驱动架构设计的关键质量属性场景描述
软件体系结构5_软件体系结构的质量属性
软件体系结构5_软件体系结构的质量属性
1. 性能（Performance）：性能是衡量软件体系结构完成特定任务所需的时间和资源的能力。
在性能方面，主要关注的指标包括响应时间、吞吐量和资源利用率。
一个好的体系结构应能够支持大规模并发用户使用，而不会因为系统负载增加而导致性能下降。
2. 可用性（Availability）：可用性是指软件体系结构在特定时间内处于可操作状态的能力。
可用性主要与系统的可靠性、容错性和可恢复性相关。
一个可靠的软件体系结构应能够及时响应用户需求，并尽量减少停机时间和故障恢复时间，提供稳定、可靠的服务。
3. 可靠性（Reliability）：可靠性是指软件体系结构在给定的时间内正确执行其功能的能力。
可靠性与系统的错误率和故障率相关。
一个可靠的软件体系结构应能够预防和容忍异常情况，以确保正确的运行，保证数据的完整性和准确性。
4. 安全性（Security）：安全性是指软件体系结构在防止未经授权的访问和保护用户数据等方面的能力。
软件体系结构应能够识别和阻止潜在的安全威胁，如恶意攻击、非法访问和数据泄露等。
安全性要求通常包括认证、授权、加密和审计等功能。
5. 可扩展性（Scalability）：可扩展性是指软件体系结构能够在不同规模和负载下进行水平或垂直扩展的能力。
一个可扩展的软件体系结构应能够动态调整资源，并能够在需要时自动增加或减少处理能力，以适应不断变化的用户需求。
总之，软件体系结构的质量属性是衡量软件体系结构能力和性能的关键指标。
在设计软件体系结构时，需要充分考虑这些质量属性，以确保软件能够满足用户的需求，并具有高性能、可靠性、安全性和可扩展性。
高级系统架构设计师下午试题模拟 含详细答案
系统架构设计师考试下午I模拟2案例分析题阅读以下软件架构设计的问题，在答题纸上回答问题。
某软件开发公司欲为某电子商务企业开发一个在线交易平台，支持客户完成网上购物活动中的在线交易。
在系统开发之初，企业对该平台提出了如下要求。
1在线交易平台必须在1秒内完成客户的交易请求。
2该平台必须保证客户个人信息和交易信息的安全。
3当发生故障时，该平台的平均故障恢复时间必须小于10秒。
4由于企业业务发展较快，需要经常为该平台添加新功能或进行硬件升级。
添加新功能或进行硬件升级必须在6小时内完成。
针对这些要求，该软件开发公司决定采用基于架构的软件开发方法，以架构为核心进行在线交易平台的设计与实现。
1、软件质量属性是影响软件架构设计的重要因素。
请用200字以内的文字列举6种不同的软件质量属性名称，并解释其含义。
2、请对该在线交易平台的4个要求进行分析，用300字以内的文字指出每个要求对应何种软件质量属性；并针对每种软件质量属性，各给出2种实现该质量属性的架构设计策略。
阅读以下关于结构化软件系统建模的叙述，在答题纸上回答问题。
希赛公司拟开发一个商业情报处理系统，使公司能够针对市场环境的变化及时调整发展战略，以获取最大的商业利益。
项目组经过讨论，决定采用结构化分析和设计方法。
在系统分析阶段，为了更好地对情报数据处理流程及其与外部角色的关联进行建模，项目组成员分别给出了自己的没计思路。
3小张提出先构建系统流程图(System Flowcharts)，以便更精确地反映系统的业务处理过程及数据的输入和输出。
4小李提出先构建系统数据流图(Data Flow Diagrams)，来展现系统的处理过程和定义业务功能边界，并给出了情报分类子系统的0层和1层数据流图，后者如图所示。
项目组经讨沦确定以数据流图作为本阶段的建模手段。
工程师老王详细说明了流程图和数据流图之间的区别与联系，并指出了图的数据流图中存在的错误。
3、流程图和数据流图是软件系统分析设计中常用的两种手段，请用300字以内文字简要说明流程图与数据流图的含义及其区别，并说明项目组为何确定采用数据流图作为建模手段。
软考高级-系统架构设计师真题知识点总结
1.常见缩写基于架构的软件设计（Architecture-Based Software Design, ABSD)特定领域软件架构（Domain Specific Software Architecture，DSSA）软件架构评估方法：1）架构权衡分析法（Architecture Tradeoff Analysis Method，ATAM）2）软件架构分析方法（Software Architecture Analysis Method， SAAM）快速应用开发（Rapid Application Development，RAD)软件开发环境（Software Development Environment，SDE)架构描述语言（Architecture Description Language, ADL)“4+1”视图模型（逻辑开发（姬发）进屋里的场景）-类实现进程部署的例子设计模式：1）创建型：单元相公造；2）结构型：理赔乔装观元组软件架构风格：流返购机舱用例关系包括：包含include、扩展extend、泛化UML图、类图关系：范组局联谊（泛化、组合、聚合、关联、依赖）系统可靠性：冗余技术、软件容错技术（恢复块设计、N版本程序设计）、双机容错技术、集群技术软件可靠性：软件容错设计（恢复块设计、N版本程序设计）、检错设计和降低复杂度设计2.*基于架构的软件设计（ABSD)强调由商业、质量和功能需求的组合驱动软件架构设计。
