帅次的博客

计算机软件资格考试是由国家人力资源和社会保障部、工业和信息化部领导下的国家级考试。软考没有学历、专业、年龄、相关工作经验要求，你可以根据自身选择合适的去报名(也就是说你直接直接报高级)，但是一次考试只能报一种。计算机软件资格考试纳入全国专业技术人员职业资格证书制度的统一规划，实行统一大纲、统一试题、统一标准、统一证书的考试办法，每年举行两次。通过考试获得证书的人员，表明其已具备从事相应专业岗位工作的水平和能力，用人单位聘任相应专业技术职务（助理工程师、工程师、高级工程师）。

本文深入探讨了四种关键的软件架构技术，包括面向方面的编程（AOP）、系统安全架构设计、企业集成平台（EIP）以及微服务架构。AOP技术通过封装逻辑上松散的代码，提高了程序的可维护性和模块化。系统安全架构设计则关注于鉴别框架和访问控制框架的设计，以保护信息系统的安全。企业集成平台提供了通信、信息集成、应用集成等关键功能，支持企业信息的顺畅交互。微服务架构则将复杂应用拆分为独立自治的服务，实现了高度的可扩展性和灵活性。这些技术在实际项目中具有广泛的应用价值。

本文围绕基于构件的软件开发方法、软件维护方法、区块链技术及湖仓一体架构的应用进行了深入论述。首先，针对每个技术专题，概要叙述了参与管理和开发的软件项目及个人主要工作。接着，详细阐述了基于构件的软件开发的主要过程、影响软件维护工作的因素、区块链的三种核心技术以及湖仓一体架构的四类关键特征。最后，结合具体项目，说明了这些技术在项目设计与实现中的具体应用、实施过程、遇到的问题及解决方案，展现了这些技术在软件开发与维护中的重要性和实用性。

全国仓储货物管理系统旨在提高货物运送效率，降低成本。为满足反馈送达时间功能的性能要求，设计团队建议采用数据缓存集群方式。在讨论缓存和数据库的数据一致性问题时，提出了实时同步更新和异步准实时更新两种方案，最终选择了后者以确保性能要求。随着业务发展，采用一致性哈希算法进行缓存分片，以提高处理能力。然而，系统运营后发现黑客发起的非法查询请求导致缓存击穿，张工建议采用布隆过滤器方法解决。布隆过滤器具有占用内存小、查询效率高等优点，但存在误判率等缺点。

本文探讨了基于边缘计算的智能门禁系统架构设计，包括MQTT协议的应用、系统功能模块的选择与协议配置，以及边缘计算模型相对于传统云计算模型的优势。MQTT协议因其轻量、简单、开放和易于实现的特点，在工业物联网中得到广泛应用。系统功能模块包括访客注册、模型训练、端侧识别和设备调度平台等。边缘计算模型在数据通信、数据安全和系统性能等方面具有显著优势，如通信更快捷、数据量更少，数据以加密方式存储在边缘设备上，以及性能更高、本地化处理比对等。

本文介绍了煤矿建设项目安全预警系统的设计与分析过程。首先，通过数据流图详细描述了系统的功能要求，并补充完善了数据流图中的空白处，同时介绍了数据流图在分层细化过程中遵循的数据平衡原则。其次，根据数据流图表示的相关信息，补充完善了煤矿建设项目安全预警系统总体E-R图的具体内容。最后，简要说明了数据流图和数据字典在软件需求分析和设计阶段的作用，包括建立功能模型、模块划分与接口设计以及确保数据完整性和一致性等方面。

在电子商务公司升级会员与促销管理系统的过程中，通过质量属性效用树对系统质量属性进行识别和优先级排序。在架构评估阶段，需要考虑系统的安全性、可修改性等多个方面。针对系统功能，李工建议采用面向对象的架构风格，而王工则建议采用解释器架构风格。从折扣规则的可修改性、个性化折扣定义灵活性和系统性能三个方面进行比较，解释器风格在规则修改和个性化定义上更具优势，但面向对象风格在系统性能上更优。最终，根据系统需求，选择适合的架构风格对于系统成功至关重要。

本文讨论了某公司开发智能家居管理系统时，在网关管理、数据处理和系统性能方面对比了基于家庭网关的传统架构和基于云平台的架构。最终，公司选择了基于云平台的设计方案，该方案能够实现集中化管理、数据容灾和更高效的通信。在系统架构设计中，明确了关键组件如用户终端、鸿蒙系统、云平台、数据库和家庭网关等。此外，系统需要实现可靠的双向通信，因此选择了具备高可靠性和面向连接特性的TCP协议。

