计算机软件架构实践应用题库

计算机软件架构实践应用题库姓名_________________________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、单选题1.计算机软件架构设计中的关键活动包括：

a.软件需求分析

b.软件架构设计

c.软件测试

d.以上都是

2.在软件架构设计中，哪项原则强调软件模块之间尽可能低耦合？

a.单一职责原则

b.开闭原则

c.迪米特法则

d.李氏替换原则

3.在软件架构中，分层架构模式通常分为哪些层？

a.表现层、业务逻辑层、数据访问层

b.客户端层、中间件层、数据访问层

c.应用层、服务层、数据库层

d.系统层、网络层、数据层

4.软件架构中的哪项设计模式强调将算法的实现和调用分离？

a.策略模式

b.工厂方法模式

c.观察者模式

d.状态模式

5.以下哪种技术不属于微服务架构的关键技术？

a.RESTfulAPI

b.Docker容器技术

c.持续集成/持续部署（CI/CD）

d.数据库分片

6.软件架构设计中，哪项原则强调类和对象之间的低耦合？

a.单一职责原则

b.开闭原则

c.李氏替换原则

d.依赖倒置原则

7.以下哪种架构风格适用于分布式系统中处理高并发、高可用性问题？

a.集中式架构

b.分布式架构

c.混合架构

d.云计算架构

8.在软件架构设计中，哪项原则强调类和对象之间应该相互依赖最少？

a.单一职责原则

b.开闭原则

c.迪米特法则

d.李氏替换原则

答案及解题思路：

1.答案：d.以上都是

解题思路：计算机软件架构设计是一个复杂的过程，涉及多个关键活动，包括需求分析、架构设计和测试，这些都是保证软件系统成功的关键步骤。

2.答案：c.迪米特法则

解题思路：迪米特法则（LawofDemeter，LOD）也称为最少知识原则，它强调软件实体应该尽可能降低对其他实体间的依赖。

3.答案：a.表现层、业务逻辑层、数据访问层

解题思路：分层架构模式是将系统分解为几个层次，其中表现层负责用户界面，业务逻辑层处理业务规则，数据访问层负责数据持久化。

4.答案：a.策略模式

解题思路：策略模式允许在运行时选择算法的行为，将算法的实现和调用分离，以便算法可以独立于客户端进行更改。

5.答案：d.数据库分片

解题思路：RESTfulAPI、Docker和CI/CD都是微服务架构的关键技术，而数据库分片是一种数据库设计技术，不属于微服务架构的关键技术。

6.答案：d.依赖倒置原则

解题思路：依赖倒置原则（DependencyInversionPrinciple，DIP）强调高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应依赖于抽象。

