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阅读以下关于软件架构设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题4 。【说明】希赛公司欲为某教育机构开发一个在线教育平台，支持用户完成网上下单购买课程，在线点播视频，在线测试等功能。在系统开发之初，企业对该平台提出了如下要求和质量场景：（a）10000用户并发点播视频时，视频不卡顿。（b）用户口令在保存进数据库之前，必须进行MD5码处理。（c）视频点播支持多平台，当一个平台出现故障后，30秒内将用户请求切换至另一平台。（d）平台支持的高清视频码率至少达到3Mb/s。（e）学员不必查看帮助文档，也能正常使用系统。（f）学员信息数据库授权必须保证99. 9%可用。（g）更改视频加密的方式将对安全性和性能产生影响。（h）目前对学员学习情况分析功能尚未达成共识，这可能导致部分业务功能模块开发后期需要调整。（i）用户名要求必须以字母开头，可以包含下划线和数字，长度不少于6个字符。（j）系统要扩容时，应保证在2人/月内完成所有的部署与测试工作。（k）对用户隐私的保护要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计。（l）系统对学员的操作行为有完整的日志记录。（m）系统必须提供远程调试接口，并支持系统的远程调试。（o）更新系统的Web界面接口必须在1人/月内完成。（p）若每秒学员交卷请求的数量是30个，处理单个请求的时间为20毫秒，则系统保证在1秒内完成用户的请求是可以做到的。（q）当在线教育平台发生网络失效后，需要在60秒内发现错误并启用备用网络。在对系统需求、质量属性描述和架构特性进行分析的基础上，系统的架构师给出了三个候选的架构设计方案，公司目前正在组织系统开发的相关人员对系统架构进行评估。

构件的组装有多种组装方式，其中，（）被调用构件的“提供”接口必须和调用构件的“请求”接口兼容。

密码学是一门研究信息安全保护的科学，以实现信息的保密性、完整性、可用性及抗抵赖性。密码学中，根据加密和解密过程所采用密钥的特点可以将密码算法分为两类：对称密码算法和非对称密码算法。此外，密码技术还用于信息鉴别、数据完整性检验、数字签名等。目前，密码成为网络与信息安全的核心技术和基础支撑，密码学的应用得到社会广泛认同，正影响着网络与信息技术的发展。

阅读以下关于嵌入式数据架构设计的相关描述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】数据架构(Data architecture）是系统架构设计的主要工作之一。它主要用于描述业务数据以及数据间的关系。数据架构着重考虑“数据需求”，关注的是持久化数据的组织。数据架构的设计过程主要包括：数据定义、数据分布与数据管理。某公司为了适应宇航装备的持续发展，提升本公司的核心竞争力，改变原来事件驱动的架构设计模式。公司领导将新产品架构规划工作交给张工。张工经过分析、调研给出了本企业宇航产品的未来架构规划方案。

若关系R、S如下表所示，则关系R与S进行自然连接运算后的属性列数和元组个数分别为（），关系代数表达式 π1,5( σ2<5(R×S))与关系代数表达式（）等价。

若关系R、S如下表所示，则关系R与S进行自然连接运算后的属性列数和元组个数分别为（），关系代数表达式 π1,5( σ2<5(R×S))与关系代数表达式（）等价。

统一过程开发方法分初始、细化、构建和移交四个阶段，每次通过这四个阶段就会产生一代软件，其中（）阶段的核心任务是完成系统架构。统一过程开发方法从另一个维度看，有9个核心工作流，其中不包括（）。