本文探讨了某医药销售企业线上药品销售系统的数据库设计与优化问题。系统采用关系数据库MySQL和数据库缓存Redis的混合架构，但在初步运行后发现数据访问性能较差。为解决此问题，采用了反规范化设计方法来改造药品关系结构，以提高查询性能。同时，针对反规范化可能带来的数据不一致性问题，提出了应用程序数据同步或触发器数据同步的解决方案。此外，系统还利用Redis实现了当前热销药品排名等功能，并探讨了Redis与MySQL数据实时同步的常见方案。

预约挂号管理系统是一款专为提升医院预约管理效率和患者就医体验而设计的软件系统。该系统采用面向对象的方法进行开发，通过构建对象模型、动态模型和功能模型，全面描述系统的静态结构、行为特征和功能需求。系统支持患者在线注册登录、浏览信息、管理账号、预约挂号、查询与取消预约等操作，同时提供医生号源管理、预约管理、报表管理和信用管理等功能，为医院提供更加科学的预约管理手段。该系统界面简洁、操作便捷，能够有效提升医院的工作效率和服务质量。

在当今快速发展的科技环境中，机器学习应用开发平台的架构设计面临着前所未有的挑战与机遇。本文探讨了在设计此类平台时，如何平衡灵活性与可扩展性两大核心要素。通过对平台用户角色的深入分析，明确不同用户需求，结合质量属性效用树的构建，识别出关键的性能与可修改性要求。同时，对三种架构风格——解释器、管道-过滤器与隐式调用进行比较，探讨它们在实现机器学习流程定义和算法扩展方面的优劣势。最终，提出基于解释器架构的设计方案，以其自定义规则和跨平台适配能力，确保平台不仅能满足初学者与高级用户的需求，还能在未来快速响应技术发展

这篇案例分析介绍了一款基于Web的工业设备监测系统的设计和开发。该系统旨在实现多种工业设备的数据采集、状态监测和信息管理，具备现场数据采集、数据传输、设备监测显示及历史数据管理等功能。系统需满足并行监测超过100台设备、数据传输延时小于1秒、7*24小时无间断运行等非功能性要求。文章讨论了系统采用三层架构设计及SSM框架进行开发，并强调标准数据访问机制在实现不同设备间高效数据交互和透明管理中的重要性。

本文讨论了某互联网文化发展公司采用Redis+数据库解决方案构建网上社区平台，分析了Redis数据类型与平台功能的对应关系，如STRING用于评论计数器，LIST用于粉丝列表等。接着，从磁盘更新频率、数据安全、数据一致性、重启性能和数据文件大小等方面比较了Redis的RDB和AOF持久化方式，并解释了为何选择RDB。最后，探讨了Redis缓存管理中的“定期删除+惰性删除”策略失效情况及应对策略，包括多种内存淘汰机制。

本文探讨了关系型数据库开发中逻辑数据模型的设计过程，以包裹信息管理系统为例，详细分析了逻辑数据模型构建的任务，包括构建系统上下文模型、添加主键属性、非主键属性及规范化处理。同时，引入了超类实体的概念，用于抽象表示相似属性的实体。此外，还讨论了派生属性的识别与消除，以提升数据库设计的优化程度。

本文深入探讨了为在线软件开发系统设计的架构方案，重点强调支持浏览器在线编程的高效性与安全性。通过对比分析管道-过滤器与仓库架构风格，并结合质量属性效用树进行评估，旨在构建出既满足用户需求又具备高可扩展性和卓越处理性能的系统架构，为开发者提供流畅的在线编程体验。

高性能、高并发、高可用的三高架构设计是众多技术企业需要在日常工作中经常面对的常见架构需求。这些需求的常见架构策略有：分层、冗余、分隔、异步通信、分布式、安全、自动化、集群、缓存、微服务等、

存在双写不一致问题，在写数据时，可能存在缓存写成功，数据库写失败，或者反之，从而造成数据不一致。当多个请求发生时也可能产生读写冲突的并发问题。 （a）从数据库中读取数据或读数据库; （b）更新缓存中 key 值或更新缓存; （c）数据库; （d）删除缓存 key 或使缓存 key 失效或更新缓存(key 值)。

