計算機軟件架構設計題集姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.軟件架構設計的主要目的是什么？

A.提高軟件的可維護性

B.降低軟件開發(fā)成本

C.提高軟件的可擴展性

D.以上都是

2.下列哪個不是軟件架構設計的關鍵原則？

A.分層原則

B.開放封閉原則

C.單一職責原則

D.粘合原則

3.什么是架構風格？

A.軟件架構的組成部分

B.軟件架構的抽象描述

C.軟件架構的具體實現(xiàn)

D.軟件架構的運行環(huán)境

4.在軟件架構設計中，哪個階段不是需求分析階段？

A.需求獲取

B.需求分析

C.需求驗證

D.需求管理

5.下列哪種架構模式不適合分布式系統(tǒng)？

A.客戶端服務器架構

B.微服務架構

C.網(wǎng)絡架構

D.級聯(lián)架構

6.什么是設計模式？

A.解決特定問題的代碼模板

B.軟件架構的組成部分

C.軟件架構的抽象描述

D.軟件架構的具體實現(xiàn)

7.在軟件架構設計中，如何處理系統(tǒng)復雜性？

A.采用分層架構

B.使用設計模式

C.優(yōu)化算法

D.以上都是

8.什么是系統(tǒng)邊界？

A.系統(tǒng)組件之間的接口

B.系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的接口

C.系統(tǒng)內(nèi)部組件之間的接口

D.系統(tǒng)與用戶之間的接口

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：軟件架構設計的主要目的是提高軟件的可維護性、降低軟件開發(fā)成本和提高軟件的可擴展性，因此選項D正確。

2.答案：D

解題思路：分層原則、開放封閉原則和單一職責原則是軟件架構設計的關鍵原則，而粘合原則不屬于關鍵原則，因此選項D正確。

3.答案：B

解題思路：架構風格是對軟件架構的抽象描述，因此選項B正確。

4.答案：D

解題思路：需求分析階段包括需求獲取、需求分析和需求驗證，需求管理不屬于需求分析階段，因此選項D正確。

5.答案：D

解題思路：級聯(lián)架構不適合分布式系統(tǒng)，因為它依賴于中心化的組件，而分布式系統(tǒng)需要組件之間相互獨立，因此選項D正確。

6.答案：A

解題思路：設計模式是解決特定問題的代碼模板，因此選項A正確。

7.答案：D

解題思路：在軟件架構設計中，采用分層架構、使用設計模式和優(yōu)化算法都可以處理系統(tǒng)復雜性，因此選項D正確。

8.答案：B

解題思路：系統(tǒng)邊界是指系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的接口，因此選項B正確。二、填空題1.軟件架構設計包括____架構視圖____、____架構模型____、____架構模式____和____架構評價____四個方面。

2.架構風格包括____事件驅動____、____客戶端/服務器____、____層次結構____和____微服務____等。

3.設計模式主要分為____創(chuàng)建型____、____結構型____、____行為型____和____并發(fā)型____四大類。

4.軟件架構設計的關鍵原則包括____可維護性____、____可擴展性____、____可復用性____和____可移植性____等。

5.在軟件架構設計中，需求分析、系統(tǒng)設計、____架構實現(xiàn)____和____架構測試____是四個主要階段。

答案及解題思路：

1.答案：架構視圖、架構模型、架構模式、架構評價

解題思路：軟件架構設計是一個復雜的過程，涉及到從不同的角度去審視和構建軟件系統(tǒng)。架構視圖幫助我們從多個角度理解系統(tǒng)，架構模型提供了一套抽象來描述系統(tǒng)的組成，架構模式則是可重用的解決方案，架構評價則是保證架構滿足設計目標的評價方法。

2.答案：事件驅動、客戶端/服務器、層次結構、微服務

解題思路：架構風格是對軟件架構進行分類的一種方式，這些風格定義了系統(tǒng)的基本結構和設計原則。例如事件驅動強調基于事件的消息傳遞，客戶端/服務器模型定義了客戶端和服務器之間的交互。

