軟件設(shè)計與體系結(jié)構(gòu)

1、1. 面向?qū)ο缶幊讨惺侨绾误w現(xiàn)封裝性的？2. 面向?qū)ο缶幊痰闹剌d和重寫的含義是什么？3. 什么是接口回調(diào)？其過程細(xì)節(jié)是怎樣的？4. 是舉例說明什么是組合關(guān)系和依賴關(guān)系？5. 距離說明什么是抽象類和接口，有什么區(qū)別，如何應(yīng)用它們？6. 面向?qū)ο蠓椒ㄓ心男┗驹瓌t？ 抽象類與接口面向抽象原則開-閉原則“多用組合，少用繼承”原則“高內(nèi)聚-低耦合“原則7. 什么是設(shè)計模式？它的基本要素有哪些？8. 什么是框架？框架與模式的區(qū)別有哪些？框架是針對某個領(lǐng)域，提供用于開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的類的集合。區(qū)別：層次不同范圍不同相互關(guān)系9. 舉例說明面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)性？10. 軟件體系結(jié)構(gòu)有哪幾種形式？1.概念結(jié)構(gòu)：從主要設(shè)

2、計元素（構(gòu)件）及其相互關(guān)聯(lián)、設(shè)計原則和性能角度考慮的結(jié)構(gòu)。2.模塊結(jié)構(gòu)：根據(jù)功能分解建立模塊的層次結(jié)構(gòu)包括模塊接口、模塊管理、模塊控制和一致性等問題。3.代碼結(jié)構(gòu)：描述源程序，二進(jìn)制程序，庫文件。在開發(fā)環(huán)境下的組織包括系統(tǒng)資源配置管理，系統(tǒng)構(gòu)造和對象嵌入機(jī)制 OEM 等。4.執(zhí)行結(jié)構(gòu)：描述系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)包括性能、調(diào)度、動態(tài)配置和不同系統(tǒng)間的接口等。11. 構(gòu)件之間的連接方式有哪些？1) 過程調(diào)用: 在某一特定執(zhí)行路徑中傳遞執(zhí)行指針。如普通過程調(diào)用、遠(yuǎn)程過程調(diào)用。2) 數(shù)據(jù)流: 相互獨立的處理通過數(shù)據(jù)流進(jìn)行交互，在得到數(shù)據(jù)的同時被賦予控制權(quán)限。如 UNIX 系統(tǒng)中的管道。3) 間接激活: 處理因

3、事件的發(fā)生而激活，在處理間沒有直接交互。例如，事件驅(qū)動系統(tǒng)、自動垃圾回收等。4) 消息傳遞: 相互獨立的處理間有明確交互，通過顯式數(shù)據(jù)傳遞。傳遞可以是同步的，也可以是異步的。如TCP/IP 。5) 共享數(shù)據(jù): 構(gòu)件通過同一數(shù)據(jù)空間進(jìn)行并發(fā)操作。如多用戶數(shù)據(jù)庫, 數(shù)據(jù)黑板。12. C/S體系結(jié)構(gòu)的主要組成部分有哪些？其作用是什么？1) 服務(wù)器：負(fù)責(zé)給其他子系統(tǒng)提供服務(wù)。如，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供數(shù)據(jù)存儲和管理服務(wù)，文件服務(wù)器提供文件管理服務(wù)，打印服務(wù)器提供打印服務(wù)等。2) 客戶機(jī)：向服務(wù)器請求服務(wù)?？蛻魴C(jī)通常都是獨立的子系統(tǒng)，在某段時間內(nèi)，可能有多個客戶機(jī)程序在并發(fā)運行。3) 網(wǎng)絡(luò)：連接放在不同機(jī)器上

4、的客戶機(jī)和服務(wù)器。13. 三層C/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理流程是怎樣的？14. 軟件體系結(jié)構(gòu)的評價指標(biāo)有哪些？1) 性能：性能是指系統(tǒng)的響應(yīng)能力，即響應(yīng)時間、單位時間的處理量及特定事務(wù)的處理時間等。一般使用基準(zhǔn)測試程序?qū)π阅苓M(jìn)行測試。 2) 可靠性：可靠性是指“在特定環(huán)境和特定時間內(nèi)，計算機(jī)程序無故障地運行的概率”?？煽啃酝ǔＳ谩捌骄чg隔時間”（MTBF）來衡量。 MTBFMTTFMTTR3) 可用性：可用性是系統(tǒng)能夠正常運行的時間比例。4) 安全性：安全性是系統(tǒng)在向合法用戶提供服務(wù)的同時能夠阻止非授權(quán)用戶使用的企圖或拒絕服務(wù)的能力。安全性又可劃分為機(jī)密性、完整性、不可否認(rèn)性及可控性等。5)

