软件设计与体系结构期末复习整理

1面向对象编程中是如何体现封装性的？封装是把过程和数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面。

2重载和重写的含义重载是发生在一个类中，方法名相同，参数不同重写（覆盖）是子类继承父类，子类可以通过重写的方法隐藏继承的方法3 什么是接口回调，过程细节是什么？概念：把可以实现某一接口的类创建的对象的引用赋给该接口声明接口变量，那么该接口变量可以调用被类实现（重写）的接口方法。

4试举例说明什么是组合关系和依赖关系组合（关联）关系：A类中成员变量是用B类声明的对象。

公司--职员依赖关系：A类中某个方法的参数是用B类声明的对象，或某个方法返回的数据类型是B类的对象5抽象类和接口，区别是什么？如何应用抽象类：抽象类中有抽象方法；抽象类中不能用new运算符创建对象；抽象类的对象做商转型对象接口：（1）接口中只可以有public权限的抽象方法，不能有非抽象方法；（2）接口由类去实现，即一个类如果实现一个接口，那么他必须重写接口中的抽象方法（3）接口回调区别：接口中只有常量，不能有变量；抽象类中既可以有常量也可以有变量；抽象类中也可以有非抽象方法，接口不可以。

应用：定义抽象方法：public abstract void 方法名();在子类实现抽象方法：public void 方法名(){}接口：public interface 接口名{}接口只负责定义规则，不负责任何实现；实现交给实现接口的类(6)面向对象的六条基本原则包括：开闭原则，里式代换原则，单一职责，依赖倒转、迪米特法则（接口隔离）。

(7)什么是设计模式？设计模式是从许多优秀的软件系统中总结出的成功的可复用的设计方案。

是一套被反复使用、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可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性(8)什么是框架？框架与模式的区别有哪些？框架是针对某个领域，提供用于开发应用系统的类的集合。

区别：层次不同、范围不同、相互关系9举例说明面向对象的多态性。

多态性就是多种表现形式，具体来说，可以用"一个对外接口，多个内在实现方法"表示。

举一个例子，计算机中的堆栈可以存储各种格式的数据，包括整型，浮点或字符。

不管存储的是何种数据，堆栈的算法实现是一样的。

针对不同的数据类型，编程人员不必手工选择，只需使用统一接口名，系统可自动选择。

多态性也分静态多态性和动态多态性两种。

静态多态性是指定义在一个类或一个函数中的同名函数，它们根据参数表（类型以及个数）区别语义，并通过静态联编实现，例如，在一个类中定义的不同参数的构造函数。

动态多态性是指定义在一个类层次的不同类中的重载函数，它们一般具有相同的函数，因此要根据指针指向的对象所在类来区别语义，它通过动态联编实现。

(10)软件体系结构有哪几种形式？概念结构：从主要设计元素（构件）及其相互关联、设计原则和性能角度考虑的结构。

模块结构：根据功能分解建立模块的层次结构包括模块接口、模块管理、模块控制和一致性等问题。

代码结构：描述源程序，二进制程序，库文件。

在开发环境下的组织包括系统资源配置管理，系统构造和对象嵌入机制 OEM 等。

执行结构：描述系统的动态结构包括性能、调度、动态配置和不同系统间的接口等。

(11)构件之间的连接方式有哪些？（１）过程调用: 在某一特定执行路径中传递执行指针。

如普通过程调用、远程过程调用。

（２）数据流: 相互独立的处理通过数据流进行交互，在得到数据的同时被赋予控制权限。

如 UNIX 系统中的管道。

（３）间接激活: 处理因事件的发生而激活，在处理间没有直接交互。

例如，事件驱动系统、自动垃圾回收等。

（４）消息传递: 相互独立的处理间有明确交互，通过显式数据传递。

传递可以是同步的，也可以是异步的。

如TCP/IP 。

（５）共享数据: 构件通过同一数据空间进行并发操作。

如多用户数据库, 数据黑板。

(12)C/S体系结构的主要组成部分有哪些？其作用是什么？(1) 服务器：负责给其他子系统提供服务。

如，数据库服务器提供数据存储和管理服务，文件服务器提供文件管理服务，打印服务器提供打印服务等。

(2) 客户机：向服务器请求服务。

客户机通常都是独立的子系统，在某段时间内，可能有多个客户机程序在并发运行。

(3) 网络：连接放在不同机器上的客户机和服务器。

(13)三层C∕S体系结构的数据处理流程是怎样的？(14)软件体系结构的评价指标有哪些？（１）性能：性能是指系统的响应能力，即响应时间、单位时间的处理量及特定事务的处理时间等。

一般使用基准测试程序对性能进行测试。

（２）可靠性：软件可靠性是指“在特定环境和特定时间内，计算机程序无故障地运行的概率”。

可靠性通常用“平均失效间隔时间”（MTBF）来衡量。

可靠性可以分为两个方面：容错性。

其目的是在错误发生时确保系统正确的行为，并进行内部“修复”。

健壮性。

这里说的是保护应用程序不受错误使用和错误输入的影响，在遇到意外错误事件时确保应用系统处于已经定义好的状态。

(15)什么是ADL？常见的主流ADL有哪些？体系结构描述语言（ADL）是参照传统编程语言，并针对软件体系结构特点，重新设计、开发和使用的专门的软件体系结构描述语言。

Aesop支持体系结构风格的应用;MetaH为设计者提供了关于实时电子控制系统软件的设计指导;C2支持基于消息传递风格的用户界面系统的描述;Rapide支持体系结构设计的模拟，并提供了分析模拟结果的工具;SADL提供关于体系结构细化的形式化基础；Unicon支持异构的构件和连接类型，并提供了关于体系结构的高层编译器；Wright支持体系结构之间交互的说明和分析。

