义表示，提供返回接口指挥者Director：构建接口对象产品Product：被构建的复杂对象，被创建表示并定义装配过程，包含组成部件的类和接口Prototype – 原型模式抽象原型Prototype：定义克隆自己方法接口具体原型Concrete Prototype：实现具体方法的克隆方法客户Client：生成对象Adapter – 适配器模式目标Target：定义特定领域接口适配器公接口Adapter：调用接口，转换器适配器母接口Adapter：需要接入客户Client：协同使对象符合Composite – 合成部件抽象接口Component：声明接口叶子部件Leaf：表示叶节点对象，定义行为合成Composite：定义子节点行为，实现操作客户Client：控制对象Decorator – 装饰模式部件Component：定义接口，动态增加职责具体部件Concrete Component：定义对象，增加额外职责装饰抽象Decorator：维护、定义接口具体装饰对象Concrete Decorator：内在的对象增加具体职责Proxy – 代理模式代理Proxy：维护应用使得可以访问实体抽象实体Subject：定义接口、使允许访问实体RealSubject：定义代理实体Flyweight – 享元模式享元Flyweight：生命接口，接收参数、做出处理具体享元Concrete Flyweight：实现接口，增加存储空间不共享的具体享元Unshared Concrete Flyweight：作为子节点享元类工厂Flyweight Factory：创建并管理享元对象客户应用程序Client：维持引用，计算或存储多个外部状态Facade – 门面模式门面Façade：知道请求处理，传递相应请求子系统Subsystem：实现功能，处理任务Bridge – 桥接模式抽象Abstraction：定义接口，维护实现对象扩充抽象Refined Abstraction：扩充接口实现Implementor：定义接口具体实现Concrete Implementator：具体实现接口Strategy – 策略模式抽象策略Strategy：定义接口给支持算法具体策略Concrete Strategy：调用接口实现算法上下文Context：配置执行环境，维护引用实例、定义接口存取数据Template Method – 模板方法抽象类Abstraction Class：定义操作，子类可重定义具体类Concrete Class：完成特定算法的步骤Iterator-迭代器迭代器Iterator：定义访问遍历的接口具体迭代器Concrete Iterator：接口，遍历是跟踪当前位置聚合Aggregate：定义创建迭代器对象的接口具体聚合Concrete Aggregate：创建对象，返回实例Chain of Responsibility – 责任链模式传递者Handler：定义接口、实现对象具体传递者Concrete Handler：处理负责请求，否则转发后继者客户应用程序Client：提出最初请求Command – 命令模式抽象命令Command：声明执行操作接口具体命令Concrete Command：接受者对象绑定动作，以调用客户应用程序Client：创建具体对象，设定接收者调用者Invoker：命令对象执行请求接收者Receiver：执行请求操作Memento – 备忘录模式备忘录Memento：保持原发器的内部状态原发器Originator：创建备忘录，记录状态，可恢复操作看管者Caretaker：只负责看管备忘录State – 状态模式上下文Context:定义接口，维护的实例对象抽象状态State：定义接口行为具体状态ConcreteState：具体状态类实现行为Visitor – 访问者抽象访问者Visitor：声明Visit操作具体访问者Concrete Visitor：实现声明操作元素Element：定义Accept操作、参数具体元素Concrete Element：实现定义操作、参数对象结构Object Structure：能枚举元素Interpreter – 解释器模式抽象表达式Abstract Expression：定义接口执行解释操作终结符表达式Terminal Expression：实现解释操作、实例非终结符表达式NonTerminal Expression：维护规则、递归方法上下文Context：全局信息客户应用程序Client：构建抽象文法树、实现解释操作Mediator – 调停者抽象调停者Mediator：定义接口、通信具体调停者ConcreteMediator：协调行为、维护对象引用同事Colleague：引用、通信调停者对象Observer – 观察者模式被观察对象Subject：提供接口绑定及分离观察者对象具体被观察对象Concrete Subject：存储状态，改变时通知所有观察者Observer：定义接口，被通知具体观察者Concrete Subject：维护引用、状态、保持一致，实现更新接口Model-View-Controller – MVC数据变化、控制器通知所有视图、导致现实更新视图View：用户交互界面模型Model：业务流程/状态的处理控制器Controller：接收请求，将模型与视图匹配15、回调函数：函数指针（地址）调用的函数，指针作为参数传递给另一函数（调用）16、设计模式倡导原则：开闭原则：对扩展开发、对修改关闭里氏替换原则：基类出现、子类一定可以出现依赖原则：依赖于抽象，不是具体实现接口分离原则：提供尽量小的单独接口组合复用原则：尽量使用组合迪米特原则：一个对象应对其他对象尽可能少的了解17、架构文档应该从使用者的角度进行编写18、Windows核心架构风格是事件驱动；Java“一次编写，到处运行”，虚拟机风格19、闭环控制架构：分解成几个协作构件、处理简单任务、能够替换重用，通过引入抽象层、组织构件协作、系统架构清晰20、分析树是数据中心重要共享数据，为后续的语义分析提供了帮助21、架构模式是基本设计决策，惯用法是最底层模式，关注设计与实现，描述构件及关系，引用-计数是C++管理动态资源的惯用法22、ATAM不是精确的评估方法，表现形式是评审会议23、分层式体系结构的软件系统：应用软件-> 业务构件-> 中间件-> 系统软件24、基于软件架构的设计ABSD强调商业、质量和功能需求的组合驱动，强调视觉与视图描述软件架构，采用用例与质量场景描述需求九、应用数学1、无论开发何种模型，准确性是最关键因素(Z1Z2)X(P11P12P21P22) =(Z1·P11+Z2·P21Z1·P12+Z2·P22)十、知识产权与标准化1、公民死后50年，署名权、修改权永久单位发表后50年，商业秘密不确定2、单位作品优先，离职1年内公司所有商标谁先谁拥有，同时谁先使用专利谁先谁拥有，同时则协商，不能驳回3、标准代号+专业类号+顺序号+年代号GSB国家标准，GJB行业标准，PSD基础标准，企业Q，地方DB4、我国使用新型和外国设计专业初审合格即授权5、发表-> 公之于众6、有问题-> 主管部门仲裁-> 诉讼十一、系统配置与性能评价1、冗余技术结构冗余:·静态冗余：错误能够被其他模块正确结果“屏蔽”·动态冗余：通过故障检测、故障定位及故障恢复达到容错·混合冗余：静态冗余和动态冗余结合信息冗余：正常信息外再添加信息奇偶检验码、海明码、循环冗余码时间冗余：以时间为代价，重复多次、重复执行冗余附加：实现冗余技术所需的资源和技术2、子系统失效率λ，系统失效率μμ=11λ∑1jnj=13、可靠度R=e−λt-> λ=−lnR/t4、一致性检查：计算机结果与预测值比较5、可用性=MTTF/(MTTF+MTTR)X100%MTTF: Mean Time To FailureMTTR: Mean Time To Repair6、吞吐率变化：快增长、慢增长、下降7、操作系统的内核在不同体系结构的计算机上不能兼容8、公开标准实现由利于可移植性、可裁剪性、互操作性9、软件监控开销大，减低系统性能10、基准测试：采用公认的评价方法测试计算机性能11、MIPS适合衡量标量处理机的性能，MFLOPS适合衡量向量处理机的性能12、不同程序员相同规格13、软件可靠性可以通过历史数据和开发数据直接测量和估算14、增量备份：上次任一种备份，只备份增量部分差异备份：上次完整备份，变化才备份。