7.答案：b.分布式架构

解题思路：分布式架构设计用于处理高并发和高可用性问题，通过将系统分解为多个独立的节点，这些节点可以在不同的服务器上运行。

8.答案：c.迪米特法则

解题思路：迪米特法则强调模块之间应该尽可能独立，减少直接的相互依赖，从而减少模块间的耦合。二、多选题1.软件架构设计的目标包括：

a.保证软件质量

b.提高开发效率

c.满足业务需求

d.便于维护和扩展

2.软件架构设计中常见的模式有：

a.模板方法模式

b.工厂方法模式

c.观察者模式

d.职责链模式

3.以下哪些技术属于软件架构设计中的关键活动？

a.需求分析

b.架构设计

c.编码实现

d.软件测试

4.软件架构设计中的分层架构模式通常包括以下层：

a.表现层

b.业务逻辑层

c.数据访问层

d.数据库层

5.以下哪些架构风格适用于分布式系统中处理高并发、高可用性问题？

a.集中式架构

b.分布式架构

c.混合架构

d.云计算架构

6.以下哪些设计模式强调将算法的实现和调用分离？

a.策略模式

b.工厂方法模式

c.观察者模式

d.状态模式

7.软件架构设计中常见的质量属性包括：

a.功能

b.可靠性

c.安全性

d.可维护性

8.以下哪些设计原则强调类和对象之间的低耦合？

a.单一职责原则

b.开闭原则

c.李氏替换原则

d.迪米特法则

答案及解题思路：

1.答案：a,b,c,d

解题思路：软件架构设计的目标是全方位的，不仅要保证软件质量，还需要提高开发效率、满足业务需求，并便于维护和扩展。

2.答案：a,b,c,d

解题思路：模板方法模式、工厂方法模式、观察者模式和职责链模式都是软件架构设计中常见且重要的设计模式。

3.答案：a,b

解题思路：需求分析和架构设计是软件架构设计中的关键活动，它们决定了软件的长期成功和可维护性。编码实现和软件测试是软件开发过程中的其他活动。

4.答案：a,b,c,d

解题思路：分层架构模式将系统分为表现层、业务逻辑层、数据访问层和数据库层，以实现关注点的分离。

5.答案：b,c,d

解题思路：分布式架构、混合架构和云计算架构都适用于处理分布式系统中的高并发和高可用性问题。

6.答案：a,d

解题思路：策略模式和状态模式都强调将算法的实现和调用分离，以便于在不同的环境和条件下灵活切换算法实现。

7.答案：a,b,c,d

解题思路：功能、可靠性、安全性和可维护性是软件架构设计中必须考虑的质量属性。

8.答案：a,b,c,d

解题思路：单一职责原则、开闭原则、李氏替换原则和迪米特法则都是为了实现类和对象之间的低耦合而提出的设计原则。三、判断题1.软件架构设计仅关注软件系统的功能需求。（×）

解题思路：软件架构设计不仅仅关注功能需求，还包括非功能需求，如功能、安全性、可维护性等。因此，这个说法是不正确的。

2.在软件架构设计中，分层架构模式适用于所有类型的应用程序。（×）

解题思路：分层架构模式虽然广泛应用于许多应用程序，但并不是所有类型的应用程序都适合使用分层架构。例如对于一些非常简单的系统，使用分层架构可能会引入不必要的复杂性。

3.单一职责原则强调每个模块应具有一个单一职责。（√）

解题思路：单一职责原则是软件设计原则之一，它要求每个模块只关注一个特定的职责，这样可以提高代码的可维护性和可重用性。

4.软件架构设计的主要目标是提高开发效率。（×）

解题思路：软件架构设计的主要目标是保证软件系统的质量，包括功能、可靠性、可维护性等，而不仅仅是提高开发效率。

5.软件架构设计应尽可能降低模块之间的耦合度。（√）

解题思路：降低模块之间的耦合度是软件架构设计中的一个重要目标，因为耦合度低意味着模块之间的相互依赖减少，系统的灵活性和可维护性提高。

6.开闭原则要求软件模块对扩展开放，对修改关闭。（√）

解题思路：开闭原则是面向对象设计的一个重要原则，它要求软件模块能够对扩展开放，即容易引入新的功能，同时对修改关闭，即在不修改现有代码的情况下进行功能扩展。

7.微服务架构适用于所有类型的分布式系统。（×）

解题思路：微服务架构虽然适用于许多分布式系统，但并不是所有类型的分布式系统都适合使用微服务。例如对于一些规模较小、需求相对简单的系统，微服务架构可能会引入不必要的复杂性。

8.观察者模式强调将算法的实现和调用分离。（×）

解题思路：观察者模式是一种设计模式，它主要用于实现对象间的解耦。它强调的是将一个对象的状态变化通知给多个依赖对象的机制，而不是将算法的实现和调用分离。四、简答题1.简述软件架构设计的目标和原则。