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。
用例描述的是功能需求，质量属性场景描述的是质量需求。
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。
ABSD方法有三个基础：第一个是功能分解，在功能分解中使用已有的基于模块的内聚和耦合技术。
第二个是通过选择架构风格来实现质量和商业需求。
第三个是软件模板的使用。
ABSD方法是一个自顶向下，递归细化的过程，软件系统的架构通过该方法得到细化，直到能产生软件构件的类。
系统架构评估方法
系统架构评估方法引言：随着信息技术的快速发展，系统架构评估成为了保证软件系统质量和可靠性的重要手段。
系统架构评估可以帮助开发团队在系统设计阶段发现潜在问题，并提出改进措施，以确保系统的稳定性和性能。
本文将介绍一些常用的系统架构评估方法，以及它们的特点和适用场景。
一、质量属性评估方法质量属性评估方法是系统架构评估的核心方法之一，用于衡量系统在不同质量属性上的表现。
常用的质量属性包括性能、可靠性、可维护性、安全性等。
评估这些质量属性的方法有很多种，其中一种常用的方法是质量属性场景评估法。
该方法通过定义一系列质量属性场景，然后根据系统的架构设计，评估系统在不同场景下的表现。
评估结果可以帮助开发团队确定系统的瓶颈和改进方向。
二、模型驱动的评估方法模型驱动的评估方法是一种基于模型的评估方法，通过建立系统的模型来评估系统的性能和可靠性。
常用的模型包括性能模型、可靠性模型等。
模型驱动的评估方法具有较高的准确性和可重复性，可以帮助开发团队在系统设计阶段发现性能瓶颈和风险点，并提出相应的优化建议。
然而，模型驱动的评估方法需要建立准确的模型，这对评估团队的专业知识和技术能力提出了较高的要求。
三、验证和验证评估方法验证和验证评估方法是一种通过测试和验证来评估系统性能和可靠性的方法。
常用的验证方法包括单元测试、集成测试、性能测试等。
验证评估方法可以帮助开发团队发现系统设计和实现中的错误和缺陷，并通过修复和优化来提高系统的性能和可靠性。
验证评估方法具有操作简便、成本低廉的特点，但需要相应的测试环境和测试工具的支持。
四、经验评估方法经验评估方法是一种基于开发团队的经验和实践来评估系统架构的方法。
该方法通过借鉴和总结过去的项目经验，提出一系列的最佳实践和规范，然后根据这些最佳实践和规范来评估系统的架构设计。
经验评估方法可以帮助开发团队避免一些常见的错误和问题，并提高系统的可维护性和可扩展性。
然而，经验评估方法的适用性较弱，需要开发团队具备丰富的经验和技术能力。
数据驱动的系统架构设计
数据驱动的系统架构设计数据驱动的系统架构设计在现代科技和信息化社会中扮演着重要的角色。
通过科学的设计和利用数据，系统能更高效地满足用户的需求，提高系统的可靠性、可扩展性和可维护性。
本文将介绍数据驱动的系统架构设计的概念、原则和方法，并探讨其在实际项目中的应用。
一、概念和原则数据驱动的系统架构设计的核心思想是通过分析、理解和利用系统中的数据，来指导系统的设计和优化。
它强调数据的价值和作用，将数据视为系统中的重要组成部分，而不仅仅是简单的输入和输出。
数据驱动的系统架构设计遵循以下几个原则：1. 数据为王：系统的设计应该以数据为核心，充分挖掘和利用数据的价值，实现数据的高效管理、处理和传输。
2. 灵活性和扩展性：系统应具备良好的灵活性和扩展性，能够适应不同的数据类型、数据量和数据处理要求，随着业务需求的发展进行相应调整和延伸。
3. 可靠性和安全性：系统的设计应考虑数据的可靠性和安全性，通过合理的备份策略、容错机制和访问控制措施来保护数据的完整性和安全性。
二、数据驱动的系统架构设计方法数据驱动的系统架构设计包括以下几个关键步骤：1. 数据需求分析：首先需要明确系统所需的数据，并进行详细的需求分析。
例如，数据类型、数据来源、数据量、数据质量要求等。
2. 数据模型设计：根据数据需求分析的结果，设计系统的数据模型。
数据模型应能够准确地表达数据的结构、关系和属性，并满足系统的功能和性能要求。
3. 数据存储和处理：基于数据模型设计，选择合适的数据存储和处理技术。
常见的数据存储和处理技术包括关系型数据库、NoSQL数据库、分布式文件系统等。
4. 数据传输和交互：设计数据的传输和交互方式。
根据不同的业务需求，选择适合的数据传输协议和数据交互方式，如RESTful API、消息队列等。
5. 系统架构设计：结合数据需求分析、数据模型设计、数据存储和处理、数据传输和交互等方面的要求，设计系统的整体架构。
系统架构应包括各个组件的功能、交互关系、部署方式等。
2016年下半年软件水平考试(高级)系统架构师《案例分析》下午真题及答案
2016年下半年软件水平考试（高级）系统架构师《案例分析》下午真题(总分000, 考试时间90分钟)1. 阅读以下关于软件架构设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。
[说明]某软件公司为某品牌手机厂商开发一套手机应用程序集成开发环境，以提高开发手机应用程序的质量和效率。
