试题四(共25分)
阅读以下Web应用系统架构设计的说明,在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】
某公司拟开发一个市场策略跟踪与分析系统,根据互联网上用户对公司产品信息的访问情况和产品实际销售情况来追踪各种市场策略的效果。其中互联网上用户对公司产品信息的访问情况需要借助两种不同的第三方Web分析软件进行数据采集与统计,并生成不同格式的数据报表;公司产品的实际销售情况则需要通过各个分公司的产品销售电子表格或数据库进行采集与汇总。得到相关数据后,还要对数据进行分析与统计,并通过浏览器以在线的方式向市场策略制定者展示最终的市场策略效果。
在对市场策略跟踪与分析系统的架构进行设计时,公司的架构师王工提出采用面向服务的系统架构,首先将各种待集成的第三方软件和异构数据源统一进行包装,然后将数据访问功能以标准Web服务接口的形式对外暴露,从而支持系统进行数据的分析与处理,前端则采CSS等技术实现浏览器数据的渲染与展示。架构师李工则认为该系统的核心在于数据的定位、汇聚与转换,更适合采用面向资源的架构,即首先为每种数据元素确定地址,然后将各种数据格式统一转换为JSON格式,通过对JSON数据的组合支持数据的分析与处理任务,处理结果经过渲染后在浏览器的环境中进行展示。在架构评估会议上,专家对这两种方案进行综合评价,最终采用了李工的方案。
【问题1】(7分)
请根据题干描述,对市场策略跟踪与分析系统的数据源特征与数据操作方式进行分析,完成表4-1中的(1)~(3),并用200字以内的文字说明李工方案的优点。
【问题2】 (12分)
请从数据获取方式、数据交互方式和数据访问的上下文无关性三个方面对王工和李工的方案进行比较,并用500字以内的文字说明为什么没有采用王工的方案。
【问题3】(6分)
表现层状态转换( REST)是面向资源架构的核心思想,请用200字以内的文字解释什么是REST,并指出在REST中将哪三种关注点进行分离。
试题四
【问题1】
通过对系统的数据源特征和数据操作方式进行分析可以看出,待集成的数据均为持久型数据(文件或数据库),系统对数据的访问均为只读非实时性的。针对上述应用特征,李工提出的面向资源的架构方式以对数据资源的只读访问为核心,通过数据唯一标识直接对各种数据进行访问与获取,系统架构清晰、实现简单、效率较高。
【问题2】
从数据获取方式看,王工的方案需要将现有的多个系统和异构的数据源包装为服务,采用Web服务暴露数据接口,客户端需要通过服务调用获取数据,这种方法工作量大,复杂度较高。李工的方案则绕开了复杂的功能封装,只需要明确数据的位置与标识,通过特定的网络协议直接使用标识定位并获取数据,与王工的方案相比工作量小,实现简单。
从数据交互方式看,王工的方案采用远程过程调用和异步XML消息等模式实现数据交互,这种方式适合于系统之间功能调用时进行的少量数据传输,而在进行单纯的数据访问时效率不高,稳定性也较差。李工的方案则以数据资源为核心,在对数据资源进行标识的基础上,通过标识符直接对数据资源进行访问与交互,实现简单且效率较高。
从数据访问的上下文无关性看,王工的方案中数据访问是上下文有关的,具体表现在每次客户端进行数据请求都需要附加唯一的请求标识,并且服务端需要区分不同的客户端请求,效率较低。李工的方案中数据访问是上下文无关的,客户端通过全局唯一的统一资源标识符(URI)请求对应的数据资源,服务端不需要区分不同的客户端请求。
【问题3】
REST从资源的角度来定义整个网络系统结构,分布在各处的资源由统一资源标识符(URI)确定,客户端应用程序通过URI获取资源的表现,并通过获得资源表现使得其状态发生改变。
REST中将资源、资源的表现和获取资源的动作三者进行分离。
第1题:
阅读以下关于变更的叙述,回答问题1至问题3。
[说明]
在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况:一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题,并且表示希望能够进行修改。于是,该开发人员就直接对系统软件进行了修改,解决了该项功能问题。针对这样一种情况,请分析如下问题:
请用150字以内的文字,说明上述情况中存在着哪些问题?
