2018年下半年軟件水平考試（高級）系統架構師下午（論文）真題試卷(總分：75.00，做題時間：120分鐘)問答題(總題數：1，分數：18.80)1.論軟件開發過程RUP及其應用

RUP(RationalUnifiedProcess)是IBM公司推出一款軟件開發過程產品，它提出了整套以UML為基礎的開發準則，用于指導軟件開發人員以UML為基礎進行軟件開發。RUP吸收了各種面向對象分析與設計方法的精華，提供了一個普遍的軟件過程構架，可以適應不同的軟件系統、應用領域、組織類型和項目規模。

請圍繞“論軟件開發過程RUP及其應用”論題，依次從以下3個方面進行論述。

1．概要敘述你參與管理和開發的軟件項目，以及你在其中所承擔的主要工作。

2．詳細論述軟件開發過程產品RUP所包含的4個階段，以及RUP的基本特征。

3．結合你所參與管理和開發的軟件項目，詳細闡述RUP在該項目中的具體實施內容，包括核心工作流的選擇、制品的確定、各個階段之間的演進及迭代計劃，以及工作流內部結構的規劃等。

（分數：18.80）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(RUP分為4個階段，即起始階段、細化階段、構建階段和交付階段。每個階段結束于一個主要的里程碑(MajorMilestones)，在每個階段的結尾執行一次評估，以確定這個階段的目標是否已經滿足。如果評估結果令人滿意的話，可以允許項目進入下一個階段，每個階段本質上是兩個里程碑之間的時間跨度。

統一過程(RationalUnifedProcess，RUP／UP)是一種以用例驅動、以體系結構為核心的迭代及增量的軟件過程模型。它由UML方法和工具支持，廣泛應用于各類面向對象項目。RUP是由Rational公司開發并維護(Rational公司后被IBM收購)，與一系列軟件開發工具緊密集成。其中蘊含了大量優秀的實踐方法，如迭代式軟件開發、需求管理、基于構件的構架應用、建立可視化的軟件模型、軟件質量驗證和軟件變更控制等。RUP是一種以文檔為主，面向過程的軟件開發理論。也是一套以架構為中心，用例驅動的迭代開發過程，主要包括4個階段和9個流程。RUP重視每個流程的產出制品，包括文檔制品和代碼制品。對于每一個流程都有明確的角色定義，可以認為是對瀑布模型的一種改進。

RUP核心工作流程如下。

(1)商業建模。

(2)需求。

(3)分析和設計。

(4)實現。

(5)測試。

(6)部署。

(7)配置和變更管理。

(8)項目管理。

(9)環境。

RUP中每個階段產生的制品如下。

(1)起始階段結束時產生一個構想文檔、一個有關用例模型的調查、一個初始的業務用例、一個早期的風險評估，以及一個可以顯示階段和迭代的項目計劃等制品。

(2)細化階段結束時產生一個補充需求分析、一個軟件架構描述和一個可執行的架構原型等制品。

(3)構建階段結束時的成果是一個準備交到最終用戶手中的產品，包括具有最初運行能力并在適當的平臺上集成的軟件產品、用戶手冊和對當前版本的描述。

(4)交付階段結束時產生移交給用戶產品發布版本。)解析：問答題(總題數：1，分數：18.80)2.論軟件體系結構的演化

軟件體系結構的演化是在構件開發過程中或軟件開發完畢投入運行后，由于用戶需求發生變化，必須相應地修改原有軟件體系結構，以滿足新的變化了的軟件需求的過程。體系結構的演化是一個復雜且難以管理的問題。

請圍繞“論軟件體系結構的演化”論題，依次從以下3個方面進行論述。

1．概要敘述你參與管理和開發的軟件項目，以及你在其中所承擔的主要工作。

2．軟件體系結構的演化是使用系統演化步驟修改系統，以滿足新的需求，簡要論述系統演化的6個步驟。

3．具體闡述你參與管理和開發的項目是如何基于系統演化的6個步驟完成軟件體系結構演化的。

（分數：18.80）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(在構件開發過程中，最終用戶的需求可能還有變動。在軟件開發完畢正常運行后，由一個單位移植到另一個單位，需求也會發生變化。在這兩種情況下，就必須相應地修改軟件架構，以適應新的軟件需求。架構演化過程如下圖所示，它使用系統演化步驟修改應用，以滿足新的需求，主要包括以下7個步驟。