在项目之初，公司的系统分析师对该集成开发环境的需求进行了调研和分析，具体描述如下：1．需要同时支持该厂商自行定义的应用编程语言的编辑、界面可视化设计、编译、调试等模块，这些模块产生的模型或数据格式差异较大，集成环境应提供数据集成能力。
集成开发环境还要支持以适配方式集成公司现有的应用模拟器工具。
2．经过调研，手机应用开发人员更倾向于使用Windows系统，因此集成开发环境的界面需要与Windows平台上的主流开发工具的界面风格保持一致。
3．支持相关开发数据在云端存储，需要保证在云端存储数据的机密性和完整性。
4．支持用户通过配置界面依据自己的喜好修改界面风格，包括颜色、布局、代码高亮方式等，配置完成后无须重启环境。
5．支持不同模型的自动转换。
在初始需求中定义的机器性能条件下，对于一个包含50个对象的设计模型，将其转换为相应代码框架时所消耗时间不超过5秒。
6．能够连续运行的时间不小于240小时，意外退出后能够在10秒之内自动重启。
7．集成开发环境具有模块化结构，支持以模块为单位进行调试、测试与发布。
8．支持应用开发过程中的代码调试功能：开发人员可以设置断点，启动调试，编辑器可以自动卷屏并命中断点，能通过变量监视器查看当前变量取值。
在对需求进行分析后，公司的架构师小张查阅了相关的资料，认为该集成开发环境应该采用管道一过滤器(Pipe-Filter)的架构风格，公司的资深架构师王工在仔细分析后，认为应该采用数据仓储(Data Repository)的架构风格。
公司经过评审，最终采用了王工的方案。
1.[问题1]识别软件架构质量属性是进行架构设计的重要步骤。
2014年下半年系统架构设计师考试案例分析真题及答案
2014年下半年系统架构师下午真题案例分析试题一:请详细阅读有关Web应用架构设计方面的说明，在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】某软件公司开发运维了一个社交网站系统，该系统基于开源软件平台LAMP(Linux+Apache+MySQL+PHP)构建，运行一段时间以来，随着用户数量及访问量的增加，系统在Web服务器负载、磁盘I/O等方面出现了明显瓶颈，已不能满足大量客户端并发访问的要求，因此公司成立了专门的项目组，拟对系统架构进行调整以提高系统并发处理能力。
目前系统采用了传统的三层结构，系统架构如下图所示。
【问题1】（10分）针对目前出现的Web服务器负载过大问题，项目组决定在客户端与中间层Web服务器之间引入负载均衡器，通过中间层Web服务器集群来提高Web请求的并发处理能力。
在讨论拟采用的负载均衡机制时，王工提出采用基于DNS的负载均衡机制，而李工则认为应采用基于反向代理的负载均衡机制，项目组经过讨论，最终确定采用李工提出的方案。
请用200字以内的文字，分别简要说明两个机制的基本原理；并从系统执行效率、安全性及简易性等方面将两种机制进行对比，将对比结果填入下表中。
【问题2】（7分）针对并发数据库访问所带来的磁盘I/O瓶颈问题，项目组决定在数据层引入数据库扩展机制。
经过调研得知系统数据库中存储的主要数据为以用户标识为索引的社交网络数据，且系统运行时发生的大部分数据库操作为查询操作。
经过讨论，项目组决定引入数据库分区和MySQL主从复制两种扩展机制。
数据库分区可采用水平分区和垂直分区两种方式，请用350字以内的文字说明在本系统中应采用哪种方式及其原因，并分析引入主从复制机制给系统带来的好处。
【问题3】（8分）为进一步提高数据库访问效率，项目组决定在中间层与数据层之间引入缓存机制。
赵工开始提出可直接使用MySQL的查询缓存(query cache)机制，但项目组经过分析好友动态显示等典型业务的操作需求，同时考虑已引入的数据库扩展机制，认为查询缓存尚不能很好地提升系统的查询操作效率，项目组最终决定在中间层与数据层之间引入Memcached分布式缓存机制。
了解事件驱动架构的优势与应用场景
了解事件驱动架构的优势与应用场景事件驱动架构是一种常用的软件架构模式，它通过将应用程序设计为一系列互相独立的组件，以事件的触发和响应来驱动整个系统的运行。
与传统的请求-响应模式相比，事件驱动架构具有一些独特的优势，并且适用于多种应用场景。
一、优势1. 松耦合性：事件驱动架构通过解耦各个组件之间的依赖关系，使得系统中的组件可以独立开发、部署和扩展。
当一个组件发生变化时，不会影响到其他组件的正常运行，从而提高了系统的可维护性和可扩展性。
2. 高度可伸缩性：由于事件驱动架构中各个组件是独立运行的，因此可以根据系统的负载情况对各个组件进行动态伸缩。
当系统的负载增加时，可以通过增加事件处理器的数量来提高系统的并发处理能力，从而保证系统的稳定性和性能。
3. 事件驱动性：在事件驱动架构中，组件之间通过发布-订阅模式进行通信。
当一个事件发生时，相应的组件会接收到事件通知并进行相应的处理。
这种事件驱动的方式可以更好地体现系统的实时性和灵活性，能够及时地响应和处理各种业务场景下的事件。
4. 容错性和可恢复性：由于事件驱动架构中的组件是相互独立的，因此当某个组件发生故障或异常时，不会影响整个系统的正常运行。
同时，通过合理设计和使用适当的消息队列等机制，可以实现事件的持久化和重放，从而提高系统的容错性和可恢复性。