试题四论湖仓一体架构及其应用随着5G、大数据、人工智能、物联网等技术的不断成熟，各行各业的业务场景日益复杂，企业数据呈现出大规模、多样性的特点，特别是非结构化数据呈现出爆发式增长趋势。在这一背景下，企业数据管理不再局限于传统的结构化OLTP（On-Line Transaction Processing）数据交易过程，而是提出了多样化、异质性数据的实时处理要求。传统的数据湖（Data Lake）在事务一致性及实时处理方面有所欠缺，而数据仓库（Data Warehouse）也无法应对高并发、多数据类型的处理。因此，支持事务一致性、提供高并发实时处理及分析能力的湖仓一体（Lake House）架构应运而生。湖仓一体架构在成本、灵活性、统一数据存储、多元数据分析等多方面具备优势，正逐步转化为下一代数据管理系统的核心竞争力。

试题三论区块链技术及应用区块链作为一种分布式记账技术，目前已经被应用到了资产管理、物联网、医疗管理、政务监管等多个领域。从网络层面来讲，区块链是一个对等网络（Peer to Peer，P2P），网络中的节点地位对等，每个节点都保存完整的账本数据，系统的运行不依赖中心化节点，因此避免了中心化带来的单点故障问题。同时，区块链作为一个拜占庭容错的分布式系统，在存在少量恶意节点情况下可以作为一个整体对外提供稳定的服务。

试题二论软件维护方法及其应用软件维护是指在软件交付使用后，直至软件被淘汰的整个时间范围内，为了改正错误或满足新的需求而修改软件的活动。在软件系统运行过程中，软件需要维护的原因是多种多样的，根据维护的原因不同，可以将软件维护分为改正性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。在维护的过程中，也需要对软件的可维护性进行度量。在软件外部，一般采用MTTR来度量软件的可维护性；在软件内部，可以通过度量软件的复杂性来间接度量软件的可维护性。据统计，软件维护阶段占整个软件生命周期60％以上的时间。因此，分析影响软件维护的因素，度量和提高软件的可维护性，就显得十分重要。

试题一论基于构件的软件开发方法及其应用基于构件的软件开发（Component-Based Software Development，CBSD）是一种基于分布对象技术、强调通过可复用构件设计与构造软件系统的软件复用途径。基于构件的软件系统中的构件可以是COTS（Commercial-Off-the-Shelf）构件，也可以是通过其它途径获得的构件（如自行开发）。CBSD将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，以更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低软件开发的费用。

阅读以下关于 Web 系统架构设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】某公司拟开发一套基于边缘计算的智能门禁系统，用于如园区、新零售、工业现场等存在来访、被访业务的场景。来访者在来访前，可以通过线上提前预约的方式将自己的个人信息记录在后台，被访者在系统中通过此请求后，来访者在到访时可以直接通过“刷脸”的方式通过门禁，无需做其他验证。此外，系统的管理员可对正在运行的门禁设备进行管理。基于项目需求，该公司组建项目组，召开了项目讨论会。会上，张工根据业务需求并结合边缘计算的思想，提出本系统可由访客注册模块、模型训练模块、端侧识别模块与设备调度平台模块等四项功能组成。李工从技术层面提出该系统可使用 Flask 框架与 SSM 框架为基础来开发后台服务器，将开发好的系统通过 Docker 进行部署，并使用 MQTT 协议对 Docker 进行管理。

阅读以下关于数据库缓存的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】某大型电商平台建立了一个在线 B2B 商店系统，并在全国多地建设了货物仓储中心，通过提前备货的方式来提高货物的运送效率。但是在运营过程中，发现会出现很多跨仓储中心调货从而延误货物运送的情况。为此，该企业计划新建立一个全国仓储货物管理系统，在实现仓储中心常规管理功能之外，通过对在线 B2B 商店系统中订单信息进行及时的分析和挖掘，并通过大数据分析预测各地仓储中心中各类货物的配置数量，从而提高运送效率，降低成本。当用户通过在线 B2B 商店系统选购货物时，全国仓储货物管理系统会通过该用户所在地址、商品类别以及仓储中心的货物信息和地址，实时为用户订单反馈货物起运地（某仓储中心）并预测送达时间。反馈送达时间的响应时间应小于1秒。为满足反馈送达时间功能的性能要求，设计团队建议在全国仓储货物管理系统中采用数据缓存集群的方式，将仓储中心基本信息、商品类别以及库存数量放置在内存的缓存中，而仓储中心的其它商品信息则存储在数据库系统。

