軟件體系結構簡答參考答案

1、簡答及計算題1、請簡述軟件體系結構的定義答：軟件體系結構包括一個或一組軟件構件、軟件構件的外部的可見特性及其相 互關系。其中， 軟件外部的可見特性”是指軟件構件提供的服務、性能、特性、 錯誤處理、共享資源使用等。軟件體系結構為軟件系統(tǒng)提供了一個結構、行為和屬性的高級抽象，由構成系統(tǒng) 的元素的描述、這些元素的相互作用、指導元素集成的模式以及這些模式的約束 組成。軟件體系結構不僅指定了系統(tǒng)的組織結構和拓撲結構，并且顯示了系統(tǒng)需求和構成系統(tǒng)的元素之間的對應關系，提供了一些設計決策的基本原理。2. 下列圖能作為一個水下聲音模擬系統(tǒng)的體系結構嗎，為什么？答：不能。原因如下：1）圖中的解釋在哪里？2）構件

2、的定義是什么？什么是連接器？3）方塊和箭頭代表什么？4）圖中分布是否合理？5）水平和垂直線代表什么？6）每個元素的功能和職責是什么？它們是如何劃分的？7）每個元素運行在不同的處理器上嗎？運行在不同時間？它們能代表開發(fā) 分組？還是運行時的分組？8）每個元素代表不同對象？不同任務？不同功能？不同進程？它們是分布 式的嗎？9）元素間聯(lián)系的強度如何？聯(lián)系是代表元素間通訊？還是互相控制？相互 傳遞數(shù)據(jù)？相互調(diào)用？相互同步？信息共享？或上述模式的部分組合？ 通訊的機制如何？信息是如何流動的？10）結構是如何分層的？為什么 CP單獨一層？是說CP能調(diào)用其他三個元素，而不能反過來？還是說 CP包含了下面三個元

3、素的實現(xiàn)?軟件體系結構通常使用哪三類結構視圖? 答Layered模塊視圖：?分解：將實現(xiàn)代碼分解成系統(tǒng)、子系統(tǒng)、子子系統(tǒng)等。它通常作為開發(fā) 項目組織的基礎，包括文檔結構、集成和測試計劃等。結構中的每個單元 通常有與特定組織相關的名字。?使用：它是一種特定形式的依賴關系。該使用關系將系統(tǒng)分成子集，從而支持增量式開發(fā)。?泛化風格：在類的層次框架下，它表明了不同的代碼單元如何關聯(lián)在一起。具有相似行為或能力的模塊可以使用子類的方法集成。類的結構也可支持重用和增量式豐富功能。?層次風格：將代碼組織成層次結構，高層的代碼可以調(diào)用低層代碼。這可以方便培訓和代碼重用。構件-連接器視圖：? pipe-a nd-

4、filter style:特點是成功傳輸數(shù)據(jù)?shared-data style特點是保留持久數(shù)據(jù)?publish-subscribe style特點是通過事件宣布來實現(xiàn)構件交互?client-server style：特點是請求或滿足其他構件的服務?peer-to-peer style特點是對等地直接交互服務? commu ni cat in g-processes style特點是通過各種連接器機制實現(xiàn)并行地 執(zhí)行構件交互分配視圖：?實施風格：將進城分配給硬件資源。它運用于性能、安全性和可靠性分析， 提供了一個估計實施單個節(jié)點的開銷?實現(xiàn)風格：將模塊映射到開發(fā)架構中。它用來描述模塊是如何在

5、配置管理系統(tǒng)中映射到實體，以及如何管理版本，分支和協(xié)調(diào)多任務組開發(fā)。?工作分配風格：將模塊映射到開發(fā)人員隊伍。它用來說明每個小組負責慮。ArtifactSystemResponse: Transactions Are Processed2>2Fyiiiu.1安全性腳本舉例:的工作結構中的元素，以及進度安排和預算。4.簡述軟件功能與體系結構間的關系。答：正如我們在架構業(yè)務周期 ABC中看到的，業(yè)務考慮決定了一個系統(tǒng)結構需要 達到的質(zhì)量屬性，它們比系統(tǒng)的功能處于更優(yōu)先考慮的位置。軟件功能和體系結構是垂直關系，或者說它們可以分開考慮。功能可以通過多種體系結構來實現(xiàn)，而不同的結構體現(xiàn)了不同的質(zhì)量

