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[简答题]阅读以下关于软件系统建模的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】某软件公司计划开发一套教学管理系统，用于为高校提供教学管理服务。该教学管理系统基本的需求包括：(1)系统用户必须成功登录到系统后才能使用系统的各项功能服务；(2)管理员（Registrar）使用该系统管理学校（University）、系（Department）、教师（Lecturer）、学生（Student）和课程(Course)等教学基础信息；(3)学生使用系统选择并注册课程，必须通过所选课程的考试才能获得学分；如果考试不及格，必须参加补考，通过后才能获得课程学分；(4)教师使用该系统选择所要教的课程，并从系统获得选择该课程的学生名单；(5)管理员使用系统生成课程课表，维护系统所需的有关课程、学生和教师的信息；(6)每个月到了月底系统会通过打印机打印学生的考勤信息。项目组经过分析和讨论，决定采用面向对象开发技术对系统各项需求建模。【问题1】（7分）用例建模用来描述待开发系统的功能需求，主要元素是用例和参与者。请根据题目所述需求，说明教学服务系统中有哪些参与者。
【问题2】（7分）用例是对系统行为的动态描述，用例获取是需求分析阶段的主要任务之一。请指出在面向对象系统建模中，用例之间的关系有哪几种类型？对题目所述教学服务系统的需求建模时， “登录系统”用例与“注册课程”用例之间、“参加考试”用例与“参加补考”用例之间的关系分别属于哪种类型？ 【问题3】（11分）类图主要用来描述系统的静态结构，是组件图和配置图的基础。请指出在面向对象系统建模中，类之间的关系有哪几种类型？对题目所述教学服务系统的需求建模时，类University与类Student之间、类University和类Department之间、类Student和类Course之间的关系分别属于哪种类型？
[简答题]阅读以下关于软件系统可行性分析的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】某软件开发企业受对外贸易公司委托开发一套跨境电子商务系统，项目组从多个 方面对该电子商务系统进行了可行性分析，在项目组给出的可行性分析报告中，对项目的成本、收益情况进行了说明：建设投资总额为300万元，建设期为1年，运营期为4年，该方案现金流量表如表1-1所示。【问题1】（12分）软件系统可行性分析包括哪几个方面？用200以内文字说明其含义。
[简答题]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
某公司要在现场开发一个网站应用系统，该系统的特点是：规模不大；工期短；用户需求不明确；没有大的技术风险；系统中的一些模块可以外包给其他的公司开发。在选择开发过程时，项目组内产生了分歧。
王工提出采用XP（eXtreme Programming，极限编程），理由是XP方法简洁，能减轻开发人员的负担、快速适应市场、缩短投资回收期。
李工认为采用XP在项目开发中存在一些问题，建议考虑原型开发方法。
双方就上述的问题展开了激烈的争论。项目组最后决定采用XP，但同时针对李工提出的XP中存在的问题采取了相应的措施。
【问题1】（8分）
小规模发布（small release）是XP的基本元素之一。请用200字以内文字分别阐明：
（1）原型系统和XP小规模发布的系统的主要差别？
（2）为什么该项目组没有采用原型开发方法？
【问题2】（8分）
请用200字以内文字，简要说明采用XP方法可能会存在哪些问题。
【问题3】（9分）
在项目组的后续讨论中，李工提出，如果项目规模扩大，XP将不再适用。王工对此表示赞同，但同时提出可以将XP方法和传统软件开发过程相结合。请用200字以内的文字简要地说明如何将XP方法和传统软件开发过程相结合。