阅读以下关于嵌入式系统故障检测和诊断的相关描述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】系统的故障检测和诊断是宇航系统提高装备可靠性的主要技术之一，随着装备信息化的发展，分布式架构下的资源配置越来越多、资源布局也越来越分散，这对系统的故障检测和诊断方法提出了新的要求。为了适应宇航装备的分布式综合化电子系统的发展，解决由于系统资源部署的分散性，造成系统状态的综合和监控困难的问题，公司领导安排张工进行研究。张工经过分析、调研提出了针对分布式综合化电子系统架构的故障检测和诊断的方案。

阅读以下关于软件系统设计与建模的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】煤炭生产是国民经济发展的主要领域之一，其煤矿的安全非常重要。某能源企业拟开发一套煤矿建设项目安全预警系统，以保护煤矿建设项目从业人员生命安全。本系统的主要功能包括如下(a)～(h)所述。(a) 项目信息维护(b) 影响因素录入(c) 关联事故录入(d) 安全评价得分(e) 项目指标预警分析(f) 项目指标填报(g) 项目指标审核(h)项目指标确认

试题一是必答题阅读以下关于软件架构设计与评估的叙述，在答题纸上回答问题1和问题2。【说明】某电子商务公司拟升级其会员与促销管理系统，向用户提供个性化服务，提高用户的粘性。在项目立项之初，公司领导层一致认为本次升级的主要目标是提升会员管理方式的灵活性，由于当前用户规模不大，业务也相对简单，系统性能方面不做过多考虑。新系统除了保持现有的四级固定会员制度外，还需要根据用户的消费金额、偏好、重复性等相关特征动态调整商品的折扣力度，并支持在特定的活动周期内主动筛选与活动主题高度相关的用户集合，提供个性化的打折促销活动。在需求分析与架构设计阶段，公司提出的需求和质量属性描述如下：（a）管理员能够在页面上灵活设置折扣力度规则和促销活动逻辑，设置后即可生效；（b）系统应该具备完整的安全防护措施，支持对恶意攻击行为进行检测与报警；（c）在正常负载情况下，系统应在0.3秒内对用户的界面操作请求进行响应；（d）用户名是系统唯一标识，要求以字母开头，由数字和字母组合而成，长度不少于6个字符；（e）在正常负载情况下，用户支付商品费用后在3秒内确认订单支付信息；（f）系统主站点电力中断后，应在5秒内将请求重定向到备用站点；（g）系统支持横向存储扩展，要求在2人•天内完成所有的扩展与测试工作；（h）系统宕机后，需要在10秒内感知错误，并自动启动热备份系统；（i）系统需要内置接口函数，支持开发团队进行功能调试与系统诊断；（j）系统需要为所有的用户操作行为进行详细记录，便于后期查阅与审计；（k）支持对系统的外观进行调整和配置，调整工作需要在4•人天内完成。在对系统需求、质量属性描述和架构特性进行分析的基础上，系统架构师给出了两种候选的架构设计方案，公司目前正在组织相关专家对系统架构进行评估。

在软件架构复用中，（）是指开发过程中，只要发现有可复用的资产，就对其进行复用。（）是指在开发之前，就要进行规划，以决定哪些需要复用。

软件复用过程的主要阶段包括（）。

与UML1.x不同，为了更清楚地表达UML的结构，从UML2开始，整个UML规范被划分为基础结构和上层结构两个相对独立的部分，基础结构是UML的（），它定义了构造UML模型的各种基本元素；而上层结构则定义了面向建模用户的各种UML模型的语法、语义和表示。

（）的常见功能包括版本控制、变更管理、配置状态管理、访问控制和安全控制等。

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