6、屬性考5.舉例說明某種質(zhì)量屬性的腳本。 答：質(zhì)量屬性就是對場景測試的完整記錄。可靠性是指系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可用性是指使用系統(tǒng)的方便程度。 性能腳本舉例Response: System Maintains Audit TrailSource:Correctly Idenlifiea IndividualResponse Measure： CorrectData Is Restored within aDayArtifact: Data within - the SystemEnvironment: Under Normal OperationsStimulus： Tries to Modify In

7、formationStimulus： Initiate TransactionsResponse Measure： With Average Latency of lwo SecondsEnvironment: Under Normal OperationsSource:UsersArtifactProcess2、yiiMiii可靠性腳本舉例:可修改性腳本舉例:可測試性腳本舉例:Response:ModificationIs Made with No Side EffectsSource：DeveloperResponse Measure: In Three HoursStimulus: Wi

8、shes to Change the UlArtifact: _ CodeL >Environment:At Design TimeResponse Measure;No DowntimeEnvironment: NormalOperationStimulus:Unanticipated MessageResponse: InformOperator Con tinue to OperateSource: External to Sys怕 mwithin Three HoursResponse Measure:Path Coverage of 85% Is AchievedSource:

9、 Unit TesterStimulus: Performs Unit TestEnvironment: At theComplelion of the ComponentArtilact:> Component of the Sys怕mResponse: Component Has interface for Controlling Behavior and Output of the Component Is Observable6. 簡述管道和過濾器風格，它有何優(yōu)點和缺點？答：管道和過濾器風格的優(yōu)點： 使得軟構件具有良好的隱蔽性和高內(nèi)聚、低耦合的特點； 允許設計者將整個系統(tǒng)的輸入

10、/ 輸出行為看成是多個過濾器的行為的簡單合 成； 支持軟件重用。只要提供適合在兩個過濾器之間傳送的數(shù)據(jù)，任何兩個過濾 器都可被連接起來； 系統(tǒng)維護和增強系統(tǒng)性能簡單。新的過濾器可以添加到現(xiàn)有系統(tǒng)中來；舊的 可以被改進的過濾器替換掉； 允許對一些如吞吐量、死鎖等屬性的分析； 支持并行執(zhí)行。每個過濾器是作為一個單獨的任務完成，因此可與其它任務 并行執(zhí)行。管道和過濾器的缺點： 通常導致進程成為批處理的結構。 這是因為雖然過濾器可增量式地處理數(shù)據(jù)， 但它們是獨立的，所以設計者必須將每個過濾器看成一個完整的從輸入到輸出的 轉換； 不適合處理交互的應用。當需要增量地顯示改變時，這個問題尤為嚴重； 因為在數(shù)

11、據(jù)傳輸上沒有通用的標準，每個過濾器都增加了解析和合成數(shù)據(jù)的 工作，這樣就導致了系統(tǒng)性能下降，并增加了編寫過濾器的復雜性。7. 簡述數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο蠼M織風格，它有何優(yōu)點和缺點？答：面向?qū)ο笙到y(tǒng)的優(yōu)點 ： 因為對象對其它對象隱藏它的表示，所以可以改變一個對象的表示，而不影 響其它的對象； 設計者可將一些數(shù)據(jù)存取操作的問題分解成一些交互的代理程序的集合。 面向?qū)ο笙到y(tǒng)的缺點 ： 為了使一個對象和另一個對象通過過程調(diào)用等進行交互，必須知道對象的標 識。只要一個對象的標識改變了，就必須修改所有其他明確調(diào)用它的對象； 必須修改所有顯式調(diào)用它的其它對象， 并消除由此帶來的一些副作用。 例如， 如果A使用了

12、對象B , C也使用了對象B，那么，C對B的使用所造成的對 A 的影響可能是料想不到的。8. 簡述分層系統(tǒng)風格，它有何優(yōu)點和缺點？答：分層系統(tǒng)的優(yōu)點： 支持基于抽象程度遞增的系統(tǒng)設計，使設計者可以把一個復雜系統(tǒng)按遞增的 步驟進行分解； 支持功能增強，因為每一層至多和相鄰的上下層交互，因此功能的改變最多 影響相鄰的上下層； 支持重用。只要提供的服務接口定義不變， 同一層的不同實現(xiàn)可以交換使用。 這樣，就可以定義一組標準的接口，而允許各種不同的實現(xiàn)方法。 分層系統(tǒng)的缺點： 并不是每個系統(tǒng)都可以很容易地劃分為分層的模式，甚至即使一個系統(tǒng)的邏 輯結構是層次化的， 出于對系統(tǒng)性能的考慮， 系統(tǒng)設計師不得

