计算机软件架构设计知识考点梳理

计算机软件架构设计知识考点梳理姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.软件架构设计的目标不包括以下哪项？

A.提高软件的可维护性

B.降低软件开发成本

C.保证软件安全可靠

D.提高软件的功能

2.以下哪种设计模式不属于MVC（ModelViewController）模式的一部分？

A.Model

B.View

C.Controller

D.Service

3.在软件架构设计中，以下哪个原则不属于SOLID原则？

A.单一职责原则

B.开放封闭原则

C.李氏替换原则

D.依赖倒置原则

4.软件架构设计中的“分层”概念，以下哪个选项描述不正确？

A.分层可以提高软件的可扩展性

B.分层可以降低模块之间的耦合度

C.分层会导致软件的复杂度增加

D.分层可以提高软件的可维护性

5.在软件架构设计中，以下哪个角色负责定义软件系统的整体架构？

A.项目经理

B.系统分析师

C.架构师

D.程序员

6.以下哪种技术不属于分布式系统架构？

A.微服务

B.SOA（服务导向架构）

C.B/S（浏览器/服务器）架构

D.C/S（客户端/服务器）架构

7.在软件架构设计中，以下哪个概念不属于设计模式？

A.单例模式

B.适配器模式

C.代理模式

D.状态模式

8.以下哪种技术不属于软件架构设计中的缓存技术？

A.Redis

B.Memcached

C.查询缓存

D.代码缓存

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：软件架构设计的目标通常包括提高可维护性、功能和安全性，而降低软件开发成本通常是通过优化流程和资源管理来实现的，并非架构设计的主要目标。

2.答案：D

解题思路：MVC模式包括Model（模型）、View（视图）和Controller（控制器），Service层不属于MVC模式的一部分，它通常用于业务逻辑处理。

3.答案：C

解题思路：SOLID原则包括单一职责原则、开放封闭原则、李氏替换原则、依赖倒置原则和接口隔离原则，其中李氏替换原则不属于SOLID原则。

4.答案：C

解题思路：分层设计旨在提高软件的可扩展性和可维护性，降低模块间的耦合度，并不会直接导致复杂度增加。

5.答案：C

解题思路：架构师负责定义软件系统的整体架构，而项目经理负责项目管理和协调，系统分析师负责需求分析，程序员负责编码实现。

6.答案：C

解题思路：微服务、SOA和C/S架构都是分布式系统架构的例子，而B/S架构是客户端/服务器架构的一种变体，通常用于Web应用。

7.答案：D

解题思路：单例模式、适配器模式和代理模式都是设计模式，而状态模式则不是。

8.答案：D

解题思路：Redis、Memcached和查询缓存都是软件架构设计中的缓存技术，而代码缓存通常指的是编译后的代码缓存，不属于架构设计的范畴。二、填空题1.软件架构设计的目标有：提高软件的可维护性、降低软件开发成本、保证软件安全可靠、缩短软件开发周期。

2.MVC模式中的“Model”负责：数据存储和业务逻辑处理。

3.SOLID原则中的“单一职责原则”要求：一个类应该一个引起它变化的原因。

4.软件架构设计中的“分层”原则可以：提高软件的可扩展性、降低模块之间的耦合度、简化系统架构。

5.软件架构设计中的“模块化”原则可以：提高软件的可维护性、降低模块之间的耦合度、方便软件的测试和复用。

答案及解题思路：

1.答案：缩短软件开发周期。

解题思路：软件架构设计的目标之一是提高开发效率，缩短软件的开发周期。通过合理的架构设计，可以使得开发过程更加高效，从而实现这一目标。

2.答案：数据存储和业务逻辑处理。

解题思路：MVC模式是常用的软件设计模式，其中Model层负责管理数据和业务逻辑，保证视图（View）和控制器（Controller）可以专注于自己的职责。

3.答案：一个类应该一个引起它变化的原因。

解题思路：单一职责原则是SOLID原则中的第一条，强调每个类应该只关注一件事情，这样做有助于提高代码的稳定性和可维护性。

4.答案：简化系统架构。

解题思路：分层设计是将系统划分为不同的层次，每一层负责特定的功能，这样可以简化系统的架构，降低各个模块之间的耦合度。

5.答案：方便软件的测试和复用。

解题思路：模块化设计将系统划分为多个模块，每个模块独立开发，这样有助于单独测试每个模块，同时也可以提高模块的复用性，降低维护成本。三、判断题1.软件架构设计的目标是降低软件开发成本。

答案：×

解题思路：软件架构设计的核心目标是保证软件系统的质量属性，如功能、可扩展性、可靠性等。虽然优化架构设计可能会间接降低成本，但其主要目标并不是降低成本，而是提高软件系统的整体质量。

2.在软件架构设计中，分层可以提高软件的复杂度。

答案：×

解题思路：分层设计是将系统分解为多个层次，每个层次负责特定的功能。这种设计模式有助于提高系统的可维护性和可扩展性，实际上有助于降低复杂度，而不是提高。

3.软件架构设计中的“模块化”原则可以降低模块之间的耦合度。

答案：√

解题思路：模块化原则强调将系统分解为独立的、功能单一的模块。这样的设计可以减少模块之间的依赖，从而降低耦合度，使系统更易于理解和维护。

4.软件架构设计中的“分层”原则可以提高软件的功能。

答案：×

解题思路：分层设计本身并不直接提高功能。虽然分层可以提供更好的模块管理和维护，但过度的分层可能会导致功能下降，因为每一层都可能引入额外的处理开销。

5.软件架构设计中的“单一职责原则”要求模块功能单一。

答案：√

解题思路：单一职责原则（SingleResponsibilityPrinciple，SRP）指出，一个模块应该只负责一个变化的原因。这意味着一个模块应该一个引起它变化的原因，即它应该只负责一个功能，从而提高模块的稳定性和可维护性。四、简答题1.简述软件架构设计的意义。

软件架构设计是软件开发过程中的阶段，其意义

提高软件的可维护性：通过合理的架构设计，可以降低软件维护的难度和成本。

增强软件的可扩展性：架构设计能够适应未来需求的变化，提高软件的扩展性。

提高软件的可靠性：合理的架构设计可以降低软件出错的可能性，提高软件的可靠性。

提高软件开发效率：架构设计可以避免重复开发，提高开发效率。

2.简述SOLID原则的六项原则。

SOLID原则是面向对象编程中常用的一组设计原则，其六项原则

单一职责原则（SingleResponsibilityPrinciple）：一个类应该一个引起它变化的原因。

开放封闭原则（Open/ClosedPrinciple）：软件实体应该对扩展开放，对修改封闭。

依赖倒置原则（DependencyInversionPrinciple）：高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应该依赖于抽象。

接口隔离原则（InterfaceSegregationPrinciple）：多个特定客户端接口要好于一个宽泛用途的接口。

里面替换原则（LiskovSubstitutionPrinciple）：子类可以替换其基类，而不改变程序的其他部分的正确性。

实现依赖倒置原则（DependencyInversionPrinciple）：高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应该依赖于抽象。

3.简述软件架构设计中的“分层”原则。

软件架构设计中的“分层”原则是指将软件系统划分为多个层次，每个层次负责不同的功能。其原则

表示层（PresentationLayer）：负责用户界面和用户交互。

业务逻辑层（BusinessLogicLayer）：负责业务逻辑和数据处理。

数据访问层（DataAccessLayer）：负责与数据库进行交互，获取和存储数据。

数据层（DataLayer）：负责数据的存储和管理。

4.简述软件架构设计中的“模块化”原则。

软件架构设计中的“模块化”原则是指将软件系统划分为多个模块，每个模块负责特定的功能。其原则

模块化可以提高软件的可维护性和可扩展性。

模块之间应该有明确的接口和依赖关系。

模块应该遵循单一职责原则，只负责一个功能。

5.简述软件架构设计中的“设计模式”概念及其作用。

设计模式是软件开发中常用的一套解决方案，用于解决特定的问题。其概念

设计模式是一套可重用的解决方案，用于解决软件设计中的常见问题。

设计模式遵循SOLID原则，具有较好的可维护性和可扩展性。

设计模式的作用

提高代码的可读性和可维护性。

提高代码的可扩展性。

提高代码的复用性。

答案及解题思路：

1.答案：软件架构设计的意义包括提高软件的可维护性、增强软件的可扩展性、提高软件的可靠性、提高软件开发效率等。

解题思路：从软件架构设计的角度分析其在软件开发过程中的重要性，结合实际案例进行说明。

2.答案：SOLID原则的六项原则包括单一职责原则、开放封闭原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、里面替换原则、实现依赖倒置原则。

解题思路：对SOLID原则的六项原则进行简要介绍，并结合实际案例说明其应用。

3.答案：软件架构设计中的“分层”原则是指将软件系统划分为表示层、业务逻辑层、数据访问层和数据层。

解题思路：介绍“分层”原则的概念，并解释每个层次的功能和作用。

4.答案：软件架构设计中的“模块化”原则是指将软件系统划分为多个模块，每个模块负责特定的功能。

解题思路：解释“模块化”原则的概念，并说明其优势和实际应用。

5.答案：设计模式是一套可重用的解决方案，用于解决软件设计中的常见问题。其作用包括提高代码的可读性和可维护性、提高代码的可扩展性、提高代码的复用性。

解题思路：解释设计模式的概念，并阐述其在软件开发中的作用和优势。五、论述题1.论述软件架构设计中的“分层”原则在提高软件可维护性方面的作用。

分层原则的作用：

软件架构中的分层原则是指将软件系统分解为多个层次，每个层次负责特定的功能。这种设计模式在提高软件可维护性方面具有以下作用：

1.降低耦合度：通过分层，可以减少不同层次之间的直接依赖，使得各个层次之间的变动相互独立，从而降低系统整体的耦合度。

2.模块化：分层使得系统更加模块化，每个层次可以独立开发和维护，便于代码的复用和扩展。

3.清晰职责：每个层次都有明确的职责，有助于开发人员理解系统的结构和功能，便于后续的维护和升级。

2.论述软件架构设计中的“设计模式”在提高软件可扩展性方面的作用。

设计模式的作用：

设计模式是一套经过验证的、可重用的解决方案，用于解决特定类型的软件设计问题。在提高软件可扩展性方面，设计模式具有以下作用：

1.灵活性和可扩展性：通过使用设计模式，可以增加系统的灵活性，使得在系统扩展时不需要修改现有的代码。

2.降低复杂性：设计模式可以减少系统中不必要的复杂性，使得系统更加易于扩展和维护。

3.代码复用：设计模式提供了一套标准化的解决方案，可以减少重复劳动，提高开发效率。

3.论述软件架构设计中的“SOLID”原则在提高软件质量方面的作用。

SOLID原则的作用：

SOLID是五个设计原则的首字母缩写，分别是单一职责原则（SingleResponsibilityPrinciple）、开闭原则（Open/ClosedPrinciple）、里氏替换原则（LiskovSubstitutionPrinciple）、接口隔离原则（InterfaceSegregationPrinciple）和依赖倒置原则（DependencyInversionPrinciple）。这些原则在提高软件质量方面具有以下作用：

1.提高可维护性：SOLID原则有助于减少代码的冗余和依赖，使得代码更加简洁和易于维护。

2.增强可扩展性：遵循SOLID原则的代码更容易扩展，因为它们遵循了模块化和设计模式。

3.提高代码质量：SOLID原则鼓励开发者编写高质量、易于理解和测试的代码。

4.论述软件架构设计中的“模块化”原则在降低软件复杂度方面的作用。

模块化原则的作用：

模块化是将软件系统分解为小的、可管理的模块的过程。在降低软件复杂度方面，模块化原则具有以下作用：

1.简化设计：通过将系统分解为模块，可以简化设计过程，使得系统的结构更加清晰。

2.降低耦合度：模块化有助于降低模块之间的耦合度，使得系统的变更对其他模块的影响最小化。

3.提高可维护性：模块化使得系统更容易维护，因为每个模块都可以独立开发和测试。

5.论述软件架构设计中的“分层”原则在提高软件功能方面的作用。

分层原则的作用：

分层原则在提高软件功能方面具有以下作用：

1.优化资源利用：通过分层，可以将资源（如数据库、缓存等）集中管理，优化资源利用，提高功能。

2.负载均衡：分层架构可以支持负载均衡，使得系统可以更有效地处理大量请求。

3.缓存机制：在分层架构中，可以在适当的层次引入缓存机制，减