5. 可扩展性和灵活性：事件驱动架构可以很方便地对系统进行功能扩展和定制。
当需要新增一种业务场景或变更一个组件时，只需编写相应的事件处理器即可，不需要修改已有的代码和组件。
这种灵活性使得系统更加适应变化和快速迭代的需求。
二、应用场景1. 实时数据处理：事件驱动架构非常适用于实时数据处理领域，例如物联网、实时监控、实时日志分析等。
通过事件驱动的方式，可以及时地响应和处理大量的实时事件，并根据需要进行相应的数据分析和处理。
2. 分布式系统：事件驱动架构可以很好地支持分布式系统的设计和实现。
通过消息队列等机制，可以在分布式系统中进行异步的事件通信和协作，从而提高系统的可伸缩性和容错性。
2014年下半年软考 系统架构设计师 案例分析
全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试2014年下半年系统架构设计师下午试卷I（考试时间13:30～15:00共90分钟）请按下述要求正确填写答题纸1.在答题纸的指定位置填写你所在的省、自治区、直辖市、计划单列市的名称。
2.在答题纸的指定位置填写准考证号、出生年月日和姓名。
3.答题纸上除填写上述内容外只能写解答。
4.本试卷共5道题，试题一是必答题，试题二至试题五选答1道。
每题15分，满分75分。
5.解答时字迹务必清楚，字迹不清时，将不评分。
6.仿照下面例题，将解答写在答题纸的对应栏内。
例题2014年下半年全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试日期是（1）月（2）日。
因为正确的解答是“11月4日”，故在答题纸的对应栏内写上“11”和“4”（参看下表）。
例题解答栏（1）11（2）4试题一是必答题试题一【说明】某软件公司欲开发一个网络设备管理系统，对管理区域内的网络设备（如路由器和交换机等）进行远程监视和控制。
公司的系统分析师首先对系统进行了需求分析，识别出如下3项核心需求：（a）目前需要管理的网络设备确定为10类20种，未来还将有新类别的网络设备纳入到该设备管理系统中；（b）不同类别的网络设备，监视和控制的内容差异较大；同一类网络设备，监视和控制的内容相似，但不同厂商的实现方式（包括控制接口格式、编程语言等）差异较大；（c）网络管理员能够在一个统一的终端之上实现对这些网络设备的可视化呈现和管理操作。
针对上述需求，公司研发部门的架构师对网络设备管理系统的架构进行了分析与设计，架构师王工认为该系统可以采用MVC架构风格实现，即对每种网络设备设计一个监控组件，组件通过调用网络设备厂商内置的编程接口对监控指令进行接收和处理；系统管理员通过管理模块向监控组件发送监控指令，对网络设备进行远程管理；网络状态、监控结果等信息会在控制终端上进行展示。
针对不同网络设备的差异，王工认为可以对当前的20种网络设备接口进行调研与梳理，然后通过定义统一操作接口屏蔽设备差异。
软件体系架构的质量属性
软件体系架构的质量属性摘要：软件架构（及软件架构设计师）重点关注的是质量属性。
本⽂从常见的六个质量属性，即可⽤性、可修改性、性能、安全性、可测试性、易⽤性写起，使读者对其有初步的认识和了解。
解决了在具体的软件开发环境中的质量属性是什么，怎么⽤，如何⽤好的问题。
只⽤遵循质量属性的原则，才能有好的设计思想，才能开发出好的软件产品。
关键字：质量属性、软件体系架构、架构设计软件属性包括功能属性和质量属性，但是软件架构重点关注的是质量属性。
架构的基本需求主要是在满⾜功能属性的前提下，关注软件质量属性。
软件的质量属性可列举很多，也有各种不同的分类法和不同的表述。
⼀般将质量属性分为3类：系统的质量属性。
可⽤性，可修改性，性能，安全性，可测试性和易⽤性。
受架构影响的商业属性（上市时间）。
与架构本⾝相关的⼀些质量属性（如概念完整性），它们会间接影响其他质量属性，如可修改性。
1. 可⽤性（Availability）可⽤性与系统故障及其相关后果有关。
当系统不再提供其规范中所说明的服务时，就出现了系统故障。
所关注的⽅⾯有：（1）如何检测系统故障（2）系统故障发⽣的频度（3）出现故障时会发⽣什么情况（4）允许系统有多长时间⾮正常运⾏（5）什么时候可以安全地出现故障（6）如何防⽌故障的发⽣以及故障时要求进⾏哪种通知在计算可⽤性时，通常不考虑预定的停机时间（即停⽌服务），因为根据定义是”不需要“系统的。
这就导致会出现这种情况：系统停⽌运⾏，⽤户等待系统提供服务，但因为停机时间是预定的，因此不计⼊故障时间，也就不会影响可⽤性的数值。
可⽤性定义：可⽤性是指系统正常运⾏时间的⽐例，是通过两次故障之间的时间长度或在系统崩溃情况下能够恢复正常运⾏的速度来衡量的。
可⽤性⼀般场景：所关注的⽅⾯包括系统故障发⽣的频率、出现故障时会发⽣什么情况、允许系统有多长是将⾮正常运⾏、什么时候可以安全地出现故障、如何防⽌故障的发⽣以及发⽣故障时要求进⾏哪种通知。
软件设计师中的软件架构评估方法
软件设计师中的软件架构评估方法在软件开发过程中，软件架构评估是一个关键的环节，它可以帮助软件设计师评估和改进软件系统的架构设计。
在本文中，将介绍一些常用的软件架构评估方法，以帮助软件设计师更好地进行软件架构评估。
一、场景分析法场景分析法是一种常用的软件架构评估方法，它通过分析软件系统中的不同场景，来评估系统的架构设计是否满足业务需求。