3.答案：創(chuàng)建型、結構型、行為型、并發(fā)型

解題思路：設計模式是軟件設計中可重用、可維護的解決方案，按照它們的用途可以分為四類：創(chuàng)建型模式處理對象的創(chuàng)建，結構型模式處理類和對象之間的關系，行為型模式處理對象之間的交互，并發(fā)型模式處理并發(fā)問題。

4.答案：可維護性、可擴展性、可復用性、可移植性

解題思路：軟件架構設計的關鍵原則是指指導架構設計過程中的原則，以保證設計出的架構滿足需求、易于維護、能夠適應未來變化、具有通用性。

5.答案：架構實現(xiàn)、架構測試

解題思路：軟件架構設計的階段包括需求分析以確定系統(tǒng)需求，系統(tǒng)設計以選擇合適的架構風格和設計模式，架構實現(xiàn)是具體實現(xiàn)這些設計，架構測試則是驗證架構設計和實現(xiàn)是否滿足預期的質量和功能要求。三、判斷題1.軟件架構設計只需要關注系統(tǒng)功能，無需考慮系統(tǒng)安全性。（×）

解題思路：軟件架構設計是一個全面的工程活動，它不僅需要關注系統(tǒng)的功能，還必須考慮系統(tǒng)的安全性。忽視安全性可能導致系統(tǒng)容易受到攻擊，從而影響數(shù)據(jù)安全、業(yè)務連續(xù)性和用戶體驗。

2.架構風格是軟件架構設計的基礎，沒有風格就沒有架構。（√）

解題思路：架構風格定義了系統(tǒng)組件及其相互作用的方式，是軟件架構設計的基礎。一個清晰的架構風格有助于指導系統(tǒng)的設計和演化，保證系統(tǒng)的一致性和可維護性。

3.設計模式是軟件架構設計的核心，使用設計模式才能保證系統(tǒng)質量。（×）

解題思路：設計模式是軟件設計中解決問題的常用解決方案，但它們不是軟件架構設計的核心。設計模式可以幫助提高代碼的可重用性和可維護性，但系統(tǒng)的質量還取決于其他因素，如系統(tǒng)設計、編碼標準和測試實踐。

4.軟件架構設計的關鍵原則可以隨意選擇，不影響系統(tǒng)質量。（×）

解題思路：軟件架構設計的關鍵原則（如SOLID原則、DRY原則等）不是隨意選擇的。這些原則旨在指導架構師在設計系統(tǒng)時做出正確的決策，以維護系統(tǒng)的質量、可維護性和可擴展性。

5.在軟件架構設計中，系統(tǒng)邊界是固定的，不會系統(tǒng)復雜度的增加而變化。（×）

解題思路：在軟件架構設計中，系統(tǒng)邊界可能需要根據(jù)系統(tǒng)復雜度的增加而調整。系統(tǒng)的發(fā)展，可能需要重新定義組件之間的接口和交互，以保證系統(tǒng)可以適應新的需求和環(huán)境。

