2025年軟件工程專升本系統(tǒng)設計模擬試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題干后的括號內）1.在系統(tǒng)設計階段，將系統(tǒng)劃分為不同層次或模塊的主要目的是什么？()A.減少代碼量B.提高系統(tǒng)可維護性和可擴展性C.增加系統(tǒng)運行速度D.簡化需求分析2.以下哪種架構風格強調系統(tǒng)組件之間的松耦合和高內聚？()A.主從架構B.二層架構C.分層架構D.n層架構3.在數據庫設計中，將數據劃分為多個關系（表），并滿足特定規(guī)范（如第一范式、第二范式、第三范式）的主要目的是什么？()A.增加數據冗余B.簡化數據輸入C.減少數據存儲空間D.保證數據的一致性和減少冗余4.以下哪個UML圖主要用于描述系統(tǒng)靜態(tài)的組件結構和它們之間的關系？()A.用例圖B.狀態(tài)圖C.類圖D.時序圖5.當一個類的實例只能有一個，且該實例可以通過全局訪問點被訪問時，最適合采用哪種設計模式？()A.工廠模式B.單例模式C.觀察者模式D.代理模式6.在系統(tǒng)設計中，考慮系統(tǒng)的性能、可靠性、安全性等非功能性需求是在哪個階段重點進行的？()A.需求分析階段B.概要設計階段C.詳細設計階段D.測試階段7.以下哪個原則建議軟件模塊應該盡可能地相互獨立，減少模塊間的依賴？()A.封裝原則B.繼承原則C.單一職責原則D.開放封閉原則8.將系統(tǒng)后端服務拆分為多個獨立服務，每個服務負責特定的業(yè)務領域，這種架構通常稱為？()A.垂直切分B.水平切分C.微服務架構D.負載均衡9.設計一個在線購物系統(tǒng)的用戶注冊登錄模塊時，需要考慮哪些關鍵因素？（多選，請將正確選項的字母填在題干后的括號內）A.用戶界面友好性B.賬戶安全性與密碼加密C.用戶注冊流程的便捷性D.日志記錄與審計10.以下哪種方法不屬于面向對象設計中的設計原則？()A.單一職責原則B.分離關注點原則C.開放封閉原則D.面向過程原則二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在橫線上）1.________是指軟件模塊修改自身內部邏輯時，不應影響其他模塊使用其接口的約定。2.在三層架構中，通常將數據訪問邏輯放在________層。3.UML中的________圖用于描述系統(tǒng)中不同對象之間的交互和消息傳遞順序。4.設計模式是針對軟件設計中常見問題的________解決方案。5.數據庫設計的第一范式（1NF）要求關系的每個屬性都必須是________。6.系統(tǒng)的可維護性包括可理解性、可修改性、可________和可測試性。7.________是一種常用的數據庫事務隔離級別，它防止臟讀，但允許不可重復讀和幻讀。8.在進行系統(tǒng)架構設計時，選擇合適的________是非常關鍵的一步。9.________模式允許對象之間建立一種一對多的依賴關系，當一個對象的狀態(tài)改變時，所有依賴它的對象都會收到通知。10.評估系統(tǒng)設計是否滿足用戶需求和質量屬性的過程稱為________。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述面向對象設計中的“封裝”原則及其意義。2.簡述微服務架構與傳統(tǒng)單體架構的主要區(qū)別。3.簡述在進行數據庫表設計時，遵循第二范式（2NF）的主要要求。4.簡述系統(tǒng)設計階段需要進行的主要工作。四、設計題（每題10分，共30分）1.假設要設計一個簡單的博客系統(tǒng)，用戶可以發(fā)布文章、瀏覽文章列表、查看文章詳情。請簡要描述該系統(tǒng)的核心功能模塊，并說明這些模塊之間可能需要交互的接口或消息。2.假設一個電子商務網站的訂單處理模塊需要處理用戶提交的訂單，檢查庫存，生成訂單號，并將訂單信息存儲到數據庫。請設計該模塊的基本處理流程，并說明其中可能涉及的關鍵設計點。3.請設計一個用戶管理模塊的數據庫表結構，需要至少包含用戶基本信息（如用戶名、密碼、郵箱、昵稱）和用戶角色信息。簡要說明表結構設計考慮的因素（如字段選擇、數據類型、主鍵、外鍵等）。試卷答案一、選擇題1.B解析：系統(tǒng)分層或模塊化設計的核心目的在于降低模塊間的耦合度，提高每個模塊的內聚性，從而使得系統(tǒng)更容易理解、修改、擴展和維護。2.C解析：分層架構將系統(tǒng)功能劃分為不同的層次，各層之間通過定義良好的接口交互，實現(xiàn)了組件之間的松耦合。其他選項如主從架構、二層架構通常耦合度較高。