问答题试题四阅读以下关于应用服务器的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】某电子产品制造公司，几年前开发建设了企业网站系统，实现了企业宣传、产品介绍、客服以及售后服务等基本功能。该网站技术上采用了Web服务器、动态脚本语言PHP。随着市场销售渠道变化以及企业业务的急剧拓展，该公司急需建立完善的电子商务平台。公司张工建议对原有网站系统进行扩展，增加新的功能（包括订单系统、支付系统、库存管理等），这样有利于降低成本、快速上线；而王工则认为原有网站系统在技术上存在先天不足，不能满足企业业务的快速发展，尤其是企业业务将服务全球，需要提供24小时不间断服务，系统在大负荷和长时间运行下的稳定性至关重要。建议采用应用服务器的Web开发方法，例如J2EE，为该企业重新开发新的电子商务平台。

问答题［问题3］（5分） 请指出在实现工具之间数据格式的灵活转换时，通常采用的设计模式是什么，并对实现过程进行简要描述。

问答题[说明]PH软件公司承接了一项嵌入式系统软件研发项目。该项目主要用于车载电子系统中监视发动机及燃油系统等系统工作状况，并通过综合仪表显示给驾驶员。经过多次与用户沟通，形成以下技术要求。(1)本项目的硬件平台由主处理机模块和多种接口模块组成，底板采用标准VME总线(硬件结构图如下图所示)，具体硬件模块配置如下。①主处理机模块(CPM)采用PowerPC755，主频266MHz，配有SDRAM存储器和Flash存储器；提供一个定时/计数器；支持16级中断和二级Cache。②输入/输出模块(IOC)支持16路RS422接口信号，传输速率不低于115.2kbps，IOC模块与CPM模块的数据交换采用64KB端口存储器。③离散量接口模块(DAM)支持64路开关型离散量输入/输出接口；2路频率量输入；12位AID转换器和12位D/A转换器。④图形处理模块(GPM)用于显示图形，支持OpenGL标准接口软件。⑤MBI模块主要提供1553B外总线接口，PSM为电源支持模块。图1车载电子系统硬件结构图(2)本项目软件主要工作在CPM模块中，完成对外部设备的数据采集、分析和相应的控制，将监视结果以图形方式显示给驾驶员。该系统的软件主要包括外部接口驱动软件、VME数据传输软件、处理软件、图形显示和外总线(1553B)数据交换软件。要求数据的采集必须确保每帧数据无丢失，并在本帧内完成数据的处理工作，本帧信息显示给驾驶员的时刻最晚不能超过下帧。详细的技术要求如下。①16路RS422接口主要完成对汽车燃油系统、动力系统和驾驶员命令的数据采集与控制。RS422数据传输格式将以32B为基本数据块，分别以20ms、40ms、60ms和1s这4个不同周期交换数据。②64路离散量数据主要监控发动机的工作状态，要求每10ms采集一次，并在下一个10ms周期内将发动机状况显示到驾驶员座舱。③多路模拟量数据主要采集发动机转速、油量，以及汽车的其他数据，为驾驶员监控汽车状态提供必要的量化数据。模拟量数据的刷新频率为1s。④外总线(1553B)主要完成该系统与汽车其他电子系统的数据交换。PH公司将本项目交给项目主管郭工实施，要求郭工按技术要求完成本项目的软件设计工作，公司根据合同关于“数据的采集必须确保每帧数据无丢失，并在本帧内完成数据的处理工作，本帧信息显示给驾驶员的时刻最晚不能超过下帧”的要求，提醒郭工在设计中要重点考虑整个系统的实时性问题。郭工完成设计后，提交公司评审，会上就郭工设计中存在的缺陷展开了激烈讨论，最终达成一致。

问答题[说明] 某大型企业随着信息化的进展，积累了许多异构的遗产信息系统，这些系统分别采用J2EE、.NET等技术进行开发，分布在不同的地理位置，采用不同的协议进行数据传输。企业要求集成后的系统能够实现功能整合，并在组织现有功能的基础上提供增值服务。FT软件开发公司承接了某大型企业应用系统的集成任务。为了按时保质的完成任务，选择合适的企业应用集成方法和架构非常重要。项目组在讨论方案时，提出了两种集成思路。 (1)魏工建议采用传统的应用集成方法，将应用集成分为多个层次，并采用消息代理中间件连接遗产系统。 (2)陈工建议采用基于SOA的方法进行应用集成，将现有遗产系统采用Web Service的方式进行包装，暴露统一格式的接口，并采用企业服务总线(ESB)进行连接。 项目组仔细分析比较了两种方案的优点和不足后，认为魏工和陈工的建议都合理，但是结合当前项目的实际情况，最后决定采用陈工的建议。

