论软件架构建模技术与应用
软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施,它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配,从而满足系统的主要功能和性能需求。软件架构设计的首要问题是如何表示软件架构,即如何对软件架构建模。根据建模的侧重点不同,可以将软件架构模型分为结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。Kruchten在1995年提出了“4+1”视图模型,将5种模型有机地统一在了一起。
请围绕“软件架构建模技术与应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。
2.简要叙述“4+1”视图模型的主要内容。结合你参与项目的实际情况,详细说明该项目需求及所涉及的软件架构(包括使用到的视图模型、创建的架构模型及使用的建模工具等)。
3.说明该项目软件架构的实施效果,分析其是否满足了项目的需求并说明原因。
写作要点
一、简要叙述所参与管理和开发的软件项目,并明确指出在其中承担的主要任务和开展的主要工作。
二、简要叙述“4+1”视图模型的主要内容。
1、“4+1”视图模型从5个不同的视角来描述软件架构,每个视图只关心系统的1个侧面,5个视图结合在一起才能反映系统的软件结构的全部内容。这5个不同的视角包括逻辑视图、开发视图、进程视图、物理视图和场景。
逻辑视图。逻辑视图主要支持系统的功能需求,即系统提供给最终用户的服务。在逻辑视图中,系统分解成一系列的功能抽象,这些抽象主要来自问题领域。在OO技术中,通过抽象、封装和继承,可以用对象模型来代表逻辑视图,用类图来描述逻辑视图。
开发视图。开发视图也称为模块视图,在UML中被称为实现视图,它主要侧重于软件模块的组织和管理。开发视图要考虑软件内部的需求。
进程视图。进程视图侧重于系统的运行特性,主要关注一些非功能性需求。进程视图强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力,以及逻辑视图中的功能抽象如何适应进程结构等,它也定义了逻辑视图中的各个类的操作具体是在哪一个线程中被执行。进程视图可以描述成多层抽象,每个级别分别关注不同的方面。
物理视图。物理视图在UML中被称为部署视图,主要考虑如何把软件映射到硬件上,它通常要考虑到解决系统拓扑结构、系统安装和通信等问题。
场景。场景可以看作是那些重要系统活动的抽象,它使4个视图有机联系起来。场景对应UML中的用例视图。
2、结合实际项目,详细说明项目软件架构的内容。这部分内容应包括:在设计软件架构时,分别使用了“4+1”视图中的哪些视图,每个视图中包含的模型有哪些等。
三、说明该项目软件架构的实施效果,分析其是否满足了项目的需求并说明原因。
(1)加解密API:数据库管理系统提供可在SQL语句中调用的加解密API,应用可以利用这些API构建自己的基础架构,对数据进行加密保护。
(2)透明加密:安全管理员为数据库敏感字段选择加密方式及密钥强度,应用访问受保护数据时只需使用口令打开或关闭密钥表,对数据的加密和解密由数据库管理系统自动完成。
加解密API方式的灵活性强,但构建和管理复杂;而透明加密方式管理简单,应用程序负担轻,但灵活性较差。用户要求尽可能减少安全管理与应用程序的负担,因此应选择透明加密方式。
第1题:
试题二 论信息系统建模方法
系统模型在软件开发中扮演着重要的角色。可为已有的系统创建模型,以便更好地理解这些系统;也可以针对待开发的系统创建模型,作为记录业务需求或技术设计的方法。模型是建立信息系统的基础。恰当地运用信息系统建模方法,是成功地进行软件开发的一个关键环节。
请围绕“论信息系统建模方法”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的信息系统项目以及你在其中所承担的主要工作。
2.论述常见的信息系统建模方法的主要内容(包括每种建模方法的核心思想以及所创建的模型)。
3.具体阐述你参与管理和开发的项目中选择使用的信息系统建模方法以及选择该方法的原因,给出具体的实施过程和实施效果。
第2题:
()论软件开发模型的选择与应用 传统的软件开发模型有瀑布模型,螺旋模型、演化模型等,随着软件技术的迅速发展和市场的变化,新的软件开发模型也不断出现,如XP模型、敏捷模型和RUP模型等。这些开发模型都有各自的优缺点,在实际应用中存在着许多不足和局限。 请围绕“软件开发模型的选择与应用”论题,依次对以下三个方面进行论述。 1.概要叙述你参与分析和开发的应用项目以及你所担任的主要工作。 2.具体叙述你在参与开发的软件中选用软件开发模型的原则,具体是如何使用所选择的开发模型的? 3.简要叙述软件开发模型的近期演变趋势与主要特征,你准备如何去适应这类演变?