在使用场景分析法进行软件架构评估时，软件设计师可以按照以下步骤进行操作：1. 确定关键场景：根据软件系统的功能和需求，确定一些关键的场景，这些场景通常是系统中比较重要的业务流程或者使用场景。
2. 分析场景：对于每个关键场景，进行详细的分析，包括场景的输入、输出、业务逻辑等，以及与其他场景的关联。
3. 评估架构设计：根据对每个场景的分析，评估系统的架构设计是否满足场景对系统的需求，包括性能、可扩展性、稳定性等方面。
4. 提出改进建议：根据评估结果，提出针对性的改进建议，帮助优化系统的架构设计。
二、质量属性分析法软件系统的质量属性是衡量系统架构质量的重要指标，包括性能、可扩展性、安全性等。
质量属性分析法是一种基于质量属性的软件架构评估方法，主要包括以下步骤：1. 列出质量属性：根据软件系统的需求和业务场景，列出需要评估的质量属性，比如性能、可扩展性、安全性等。
2. 定义度量指标：为每个质量属性定义度量指标，以便进行量化评估。
比如，在性能方面可以定义响应时间、吞吐量等度量指标。
3. 进行度量评估：根据定义的度量指标，对系统的架构设计进行度量评估，以获得系统在各个质量属性上的评估结果。
4. 分析评估结果：根据评估结果，分析系统在各个质量属性上的表现，找出存在的问题和改进的空间。
三、知识蒸馏法知识蒸馏法是一种基于经验知识的软件架构评估方法，它通过总结和提炼过去的经验知识，来评估和改进当前的软件架构设计。
使用知识蒸馏法进行软件架构评估时，可以按照以下步骤进行：1. 收集经验知识：收集开发团队过去的软件开发经验、架构设计经验，以及类似项目的经验教训。
质量属性
场景的部分
可能的值
源
正确识别、非正确识别或身份未知的个人或系统它来自内部/外部；经过了授权/未授权它访问了有限的资源/大量资源
刺激
试图显示数据、改变/删除数据、访问系统服务、降低系统服务的可用性
制品
系统服务、系统中的数据
环境
在线或离线、联网或断网、连接有防火墙或者直接连到了网络
响应
对用户身份进行认证；隐藏用户的身份；阻止对数据或服务的访问；允许访问数据或服务；授予或收回对访问数据或服务的许可；根据身份记录访问/修改或试图访问/修改数据/服务；以一种不可读的格式存储数据；识别无法解释的对服务的高需求；通知用户或另外一个系统，并限制服务的可用性
响应度量
用成功的概率表示，避开安全防范措施所需要的时间/努力/资源；检测到攻击的可能性；确定攻击或访问/修改数据或服务的个人的可能性；在拒绝服务攻击的情况下仍然获得服务的百分比；恢复数据/服务；被破坏的数据/服务和/或被拒绝的合法访问的范围
响应度量
系统必须可用的时间间隔
可用时间
系统可以在降级模式下运行的时间间隔
修复时间
3.可修改性一般场景。
场景的部分
可能的值
源
最终用户、开发人员、系统管理员
刺激
希望增加、删除、修改、改变功能、质量属性、容量
制品
系统用户界面、平台、环境或与目标系统交互的系统
环境
在运行时、编译时、构建时、设计时
响应
查找架构中需要修改的位置，进行修改且不会影响其他功能，对所做的修改进行测试，部署所做的修改
使用系统”
数据和/或命令的聚合；已输入的数据和/或命令的重用；支持在界面中的有效导航；具有一致操作的不同视图；全面搜索；多个同事进行的活动
软件架构与质量属性研究
软件架构与质量属性研究软件架构是指在软件系统中，将系统的各个组件和子系统的关系和交互进行规划和组织的过程。
软件架构的设计要考虑多方面因素，包括系统的可维护性、可扩展性、可靠性、可移植性等。
而软件质量属性则是指软件系统的特定特征或属性，可以衡量软件系统在特定方面的优劣。
软件架构与质量属性的研究是非常重要的，因为软件系统的设计和开发过程中，软件架构决定了系统的整体结构和行为，而质量属性则决定了系统的可用性和性能等方面。
因此，研究软件架构与质量属性可以帮助开发人员在设计和开发过程中更好地把握系统的整体结构和特性，从而提高软件系统的质量和性能。
在软件架构研究中，有许多不同的架构模式和方法可以被应用和探索。
例如，面向对象的架构模式将系统分解为对象，通过封装和继承等机制来组织系统组件的关系。
而面向服务的架构模式则将系统分解为服务，并通过服务之间的交互来实现系统的功能。
此外，还有许多其他的架构模式和方法，如分层架构、客户-服务器架构、发布-订阅架构等。
在软件质量属性研究中，常常需要根据具体的软件系统需求和业务需求来确定重要的质量属性，并通过相应的指标和评估方法来衡量和评估系统的质量。
例如，对于一个大型的电商系统，其可靠性和可扩展性是非常重要的质量属性。
可靠性可以通过系统的错误处理和恢复机制等方面来评估，而可扩展性可以通过系统的扩展性和性能瓶颈等方面来评估。
此外，研究软件架构与质量属性还可以帮助开发人员更好地理解系统的需求和功能，从而提高系统的用户体验和满足用户的需求。
例如，在设计一个移动应用程序时，开发人员可以通过研究软件架构和质量属性来确定适合移动设备的架构模式和设计原则，从而提高应用程序的性能和用户体验。
总而言之，软件架构与质量属性的研究对于软件系统的设计和开发非常重要。
通过研究软件架构和质量属性，开发人员可以更好地理解和规划系统的整体结构和特性，从而提高软件系统的质量和性能。
