2024年北京信息科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件工程軟件架構(gòu)試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、請(qǐng)簡(jiǎn)述軟件架構(gòu)的定義及其在軟件開發(fā)過(guò)程中的作用。二、比較面向過(guò)程設(shè)計(jì)方法和面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中的異同點(diǎn)。三、解釋什么是設(shè)計(jì)模式，并列舉三種常見(jiàn)的設(shè)計(jì)模式及其應(yīng)用場(chǎng)景。四、在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何平衡性能、可擴(kuò)展性、可靠性和成本之間的關(guān)系？請(qǐng)結(jié)合實(shí)例說(shuō)明。五、描述軟件架構(gòu)評(píng)估的基本原則和常用方法。六、在分布式系統(tǒng)架構(gòu)中，什么是微服務(wù)架構(gòu)？請(qǐng)簡(jiǎn)述其優(yōu)缺點(diǎn)。七、請(qǐng)闡述軟件架構(gòu)與軟件工程之間的關(guān)系，并說(shuō)明軟件架構(gòu)在軟件工程中的地位。八、在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何處理軟件架構(gòu)的變更？請(qǐng)給出具體的策略和方法。九、請(qǐng)簡(jiǎn)述領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（DDD）在軟件架構(gòu)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。十、結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勀銓?duì)軟件架構(gòu)師角色的理解和認(rèn)識(shí)。試卷答案一、軟件架構(gòu)的定義是指在軟件系統(tǒng)中，那些對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量有重大影響的組成部分的組織模式。它在軟件開發(fā)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，包括：1）定義系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和組件；2）作為溝通的橋梁，便于開發(fā)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作；3）影響系統(tǒng)的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性和性能；4）為系統(tǒng)決策提供依據(jù)，降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。二、面向過(guò)程設(shè)計(jì)方法注重算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織，強(qiáng)調(diào)步驟的順序和效率，而面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法則強(qiáng)調(diào)對(duì)象的封裝、繼承和多態(tài)，將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法綁定在一起。面向過(guò)程方法在處理簡(jiǎn)單、線性問(wèn)題時(shí)更為高效，而面向?qū)ο蠓椒ㄔ谔幚韽?fù)雜、層次化問(wèn)題時(shí)更具優(yōu)勢(shì)。兩者在模塊化、可重用性和可維護(hù)性方面都有所不同。三、設(shè)計(jì)模式是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉、經(jīng)過(guò)分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。常見(jiàn)的設(shè)計(jì)模式包括單例模式、工廠模式和觀察者模式。單例模式確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問(wèn)點(diǎn)；工廠模式用于創(chuàng)建對(duì)象，允許接口定義創(chuàng)建對(duì)象的方式，但由子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類；觀察者模式定義了對(duì)象之間的一對(duì)多依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變狀態(tài)時(shí)，所有依賴它的對(duì)象都會(huì)得到通知并自動(dòng)更新。四、在軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)中，平衡性能、可擴(kuò)展性、可靠性和成本之間的關(guān)系需要綜合考慮系統(tǒng)的需求和約束。性能可以通過(guò)優(yōu)化算法、使用高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和硬件資源來(lái)提升；可擴(kuò)展性可以通過(guò)設(shè)計(jì)模塊化、松耦合的架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)；可靠性可以通過(guò)冗余設(shè)計(jì)、故障恢復(fù)機(jī)制和測(cè)試來(lái)保證；成本則需要通過(guò)合理的技術(shù)選型、資源分配和項(xiàng)目管理來(lái)控制。例如，使用云計(jì)算可以提升性能和可擴(kuò)展性，但可能增加成本。五、軟件架構(gòu)評(píng)估的基本原則包括：1）明確評(píng)估目標(biāo)；2）選擇合適的評(píng)估方法；3）收集和分析評(píng)估數(shù)據(jù)；4）根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行決策。常用方法包括文檔分析、架構(gòu)走查、原型實(shí)現(xiàn)和模擬測(cè)試等。六、微服務(wù)架構(gòu)是一種將大型應(yīng)用拆分為一組小型、獨(dú)立、可互聯(lián)服務(wù)的架構(gòu)風(fēng)格。優(yōu)點(diǎn)包括：1）獨(dú)立性，每個(gè)服務(wù)可以獨(dú)立開發(fā)、部署和擴(kuò)展；2）技術(shù)異構(gòu)性，服務(wù)可以使用不同的技術(shù)棧；3）故障隔離，一個(gè)服務(wù)的故障不會(huì)影響其他服務(wù)。缺點(diǎn)包括：1）分布式系統(tǒng)帶來(lái)的復(fù)雜性；2）服務(wù)間通信的開銷；3）需要更多的運(yùn)維工作。七、軟件架構(gòu)與軟件工程是相互依存的關(guān)系。軟件架構(gòu)是軟件工程的一部分，它為軟件工程項(xiàng)目提供了框架和指導(dǎo)。軟件架構(gòu)在軟件工程中的地位是基礎(chǔ)和核心，它影響著軟件項(xiàng)目的開發(fā)方法、工具選擇、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和項(xiàng)目管理等方面。八、處理軟件架構(gòu)的變更需要遵循一定的策略和方法，包括：1）評(píng)估變更的影響；2）制定變更計(jì)劃；3）實(shí)施變更；4）測(cè)試和驗(yàn)證變更；5）文檔更新。具體的策略可以包括漸進(jìn)式變更、重構(gòu)、替換或重新設(shè)計(jì)等。九、領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（DDD）是一種以業(yè)務(wù)領(lǐng)域?yàn)楹诵牡脑O(shè)計(jì)方法，它強(qiáng)調(diào)將業(yè)務(wù)邏輯和領(lǐng)域知識(shí)融入到軟件架構(gòu)中。優(yōu)勢(shì)包括：1）更好地理解業(yè)務(wù)需求；2）提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性；3）促進(jìn)業(yè)務(wù)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作。十、軟件架構(gòu)師是負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、定義和實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)架構(gòu)的專業(yè)人員。他們需要具備深厚的技術(shù)知識(shí)、良好的溝通能力