第3题:
软件开发模型着重研究的是()。
A.程序设计的方法和编程技巧
B.软件系统的基本架构和常见的软件系统模型
C.软件开发全部过程、活动和任务的结构框架
D.软件系统的模型和对应不同模型的开发方法
第4题:
软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象模式。“4+1”视图模型指用5个视图组成的模型来描述软件架构。其中,(50)描述了软件的静态组织结构,支持软件开发的内部需求。
A.物理视图
B.逻辑视图
C.进程视图
D.开发视图
第5题:
软件设计过程是定义一个系统或组件( )的过程,其中描述软件的结构和组织,标识各种不同组件的设计是( )。
A.数据和控制流B.架构和接口C.对象模型D.数据模型A.软件详细设计B.软件对象设计C.软件环境设计D.软件架构设计
第6题:
论软件系统架构评估 对于软件系统,尤其是大规模的复杂软件系统来说,软件的系统架构对于确保最终系统的质量具有十分重要的意义,不恰当的系统架构将给项目开发带来高昂的代价和难以避免的灾难。对一个系统架构进行评估,是为了:分析现有架构存在的潜在风险,检验设计中提出的质量需求,在系统被构建之前分析现有系统架构对于系统质量的影响,提出系统架构的改进方案。架构评估是软件开发过程中的重要环节。
请围绕“论软件系统架构评估”论题,依次从以下三个方面进行论述。 1.概要叙述你所参与架构评估的软件系统,以及在评估过程中所担任的主要工作。 2.分析软件系统架构评估中所普遍关注的质量属性有哪些?详细阐述每种质量属性的具体含义。 3.详细说明你所参与的软件系统架构评估中,采用了哪种评估方法,具体实施过程和效果如何。
第7题:
试题一 论面向对象建模方法的应用
随着软件技术的发展,面向对象方法日益成为信息系统软件开发的主流技术,而面向对象建模技术是其中的关键。模型是软件开发的根本,大型、复杂的软件系统的开发是一项工程,而建模是系统化认识所开发软件的一个初步途径。
面向对象建模技术流派众多,包括OMT方法、OOSE方法、OOA/OOD方法等。统一建模语言的出现极大地促进了面向对象建模方法的普及与应用,已经成为当前面向对象建模方法的标准。
请围绕“论面向对象建模方法的应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与管理和开发的信息系统项目以及你在其中所承担的主要工作。
2论述常见的面向对象建模方法的主要内容,包括每种模型的核心思想。
3具体阐述你参与管理和开发的项目中使用的是哪种面向对象建模方法以及选择
该方法的原因,给出具体的实施过程和实施效果。
第8题:
第9题:
第10题:
第11题:
软件开发模型着重研究的是()。
第12题:
第13题:
论基于架构的软件设计方法及应用 基于架构的软件设计(Architecture-Based Software Design,ABSD)方法以构成软件架构的商业、质量和功能需求等要素来驱动整个软件开发过程。ABSD是一个自顶向下,递归细化的软件开发方法,它以软件系统功能的分解为基础,通过选择架构风格实现质量和商业需求,并强调在架构设计过程中使用软件架构模板。采用ABSD方法,设计活动可以从项目总体功能框架明确后就开始,因此该方法特别适用于开发一些不能预先决定所有需求的软件系统,如软件产品线系统或长生命周期系统等,也可为需求不能在短时间内明确的软件项目提供指导。
请围绕“基于架构的软件开发方法及应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。 1. 概要叙述你参与开发的、采用ABSD方法的软件项目以及你在其中所承担的主要工作。 2. 结合项目实际,详细说明采用ABSD方法进行软件开发时,需要经历哪些开发阶段?每个阶段包括哪些主要活动? 3. 阐述你在软件开发的过程中都遇到了哪些实际问题及解决方法。
一、论文中要具体介绍项目的背景与总体需求、系统所采用的技术路线以及你所承担的实际工作。
二、采用ABSD方法进行软件开发时,需要经历架构需求、架构设计、架构文档化、架构复审、架构实现和架构演化六个阶段。
1. 架构需求阶段需要明确用户对目标软件系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。其主要活动包括需求获取、标识构件和架构评审。
(1)需求获取活动需要定义开发人员必须实现的软件功能,使得用户能够完成他们的任务,从而满足功能需求。与此同时,还要获得软件质量属性,满足一些非功能性需求。
(2)标识构件活动首先需要获得系统的基本结构,然后对基本结构进行分组,最后将基本结构进行打包成构件。
(3)架构需求评审活动组织一个由系统涉众(用户、系统分析师、架构师、设计实现人员等)组成的小组,对架构需求及相关构件进行审查。审查的主要内容包括所获取的需求是否真实反映了用户需求,构件合并是否合理等。