3.D解析：數據庫范式設計旨在通過規(guī)范化理論減少數據冗余，保證數據的一致性，避免數據異常，從而提高數據存儲效率和查詢效率。4.C解析：類圖是UML中的一種靜態(tài)圖，用于描述系統(tǒng)的類以及它們之間的繼承、關聯(lián)、依賴等關系，展現(xiàn)系統(tǒng)的靜態(tài)結構。5.B解析：單例模式確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點來獲取該實例，適用于需要控制資源訪問的場景，如配置管理器、日志記錄器。6.B解析：在概要設計階段，需要根據需求分析的結果，確定系統(tǒng)的整體架構，并考慮系統(tǒng)的性能、可靠性、安全性等非功能性需求。7.C解析：單一職責原則（SRP）指出一個類應該只有一個引起它變化的原因，即一個類只負責一項職責，有助于提高類的內聚性和可維護性。8.C解析：微服務架構是一種將大型復雜應用拆分為一組小型的、獨立服務的設計方法，每個服務運行在自己的進程中，通常圍繞業(yè)務能力構建，服務間通過輕量級機制通信。9.B,C,D解析：設計用戶注冊登錄模塊時，安全性（密碼加密）是基礎要求，便捷性影響用戶體驗，日志記錄與審計有助于問題追蹤和合規(guī)性。界面友好性更多是UI設計階段考慮。10.D解析：面向對象設計原則（SOLID等）旨在提高軟件設計的可維護性、可擴展性和可重用性。面向過程原則是傳統(tǒng)的編程范式，不屬于面向對象設計原則。二、填空題1.接口不變性2.數據訪問層(或簡單地說數據訪問)3.時序圖4.可復用5.原子值(或簡單地說基本數據類型)6.可擴展性7.讀已提交(或ReadCommitted)8.架構風格9.觀察者10.系統(tǒng)驗證(或驗證)三、簡答題1.解析：封裝原則是指將數據（屬性）和操作數據的行為（方法）捆綁在一起，形成一個“對象”，并對外部隱藏對象的內部實現(xiàn)細節(jié)，只通過定義好的接口進行交互。其意義在于提高模塊的獨立性、安全性，降低模塊間的耦合度，便于修改和擴展內部實現(xiàn)而不影響外部使用。2.解析：主要區(qū)別在于架構粒度、服務獨立性、部署方式、技術異構性、運維復雜度等。微服務架構將應用拆分為細粒度的服務，服務間獨立開發(fā)、部署和擴展，通常部署在容器中，技術?？梢援悩?。傳統(tǒng)單體架構是一個單一的應用程序，包含所有功能，部署在一起，擴展通常需要重啟整個應用。3.解析：遵循第二范式（2NF）的主要要求是：關系必須滿足第一范式（1NF），并且關系中非主鍵屬性必須完全依賴于整個主鍵（對于復合主鍵，非主鍵屬性必須完全依賴于所有主鍵屬性）。簡單來說，就是消除非主鍵屬性對主鍵的部分依賴。4.解析：系統(tǒng)設計階段的主要工作包括：理解需求分析文檔，進行概念設計（如領域建模），進行概要設計（確定系統(tǒng)架構、模塊劃分、接口設計、數據庫概要設計等），進行詳細設計（設計模塊內部邏輯、算法、類圖、時序圖、數據庫表結構細節(jié)等），編寫設計文檔，為后續(xù)編碼和測試提供詳細指導。四、設計題1.解析：核心功能模塊可能包括：用戶模塊（負責用戶注冊、登錄、個人信息管理）、文章模塊（負責文章發(fā)布、編輯、刪除、查看）、評論模塊（負責發(fā)表評論、查看評論）。模塊間交互接口/消息可能包括：用戶模塊向認證服務發(fā)送登錄/注冊請求；文章模塊向用戶模塊請求用戶信息以顯示作者；文章模塊向評論模塊發(fā)送新評論通知；用戶模塊向文章模塊發(fā)送瀏覽/搜索請求。2.解析：基本處理流程：用戶提交訂單->系統(tǒng)校驗訂單基本信息（必填項、格式等）->檢查商品庫存->庫存充足則鎖定庫存，生成訂單號->將訂單信息（用戶、商品、數量、金額、庫存狀態(tài)等）存入數據庫->發(fā)送訂單確認信息給用戶->（可選）更新庫存表狀態(tài)。關鍵設計點：訂單狀態(tài)管理、庫存同步機制、異常處理（如庫存不足）、事務管理（保證訂單生成和庫存扣減的一致性）、訂單號生成策略。3.解析：表結構設計考慮：*用戶表(User)：*UserID(INT,PK,主鍵):用戶唯一標識*Username(VARCHAR,UNIQUE,NOTNULL):用戶名*PasswordHash(VARCHAR,NOTNULL):密碼哈希值*Email(VARCHAR,UNIQUE,NOTNULL):郵箱*Nickname(VARCHAR):昵稱*RoleID(INT,FK):用戶角色外鍵*CreateTime(DATETIME):創(chuàng)建時間*角色表(Role)：*RoleID(INT,PK,主鍵):角色唯一標識*RoleName(VARCHAR,UNIQUE,NOTNULL)