问答题4阅读以下关于基于场景驱动的软件架构设计的相关叙述，根据要求回答问题。[说明] 对于大中型软件开发项目，通常采用迭代的方法来进行架构设计。架构先被原型化、测试和评估分析，然后在一系列的迭代过程中被细化。这种方法能够使需求细化、成熟化，并能够被更好地理解。 用例场景是通过描述流经用例的路径来确定的过程，这个流经过程要从用例开始到结束遍历其中所有基本流(基本事件)和备选流(分支事件)。表1是对某IC卡加油机应用系统基本流的描述，表2是对该IC卡加油机应用系统备选流的描述。 表1 基本流描述表 序 号 用例名称 用例描述 A1 准备加油 客户将IC加油卡插入加油机 A2 验证加油卡 加油机从加油卡的磁条中读取账户代码，并检查它是否属于可以接收的加油卡 A3 验证黑名单 加油机验证卡账户是否存在于黑名单中，如果属于黑名单，则加油机吞卡 A4 输入购油量 客户输入需要购买的汽油数量 A5 加油 加油机完成加油操作，从加油卡中扣除相应金额 A6 返回加油卡 退还加油卡 表2备选流描述表 序 号 用例名称 用例描述 B 加油卡无效 在基本流A2过程中，该卡不能够识别或是非本机可以使用的IC卡，加油机退卡，并退出基本流 C 卡账户属于黑名单 在基本流A3过程中，判断该卡账户属于黑名单(例如，已经挂失)，加油机吞卡，并退出基本流 D 加油卡账面现金不足 系统判断加油卡内现金不足，重新加入基本流A4，或选择退卡 E 加油机油量不足 系统判断加油机内油量不足，重新加入基本流A4，或选择退卡

问答题请详细阅读有关嵌入式构件设计方面的说明，回答下列问题。 [说明] 构件(component)也称为组件，是一个功能相对独立的具有可复用价值的软硬件单元。近年来，构件技术正在逐步应用于大型嵌入式系统的软件设计。某公司长期从事飞行器电子设备研制工作，已积累了大量成熟软件。但是，由于当初管理和设计等原因，公司的大量软件不能被复用，严重影响了公司后续发展。公司领导层高度重视软件复用问题，明确提出了要将本公司的成熟软件进行改造，建立公司可复用的软件构件库，以提升开发效率、降低成本。公司领导层决定将此项任务交给技术部门的王工程师负责组织实施。两个月后，王工程师经过调研、梳理和实验，提交了一份实施方案。此方案得到了公司领导层的肯定，但在实施过程中遇到了许多困难，主要表现在公司软件架构的变更和构件抽取的界面等方面。

问答题试题一（共25分）阅读以下关于软件系统架构选择的说明，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】某公司欲针对Linux操作系统开发一个KWIC（KeyWordinContext)检索系统。该系统接收用户输入的查询关键字，依据字母顺序给出相关帮助文档并根据帮助内容进行循环滚动阅读。在对KWIC系统进行需求分析时，公司的业务专家发现用户后续还有可能采用其它方式展示帮助内容。根据目前需求，公司的技术人员决定通过重复剪切帮助文档中的第一个单词并将其插入到行尾的方式实现帮助文档内容的循环滚动，后续还将采用其它的方法实现这一功能。在对KWIC系统的架构进行设计时，公司的架构师王工提出采用共享数据的主程序-子程序的架构风格，而李工则主张采用管道-过滤器的架构风格。在架构评估会议上，大家从系统的算法变更、功能变更、数据表示变更和性能等方面对这两种方案进行评价，最终采用了李工的方案。

问答题软件的设计模式描述了在特定场景下解决一般设计问题的类和相互通信的对象。它是人们在长期的开发实践中良好经验的结晶，它提供了一个简单、统一的描述方法，使人们可以复用这些软件设计方法和过程管理经验。现在，设计模式已经广泛地应用在软件开发中。 请围绕“基于设计模式的软件架构设计与应用”论题，依次对以下3个方面进行论述。 1．概要叙述你参与管理和开发的软件工程项目及你在其中所承担的主要工作。 2．简要介绍设计模式的基本分类，详细说明在你所参与管理和开发的软件工程项目中应用了哪些设计模式、方法，以及选用它们的原因。 3．分析并讨论使用设计模式的效果，并分析和评价设计模式对软件架构设计的影响。

问答题试题四阅读以下有关表现层设计方面的说明，回答问题。[说明]某商业银行欲开发一套个人银行系统，为用户提供常见的金融服务，包括转账、查询、存款变更和个人信息管理等功能。该软件除了业务需求外，还有一些特殊的表现层需求：(1)根据用户级别的不同，界面和可用功能是不同的；(2)支持Web、Windows、手机App等多种不同类型的界面；(3)考虑到将来功能的扩展，需要系统支持界面的定制以及动态生成等功能，以降低系统维护和新功能发布的成本。经过对需求的讨论，该银行初步决定采用MVC模式设计该个人银行系统的表现层，采用XML作为GUI的描述语言，并应用XML，的界面管理技术来实现灵活的界面配置、界面动态生成和界面定制。

问答题【问题3】（6 分） 高质量的数据流图是可读的、内部一致的并能够准确表示系统需求。请用300 字以内文字说明在设计高质量的数据流图时应考虑的三个原则。

问答题请详细阅读有关软件架构评估方面的说明，回答下列问题。 [说明] 某电子商务公司拟升级目前正在使用的在线交易系统，以提高客户网上购物时在线支付环节的效率和安全性。公司研发部门在需求分析的基础上，给出了在线交易系统的架构设计。公司组织相关人员召开了针对架构设计的评估会议，会上用户提出的需求、架构师识别的关键质量属性场景和评估专家的意见等内容部分列举如下： (a)在正常负载情况下，系统必须在0.5秒内响应用户的交易请求； (b)用户的信用卡支付必须保证99.999%的安全性； (c)系统升级后用户名要求至少包含8个字符； (d)网络失效后，系统需要在2分钟内发现错误并启用备用系统； (e)在高峰负载情况下，用户发起支付请求后系统必须在10秒内完成支付功能； (f)系统拟采用新的加密算法，这会提高系统安全性，但同时会降低系统的性能； (g)对交易请求处理时间的要求将影响系统数据传输协议和交易处理过程的设计； (h)需要在30人月内为系统添加公司新购买的事务处理中间件； (i)现有架构设计中的支付部分与第三方支付平台紧耦合，当系统需要支持新的支付平台时，这种设计会导致支付部分代码的修改，影响系统的可修改性； (j)主站点断电后，需要在3秒内将访问请求重定向到备用站点； (k)用户信息数据库授权必须保证99.999%可用； (l)系统需要对Web界面风格进行修改，修改工作必须在4人月内完成； (m)系统需要为后端工程师提供远程调试接口，并支持远程调试。

问答题[说明] 随着政府职能的转型，XX行业职能主管部门(国家相关部委，各省、市的相关厅、局、委等)机构日趋精简，但随着国家现代化的发展，业务量反而越来越大。为保证本行业管理工作的质量和效率，实现企业资质审批管理信息化、网络化和电子化，提高工作效率和质量，规范业务处理流程，提高管理工作的广度、深度、力度和速度，更有效地为相关企业和业主提供服务，该行业主管部门委托FT软件开发公司开发一个XX行业管理信息系统。该系统由公共信息管理模块、系统管理维护模块、资质管理模块、企业信息管理模块和系统扩展接口模块等5大功能模块组成。 在该项目架构分析会上，FT公司高层领导提出，为了使那些公共功能模块比较容易地被其他电子政务项目所复用，应充分利用领域分析和软件复用的知识，采用基于可复用的软件开发方式，在这些公共模块的实现中保持高度的独立性，即在实现的具体细节上与XX行业国家部委(或者其他的政府机构)无关。

问答题阅读以下关于体系结构设计的叙述，根据要求回答问题。[说明]某大中型电子商务公司的主要业务是在线购物，包括书籍、服装、家电和日用品等。随着公司业务规模不断增大，公司决策层决定重新设计并实现其网上交易系统。PH软件公司承担了该项目软件开发任务，负责系统开发的杜工和赵工分别给出了两种不同的设计方案，分别如图4—14和图4—15所示。公司的架构师和开发者针对这两种设计方案，从服务器负载情况、业务逻辑的分离性、系统可靠性，以及实现简单性等方面进行讨论与评估，综合考虑最终采用了赵工给出的方案。