(1)需求變動歸類：首先必須對用戶需求的變化進行歸類，使變化的需求與已有構件對應。對找不到對應構件的變動，也要做好標記。在后續工作中將創建新的構件，以應對這部分變化的需求。

(2)制定架構演化計劃：在改變原有結構之前開發組織必須制定一個周密的架構演化計劃，作為后續演化開發工作的指南。

(3)構件變動：修改、增加或刪除構件。在演化計劃的基礎上，開發人員可根據在第(1)步得到的需求變動的歸類情況決定是否修改或刪除存在的構件、增加新構件，最后對修改和增加的構件進行功能性測試。

(4)更新構件的相互作用：隨著構件的增加、刪除和修改，構件之間的控制流必須得到更新。

(5)構件組裝與測試：通過組裝支持工具把這些構件的實現體組裝起來，完成整個軟件系統的連接并合成形成新的架構，然后對組裝后系統的整體功能和性能進行測試。

(6)技術評審：對以上步驟進行確認，評審組裝后的架構是否反映需求變化并符合用戶需求。如果不符合，則需要在第(2)～(6)步之間進行迭代。

(7)產生演化后的架構：在原來系統上所做的所有修改必須集成到原來的架構中，完成一次演化過程。)解析：問答題(總題數：1，分數：18.70)3.論面向服務架構設計及其應用

面向服務架構(ServiceOrientedArchitecture，SOA)是一種應用框架，將日常的業務應用劃分為單獨的業務功能服務和流程，通過采用良好定義的接口和標準協議將這些服務關聯起來。通過實施基于SOA的系統架構，用戶可以構建、部署和整合服務，無須依賴應用程序及其運行平臺。從而提高業務流程的靈活性，幫助企業加快發展速度，降低企業開發成本，改善企業業務流程的組織和資產重用。

請圍繞“論面向服務架構設計及其應用”論題，依次從以下3個方面進行論述。

1．概要敘述你參與分析和開發的軟件系統開發項目，以及你所承擔的主要工作。

2．說明面向服務架構的主要技術和標準，詳細闡述每種技術和標準的具體內容。

3．詳細說明你所參與的軟件系統開發項目中，構建向服務架構時遇到了哪些問題，具體實施效果如何?

（分數：18.70）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(SOA技術參考架構主要描述SOA基礎技術平臺與輔助工具，同時描述這兩部分與其他外圍相關元素之間的關系。SOA技術參考架構將服務分為6類，具體描述如下。

(1)連接服務。

連接服務又稱“聯通服務”，是面向服務架構的骨干。在完成服務的接入、服務間的通信和交互基礎上，還提供安全性、可靠性和高性能的服務能力保障。連接服務的一個典型實現就是企業服務總線。

(2)協作服務。

協作服務通常由通信代理和Web服務代理兩部分組成，通信代理與聯通服務中的通信代理實現內部有效的數據通信；Web服務代理與外部的公共注冊中心交互，注冊本平臺對外開放的Web服務，以及查找所需要訪問的外部Web服務。協作服務既可以實現組織之間(如供應鏈的合作伙伴之間)的交互通信，也可以實現組織內部(如跨地域的分支機構之間，并有防火墻進行保護的情況)之間的交互通信。

(3)業務服務。

業務服務指為新建服務提供的特定運行支持環境，新建服務包括單個服務，以及合成服務，不包括流程化的服務。合成服務一般由應用編碼實現，它可以調用其他服務(包括單個服務、合成服務和流程化的服務)。業務服務與聯通服務相連接，其中的新建服務與其他服務的通信和交互通過聯通服務來實現。業務服務的運行信息由運行管理服務保存，業務服務也接受并執行運行管理服務的管理和控制命令。

(4)業務流程服務。

業務流程服務是業務流程的運行環境，提供流程驅動、服務調用、事務管理等功能，是為業務流程的運行提供的一組標準服務。業務流程是一組服務的集合，可以按照特定的順序并使用一組特定的規則進行調用。它可以由不同粒度的服務組成，其本身也可視為服務。