软件架构设计的目标：

保证软件系统的高效性和可维护性。

提高软件系统的扩展性和灵活性。

降低软件系统的复杂性和开发难度。

保障软件系统的功能和稳定性。

软件架构设计的原则：

分层原则：将系统分解为多个层次，每个层次负责不同的功能。

单一职责原则：每个类或模块只负责一项职责。

开闭原则：软件实体（类、模块等）应该对扩展开放，对修改封闭。

依赖倒置原则：高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。

接口隔离原则：多个客户端不应该依赖于同一接口。

迪米特法则：一个类应该对其他类保持最少的了解。

2.说明软件架构设计中分层架构模式的主要优势。

分层架构模式的主要优势：

高内聚、低耦合：各层之间相互独立，易于维护和扩展。

易于理解和维护：分层结构清晰，有助于团队协作。

适应性强：可根据业务需求调整各层功能。

良好的模块化：易于模块化和复用。

3.阐述单一职责原则和开闭原则在软件架构设计中的作用。

单一职责原则的作用：

降低模块之间的依赖关系，提高代码可维护性。

有助于模块的重用，提高开发效率。

开闭原则的作用：

适应性强，易于扩展和维护。

提高代码的可读性和可维护性。

4.举例说明在分布式系统中应用微服务架构的优势。

微服务架构的优势：

独立部署：各个服务可独立部署和升级，降低系统风险。

弹性伸缩：可根据业务需求动态调整资源。

高可用性：故障隔离，提高系统稳定性。

技术选型灵活：可使用不同的技术栈，满足不同需求。

5.简述软件架构设计中常见的设计模式和原则。

软件架构设计中常见的设计模式：

创建型模式：工厂模式、单例模式、建造者模式等。

结构型模式：适配器模式、装饰器模式、代理模式等。

行为型模式：策略模式、观察者模式、责任链模式等。

软件架构设计中常见的设计原则：

单一职责原则

开闭原则

依赖倒置原则

接口隔离原则

迪米特法则

答案及解题思路：

1.软件架构设计的目标和原则：

目标：高效性、可维护性、扩展性、功能和稳定性。

原则：分层原则、单一职责原则、开闭原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、迪米特法则。

2.分层架构模式的主要优势：

高内聚、低耦合、易于理解和维护、适应性强、良好的模块化。

3.单一职责原则和开闭原则在软件架构设计中的作用：

单一职责原则：降低依赖关系，提高代码可维护性；开闭原则：适应性强，易于扩展和维护。

4.微服务架构的优势：

独立部署、弹性伸缩、高可用性、技术选型灵活。

5.软件架构设计中常见的设计模式和原则：

设计模式：创建型、结构型、行为型；设计原则：单一职责原则、开闭原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、迪米特法则。五、论述题1.论述软件架构设计在软件生命周期中的作用和重要性。

【解答】

软件架构设计在软件生命周期中起着的作用。软件架构设计在软件生命周期中的作用和重要性的论述：

（1）需求分析阶段：在需求分析阶段，软件架构设计能够帮助确定系统的功能和非功能需求，为后续设计提供指导。

（2）系统设计阶段：在系统设计阶段，软件架构设计是构建软件系统的框架，有助于保证系统的模块化、可维护性和可扩展性。

（3）编码阶段：软件架构设计指导开发者遵循一定的设计原则和规范进行编码，有助于提高代码质量和降低出错率。

（4）测试阶段：软件架构设计有助于测试人员设计有效的测试用例，保证系统功能符合预期。

（5）维护阶段：软件架构设计为系统维护提供了清晰的结构和组件，有助于快速定位和修复问题。

软件架构设计在软件生命周期中具有以下重要性：

提高软件质量：遵循软件架构设计原则和规范，有助于提高软件系统的质量，降低故障率。

优化开发成本：通过合理的设计和优化，降低软件开发成本，提高项目收益。

促进项目协作：软件架构设计为团队成员提供了统一的开发标准和框架，有助于提高协作效率。

2.论述软件架构设计中分层架构模式的适用场景和限制。

【解答】

分层架构模式是软件架构设计中常见的一种模式，它将系统划分为多个层次，各层次负责不同的功能。分层架构模式的适用场景和限制的论述：

适用场景：

企业级应用：适用于大型企业级应用，如电子商务、企业资源规划（ERP）等。

需要高功能和高可扩展性的系统：分层架构模式有助于提高系统功能和可扩展性。

需要模块化和可维护性的系统：分层架构模式使系统更加模块化，便于维护和升级。

限制：

复杂性：分层架构模式可能导致系统复杂度增加，设计和管理难度加大。

资源消耗：各层次之间的通信可能导致资源消耗增加，影响系统功能。

持续性：当需求变化时，可能需要对各层次进行相应的调整，增加了系统的维护难度。

3.论述软件架构设计中微服务架构与传统单块架构的优缺点对比。

【解答】

微服务架构和传统单块架构是两种常见的软件架构设计模式，它们的优缺点对比：

微服务架构优点：

高度模块化：每个微服务负责特定的功能，易于扩展和维护。

松耦合：微服务之间通过轻量级通信协议（如HTTP、REST）进行交互，降低了系统耦合度。

独立部署：每个微服务可以独立部署和扩展，提高了系统的可伸缩性。

微服务架构缺点：

高度复杂：微服务数量的增加，系统复杂度会相应提高，设计和维护难度加大。

系统协调：微服务之间的协调和通信需要一定的策略，增加了系统的复杂度。

传统单块架构优点：

简单易维护：系统结构相对简单，易于理解和维护。

资源消耗低：单块架构下的资源消耗相对较低。

传统单块架构缺点：

难以扩展：当系统功能需要扩展时，需要修改整个系统，难以适应快速变化的需求。

模块化程度低：单块架构下的模块化程度较低，难以进行组件重用。

4.论述软件架构设计中设计模式和原则的合理运用对软件开发的影响。

【解答】

设计模式和原则是软件架构设计中的重要组成部分，它们在软件开发中具有以下影响：

设计模式影响