（1）数据流图中的处理过程可并行；系统流程图在某个时间点只能处于一个处理过程。（2）数据流图展现系统的数据流；系统流程图展现系统的控制流。（3）数据流图展现全局的处理过程，过程之间遵循不同的计时标准；系统流程图中处理过程遵循一致的计时标准。

系统架构风险：架构设计中潜在的、存在问题的架构决策所带来的隐患。敏感点：为了实现某种特定的质量属性，一个或多个构件所具有的特性。权衡点：影响多个质量属性的特征，是多个质量属性的敏感点。

面向服务的体系架构(SOA)是一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简单精确定义接口进行通信。它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。SOA 能帮助企业系统架构设计者以更迅速、更可靠、更高重用性设计整个业务系统架构。 企业服务总线ESB：简单来说是一根管道，用来连接各个服务节点。ESB的存在是为了集成基于不同协议的不同服务，ESB 做了消息的转化、解释以及路由的工作，以此来让不同的服务互联互通。

Redis 分布式存储的常见方案有: （1）主从(Master/Slave)模式; （2）哨兵(Sentinel)模式; （3）集群(Cluster)模式。Redis 集群切片的常见方式有： （1）客户端实现分片。分区逻辑在客户端实现，采用一致性哈希来决定 Redis 节点。 （2）中间件实现分片。在应用软件和Redis 中间，例如 Twemproxy、Codis 等，由中间件实现服务到后台

信息工程方法中的实体用于数据建模，只有属性；面向对象方法中的类用于面向对象建模，有属性和操作(方法)。Essential Use Cases(抽象用例)，Real Use Cases(基础用例)，这两者的区别为：基础用例是实实在在在与用户需求有对应关系的用例，是从用户需求获取的渠道得到的，而抽象用例是从基础用例中抽取的用例的公共部分，是为了避免重复工作，优化结构而提出的用例。

操作性需求：与用户操作使用系统相关的一些需求。性能需求：指响应时间、吞吐量、准确性、有效性、资源利用率等与系统完成任务效率相关的指标。可靠性、可用性等指标可归为此类。安全性需求：系统向合法用户提供服务并阻止非授权用户使用服务方面的系统需求。文化需求：带有文化背景因素的系统需求。

响应式 Web 设计是指我们设计与开发的页面可以根据用户的行为和不同的设备环境做出相应的响应来调整页面的布局，以提供用户可感知的、流畅的阅读和操作体验。响应式 Web 设计具体的实现方式包括媒体查询(media query)、流式布局(弹性布局、动态布局)、液态图片(弹性图片)等。

数据访问层常见的模式有 5 种 分别是：在线访问、Data Access Object、Data Transfer Object、离线数据模式、对象/关系映射(Object/Relation Mapping)。ORM，即 Object/Relationl Mapping，它在关系型数据库和对象之间作一个映射，这样，我们在具体的操作数据库的时候，就不需要再去和复杂的 SQL 语句打交道，只要像平时操作对象一样操作即可。

MVC 架构包含的三种元素是：模型、视图、控制器。模型负责提供操作数据对象；视图负责提供用户操作界面；控制器负责按照输入指令和业务逻辑操作数据对象，并产生输出。EJB 中的 Bean 分三种类型：Session Bean 的职责是：维护一个短暂的会话。Entity Bean 的职责是：维护一行持久稳久稳固的数据。Message-Driven Bean 的职责是：异步接受消息。

确定软件功能需求、软件质量属性、架构风险、架构敏感点、架构权衡点等内容，并采用效用树这一工具对架构进行评估。架构敏感点、架构权衡点等内容，并采用效用树这一工具对架构进行评估。系统架构风险：架构设计中潜在的、存在问题的架构决策所带来的隐患。敏感点：为了实现某种特定的质量属性，一个或多个构件所具有的特性。权衡点：影响多个质量属性的特征，是多个质量属性的敏感点。

状态图(Statechart Diagram)主要用于描述一个对象在其生存期间的动态行为，表现为一个对象所经历的状态序列，引起状态转移的事件(Event)，以及因状态转移而伴随的动作(Action)。SiteMesh 和jQuery 是用户界面设计开发中的常用框架。SiteMesh 是个 Web 页面布局、装饰以及与现有 Web 应用集成的框架，有助于在由大量页面构成的项目中创建一致的页面布局和外观、一致的导航条、一致的布局方案等。iQuery 是一个快速、简洁的 JavaScript 框架。