2. 架构设计阶段是一个迭代过程,利用架构需求生成并调整架构决策。主要活动包括提出架构模型、将已标识的构件映射到架构中、分析构件之间的相互作用、产生系统架构和架构设计评审。
3. 架构文档化的主要活动是对架构设计进行分析与整理,生成架构规格说明书和测试架构需求的质量设计说明书。
4. 在一个主版本的软件架构分析之后,需要安排一次由外部人员(客户代表和领域专家)参加的架构复审。架构复审需要评价架构是否能够满足需求,质量属性需求是否在架构中得以体现、层次是否清晰、构件划分是否合理等。从而标识潜在的风险,及早发现架构设计中的缺陷和错误。
5. 架构实现主要是对架构进行实现的过程,主要活动包括架构分析与设计、构件实现、构件组装和系统测试。
6. 架构演化阶段主要解决用户在系统开发过程中发生的需求变更问题。主要活动包括架构演化计划、构件变动、更新构件的相互作用、构件的组装与测试和技术评审。
三、在软件开发的过程中可能遇到的问题包括:在架构需求获取过程中如何对捕获的架构需求进行筛选和优先级排序;在架构复审过程中如何解决评审人员的意见不一致问题;在架构实现过程中如何根据项目组实际情况选择开发语言与开发平台;在架构演化过程中如何筛选并处理用户的需求变更,等等。
第14题:
试题一论模型驱动架构在系统开发中的应用 模型驱动架构(Model Driven Architecture,MDA)是对象管理组织提出的软件体系架构方法学,它基于UML以及一系列工业标准,能够支持基于可视化模型驱动的软件设计、内容存储与交换。MDA核心思想是抽象出与实现技术无关、完整描述业务功能的核心平台无关模型(PIM),然后针对不同实现技术制定多个映射规则,通过映射规则和辅助工具将PIM转换成与具体实现技术有关的平台相关模型(PSM),最后完成PSM到代码的转换。通过PIM和PSM,MDA分离业务建模与底层实现技术,降低技术变迁对业务模型带来的影响。
请围绕“模型驱动架构在系统开发中的应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.简要叙述你参与管理和开发的、与MDA相关的软件开发项目以及你所担任的主要工作。
2.简要分析模型驱动架构能够为软件开发带来哪些好处,详细论述采用模型驱动架构进行开发的过程。
3.具体阐述你参与管理和开发的项目中使用模型驱动架构的情况与实际开发效果。
第15题:
阅读以下关于软件架构的叙述,回答问题1至问题3。
软件架构是指大型、复杂软件的系统结构的设计、规格说明和实施。它以规范的形式装配若干结构元素,从而描述出系统的主要功能和性能需求,同时表述其他非功能性需求(如可靠性、可扩展性、可移植性和可用性等)。软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象模式,可以使用一个公式来表达:
软件架构={构成系统的元素,指导元素集成的形式,关系和约束}
“4+1”视图模型用五个视图组成的模型来描述软件架构。该模型包含五个主要的视图。
.逻辑视图(Logical View),描述了设计的对象模型,支持系统的功能需求。
.进程视图(Process View),描述了设计的并发和同步特征,支持系统的运行特性。
.物理视图(Physical View),描述了软件到硬件的映射,反映了分布式特性,支持系统的拓扑、安装和通信需求。
.开发视图(Development View),描述了在开发环境中软件的静态组织结构,支持软件开发的内部需求。
.场景(Scenario),用来说明重要的系统活动,是其他四个视图在用例(Use Case)驱动下的综合。
软件架构在软件需求与设计之间架起一座桥梁,也是风险承担者进行交流的手段,允许不同的风险承担者找出他们所关心的软件架构问题。假设采用面向对象的设计方法,各个视图涉及的组件(元素)包括:任务、类、模块、节点、步骤等,风险承担者包括最终用户、系统设计师、程序员、经理、项目管理师等。请在下表中的(1)到(7)处填入恰当的内容(空白处不用填)。
第16题:
软件设计过程是定义一个系统或组件(1)的过程,其中描述软件的结构和组织,标识各种不同组件的设计是(2)
(1)A、数据和控制流
B、架构和接口
C、对象模型
D、数据模型
(2)A、软件详细设计
B、软件对象设计
C、软件环境设计
D、软件架构设计
第17题:
论软件系统架构风格 系统架构风格(System Architecture Style)是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式.架构风格定义了一个词汇表和一组约束,词汇表中包含一些构件和连接件类型,而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接件组合起来的口软件系统架构风格反映了领域中众多软件系统所共有的结构和语义特性,并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。软件系统架构风格的共有部分可以使得不同系统共享同一个实现代码,系统能够按照常用的、规范化的方式来组织,便于不同设计者很容易地理解系统架构。