5、可修改性：可修改性是指能夠快速地以較高的性能價格比對 6) 功能性：功能性是系統(tǒng)能完成所期望工作的能力。一項任務(wù)的完成需要系統(tǒng)中許多構(gòu)件的相互協(xié)作。 7) 可變更性：可變更性是指體系結(jié)構(gòu)經(jīng)擴(kuò)充或變更而成為新體系結(jié)構(gòu)的能力。這種新體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該符合預(yù)先定義的規(guī)則，在某些具體方面不同于原有的體系結(jié)構(gòu)。當(dāng)要將某個體系結(jié)構(gòu)作為一系列相關(guān)產(chǎn)品（例如，軟件產(chǎn)品線）的基礎(chǔ)時，可變更性有重要的作用。8) 可集成性：集成性是指系統(tǒng)能與其他系統(tǒng)協(xié)作的程度。9) 互操作性：作為系統(tǒng)組成部分的軟件不是獨立存在的，經(jīng)常與其他系統(tǒng)或自身環(huán)境相互作用。為了支持互操作性，軟件體系結(jié)構(gòu)必須為外部可視的功能特性和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供精心設(shè)

6、計的功能入口。15. 什么是ADL，常見的主流ADL有哪些？體系結(jié)構(gòu)描述語言（architecture description language, ADL）是參照傳統(tǒng)編程語言，并針對軟件體系結(jié)構(gòu)特點，重新設(shè)計、開發(fā)和使用的專門的軟件體系結(jié)構(gòu)描述語言。主要的體系結(jié)構(gòu)描述語言（ADL）：Aesop支持體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格的應(yīng)用; MetaH為設(shè)計者提供了關(guān)于實時電子控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計指導(dǎo); C2支持基于消息傳遞風(fēng)格的用戶界面系統(tǒng)的描述; Rapide支持體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的模擬，并提供了分析模擬結(jié)果的工具; SADL提供關(guān)于體系結(jié)構(gòu)細(xì)化的形式化基礎(chǔ)； Unicon支持異構(gòu)的構(gòu)件和連接類型，并提供了關(guān)于體系結(jié)構(gòu)的

7、高層編譯器； Wright支持體系結(jié)構(gòu)之間交互的說明和分析。16. ADL有哪些特性？1) 構(gòu)造能力：ADL能使用較小的獨立體系結(jié)構(gòu)元素來建造大型軟件系統(tǒng)。2) 抽象能力：ADL可以在描述軟件體系結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件和連接件時只關(guān)注它們的抽象特性，而不管其具體的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。3) 復(fù)用能力：ADL在設(shè)計和開發(fā)軟件系統(tǒng)時可把所用到的構(gòu)件、連接件甚至是軟件體系結(jié)構(gòu)都當(dāng)做可復(fù)用的部件。4) 組合能力：ADL在描述每一系統(tǒng)元素時都要描述其自己的局部結(jié)構(gòu)，這種描述局部結(jié)構(gòu)的特點使得ADL可支持軟件系統(tǒng)的動態(tài)變化組合。5) 異構(gòu)能力：ADL允許多個不同的體系結(jié)構(gòu)描述關(guān)聯(lián)存在。分析和推理能力：ADL允許對其描述的體系結(jié)

8、構(gòu)進(jìn)行多種不同的性能和功能上的多種推理分析。17. ADL構(gòu)成元素？構(gòu)件：構(gòu)件是一個計算單元或數(shù)據(jù)存儲?？梢园喾N屬性，如接口、類型、語義、約束、演化和非功能屬性等接口是構(gòu)件與外部世界的一組交互點，ADL中的構(gòu)件接口說明了構(gòu)件提供了哪些服務(wù)。連接件：用來建立構(gòu)件之間的交互以及支配這些交互規(guī)則的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)造模塊。連接件可以是共享變量、表入口、緩沖區(qū)、對連接器的指令、動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。連接件也有接口。連接件的接口由一組角色組成，連接件的每一種角色定義了該連接件表示的交互的參與者，二元連接有兩個角色，如消息傳遞連接件的角色是發(fā)送者和接收者。體系結(jié)構(gòu)配置：體系結(jié)構(gòu)配置描述體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件與連接件的連接圖

9、。體系結(jié)構(gòu)配置提供信息來確定構(gòu)件是否正確連接、接口是否匹配、連接件構(gòu)成的通信是否正確，并說明實現(xiàn)要求行為的組合語義。18. 設(shè)計模式基本要素？模式名 用于描述模式的名字，說明模式的問題、解決方案和效果。問題 解決說明在何種場合使用模式。要描述使用模式的先決條件和特定設(shè)計問題解決方案 描述設(shè)計的成分、它們之間的相互關(guān)系、各自的職責(zé)和合作方式。效果 描述模式使用的效果，包括對時間和空間的衡量，以及對系統(tǒng)靈活性、可擴(kuò)充性、可移植性的影響。19. 設(shè)計模式分為哪些類型？依據(jù)設(shè)計模式工作目的不同，模式可分為1) 創(chuàng)建型模式 (Creational pattern) 與對象的創(chuàng)建有關(guān)；2) 結(jié)構(gòu)型模式 (