[简答题]阅读以下关于系统设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】某软件公司为电子商务企业开发一套网上交易订单管理系统，以提升服务的质量和效率。在项目之初，项目组决定釆用面向对象的开发方法进行系统开发，并对系统的核心业务功能进行了分析，具体描述如下。注册用户通过商品信息页面在线浏览商品，将需要购买的商品添加进购物车内，点击“结算”按钮后开始录入订单信息。用户在订单信息录入页面上选择支付方式，填写并确认收货人、收货地址和联系方式等信息。点击“提交订单”按钮后产生订单，并开始进行订单结算。订单需要在30分钟内进行支付，否则会自动取消，用户也可以手工取消订单。用户支付完成，经确认后，系统开始备货，扣除该商品可接单数量，并移除用户购物车中的所有商品资料。生成订单表单，出货完毕，订单生效。为用户快递商品，等待用户接收。用户签收商品，交易完成。 【问题1】（12分）识别设计类是面向对象设计过程中的重要工作，设计类表达了类的职责，即该类所担任的任务。请用300字以内的文字说明设计类通常分为哪三种类型，每种类型的主要职责，并针对题干描述案例涉及的具体类为每种类型的设计类举出2个实例。答案：（1）实体类。实体类映射需求中的每个实体，保存需要存储在永久存储体中的信息，例如，用户、商品等。（2）控制类。控制类是用于控制用例工作的类，用于对一个或几个用例所特有的控制行为进行建模。例如，结算、备货等。（3）边界类。边界类用于封装在用例内、外流动的信息或数据流。例如，浏览器、购物车等。 【问题2】（3分）在面向对象的设计过程中，活动图（Activity Diagram）阐明了业务用例实现的工作流程。请用300字以内的文字给出活动图与流程图（Flow Chart）的三个主要区别。答案：（1）流程图着重描述处理过程，它的主要控制结构是顺序、分支和循环，各个处理过程之间有严格的顺序和时间关系。而活动图描述的是对象活动的顺序关系所遵循的规则，它着重表现的是系统的行为，而非系统的处理过程。（2）活动图能够表示并发活动的情形，而流程图不行。（3）活动图是面向对象的，而流程图是面向过程的。 【问题3】（10分）在面向对象的设计过程中，状态图（Statechart Diagram）描述了一个实体基于事件反应的动态行为。请根据题干描述，填写图2-1中的（a）～（e）空白，完成订单处理的状态图。
[单选题]在对一个软件系统的架构进行设计与确认之后，需要进行架构复审。架构复审的目的是为了标识潜在的风险，及早发现架构设计中的缺陷和错误。在架构复审过程中，主要由( )决定架构是否满足需求、质量需求是否在设计中得到体现。
A.系统分析师与架构师
B.用户代表与领域专家
C.系统拥有者与项目经理
D.系统开发与测试人员
[单选题]在软件架构中， （ ） 风格包括数据库系统、黑板系统和超文本系统。
A.数据流
B.调用／返回
C.仓库
D.独立构件
[单选题]以下关于软件架构风格与系统性能关系的叙述，错误的是（）
A.对于采用层次化架构风格的系统，划分的层次越多，系统的性能越差
B.对于采用管道一过滤器架构风格的系统，可以通过引入过滤器的数据并发处理提高系统性能
C.对于采用面向对象架构风格的系统，可以通过减少功能调用层次提高系统性能
D.对于采用过程调用架构风格的系统，可以通过将显式调用策略替换为隐式调用策略提高系统性能
[简答题]阅读以下软件架构设计的问题，在答题纸上回答问题1和问题2。
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1s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10s。
（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。
【问题1】（9分）
软件质量属性是影响软件架构设计的重要因素。请用200字以内的文字列举六种不同的软件质量属性名称，并解释其含义。
【问题2】（16分）
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。