问答题【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？

问答题阅读以下关于某平安城市工程视频监控系统架构的叙述，根据要求回答问题。[说明]某城市为满足治安管理、城市管理、交通管理和应急指挥等需求，决定在城市的所有进出路口、客货运场所、主要道路路口、重要公共场所、商业密集区域，以及治安案件高发区等地进行视频监控，并通过网络建立完善的社会治安视频监控系统，即实施“平安城市工程”，实现视频监控信息资源的整合与共享。平安城市工程的网络接入如图4-10所示。所有监控点的摄像机通过运营商提供的线路接入平安城市网络，公安局的监控体系有三级结构，分别为市局、分局和派出所监控中心。运营商传输网络负责所有视频监控信号的传输、存储和转发，由传输设备、网络设备和存储设备等构成。平安城市工程规范中规定，实时调阅视频流从采集至播放的时间延迟不得大于1s。

问答题对数据库服务器中的敏感关系数据进行加密保护时，客户业务系统中的敏感关系数据主要是特定数据库表中的敏感字段值，客户要求对不同程度的敏感字段采用不同强度的密钥进行防护，且加密方式应尽可能减少安全管理与应用程序的负担。目前数据库管理系统提供的基本数据加密方式主要包括加解密API和透明加密两种，请用300字以内的文字对这两种方式进行解释，并结合需求说明应采用哪种加密方式。

问答题阅读以下关于UML软件系统建模的叙述，根据要求回答问题。[说明]车载GPS(GlobalPositionSystem)终端是置于机动车内的实时定位装置，它的应用对象是需要定位和调度的车辆。车辆可以通过终端与GPS进行实时、准确的定位，并能够通过无线通信网络上报远程的车辆调度中心。中心可以通过终端远程监视车行轨迹，并可在特殊情况下通过终端控制车辆。同时，终端还装备车载电话，可以在出现特殊情况时及时地通知车辆调度中心。图1所示为车载终端系统的用例图，对于车载GPS终端系统来说，主要的角色有两个，分别为车辆调度中心用户和车载终端用户。图1图2所示为车载终端系统中的GSM无线电通信模块的部分状态图，用于与调度中心进行联系。GSM模块共有4个状态，分别为通话中、有问题、待命和短消息通信中。图2

问答题【问题3】（8 分） 请解释授权侵犯的具体含义；针对王工的意见给出相应的解决方案，说明该解决方案的名称、内容和目标。

问答题阅读以下关于数据库应用系统性能分析方面的说明，根据要求回答问题。[说明] 某大中型企业采用Oracle数据库建立一个经济信息统计方面的大型数据库应用系统。尽管配置了比较良好的硬件和网络环境，但该数据库应用系统实施后的整体性能表现较差。特别是随着业务量与信息量的迅速扩大，数据库系统的存取速度显著减慢，存储效率也明显下降。 该企业通过反复实践与摸索，并邀请数据库专家一起会诊，认为可以从以下4个方面进一步优化数据库应用系统。 (1)由于数据库应用中最主要的查询与修改数据操作大多需通过：I/O来完成的，因此需要通过调整服务器配置(即对硬件设备进行升级)、操作系统配置与数据库管理系统的有关参数，优化系统的I/O性能，尤其是改进磁盘I/O的效率与性能。 (2)优化“索引”的建立与使用机制，尽可能提高数据查询的速度或效率。 (3)合理使用聚类(Culster)，改进查询响应时间和系统的综合性能。其中，“聚类”是指把单独组织的，但在逻辑上经常需连接的，较为稳定的几个基本表聚集在一起(在物理上实现邻近存放)，可以显著减少数据的搜索时间，从而提高性能。 (4)对应用系统中使用的SQL语句进行调优，针对每条SQL语句都建立对应的索引等。

问答题[说明] 随着政府职能的转型，XX行业职能主管部门(国家相关部委，各省、市的相关厅、局、委等)机构日趋精简，但随着国家现代化的发展，业务量反而越来越大。为保证本行业管理工作的质量和效率，提高对宏观经济管理与决策的支持能力、对社会公众的公共服务能力，该行业主管部门委托MBI软件开发公司开发一个XX行业宏观经济数据库管理系统。通过统计业务系统和相关部委自身的行业系统的信息化建设，提高各自核心业务的应用能力和管理水平，特别是数据中心的建设，对基础业务信息实施有效管理和有效利用；通过宏观经济数据库应用系统的建设，建立起包括宏观经济管理决策支持和宏观经济基础信息的发布查询等在内的支撑子系统；通过存储备份系统(现场级)的建设，为本行业宏观经济基础信息资源实施安全、可靠的技术管理。