10、Structural pattern) 處理類和對象的組合，將一組對象組合成一個大的結(jié)構(gòu)，例如復(fù)雜的用戶界面；3) 行為型模式 (Behavioral pattern) 描述類或?qū)ο蟮慕换ズ吐氊?zé)分配，定義對象間的通信和復(fù)雜程序中的流控。依據(jù)設(shè)計模式是用于類還是用于對象，模式還可分為類模式和對象模式。20. 何為軟件構(gòu)件？軟件構(gòu)件是一種組裝單元，它具有規(guī)范的接口規(guī)格說明和顯式的語境依賴。軟件構(gòu)件可以被獨立部署，并由第三方任意地組裝。21. 軟件構(gòu)件分為哪些類型？1) 純計算構(gòu)件: 具有簡單輸入輸出關(guān)系，沒有運行狀態(tài)變化如數(shù)值計算、過濾器、轉(zhuǎn)換器等。2) 存儲構(gòu)件: 存放共享的、永久性的、結(jié)構(gòu)化的

11、數(shù)據(jù)。如數(shù)據(jù)庫、文件、符號表、超文本等。3) 管理構(gòu)件: 執(zhí)行操作與運行狀態(tài)緊密相關(guān)。如抽象數(shù)據(jù)類型、面向?qū)ο笙到y(tǒng)中的對象、服務(wù)器等。4) 控制構(gòu)件: 管理其它構(gòu)件運行的時間、時機(jī)及次序。例如，調(diào)度器、同步器等。5) 鏈接構(gòu)件: 在實體之間傳遞信息。例如，通信機(jī)制、用戶界面等。22. 什么叫數(shù)據(jù)黑板？黑板系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)是怎樣的? 如果是由共享數(shù)據(jù)的當(dāng)前狀態(tài)觸發(fā)相應(yīng)的處理，那么這種體系結(jié)構(gòu)就叫做數(shù)據(jù)黑板； 黑板系統(tǒng)由以下三部分組成。a) 知識源。知識源中包含獨立的、與應(yīng)用程序相關(guān)的知識 b) 黑板數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。黑板數(shù)據(jù)是按照與應(yīng)用程序相關(guān)的層次來組織數(shù)據(jù)，知識源通過不斷地改變黑板數(shù)據(jù)來解決問題。c)

12、 控制?？刂仆耆珊诎宓臓顟B(tài)驅(qū)動，黑板狀態(tài)的改變決定使用的特定知識。23. 什么是參考模型？請給出OSI參考模型的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)？n 一般的軟件體系結(jié)構(gòu)模型反映的是已有系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，而參考模型反映了一大類系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。n 參考模型源于對應(yīng)用領(lǐng)域的研究，它描述了一個理想化的包含了系統(tǒng)應(yīng)具有的所有特征的軟件體系結(jié)構(gòu)。n 典型的例子是OSI參考模型。它描述了開放系統(tǒng)互連的標(biāo)準(zhǔn)。如果一個系統(tǒng)遵從這個標(biāo)準(zhǔn)，就可以與其他遵從該標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)互連。n 通常，參考模型不能被正式看作是系統(tǒng)實現(xiàn)的方式，而主要使用它作為比較一個應(yīng)用領(lǐng)域中不同系統(tǒng)之間異同的工具。n OSI參考模型是一個七層模型。較低層主要實現(xiàn)物理連接

13、，中間層主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，較高層實現(xiàn)帶有語義的應(yīng)用信息的傳輸。 n 其他典型的參考模型有關(guān)CASE環(huán)境的參考模型ECMA，關(guān)于軟件工廠的參考模型，某些設(shè)計模式等。24. 什么是分布式系統(tǒng)？25. 分布式系統(tǒng)的主要特征有哪些？1) 資源共享 允許硬件、軟件資源共享使用。2) 開放性 是指系統(tǒng)通過非私有資源來擴(kuò)展自己的能力。分布式系統(tǒng)可包括來自不同廠家的硬件和軟件的兼容產(chǎn)品。3) 并發(fā)性 在分布式系統(tǒng)中，在網(wǎng)絡(luò)的不同計算機(jī)上可同時運行多個進(jìn)程，它們在運行期間可以互相通信。4) 可伸縮性 分布式系統(tǒng)是可伸縮的，可以通過增加新的資源來滿足對系統(tǒng)的新的需求。5) 容錯性 具有多臺計算機(jī)和復(fù)制信息的潛能意味著分布式系統(tǒng)能夠容忍某些硬件或軟件的失效。在大多數(shù)系統(tǒng)中，當(dāng)失效發(fā)生時會導(dǎo)致某些服務(wù)能力下降，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)失效時才完全喪失其服務(wù)能力。6) 透明性 是指對用戶隱藏了系統(tǒng)的分布情況。用戶可以完全透明地訪問系統(tǒng)的資源而不必了解系統(tǒng)資源的分布。不過，在多數(shù)情況下，可以讓用戶了解一些有關(guān)系統(tǒng)組織的知識，這有助于用戶更好地使用這些資源。26. 什么是抽象工廠模式？其結(jié)構(gòu)是怎樣的？提供一個創(chuàng)建一系列或相互依賴對象的接口，而無需指定它