答案及解題思路：

答案：1.×2.√3.×4.×5.×

解題思路：

1.軟件架構設計應綜合考慮功能和安全因素，忽略安全性可能導致嚴重后果。

2.架構風格為架構提供了統(tǒng)一的指導原則，有助于架構的清晰和一致性。

3.設計模式是工具，但不是唯一保證系統(tǒng)質量的手段，還需要其他設計和技術實踐。

4.關鍵原則應遵循，以維持系統(tǒng)設計的質量和穩(wěn)定性。

5.系統(tǒng)復雜度的增加，系統(tǒng)邊界可能需要調整以適應新的設計和需求。四、簡答題1.簡述軟件架構設計的關鍵原則。

單一職責原則：一個模塊應該只包含一個引起變化的原因。

開閉原則：軟件實體應當對擴展開放，對修改關閉。

里氏替換原則：任何可實例化的基類對象都能被其子類對象替換，而不影響系統(tǒng)的正常工作。

接口隔離原則：多個客戶類與一個單一的接口通信比它們與多個接口通信更好。

依賴倒置原則：高層模塊不應該依賴于低層模塊，它們都應該依賴于抽象；抽象不應該依賴于細節(jié)，細節(jié)應該依賴于抽象。

2.簡述軟件架構設計的基本步驟。

需求分析：理解軟件需要解決的問題和用戶的需求。

架構設計：確定軟件的主要組件、組件間的交互以及組件和外部系統(tǒng)的交互。

選擇架構風格：根據(jù)需求選擇適合的架構風格，如分層、管道過濾器、微服務等。

架構決策：對架構設計方案進行評估和選擇。

架構驗證：通過模型檢查、代碼審查、仿真等方式驗證架構的健壯性和可靠性。

架構演化：根據(jù)實際運行情況調整架構設計。

3.簡述設計模式的作用。

可重用性：設計模式提供了解決常見問題的通用解決方案。

可維護性：通過使用設計模式，代碼結構更清晰，易于維護。

可擴展性：設計模式可以幫助系統(tǒng)在不修改原有代碼的情況下進行擴展。

易于理解：設計模式提供了一種語言，使得設計思路更加清晰。

4.簡述軟件架構風格的特點。

可理解性：架構風格應易于理解和描述。

可適應性：架構風格應能夠適應不同的應用場景。

可擴展性：架構風格應支持系統(tǒng)的擴展和升級。

可維護性：架構風格應有助于系統(tǒng)的維護。

5.簡述系統(tǒng)邊界在軟件架構設計中的作用。

模塊化：系統(tǒng)邊界有助于將系統(tǒng)分解為獨立的模塊，提高模塊的獨立性。

封裝：系統(tǒng)邊界封裝了模塊的內(nèi)部實現(xiàn)，保護模塊免受外部干擾。

安全性：通過系統(tǒng)邊界，可以控制對系統(tǒng)內(nèi)部組件的訪問，提高系統(tǒng)的安全性。

可測試性：系統(tǒng)邊界使得單元測試和集成測試更加容易進行。

答案及解題思路：

答案：

1.軟件架構設計的關鍵原則包括單一職責原則、開閉原則、里氏替換原則、接口隔離原則、依賴倒置原則等。

2.軟件架構設計的基本步驟包括需求分析、架構設計、選擇架構風格、架構決策、架構驗證和架構演化。

3.設計模式的作用包括提高可重用性、可維護性、可擴展性和易于理解性。

4.軟件架構風格的特點包括可理解性、可適應性、可擴展性和可維護性。

5.系統(tǒng)邊界在軟件架構設計中的作用包括模塊化、封裝、安全性和可測試性。

解題思路：

解題時，首先根據(jù)題目要求，準確理解每個原則或步驟的含義。結合實際案例或理論，給出詳細的解釋和描述。保證答案的準確性和完整性。五、論述題1.論述軟件架構設計在軟件開發(fā)過程中的重要性。

a.引言

b.軟件架構設計的基本概念與特點

c.軟件架構設計對軟件開發(fā)過程的影響

d.軟件架構設計對系統(tǒng)功能和可維護性的作用

e.軟件架構設計在軟件開發(fā)成本控制中的作用

f.結論

2.論述設計模式在軟件架構設計中的應用。

a.設計模式的基本概念與分類

b.設計模式在軟件架構設計中的作用

c.常見設計模式在軟件架構中的應用案例

d.設計模式對軟件架構質量的影響

e.結論

3.論述軟件架構風格對系統(tǒng)質量的影響。

a.軟件架構風格的基本概念

b.不同軟件架構風格的特點

c.軟件架構風格對系統(tǒng)質量的影響因素

d.軟件架構風格與系統(tǒng)可擴展性、可維護性的關系

e.結論

4.論述系統(tǒng)邊界在軟件架構設計中的重要性。

a.系統(tǒng)邊界的定義與作用

b.系統(tǒng)邊界在軟件架構設計中的重要性

c.系統(tǒng)邊界劃分的原則與策略

d.系統(tǒng)邊界劃分對系統(tǒng)功能與可維護性的影響

e.結論

5.論述軟件架構設計在提高軟件開發(fā)效率方面的作用。

a.軟件架構設計對軟件開發(fā)效率的影響

b.軟件架構設計提高開發(fā)效率的方法與策略

c.軟件架構設計在項目風險管理中的作用

d.軟件架構設計對團隊協(xié)作的影響

e.結論

答案及解題思路：

答案：

1.軟件架構設計在軟件開發(fā)過程中的重要性體現(xiàn)在其作為整個項目的藍圖，能夠保證項目的正確實施，提高系統(tǒng)功能和可維護性，同時有助于控制開發(fā)成本。