请以“软件系统架构风格”论题,依次从以下三个方面进行论述: 1.概要叙述你参与分析和开发的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。 2.分析软件系统开发中常用的软件系统架构风格有哪些?详细阐述每种风格的具体含义。 3.详细说明在你所参与的软件系统开发项目中,采用了哪种软件系统架构风格,具体实施效果如何。
第18题:
将系统需求模型转换为架构模型是软件系统需求分析阶段的一项重要工作,以下描述中,( )是在转换过程中需要关注的问题。
A.如何通过多视图模型描述软件系统的架构 B.如何确定架构模型中有哪些元素构成 C.如何采用表格或用例映射保证转换的可追踪性。 D.如何通过模型转换技术,将高层架构模型逐步细化为细粒度架构模型
第19题:
试题一论模型驱动的软件开发方法及其应用
模型驱动架构( MDA)是对象管理组织(OMG)提出的一种新的软件开发方法,它强调由软件系统的建模行为驱动整个系统的开发过程,来完成系统的需求分析、架构设计、构建、测试、部署和运行维护等工作。与传统的UML模型相比,MDA能够创建出机器可读和高度抽象的模型,这种模型通过转换( Transformation)技术可自动转换为代码、测试脚本、数据库定义以及各种平台的部署描述。通过使用MDA技术,可以有效解决传统软件开发过程中的生产效率问题、系统移植问题、互操作问题以及文档和系统后期维护问题。
请围绕“模型驱动的软件开发方法及其应用”论题,依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与实施的模型驱动的软件开发项目以及你所担任的主要工作。
2.阐述模型驱动的软件开发过程中的主要活动,并论述模型驱动的软件开发过程
与传统的软件开发过程的区别。
3.阐述在进行模型驱动的软件开发时遇到了哪些问题,如何解决。
写作要点:
一、论文中要具体介绍组织的业务背景、组织结构、软件系统的架构、采用的技术
等内容和担任的实际工作。
二、相关的内容包括:
1.模型驱动的软件开发过程中的主要活动包括:
(1)需求分析人员根据领域需求得到描述软件系统外部特征的计算无关模型(CIM);
(2)在对CIM进行分析的基础上得到平台无关模型(PIM),并根据业务逻辑进一步精化PIM;
(3)进行PIM到平台特定模型(PSM)的模型转换;
(4)将每个PSM转换为实现特定模型(ISM),生成应用程序代码,并进行测试。
2.与传统的软件开发过程相比,模型驱动的软件开发方法有5个主要区别。
(1)自动实现模型变换。
传统的开发过程中,模型到模型的变换,或模型到代码的变换都是手工完成的;而模型驱动的开发过程中,模型变换都是由相关工具自动完成的,PIM到PSM、PSM到
ISM都可以自动转换实现。
(2) 模型是开发产品,也是程序生成的基础设施。
模型驱动的开发过程中,模型是软件开发生命周期中的核心产品,通过一系列转换
最终可以自动生成执行代码,是产生执行代码的基础设施。而在传统开发过程中模型只是分析人员、设计人员进行分析与交流的文档与图标,不能生成可用的应用程序代码。
(3)模型变换过程与代码生成过程同步,可维护性强。
模型驱动开发过程中,执行代码是由模型通过转换直接生成的,保证了模型与代码的同步。开发人员维护系统的重心不在是传统开发方法中的程序代码,而是与业务逻辑
相关、与技术平台无关的平台无关模型PIM。
(4)业务逻辑模型与实现技术平台分离。
需求分析阶段生成的PIM模型与开发技术、开发平台以及实现技术无关,并且PIM模型可以根据不同的技术平台,自动生成以模型为基础的、适用于不同技术平台的软件系统。
(5)提高了开发效率与软件质量。
模型驱动开发的模型架构代表了对系统不同层次的抽象,使得开发人员更加清晰地了解系统的整个架构,而不会被具体的实现技术所困扰。开发人员专注于根据系统业务
逻辑构建PIM,通过代码生成技术自动生成实现代码,减少了由于人为因素导致的系统实现错误。
三、在进行模型驱动的软件开发时可能存在的问题包括:如何对CIM和PIM进行建模;如何进行模型之间的转换,特别是PIM到PSM的转换;如何根据需求进行实现
平台选择;如何根据PSM生成ISM(代码);如何进行系统测试;等等。
第20题:
第21题:
第22题:
第23题:
软件架构设计包括提出架构模型、产生架构设计和进行设计评审等活动,是一个迭代的过程。以下关于软件架构设计活动的描述,错误的是()