(16)ADL有哪些特性？（１）构造能力：ADL能使用较小的独立体系结构元素来建造大型软件系统。

（２）抽象能力：ADL可以在描述软件体系结构中的构件和连接件时只关注它们的抽象特性，而不管其具体的实现细节。

（３）复用能力：ADL在设计和开发软件系统时可把所用到的构件、连接件甚至是软件体系结构都当做可复用的部件。

（４）组合能力：ADL在描述每一系统元素时都要描述其自己的局部结构，这种描述局部结构的特点使得ADL可支持软件系统的动态变化组合。

（５）异构能力：ADL允许多个不同的体系结构描述关联存在。

（６）分析和推理能力：ADL允许对其描述的体系结构进行多种不同的性能和功能上的多种推理分析。

(17)ＡＤＬ构成元素有哪些？（１）构件：构件是一个计算单元或数据存储。

可以包含多种属性，如接口、类型、语义、约束、演化和非功能属性等。

接口是构件与外部世界的一组交互点，ADL中的构件接口说明了构件提供了哪些服务。

（２）连接件：用来建立构件之间的交互以及支配这些交互规则的体系结构构造模块。

连接件可以是共享变量、表入口、缓冲区、对连接器的指令、动态数据结构等。

连接件也有接口。

连接件的接口由一组角色组成，连接件的每一种角色定义了该连接件表示的交互的参与者，二元连接有两个角色，如消息传递连接件的角色是发送者和接收者。

（３）体系结构配置：体系结构配置描述体系结构的构件与连接件的连接图。

体系结构配置提供信息来确定构件是否正确连接、接口是否匹配、连接件构成的通信是否正确，并说明实现要求行为的组合语义。

(18)设计模式的基本要素有哪些？１）模式名用于描述模式的名字，说明模式的问题、解决方案和效果。

２）问题解决说明在何种场合使用模式。

要描述使用模式的先决条件和特定设计问题３）解决方案描述设计的成分、它们之间的相互关系、各自的职责和合作方式。

４）效果描述模式使用的效果，包括对时间和空间的衡量，以及对系统灵活性、可扩充性、可移植性的影响。

(19)设计模式的类型１）创建型模式：与对象的创建有关；２）结构型模式：处理类和对象的组合，将一组对象组合成一个大的结构，例如复杂的用户界面；３）行为型模式：描述类或对象的交互和职责分配，定义对象间的通信和复杂程序中的流控。

(20)什么是软件构件？软件构件是一种组装单元，它具有规范的接口规格说明和显式的语境依赖。

软件构件可以被独立部署，并由第三方任意地组装。

(21)软件构件分为哪些类型？（1）纯计算构件: 具有简单输入输出关系，没有运行状态变化如数值计算、过滤器、转换器等。

（2）存储构件: 存放共享的、永久性的、结构化的数据。

如数据库、文件、符号表、超文本等。

（3）管理构件: 执行操作与运行状态紧密相关。

如抽象数据类型、面向对象系统中的对象、服务器等。

（4）控制构件: 管理其它构件运行的时间、时机及次序。

例如，调度器、同步器等。

（5）链接构件: 在实体之间传递信息。

例如，通信机制、用户界面等。

22什么叫数据黑板？组成结构是什么？黑板模式是一种常用的架构模式，应用中的多种不同数据处理逻辑相互影响和协同来完成数据分析处理。

就好像多位不同专家在同一黑板上交流思想，每个专家都可以获得别的专家写在黑板上的信息，同时也可以用自己的分析去更新黑板上的信息，从而影响其他专家。

知识源、黑板数据结构、控制23参考模型，给出OSI参考模型的体系结构标准参考模型也就是设计模型一般的软件体系结构模型反映的是已有系统的体系结构，而参考模型反映了一大类系统的体系结构。

参考模型源于对应用领域的研究，它描述了一个理想化的包含了系统应具有的所有特征的软件体系结构。

典型的例子是OSI参考模型。

OSI参考模型是一个七层模型24分布式系统是什么？分布式系统是建立在网络之上的软件系统，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性所有大型计算机系统现在都是分布式系统。

分布式系统的信息处理分布在多个计算机上，而不是只限于单个计算机上。

在分布式系统中，系统软件运行于用网络相连的一组松散地集成在一起的处理器上25分布式系统主要特征有那些？资源共享、开放性、并发性、可伸缩性、容错性、透明性、26什么是抽象工厂模式？结构如何?提供创建一系列或相互依赖对象的接口，无需制定他们具体的类。

结构：抽象产品；具体产品；抽象工厂；具体工厂27什么是组合模式？结构如何？将对象组合成树型结构以表示“部分-整体”的层次结构，Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

结构：抽象组件；Composite节点；leaf节点28什么是中介模式？有点是什么？用一个中介对象来封装一系列的对象交互，中介者使各对象不需要显示的相互引用，从而使耦合松散，而且可以独立改变它们之间的交互。

优点：1可以避免许多对象为了之间的通信而相互显示引用，不仅系统难以维护，而且也使其他系统难以复用这些对象；2可以通过中介者将原本分布于多个对象之间的交互行为集中在一起；3具体中介者使得各个具体同事完全解耦，修改任何一个具体同事的代码不会影响到其他同事；4具体中介者集中了同事之间是如何交互的细节，使得系统比较清楚地知道整个系统中的同事是如何交互的；当一些对象想相互通信，但又无法互相包含对方的引用，那么使用中介者模式就可以使得这些对象互相通信。