软件架构和质量属性的研究也将继续在未来的软件开发过程中发挥重要的作用，为开发人员提供更多的指导和支持。
软件体系结构-第三讲(架构设计)
Architectural design
• Identify, select, and validate “architecturally significant” elements
• Not everything is architecture
– Main “business” classes – Important mechanisms – Processors and processes – Layers and subsystems – Interfaces
用例模型 业务架构
2012-7-11
实现架构 部署架构 逻辑架构
Task for Design Phase
• Task for Operation Analysis
– To define project operation object and illustrate operation requirement for object’s satisfaction
• 实现阶段
– 在测试环境中创建和部署试验性和/或原型部署 – 设计和运行功能性测试来衡量与系统要求的符
合度 – 设计和运行负载测试来衡量峰值负载下的性能 – 创建生产部署，可能需要分阶段部署到生产中
10
2012-7-11
Architectural design workflow（Booch）
• Select scenarios: criticality and risk • Identify main classes and their responsibility
Initial Capability
Product Release
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Phases and Iterations
软考系统架构设计师案例分析及参考答案(一)
软考系统架构设计师案例分析及参考答案（一）一、试题一：阅读以下关于软件架构评估的说明，回答下列问题。
【说明】某软件公司拟为某市级公安机关开发一套特种车辆管理与监控系统，以提高特种车辆管理的效率和准确性。
在系统需求分析与架构设计阶段，用户提出的部分需求和关键质量属性场景如下：(a)系统用户分为管理员、分管领导和普通民警等三类；(b)正常负载情况下，系统必须在0.5秒内对用户的车辆查询请求进行响应；(c)系统能够抵御99.999%的黑客攻击；(d)系统的用户名必须以字母开头，长度不少于5个字符；(e)对查询请求处理时间的要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计；f)网络失效后，系统需要在2分钟内发现并启用备用网络系统；(g)在系统升级时，需要保证在1个月内添加一个新的消息处理中间件；(h)查询过程中涉及到的车辆实时视频传输必须保证20帧/秒的速率，且画面具有600×480的分辨率；(0)更改系统加密的级别将对安全性和性能产生影响；(j)系统主站点断电后，需要在3秒内将请求重定向到备用站点；(k)假设每秒中用户查询请求的数量是10个，处理请求的时间为30毫秒，则“在1秒内完成用户的查询请求”这一要求是可以实现的；(l)对用户信息数据的授权访问必须保证99.999%的安全性；(m)目前对“车辆信息实时监控”业务逻辑的描述尚未达成共识，这可能导致部分业务功能模块的重复，影响系统的可修改性；(n)更改系统的Web界面接口必须在1周内完成；(o)系统需要提供远程调试接口，并支持系统的远程调试。
在对系统需求和质量属性场景进行分析的基础上，系统的架构师给出了三个候选的架构设计方案。
公司目前正在组织系统开发的相关人员对系统架构进行评估。
【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。
请给出合适的质量属性，填入图1中(1)、(2)空白处；并选择题干描述中的(a)~(o),将恰当的序号填入(3)～(6)空白处，完成该系统的效用树。
软件架构的10个质量属性
软件架构的10个质量属性一般地，对于软件系统的需求而言，分为两类：功能性需求和非功能性需求。
软件系统的架构设计既要满足软件的功能性需求，还要满足软件的非功能性需求。
特别地，系统架构对软件非功能性需求的支撑成为架构的质量属性。
本文描述了软件的10个质量属性，但不意味着每个质量属性都会在架构设计中呈现，可以挑选对产品最重要的质量属性，然后进行实现。
1 可伸缩性随着用户或请求数量的增加，系统运行和操作的能力也随之增加。
在云平台上，可伸缩性可以通过机器的水平或垂直缩放或者简单地附加 AutoScalingGroup 来实现。
流量模式:了解系统的交通模式。
尽可能多地产生机器是不划算的，即使它的利用率不高。
•日行模式: 特定地区的交通在早上增加，晚上减少。
•全局/区域模式: 区域大量使用应用程序。
•突发流量: 许多用户都在请求资源，但是只有少数几台机器可以为突发的流量提供服务。
这些可能发生在高峰期或人口密集地区。
自动缩放: 能够迅速产生一些机器，以处理流量的爆发，当需求正在减少时，优雅地收缩。
延迟: 能够尽快为请求提供服务。
这还包括优化算法和在用户位置附近复制系统，以减少请求的往返。
2 可用性它以正常运行时间的百分比来衡量，并定义了系统正常运行和正常工作的时间比例。
可用性受到系统错误、基础设施问题、恶意攻击和系统负载的影响。
部署标记: 部署应用程序组件的多个独立副本，包括数据存储区区域部署: 将后端服务部署到一组地理节点中，每个节点都可以服务任何区域中的任何客户端请求。
3 可扩展性可扩展性度量扩展了系统的能力和实现扩展所需的工作。
扩展可以通过添加新功能或修改现有功能来实现，该原则规定在不损害当前系统功能的情况下进行增强。
模块化/可重用性: 可重用性和可扩展性使得技术可以以更少的开发和维护时间转移到另一个项目，同时增强了可靠性和一致性。
可插拔性: 能够轻松地插入其他组件，比如微内核架构。
4 一致性一致性保证每个读操作返回最近的写操作。
2022年职业考证-软考-系统架构设计师考试全真模拟易错、难点剖析AB卷(带答案)试题号：67
2022年职业考证-软考-系统架构设计师考试全真模拟易错、难点剖析AB卷（带答案）一.综合题(共15题)1.案例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】某电子商务公司为了更好地管理用户，提升企业销售业绩，拟开发一套用户管理系统。
该系统的基本功能是根据用户的消费级别、消费历史、信用情况等指标将用户划分为不同的等级，并针对不同等级的用户提供相应的折扣方案。
在需求分析与架构设计阶段，电子商务公司提出的需求、质量属性描述和架构特性如下：（a）用户目前分为普通用户、银卡用户、金卡用户和白金用户四个等级，后续需要能够根据消费情况进行动态调整；（b）系统应该具备完善的安全防护措施，能够对黑客的攻击行为进行检测与防御；（c）在正常负载情况下，系统应在0.5秒内对用户的商品查询请求进行响应；（d）在各种节假日或公司活动中，针对所有级别用户，系统均能够根据用户实时的消费情况动态调整折扣力度；（e）系统主站点断电后，应在5秒内将请求重定向到备用站点；（f）系统支持中文昵称，但用户名要求必须以字母开头，长度不少于8个字符；（g）当系统发生网络失效后，需要在15秒内发现错误并启用备用网络；（h）系统在展示商品的实时视频时，需要保证视频画面具有1024×768像素的分辨率，40帧/秒的速率；（i）系统要扩容时，应保证在10人•月内完成所有的部署与测试工作；（j）系统应对用户信息数据库的所有操作都进行完整记录：（k）更改系统的Web界面接口必须在4人•周内完成；（l）系统必须提供远程调试接口，并支持远程调试。
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，该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。
【问题1】（13 分）针对用户级别与折扣规则管理功能的架构设计问题，李工建议采用面向对象的架构风格，而王工则建议采用基于规则的架构风格。
数据驱动的系统架构设计与优化
数据驱动的系统架构设计与优化随着数据的大规模生成和快速增长，数据驱动的系统架构设计和优化变得越来越重要。
本文将讨论数据驱动的系统架构设计以及如何通过优化系统来提高性能和效率。
1. 数据驱动的系统架构设计在数据驱动的系统架构设计中，首要任务是确定数据需求和目标。
有了明确的数据需求，我们可以选择合适的技术和工具来处理和存储数据。
以下是几个关键因素：1.1 数据采集：为了获取所需的数据，我们需要设计有效的数据采集方法。
这可以包括使用传感器、日志文件或者第三方API等多种方式来收集数据。
1.2 数据存储：对于大规模数据，选择适当的数据存储系统非常重要。
传统的关系型数据库可能无法满足大规模数据存储和处理的需求，因此可以考虑使用分布式数据库或者NoSQL数据库。
1.3 数据处理：一旦数据被采集和存储，我们需要对其进行处理和分析。
这可以包括数据清洗、转换和聚合等操作。
选择合适的数据处理框架和算法可以提高数据的处理效率和准确性。
1.4 数据传输和通信：在数据驱动的系统中，数据的传输和通信是一个关键问题。
为了确保数据的安全和及时性，我们需要设计可靠的数据传输和通信协议。
2. 系统性能优化一旦数据驱动的系统架构设计完成，我们可以通过以下方式优化系统性能：2.1 并行计算：通过并行计算，可以实现对大规模数据的快速处理。
并行计算的关键在于任务的划分和调度。
可以使用分布式计算框架（如Hadoop）或者GPU加速等技术来实现并行计算。
2.2 缓存机制：对于经常被访问的数据，可以采用缓存机制来提高系统的访问速度。
缓存服务可以存储计算结果、数据库查询结果或者静态资源等数据，从而减少实际计算或者查询的次数。
2.3 数据压缩和索引：对于大规模数据，数据的压缩和索引是提高系统性能的关键。
数据压缩可以减少数据的存储和传输开销，索引可以加快数据的检索速度。
2.4 系统监控和调优：及时监控系统的性能和健康状况非常重要。
通过定期收集和分析系统性能数据，我们可以发现系统中的瓶颈并进行相应的调优。
软件架构质量属性之性能
软件架构质量属性之性能软件架构的质量属性分为6 种：可用性、可修改性、性能、安全性、可测试性、易用性。
其他的质量属性一般可纳入这几个属性中。
采用质量属性场景作为一种描述质量属性需求的规范，它由6个部分组成（刺激源、刺激、环境、制品、响应、响应度量）。