第2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(Key Word in Context)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。
【问题 1】(7分)
在实际的软件项目开发中,采用恰当的架构风格是项目成功的保证。请用 200 字以内的文字说明什么是软件架构风格,并对主程序-子程序和管道-过滤器这两种架构风格的特点进行描述。
【问题 2】(12分)
请完成表1-1 中的空白部分(用+表示优、-表示差),对王工和李工提出的架构风格进行评价,并指出采用李工方案的原因。
【问题 3】(6分)
图1-1 是李工给出的架构设计示意图, 请将恰当的功能描述填入图中的(1)~(4)。
试题一分析
【问题1】
本题主要考查软件架构风格的定义,并考查对两种与本题相关的架构风格的定义。软件架构风格是描述特定软件系统组织方式的惯用模式。组织方式描述了系统的组成构件和这些构件的组织方式,惯用模式则反映众多系统共有的结构和语义。
主程序-子程序架构风格中,所有的计算构件作为子程序协作工作,并由一个主程序顺序地调用这些子程序,构件通过共享存储区交换数据。
管道-过滤器架构风格中,每个构件都有一组输入和输出,构件接受数据输入,经过内部处理,然后产生数据输出。这里的构件称为过滤器,构件之间的连接件称为数据流传输的管道。
【问题2】
本问题是一道填表题,其核心是对两种架构风格在算法变更、功能变更、数据表示变更和性能等方面的特点进行比较。其中共享数据的主程序-子程序在算法变更方面灵活性较差,算法变更时一般需要重新编译整个系统;在功能变更方面也比较差;在数据表示方面,当需要变更时,也意味着程序传递参数的变化以及整个程序的调整,表现比较差;在性能方面,由于整个程序处在一个紧耦合的状态,因此性能较高。管道-过滤器架构风格在算法变更方面实现比较简单,只需要修改过滤器的实现即可;在功能变更方面也比较简单;在数据表示方面,需要同时改变数据格式和过滤器的结构,相对比较复杂;在性能方面,由于整个系统是松耦合连接在一起的,因此性能不高。
根据题干描述:“用户后续还有可能采用其它方式展示帮助内容”,因此KWIC系统对功能变更要求较高;根据题干描述:“…,后续还将采用其它的方法实现这一功能”,因此KWIC系统对实现某一个功能的算法变更要求较高;KWIC是一个支持用户交互的窗口界面程序,因此对性能要求并不高;KWIC系统的显示帮助内容为文本,数据的表示基本不变,因此对数据表示变更要求不高。针对这些考虑,可以看出应该采用管道-过滤器的架构风格。
【问题3】
本问题是一道读图题,考查用户对系统架构的理解程度。根据题干中的关键描述“…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…”和“…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…”,可以看出整个系统的流程是:输入→文档检索→查询结果按字母排序→剪切行首单词→单词插入行尾→输出。
解答要点
【问题1】
软件架构风格是描述特定软件系统组织方式的惯用模式。组织方式描述了系统的组成构件和这些构件的组织方式,惯用模式则反映众多系统共有的结构和语义。
主程序-子程序架构风格中,所有的计算构件作为子程序协作工作,并由一个主程序顺序地调用这些子程序,构件通过共享存储区交换数据。
管道-过滤器架构风格中,每个构件都有一组输入和输出,构件接受数据输入,经过内部处理,然后产生数据输出。这里的构件称为过滤器,构件之间的连接件称为数据流传输的管道。
根据题干描述:“用户后续还有可能采用其它方式展示帮助内容”,因此KWIC系统对功能变更要求较高;
根据题干描述:“…,后续还将采用其它的方法实现这一功能”,因此KWIC系统对实现某一个功能的算法变更要求较高。
KWIC是一个支持用户交互的窗口界面程序,因此对性能要求并不高。
KWIC系统的显示帮助内容为文本,数据的表示基本不变,因此对数据表示变更要求不高。
综合上述分析,可以看出应该采用李工提出的管道-过滤器架构风格。
第3题:
第4题:
阅读以下说明,回答问题1至问题3。
【说明】
需求分析是应用系统开发的基础,通过访问、面谈或调研获得用户需求意见。多媒体应用系统设计的需求分析显然不同于普通的应用程序设计,在用户需求提出后,设计人员要不断进行探索和酝酿,对问题的认识应逐步深入。
需求分析的具体任务和目的是什么?
第5题: