2011年软考系统架构设计师学习笔记

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1、2011 年软考系统架构设计师学习笔记第 1 页第一章第一章1.1.1 系统架构师的概念现代信息系统“架构”三要素：构件、模式、规划;规划是架构的基石，也是这三个贡献中最重要的。架构本质上存在两个层次：概念层，物理层。 1.2.1 系统架构师的定义负责 理解、管理 并最终确认和评估非功能性系统需求，给出开发规范，搭建系统实现的核心架构，对整个 软件架构、关键构建、接口 进行总体设计 并澄清关键技术细节。主要着眼于系统的“技术实现”，同时还要考虑系统的“组织协调”。要对所属的开发团队有足够的了解，能够评估该开发团队实现特定的 功能需求目标和资源代价。 1.2.2 系统架构师技术素质对软件工程标准

2、规范有良好的把握。 1.2.3 系统架构师管理素质系统架构师是一个高效工作团队的创建者，必须尽可能使所有团队成员的想法一致，为一个项目订制 清晰的、 强制性的、有元件的目标 作为整个团队的动力;必须提供特定的 方法和模型 作为理想的技术解决方案;必须避免 犹豫，必须具备及时解决技术问题的 紧迫感和自信心。 1.2.4 系统架构师与其他团队角色的协调系统分析师，需求分析，技术实现系统架构师，系统设计，基于环境和资源的系统技术实现项目管理师，资源组织，资源实现来源：由于 职位角度出发产生冲突制约，不可能很好地给出 开发规范，搭建系统实现的 核心架构，并澄清技术细 节，扫清主要难点。所以 把架构师定

3、位在 项目管理师与系统分析师 之间，为团队规划清晰的目标。对于大型企业或项目，如果一人承担多个角色，往往容易发生顾此失彼的现象。 1.3 系统架构师知识结构需要从大量互相冲突 的系统方法和工具中 区分出 哪些是有效的，那些是无效的。 1.4 从开发人员到架构师总结自己的架构模式，深入行业总结规律。几天的培训不太可能培养出合格的软件架构师，厂商的培训和认证，最终目的是培养自己的市场，培养一批 忠诚的用户或产品代言人，而不是为中国培养软件架构师。第二章第二章计算机网络基础知识计算机网络基础知识计算机系统 由 硬件和软件组成，软件通常分为 系统软件和应用软件。系统软件支持应用软件的运行，为用户开发应

4、用软件提供平台，用户可以使用它，但不能随意修改它。常用的系统软件有 操作系统、语言处理程序、连接程序、诊断程序、数据库 等。应用软件指 计算机用户利用 软硬件资源 为某一专门的应用目的而开发的软件。2.1 操作系统基础知识操作系统 Operating System，是计算机系统的核心系统软件。2.1.1 操作系统的原理、类型、结构1、操作系统定义硬件资源包括 中央处理器、存储器、输入输出设备。软件资源是以 文件形式保存在存储器上的 程序和数据。操作系统既 有效组织和管理 系统中各种 软硬件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，又控制程序的执 行，为用户使用计算机 提供了一个 良好的环境和友好的

5、接口。2011 年软考系统架构设计师学习笔记第 2 页2、操作系统分类按功能不同分：单用户操作系统、批处理操作系统;分时操作系统、实时操作系统;网络操作系统、分布式操作 系统;嵌入式操作系统。3、操作系统的特征并发性、共享性、虚拟性、不确定性。4、操作系统的功能进程管理、文件管理、存储管理、设备管理、作业管理。2.1.2 处理机 与 进程管理1、进程的定义及其分类进程通常由 程序、数据、进程控制块 PCB 组成。2、进程的状态转换与控制就绪、运行、阻塞。进程控制是通过 进程控制原语实 现的，进程控制原语主要有：创建原语、撤销原语、挂起原语、激活原语、 阻塞原语、唤醒原语。注：原语不可分割，不允

6、许中断。3、进程互斥与同步 以及 P/V 操作同步是使在异步环境下的各进程按一定的 顺序和速度 执行。互斥 要保证临界资源 一次只能提供一个进程使用，称为 临界资源 CR。PV 操作是低级通信原语，在执行期间不可分割，P 表示申请一个资源，V 表示释放一个资源。P 操作定义：S:=S-1，若 S=0，则执行 P 操作的进程继续执行，否则若 S0， 则执行 V 操作的进程继续执行，否则若 S” 。 8.1.88.1.8 格式正规的文档格式正规的文档元素和元素之间唯一的直接关系就是 父子关系;兄弟关系是通过数据结构推断出来的，既不直接也不可靠，因为元素可能被插入到 某个元素和它的一个或多 个子元素

7、之间。数据对象 如果满足下列条件 就是各市正规的文档。1、语法合乎 XML 规范。2、元素构成一个层次树，只有一个根节点。3、没有对外部实体的引用，除非提供了 DTD。2011 年软考系统架构设计师学习笔记第 31 页任何 XML 解析器 发现 不是个是正规的结构，就报告一个“致命”错误，致命错误不一定导致解析器终止操 作，但它不再会以正常的方式向应用程序传递字符数据 和/或 XML 结构。8.28.2 XMLXML 命名空间命名空间8.2.18.2.1 命名空间命名空间XML 命名空间 是 解决多个 义性和名字冲突问题的方案。命名空间是一组具有结构的名称的集合。8.2.28.2.2 定义和声

8、明命名空间定义和声明命名空间命名空间 推荐标准为我们提供了 xmlns 属性，属性值就是 URI。命名空间前缀经常被提及为前缀，而名称本身是基本名。默认的命名空间(没有声明别名的，形式为 xmlns=“”)，在声明作用域里 所有没有经命名空间前缀修饰 的 名称 被假定属于默认的命名空间。8.38.3 DTDDTD一个 XML 文档是有效的，则它必须满足：文档 和 文档类型 相关联。8.3.18.3.1 什么是什么是 DTDDTDDTD 文档类型定义。主要 用来查看 XML 文档的格式，出现在 XML 文档的序言中，DTD 声明不是必须出现的。DTD 中 主要定义以下几个方面的内容：1、元素声明

9、。2、实体声明。3、属性的种类。 8.3.28.3.2 为什么引入为什么引入 DTDDTD提供一种验证的手段，对 XML 来说是一大贡献，确保 XML 文件确实地遵守了 指定的格式，而这个格式可能 是 一个 标准，或者是数据交换双方 所共同定制 的 协议。实现了 文件格式 的统一化，提高了文件的重用性。使用 DTD 进行验证，增加了操作时间。8.3.38.3.3 实体的声明实体的声明实体(entity)是一些预先定义好的数据。存储部位，内部实体，外部实体;组成内容，可分解实体，不可分解实体。引用方式，一般型实体，参数型实体。不同类型的实体声明和使用方法略有不同。8.3.48.3.4 属性的声明

10、属性的声明良构 XML 文档中，属性只要满足命名规则就可以了，但是在一个有效的 XML 文档中，属性要经过 DTD 的属 性声明。DTD 声明中，属性的声明语法可以归纳为如下形式：元素名称指的是 属性所属的元素名称。8.48.4 XMLXML SchemaSchemaDTD 尽管进行了很大的简化，但还是一门 风格 和 XML 完全不同的语言，而 schema 文档是一种特殊的 XML 文档，容易学习和使用。DTD 的另一个缺点是 数据类型相当有限。DTD 中根本不提供 数值数据 类型。一个 XML 文档只能使用一个 DTD 文档，schema 则采用了 名域空间的机制，使得一个 XML 文档可

11、以调用多 种 schema 文档。8.58.5 可扩展样式表语言可扩展样式表语言(eXtensible Stylesheet Language，XSL)是描述 XML 文档样式信息的一种语言，W3C 制订。XML 的一个优点就是 形式与内容相分离，XSL 就是它的两种样式表单之一，另一种是 层叠样式表(CSS)，是一种静态的样式描述格式，其本身不遵从 XML 的语法规范。2011 年软考系统架构设计师学习笔记第 32 页而 XSL 是一个 XML 文档。是 XML 的一种具体应用。 它有两大部分组成：第一部分描述了 如何将 XML 文档进行 转换、转换为可浏览或可输出的格式;第二部分定义了 格

12、式对象(Fomatted Object，FO)源树转换为可以显示的结果树，称为树转换，按照 FO 分析 结果树，产生一个输出结果，这个过程称为 格式化。转换树 日趋成熟，已从 XSL 中分离出来，另取名为 XSLT(XSL Transformations)，现在一般所听说的 XSL 大多是指 XSLT。一同退出的还有 配套标准 Xpath(XML Path Language，XML 路径语言)在 XML 中 声明 XSL 样式单：XSL 在网络中的应用大体分为两种模式：1、服务器端转换模式XML 文件下载到 浏览器前先转换成 HTML。1.动态方式，接到转换请求时再进行实时转换。2.批量方式。

13、2、客户端转换模式XML 和 XSL 文件都传送到客户端，浏览器必须支持 XML+XSL 的工作方式。8.68.6 其他相关规范其他相关规范8.6.18.6.1 XPathXPath采用简洁的、非 XML 语法，基于 XML 文档的 逻辑结构，在该结构中进行导航。XPath 表达式 通常出现在 URL 和 XML 属性值里。XPath 将 XML 文档描绘为 树或节点 的模型，节点的类型有 根节点、元素节点、属性节点、文本节点、注 释节点、名称空间节点、处理指令节点 7 种。XPath 规范定义了两个主要部分：一部分是表达式语法，另一部分是一组名为 XPath 核心库 的基本函数。指向某个 X

14、ML 文档中一个特定节点的路径 由三部分信息构成：一个轴类型、一个节点测试 和 谓词。轴类型 有多种，指定所选节点和环境之间的关系。节点测试 查找什么类型的节点，测试包括通配符“*” 、 text()、node()、comment()、processing-instruction()等。谓词以“”开始，以“”结束，谓词通过使用内部函数来 过滤不需要的节点。:8.6.28.6.2 XLinkXLink 和和 XPointerXPointerXLink 指定一个文档如何连接到另一个文档，XPointer 指定文档内部的位置，都是基于 XPath 推荐标准。第九章第九章面向构件的软件设计面向构件的软

15、件设计9.19.1 术语、概念术语、概念1、构件构件的特征如下：独立部署单元。作为第三方的组装单元。没有(外部的)可见状态。独立可部署，意味着 必须能 跟他所在的环境 及 其他构件 完全分离。原子性，构件不但必须具备足够好的内聚性，还必须将自己的依赖条件和所提供的服务说明清楚。缓存具有这样的特征：当它被清空时，除了可能会降低性能以外，没有其它后果。构建本质上没有状态，同一操作系统进程中 装载多个构件的拷贝 是毫无意义的，至多会存在一个特定构件 的拷贝。许多系统中，构建被实现为 大粒度的单元，工资管理服务程序就是一个构件，工资数据只是实例(对象)，将2011 年软考系统架构设计师学习笔记第 33

16、 页不易变的“模型”和易变的“实例”分离的做法避免了大量的维护问题。2 2、对象、对象对象的特征如下：一个实例单元，具有唯一的标志。可能具有状态，此状态外部可见。封装了自己的状态和行为。显式存在的实例化方案称为类，也有隐式的实例化方案，既通过克隆一个已存在的对象来实现，即原型对象。新生的对象都必须被设置一个初始状态，创建与初始化 对象 的代码可以是一个静态过程类的一部分， 称为构造函数。如果这个对象是专门用来创建与初始化对象的，称为 工厂。对象中 专门用来返回其他 新创建的对象的方法 称为 工厂方法。 3 3、构件与对象、构件与对象构件通常包含了若干类 或 不可更改的 原型对象。还包括一系列对象。但构件并非一定要包含类元素，它甚至可以不包含类，可以拥有传统过程体，甚至全局变量。构件创建的对象更确切地说是对这些对象的 引用可以与该构件分离开来，并对构件的客户可见。构 件的客户通常是指其他构件。一个构件可以包含多个类元素，但是一个类元素只能属于一个构建。将一个类拆分进行部署通常没有什