[简答题]阅读以下关于某嵌入式实时系统的软件需求的叙述，回答问题1至问题3。某公司承担了一项嵌入式实时控制系统的软件开发任务，其内容是按系统要求的固定的时间序列采集、处理、输出数据，以实现对多个设备的综合控制。系统由硬件和软件组成，硬件由处理机（采用PowerPC603e，主频133MHz）、存储器、定时器、中断控制器、双口存储器（空间大小1024KB）、4路422半双工串口接口（其中两路的频率115200Hz，另两路频率38400Hz）、两路A/D、D/A数模转换器和10路离散量接口组成。系统的软件需求如下（注：B：字节；s：秒；ms：毫秒）：（1）系统要求以5ms为周期从双口存储器中采集1024KB的输入数据，处理任务的时间约为1ms；（称为5ms任务）（2）系统要求以20ms为周期从两路422接口（115200Hz）中采集一定格式的大小为64B的数据，在完成处理（处理时间约为4ms）任务后，分别输出大小为16B的控制命令；（称为20ms任务）（3）系统要求以60ms为周期从两路422接口（38400Hz）中采集一定数据格式的大小为6B数据，从两路A/D接口采集28位数据，在完成处理（处理时间约为2ms）任务后，分别输出大小为2B的控制命令和一个28位D/A数据，输出8路离散量控制数据；（称为60ms任务）4）作为系统的安全监控保障，系统要求在每1s内对系统软硬件状态进行测试并完成系统工作的状态记录工作。该任务共需处理时间是5ms。（称为1s任务）本公司课题组根据用户的硬件环境及软件的需求，就软件的实施方案展开了激烈的讨论，讨论的首要问题就是本系统中软件的运行平台是采用嵌入式实时操作系统还是在裸机上直接开发的方式，李工程师（简称李工）提出了为了保证系统的实时性，应该采用裸机上直接开发的方式，关键部分采用汇编语言编写，而王工程师（简称王工）提出，由于系统将由多种周期的处理任务组成，为了保证系统的可靠性，应该采用商用嵌入式实时操作系统作为本项目的开发基础，经过充分论证，最后李工接受了王工的建议，并申报课题组组长，课题组长同意采用了操作系统的方案，并指出必须尽快对需求的时间性能做出评估。［问题1］（10分）请用450字以内文字简要说明王工提出的采用嵌入式实时操作系统的理由或优点，并说明选择操作系统产品时需要重点考虑其哪些功能与性能？［问题2］（10分）李工和王工通过认真地对需求进行了分析，给出了时间性能评估报告，判定在上述硬件平台上可以满足系统要求。请用300字以内文字简要说明嵌入式实时操作系统中时间性能评估中主要考虑哪几项因素；针对本课题的具体数据，叙述系统的工作时序关系。［问题3］（5分）根据系统需求，请设计出系统的处理流程（按时序），说明所有任务的优先级分配策略，422接口、双口存储器、离散量接口和A/D（D/A）的数据输入／输出方法（中断或查询驱动）及理由。请用350字以内文字简要说明。
[简答题]试题三（25分）阅读以下关于某嵌入式实时系统的软件需求的叙述，回答问题1至问题3。某公司承担了一项嵌入式实时控制系统的软件开发任务，其内容是按系统要求的固定的时间序列采集、处理、输出数据，以实现对多个设备的综合控制。系统由硬件和软件组成，硬件由处理机（采用PowerPC603e，主频133MHz）、存储器、定时器、中断控制器、双口存储器（空间大小1024KB）、4路422半双工串口接口（其中两路的频率115200Hz，另两路频率38400Hz）、两路A/D、D/A数模转换器和10路离散量接口组成。系统的软件需求如下（注：B：字节；s：秒；ms：毫秒）：（1）系统要求以5ms为周期从双口存储器中采集1024KB的输入数据，处理任务的时间约为1ms；（称为5ms任务）（2）系统要求以20ms为周期从两路422接口（115200Hz）中采集一定格式的大小为64B的数据，在完成处理（处理时间约为4ms）任务后，分别输出大小为16B的控制命令；（称为20ms任务）（3）系统要求以60ms为周期从两路422接口（38400Hz）中采集一定数据格式的大小为6B数据，从两路A/D接口采集28位数据，在完成处理（处理时间约为2ms）任务后，分别输出大小为2B的控制命令和一个28位D/A数据，输出8路离散量控制数据；（称为60ms任务）4）作为系统的安全监控保障，系统要求在每1s内对系统软硬件状态进行测试并完成系统工作的状态记录工作。该任务共需处理时间是5ms。