(5)交互服務。

交互服務實現人與服務之間的交互功能，人可以是服務的消費者，也可以是服務的提供者。人不能直接消費服務，也不能直接提供服務，需要通過相應的程序實現代理操作(即人通過操作程序實現與服務的交互)。交互服務需要提供一組完整的功能，以實現人與服務的交互，并能夠方便地進行交互。人員需要請求服務時，向聯通服務發送消息請求，由聯通服務查找服務并將請求消息傳遞給服務提供者。

(6)信息服務。

信息服務特指為上層應用系統及同層的其他服務等提供數據訪問及資源訪問服務，其目標是使應用系統能夠統一、透明、高效地訪問和操縱位于網絡環境中的各種分布和異構的數據資源，為實現全局數據訪問、加快應用開發、增強網絡應用和方便系統管理提供支持。)解析：問答題(總題數：1，分數：18.70)4.論NoSQL數據庫技術及其應用

隨著互聯網Web2．0網站的興起，傳統關系數據庫在應對Web2．0網站，特別是超大規模和高并發的Web2．0純動態SNS網站方面已經顯得力不從心，暴露了很多難以解決的問題，而非關系型的數據庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發展。

NoSQL(NotonlySQL)的產生就是為了解決大規模數據集合及多種數據類型帶來的挑戰，尤其是大數據應用難題。目前NoSQL數據庫并沒有一個統一的架構，根據其所采用的數據模型可以分為4類，即鍵值(Key-Value)存儲數據庫、列存儲數據庫、文檔型數據庫和圖形(Graph)數據庫。

請圍繞“論NoSQL數據庫技術及其應用”論題，依次從以下3個方面進行論述。

1．概要敘述你參與管理和開發的軟件項目，以及你在其中所承擔的主要工作。

2．詳細論述常見的NoSQL數據庫技術及其所包含的主要內容，并說明NoSQL數據庫的主要適用場景。

3．結合你具體參與管理和開發的實際項目，說明具體采用哪種NoSQL數據庫技術，并說明架構設計過程及其應用效果。

（分數：18.70）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(NoSQL泛指非關系型的數據庫，隨著互聯網Web2．0網站的興起，傳統的關系數據庫在應付Web2．0網站，特別是超大規模和高并發的SNS類型的Web2．0純動態網站方面已經顯得力不從心，暴露了很多難以解決的問題，而非關系型的數據庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發展。NoSQL數據庫的產生就是為了解決大規模數據集合及多重數據種類帶來的挑戰，尤其是大數據應用難題。

雖然NoSQL的流行與火起來才短短一年的時間，但是不可否認，現在已經開始第2代進程。盡管早期的堆棧代碼只能算是一種實驗，然而現在的系統己經更加成熟和穩定。不過現在也面臨一個嚴酷的事實，即技術越來越成熟，以至于原來很好的NoSQL數據存儲不得不進行重寫。也有少數人認為這就是所謂的2．0版本，該工具可以為大數據建立快速、可擴展的存儲庫。

NoSQL數據庫的4大分類如下。

(1)鍵值(Key．Value)存儲數據庫。

這一類數據庫主要用到一個哈希表，這個表中有一個特定的鍵和一個指針指向特定的數據。Key-Value模型對于IT系統來說的優勢在于簡單和易部署。但是如果DBA只對部分值進行查詢或更新的時候，Key-Value則顯得效率低下，如TokyoCabinet／Tyrant、Redis、Voldemort、OracleBDB。

(2)列存儲數據庫。

這部分數據庫通常是用來應對分布式存儲的海量數據，鍵仍然存在，但是它們的特點是指向了多個列。這些列是由列家族來安排的，如Cassandra、Hbase和Riak。

(3)文檔型數據庫。

文檔型數據庫的靈感來自LotusNotes辦公軟件，而且它與第1種鍵值存儲相類似。該類型的數據模型是版本化的文檔，半結構化的文檔以特定的格式存儲。例如，JSON。文檔型數據庫可以看作鍵值數據庫的升級版，允許之間嵌套鍵值。而且文檔型數據庫比鍵值數據庫的查詢效率更高，如CouchDB和MongoDB。國內也有文檔型數據庫SequoiaDB，已經開源。

(4)圖形(Graph)數