13、不把一些低級或高 級的功能綜合起來； 很難找到一個合適的、正確的層次抽象方法。9. 對比 B/S 與 C/S 體系結構在可修改性和性能上的差異答：（1）可獲得性:C/S結構為特定功能而設計開發(fā),開發(fā)成本高，應用比較局限；B/S結構程序開發(fā)簡單普遍 ,適應性移植性強 ,分布廣泛 .（2）性能:C/S結構的應用程序在客戶端中，響應時間短，性能較強;B/S結構因為要等待服務器響應而有延遲 ,性能較弱（3）可修改性 :C/S 結構應用程序在客戶端 ,需要單獨維護 ,因用戶分散而難以升級 ,可修改性較差；B/S只需升級應用服務器即可，升級方便快捷，可修改性較強（4）可測試性 : Case 1： C/S

14、結構內(nèi)部響應速度 ,數(shù)據(jù)處理速度和測試腳本運行速度快,得到測試反饋的時間短 ,測試性較強 ;B/S 因為服務器響應大量用戶請求 并等待用戶反饋 ,測試反饋時間長 ,測試性較弱 .Case2: C/S結構應用端和客戶端層次不清，維護困難，測試性較弱;B/S結構 三層機構清晰 ,易于維護 ,測試性較強 .（5）安全性:Case1:C/S結構應用端與客戶端在一起，數(shù)據(jù)連接繁瑣，客戶端可隨意調(diào)用應用程序訪問數(shù)據(jù)庫 ,安全性較弱 ;B/S 結構層次清晰 ,服務器和數(shù)據(jù)庫 防護分工明確 ,易于維護 ,安全性較強 .Case2：C/S 結構多為特定功能開發(fā) ,應用比較局部 ,數(shù)據(jù)庫訪問量較少 ,安全 性較強

15、 ;B/S 結構應用廣泛普遍 ,服務器訪問量龐大而易于被攻擊 ,安全性較 弱 可用性:Casel： C/S結構為特定功能開發(fā)，因開發(fā)方的不同而風格各異，難于統(tǒng) 一,可用性較弱 ;B/S 結構風格統(tǒng)一 ,簡單易學 ,不同環(huán)境下的適應性移植性 強,可用性較強 .Case2：C/S 結構可以根據(jù)用戶特定的習慣和熟悉的界面進行設計,可用性較強;B/S因為風格統(tǒng)一而無法要求各自熟悉的界面，可用性較弱10. 討論基于服務的體系結構在可修改性和可獲得性上的表現(xiàn)答: （1）可修改性:基于服務的體系結構在維護和修改時只需修改服務構件即可 ,可 修改性較強（2）可獲得性:Casel因為相應的服務構件是其他組織或者

16、個人提供,在需要時需找服務供應商 ,可獲得性較弱 .Case2當某一服務供應商提供的服務構件不可用時，可以找到其他相關服務代替， 可獲得性較強 .11. 請列出 ABSD 方法的步驟 答：（1）功能分解（2）選擇體系結構風格（3）為風格分配功能（4）細化模板（5）功能校驗（6）創(chuàng)建并發(fā)視圖（7）創(chuàng)建配置視圖（ 8）驗證質(zhì)量場景（9）驗證約束12. 什么是 SOA?答： SOA 為一種應用程序體系結構，在這種體系結構中，所有功能都定義為獨 立的服務， 這些服務帶有定義明確的可調(diào)用接口， 可以以定義好的順序調(diào)用這些 服務來形成業(yè)務流程。13. 簡述系統(tǒng)的可靠性模型化步驟答：通過系統(tǒng)的詳細說明書，確定系統(tǒng)所采用的體系結構風格。 把每一種體系結構風格轉換成狀態(tài)視圖，并計算狀態(tài)視圖中每一個狀態(tài)的可 靠性及其相應的遷移概率。 通過整個系統(tǒng)的體系結構視圖， 把所有的狀態(tài)視圖集成為一個整體狀態(tài)視圖。 通過整體狀態(tài)視圖構造系統(tǒng)的遷移矩陣，并計算系統(tǒng)的可靠性。14. 簡述 ATAM 評估的步驟答：整個 ATAM 評估過程包括九個步驟， 按其編號順序分別是描述 ATAM 方法、 描述商業(yè)動機、描述體系結構、確定體系結構方法、生成質(zhì)量屬性效用樹、分析 體系結構方法、討論和分級場