（称为1s任务）本公司课题组根据用户的硬件环境及软件的需求，就软件的实施方案展开了激烈的讨论，讨论的首要问题就是本系统中软件的运行平台是采用嵌入式实时操作系统还是在裸机上直接开发的方式，李工程师（简称李工）提出了为了保证系统的实时性，应该采用裸机上直接开发的方式，关键部分采用汇编语言编写，而王工程师（简称王工）提出，由于系统将由多种周期的处理任务组成，为了保证系统的可靠性，应该采用商用嵌入式实时操作系统作为本项目的开发基础，经过充分论证，最后李工接受了王工的建议，并申报课题组组长，课题组长同意采用了操作系统的方案，并指出必须尽快对需求的时间性能做出评估。［问题1］（10分）请用450字以内文字简要说明王工提出的采用嵌入式实时操作系统的理由或优点，并说明选择操作系统产品时需要重点考虑其哪些功能与性能？［问题2］（10分）李工和王工通过认真地对需求进行了分析，给出了时间性能评估报告，判定在上述硬件平台上可以满足系统要求。请用300字以内文字简要说明嵌入式实时操作系统中时间性能评估中主要考虑哪几项因素；针对本课题的具体数据，叙述系统的工作时序关系。［问题3］（5分）根据系统需求，请设计出系统的处理流程（按时序），说明所有任务的优先级分配策略，422接口、双口存储器、离散量接口和A/D（D/A）的数据输入／输出方法（中断或查询驱动）及理由。请用350字以内文字简要说明。
[单选题]在结构化分析方法中，利用分层数据流图对系统功能建模。以下关于分层数据流图的叙述中，不正确的是__1____。采用数据字典为数据流图中的每个数据流、文件、加工以及组成数据流或文件的数据项进行说明，其条目不包括___2___。
2、_____
A.数据流
B.外部实体
C.数据项
D.基本加工
[单选题]以下关于软件架构风格与系统性能关系的叙述中，错误的是（16）。
A.对于采用层次化架构风格的系统，划分的层次越多，系统的性能越差
B.对于采用隐式调用架构风格的系统，可以通过处理函数的并发调用提高系统处理性能
C.采用面向对象架构风格的系统，可以通过引入对象管理层提高系统性能
D.对于采用解释器架构风格的系统，可以通过部分解释代码预先编译的方式提高系统性能。
[简答题]阅读以下关于数据库技术的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】随着传统的数据库技术日趋成熟、计算机网络技术的飞速发展和应用范围的扩充，数据库应用已经普遍建立于计算机网络之上。这时集中式数据库系统表现出它的不足：数据按实际需要已在网络上分布存储，再采用集中式处理，势必造成通信开销大；应用程序集中在一台计算机上运行，一旦该计算机发生故障，则整个系统受到影响，可靠性不高；集中式处理引起系统的规模和配置都不够灵活，系统的可扩充性差。在这种形势下，集中式DB的“集中计算”概念向“分布计算”概念发展。分布计算主要体现在客户机/服务器模式和分布式数据库体系结构两个方面。【问题1】 (12分) 请用300字以内的文字简述分布式数据库跟集中式数据库相比的优点。【问题2】 (3分)分布透明性是指用户不必关心数据的逻辑分片，不必关心数据存储的物理位置分配细节，也不必关心局部场地上数据库的数据模型。分布透明性包括哪三种透明性。
【问题3】 (10分)在数据库中，某个业务表中的数据量很大，急速膨胀，在这样的情况下，为了保持高的数据响应速度，根据数据的时间局部性和空间局部性原则，可以对数据表进行分片设计。一般有四种分片方法：（1）、（2）、（3）、（4）。分布式数据库中各局据库应满足集中式数据库的基本需求，除此以外还应保证数据库的全局数据（5 ）、并发操作的可串行性和故障的全局可恢复性。请在空（1）、（2）、（3）、（4）、（5）处填写恰当的内容。
[简答题]阅读以下关于系统运行与维护的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】
某企业经过多年的信息化建设，存在大量的应用软件系统，为了保证这些系统的运行与维护，专门组建应用系统维护部门。该部门的主要工作是保证系统的正常运行、处理问题以及扩展这些应该系统的功能，以满足企业业务功能的变化与扩展。
目前该部门存在人员流失、变更频繁，文档丢失或长期失于维护，维护成本愈来愈高等问题，具体表现为：
问题（1）：随着时间和人员的变动，程序被多人修改，往往导致程序难以理解，注释混乱，流程复杂；
问题（2）：随着不断修改程序和增加新的功能，模块之间的耦合关系日益复杂，维护成本不断增加。