刺激源：生成该刺激的实体（人、计算机系统或其他激励器）；刺激：刺激到达系统时可能产生的影响（即需要考虑和关注的情况）；环境：该刺激在某条件内发生。
如系统可能正处于过载情况；制品：系统中受刺激的部分（某个制品被刺激）；响应：刺激到达后所采取的行动；响应度量：当响应发生时，应能够以某种方式对应其度量，用于对是否满足需求的测试。
性能及其实现战术（1）性能的描述。
对于性能一般场景的图示及性能具体场景，读者可仿照前面可用性的描述方式，自行练习。
（2）性能战术。
性能与时间相关，影响事件的响应时间有两个基本因素。
资源消耗：事件到达后进入一系列的处理程序，每一步处理都要占用资源，而且在处理过程中消息在各构件之间转换，这些转换也需要占用资源。
闭锁时间：指对事件处理时碰到了资源争用、资源不可用或对其他计算的依赖等情况，就产生了等待时间。
性能的战术有如下几种。
① 资源需求减少处理事件流所需的资源：提高计算效率（如改进算法）、减少计算开销（如在可修改性与性能之间权衡，减少不必要的代理构件）。
减少所处理事件的数量：管理事件率、控制采样频率。
控制资源的使用：限制执行时间（如减少迭代次数）、限制队列大小。
② 资源管理引入并发：引入并发对负载平衡很重要。
维持数据或计算的多个副本：C/S 结构中客户机C 就是计算的副本，它能减少服务器计算的压力；高速缓存可以存放数据副本（在不同速度的存储库之间的缓冲）。
增加可用资源：在成本允许时，尽量使用速度更快的处理器、内存和网络。
③ 资源仲裁资源仲裁战术是通过如下调度策略来实现的。
先进/先出（FIFO）；固定优先级调度：先给事件分配特定的优先级，再按优先级高低顺序分配资源；动态优先级调度：轮转调度、时限时间最早优先；静态调度：可以离线确定调度。
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一学生选课管理系统体系结构描述：
（一）学生选课管理系统体系结构图：
（二）学生选课管理系统体系结构描述：
学生选课管理系统采取多层架构。
具体到学生选课管理系统的实现，采用了JavaEE的实现方案。
二采取这样风格的理由：
三层架构就是针对分布式的企业应用提出来的，本身可以具有很多优点：
1 开发效率：每个层可以独立开发，各种商业架构如JavaEE，.NET为支持这种模式的开发提供了大量的可重用的过程，组件。
大大缩短开发时间。
2 可扩展性：由于系统模块化，使得系统很容易在纵向和水平两个方向拓展：一方面可以将系统升级为更大、更有力的平台，同时也可以适当增加规模来增强系统的网络应用。
由于摆脱了系统同构性的限制，使得分布的数据处理成为可能。
3 降低开发和维护成本：三层结构将表示部分和业务逻辑部分按照客户层和应用服务器相分离，客户端和应用服务器、应用服务器和数据库服务器之间的通讯、异构平台之间的数据交换等都可以通过中间件或者相关程序来实现。
当数据库或者应用服务器的业务逻辑改变时，客户端并不需要改变，反之亦然，大大提高了系统模块的复用性，缩短开发周期，降低维护费用。
4 能有效提高系统安全性：多层体系结构将数据与程序.数据控制与应用逻辑分层独立管理,能更严格地控制信息访问;信息传递中采用数据加密技术,可进一步减低信息失密的风险.应用服务器内建安全控制数据库,实现应用服务器与数据服务器的双重权限控制,对权限的划分更准确.灵活.严格.新系统在信息访问.传递与存储三个环节上均有严格的安全措施。
5能有效提高系统并发处理能力：传统的一体化集中式系统或客户服务器架构,在处理大信息量业务时,都可能形成瓶颈.而多层体系架构的组件式系统将界面.界面发布.业务应用逻辑及数据存储分为多个层次分散管理,逻辑或物理地将它们分开,可减轻系统压力,提高整体性能.并且中间层可以采取多机并行的方式,相互备份的方式,保证系统的高可用性。
一般情况下进行数据分析时,每次查询可能涉及到大量的数据,往往需要较长的响应时间,特别在分布式数据环境下,响应时间有时长得令人难以忍受.三层（多）层结构提供了客户端与服务器之间的异步通信,使得客户不必等待提交的分析处理结果而可以继续执行其他处理任务。
6访问异构数据库：多层结构的中间层即应用服务器能够提供广泛的异构数据库访问与复制能力.传统的客户机/服务器结构则需要在客户端安装许多访问异构数据库的驱动程序,而三层/多层结构只要在中间层有相应的驱动程序就可以访问异构数据源。
学生选课管理系统本身就是企业应用，采用多层架构显得很自然。
具体分析：
1 开发效率无论在何时都是越快越好。
采用多层架构可以让学校的信息化管理得以更快的开展。
2 随着学校管理制度的加强，对学生及课程信息的管理也将相应地作出加强。
采用多层架构可以得到很好的灵活性，及时对系统的功能作出调整。
3 兰州交通大学是一个国家重点级高校，必须为每个学生高效的管理。
它对成本是敏感的。
系统的成本降低一点点，所有选课系统的部署降低的成本都是非常可观的。
采用多层架构可以尽可能地降低开发，维护的成本。
4 作为一所高校对数据的安全性自然有着很高的要求，多层架构对数据的加密处理可以保证安全性。
5 学校的学生来自全国各地，而且为了保证学生和教师随时都要访问系统服务器，如果系统的并发度不够，将影响系统的功能。
多层架构的异步通信机制提高了并发度。