2.設計模式在軟件架構設計中的應用能夠提高代碼的可重用性、可維護性和擴展性，使得架構更加穩(wěn)定和健壯。

3.軟件架構風格對系統(tǒng)質量有顯著影響，合適的架構風格可以提升系統(tǒng)的功能、可擴展性、可維護性等關鍵質量屬性。

4.系統(tǒng)邊界在軟件架構設計中的重要性體現(xiàn)在其對系統(tǒng)模塊劃分、責任劃分和資源分配的指導作用，有助于提高系統(tǒng)的可維護性和可擴展性。

5.軟件架構設計通過合理規(guī)劃系統(tǒng)組件和模塊之間的關系，可以顯著提高軟件開發(fā)效率，降低風險，并促進團隊協(xié)作。

解題思路：

1.分析軟件架構設計在軟件開發(fā)過程中的具體作用，結合實際案例說明其重要性。

2.列舉設計模式在軟件架構設計中的應用實例，分析其帶來的好處。

3.結合不同軟件架構風格的特點，分析其對系統(tǒng)質量的影響，提供具體的案例支持。

4.討論系統(tǒng)邊界的定義、劃分原則以及其在軟件架構設計中的重要性，并給出實際案例。

5.從提高效率、降低風險、促進團隊協(xié)作等角度，闡述軟件架構設計在提高軟件開發(fā)效率方面的作用。六、應用題1.設計一個簡單的軟件架構

1.1架構概述

1.2用戶模塊

1.3圖書模塊

1.4業(yè)務邏輯層

1.5數(shù)據(jù)庫層

2.選擇合適的架構風格

2.1需求分析

2.2架構風格選擇

2.3架構優(yōu)化建議

3.選擇合適的設計模式

3.1模塊需求分析

3.2設計模式選擇

3.3設計模式實現(xiàn)

4.分析系統(tǒng)邊界

4.1模塊劃分

4.2邊界劃分原則

4.3系統(tǒng)邊界描述

5.評估軟件架構設計的合理性

5.1架構設計原則

5.2模塊間依賴分析

5.3可擴展性評估

5.4功能評估

答案及解題思路：

1.設計一個簡單的軟件架構

答案：

1.1架構概述：采用MVC（模型視圖控制器）架構風格，其中模型負責業(yè)務邏輯和數(shù)據(jù)存儲，視圖負責展示用戶界面，控制器負責處理用戶輸入和更新視圖。

1.2用戶模塊：負責用戶注冊、登錄等操作，實現(xiàn)用戶信息的增刪改查功能。

1.3圖書模塊：負責圖書信息的增刪改查，包括圖書的借閱、歸還等功能。

1.4業(yè)務邏輯層：負責處理圖書管理、用戶管理等功能，實現(xiàn)業(yè)務規(guī)則和業(yè)務邏輯。

1.5數(shù)據(jù)庫層：存儲用戶信息和圖書信息，提供數(shù)據(jù)訪問接口。

解題思路：

分析需求，確定系統(tǒng)功能和模塊劃分。

選擇適合的架構風格，進行模塊間分工和接口設計。

設計業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，實現(xiàn)業(yè)務邏輯和數(shù)據(jù)存儲。

2.選擇合適的架構風格

答案：

2.1需求分析：要求具有高可用性、高并發(fā)性和可伸縮性。

2.2架構風格選擇：采用分布式架構，采用微服務架構風格。

2.3架構優(yōu)化建議：合理分配資源，使用負載均衡技術，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫功能。

解題思路：

分析需求，確定對架構的功能和可靠性要求。

根據(jù)需求選擇合適的架構風格，例如分布式架構、微服務架構等