这些问题导致新来的维护人员需要直接面对大量流程、结构复杂的源程序，维护困难，往往一次改动需要设计大量的软件模块。
为解决应用系统维护部门面对的问题，企业信息部门组织了专门的专家讨论会。各位专家一致认为，逆向工程与重构工程是目前预防性维护采用的主要技术，应该采用逆向工程的技术方法，重构相关应用系统文档，同时采用软件重构来降低软件代码的复杂性，最终降低维护成本。
【问题1】
软件的逆向工程是分析已有程序，寻求比源代码更高级的抽象表现形式。与之相关的概念包括软件重构、设计恢复、重构工程等。请说明设计恢复中常见的恢复信息的4种级别。
【问题2】
重构是对软件内部结构的一种调整，目的是不改变软件功能的前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。请说明软件重构的三个类别，并简要说明常见的重构方法。针对题干中的问题（1）和问题（2），宜采用何种重构方法？
【问题3】
软件重构做出的修改可能导致程序运行变慢，但也更容易进行软件的性能优化和调整，请分析原因。
[单选题]数据流图（DF
D.对系统的功能和功能之间的数据流进行建模，其中顶层数据流图描述了系统的（ ）。
A.处理过程
B.输入与输出
C.数据存储
D.数据实体
[简答题]阅读以下关于数据集成的叙述，在答题纸上回答问题 1 至问题3。
某互联网销售企业需要建立自己的电子商务平台，将所有产品信息集中在一起，为用户提供全方位的产品信息检索服务。但产品供应商大多数已经建有自己的电子商务平台，且数据独立存储，而且数据格式和数据平台有较大差异，有的供应商甚至没有采用数据库来存储商品信息。为此该企业专门成立专家组来论证其数据集成方案。
李工提出采用集中式集成方式把产品供应商的数据集中在一起，采用数据仓库技术来实现与各家供应商的数据集成。而王工提出采用松耦合的联邦数据库集成方案。专家组经过激烈讨论，认为王工方案更为合理，建议采用王工提出的集成方案。
【问题 1】（10 分）
请结合数据仓库和联邦数据库集成方案各自的特点，简要说明专家组采用王工提出的集成方案的原因。
【问题 2】（7 分）
部分供应商的产品信息没有相应的数据库，而是直接嵌入在 WEB 页面中供用户浏览。数据集成时需要直接从供应商电子商务平台的网页上获取其产品信息。请简要给出此类数据集成的方法和基本步骤。
【问题 3】（8 分）
在方案评审会上，项目组针对李工和王工的方案展开了激烈的讨论。刘工指出两种方案在实施的过程中，都存在数据源之间的语义映射和转换问题，都会带来数据集成的不确定。请简要说明产生不确定的原因。
[简答题]阅读以下关于Web 应用系统负载均衡的问题，在答题纸上回答问题1至问题3。
某电子商务公司的主要业务是书籍、服装、家电和日用品的在线销售。随着公司业务发展和用户规模的不断扩大，现有的网上交易系统无法正常处理日益增大的请求流量，公司决策层决定升级其网上交易系统。在对该系统的升级方案进行设计和讨论时，公司的系统分析师王工提出采用基于高性能主机系统的方法进行系统升级，另外一位系统分析师李工则提出采用基于负载均衡集群的方法进行系统升级。公司的分析师和架构师对这两种思路进行讨论与评估，最终采纳了李工的方法。
【问题 1】（9 分）
请从系统的可用性、可伸缩性和应用特点三个方面说明公司为何没有采用王工提出的方法。
【问题 2】（8 分）
负载均衡通常分为传输层负载均衡和应用层负载均衡两类。请基于这种分类方式，说明基于 DNS 的负载均衡方法和基于 HTTP 重定向服务器的负载均衡方法分别属于哪类负载均衡方法，并用200字以内的文字说明这两种方法实现负载均衡的方式。
【问题 3】（8 分）
在确定使用基于负载均衡集群的系统升级方法后，李工给出了一个基于LVS（Linux Virtual Server）的负载均衡集群实现方案。公司的系统分析师在对现有系统进行深入分析的基础上，认为以下两个实际情况对升级方案影响较大，需要对该方案进行改进。
1. 系统需要为在线购物提供购物车功能，用来临时存放选中的产品。
2. 系统需要保证向所有的VIP 用户提供高质量的服务。
针对上述描述，首先说明每种情况分别会引入哪些与负载均衡相关的问题，并用 200字以内的文字说明针对不同的问题，应该如何改进李工的解决方案。