应用服务器是指通过各种协议把商业逻辑暴露给客户端的程序。应用服务器通过分布式体系来保障系统在大负荷和长时间运行下的稳定性以及可扩展性：当系统处理能力不够时，通过简单增加硬件来解决，提供水平可扩展性；动态调整不同主机间的负载可以最大限度地利用资源，提供单机稳定性；动态调整主机工作职能，当系统中某台机器出现故障时，它的工作可由其他机器承担，不会影响系统整体的运行，没有单点故障。

2016年系统架构师案例分析试题二。用例之间的关系包括：包含、扩展、泛化。类与类之间的关系，主要包括关联(Association)、聚合(Aggregation)、组合(Composition)、泛化(Generalization)和依赖(Dependence)。​

不同的架构设计决策是架构师必须具有的基本能力：从交互方式方面看，管道-过滤器风格具有顺序结构或有限的循环结构;采用数据仓储风格时，工具之间无直接交互，通过数据仓储间接交互。从数据结构方面看，管道-过滤器风格具有数据驱动的特征，数据到来后就进行计算;数据仓储风格以文件或模型为主要数据结构。从控制结构方面看，管道-过滤器风格具有顺序结构或有限的循环结构;数据仓储风格则以业务功能驱动。

数据持久层是根据分层思想，通过建立逻辑数据操作接口，采取一定的对象/关系映射策略，隐藏数据库访问代码细节，向业务开发人员提供透明的对象持久化操作机制。能够为项目开发带来的好处:(1)分离业务逻辑层和数据层，降低两者之间的耦合；(2)通过对象/关系映射向业务逻辑提供面向对象的数据访问；(3)简化数据层访问，隐藏数据库链接、数据读写命令和事务管理细节。

SQL 语句设计时，影响查询效率的设计原则是：●查询时尽量不要返回不需要的行、列；●需要进行多表连接查询时，尽量使用连接查询，避免使用子查询结构；●尽量避免采用 NOT IN、NOT EXIST、LIKE 等使用全表查询的操作；●尽量避免使用 DISTINCT 关键字

系统可靠性定义：系统在规定的时间内及规定的环境条件下，完成规定功能的能力，就是系统无故障运行的概率。系统可靠性包括：成熟性、容错性、易恢复性和可靠性的依从性4个子特性。提高可靠性的技术： （1）版本程序设计（2）恢复块方法（3）防卫式程序设计（4）双机热备或集群系统（5）冗余设计

状态图：用来描述一个特定对象的所有可能状态以及其引起状态转移的事件。活动图：用来描述操作的行为，也用于描述用例和对象内部的工作过程。 两者有本质区别:状态图和活动图用于不同的目的，状态图着重描述一系列的状态及状态间的转移，状态间的变迁需要外部事件的触发。活动图用于捕获动作及动作的结果，活动图中一个活动结束将立即进入下一个活动，是内部处理驱动的流程。

系统架构风险：架构设计中潜在的、存在问题的架构决策所带来的隐患。敏感点：为了实现某种特定的质量属性，一个或多个构件所具有的特性。权衡点：影响多个质量属性的特征，是多个质量属性的敏感点。

论文写作概述：时间所需120分钟；题目可四选一，必有一题考察软件架构，总有一款适合你；考察形式是机试(开心，再也不用担心字丑了)，约2500字。

大数据架构设计案例分析：Lambda架构在某网奥运中的大数据应用；Lambda架构在某网广告平台的应用与演进；某证券公司大数据系统；某电商智能决策大数据系统。

Kappa 架构的原理就是：在Lambda 的基础上进行了优化，删除了 Batch Layer的架构，将数据通道以消息队列进行替代。因此对于Kappa 架构来说，依旧以流处理为主，但是数据却在数据湖层面进行了存储，当需要进行离线分析或者再次计算的时候，则将数据湖的数据再次经过消息队列重播一次则可。

Lambda 架构设计目的在于提供一个能满足大数据系统关键特性的架构，包括高容错、低延迟、可扩展等。其整合离线计算与实时计算，融合不可变性、读写分离和复杂性隔离等原则，可集成 Hadoop、Kafka、Spark、Storm 等各类大数据组件。Lambda 是用于同时处理离线和实时数据的，可容错的，可扩展的分布式系统。它具备强鲁棒性，提供低延迟和持续更新。Lambda架构应用场景：机器学习、物联网、流处理。