根据需求、质量属性描述和架构特性开发一套公路桥梁在线管理系统

案例

    阅读以下关于软件架构评估的叙述，在答题纸上回答问题 1 和问题 2。

【题目】

    某单位为了建设健全的公路桥梁养护管理档案，拟开发一套公路桥梁在线管理系统。在系统的需求分析与架构设计阶段，用户提出的需求、质量属性描述和架构特性如下：
     (a)系统用户分为高级管理员、数据管理员和数据维护员等三类；
     (b)系统应该具备完善的安全防护措施，能够对黑客的攻击行为进行检测与防御；
     (c)正常负载情况下，系统必须在 0.5 秒内对用户的查询请求进行响应；
     (d)对查询请求处理时间的要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计；
     (e)系统的用户名不能为中文，要求必须以字母开头，长度不少于 5 个字符；
     (f)更改系统加密的级别将对安全性和性能产生影响；
     (g)网络失效后，系统需要在 10 秒内发现错误并启用备用系统；
     (h)查询过程中涉及到的桥梁与公路的实时状态视频传输必须保证画面具有 1024*768 的分辨率，40 帧/秒的速率；
     (i)在系统升级时，必须保证在 10 人月内可添加一个新的消息处理中间件；
     (j)系统主站点断电后，必须在 3 秒内将请求重定向到备用站点；
     (k)如果每秒钟用户查询请求的数量是 10 个，处理单个请求的时间为 30 毫秒，则系统应保证在 1 秒内完成用户的查询请求；
     (l)对桥梁信息数据库的所有操作都必须进行完整记录；
     (m)更改系统的 Web 界面接口必须在 4 人周内完成；
     (n)如果“养护报告生成”业务逻辑的描述尚未达成共识，可能导致部分业务功能模块规则的矛盾，影响系统的可修改性；
     (o)系统必须提供远程调试接口，并支持系统的远程调试。

    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。

【问题 1】(12 分)

    在架构评估过程中，质量属性效用树(utilitytree)是对系统质量属性进行识别和优先级排序的重要工具。请给出合适的质量属性，填入图 1-1 中(1)、(2)空白处；并选择题干描述的(a)~(o)，填入(3)~(6)空白处，完成该系统的效用树。

【问题 2】(13 分)

    在架构评估过程中，需要正确识别系统的架构风险、敏感点和权衡点，并进行合理的架构决策。请用 300 字以内的文字给出系统架构风险、敏感点和权衡点的定义，并从题干(a)~(o)中分别选出 1 个对系统架构风险、敏感点和权衡点最为恰当的描述。

答案

    本题考查软件架构评估方面的知识与应用，主要包括质量属性效用树和架构分析两个部分。

    此类题目要求考生认真阅读题目对系统需求的描述，经过分类、概括等方法，从中确定软件功能需求、软件质量属性、架构风险、架构敏感点、架构权衡点等内容，并采用效用树这一工具对架构进行评估。

    经过对题干进行分析，可以看出：

    (a)系统用户分为高级管理员、数据管理员和数据维护员等三类(系统功能需求)；
     (b)系统应该具备完善的安全防护措施，能够对黑客的攻击行为进行检测与防御(描述了安全性质量属性)；
     (c)正常负载情况下，系统必须在 0.5 秒内对用户的查询请求进行响应(描述性能质量属性)；
     (d)对查询请求处理时间的要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计(一个质量属性会对多个设计决策造成影响，是敏感点)；
     (e)系统的用户名不能为中文，要求必须以字母开头，长度不少5个字符(系统功能需求)；
     (f)更改系统加密的级别将对安全性和性能产生影响(一个质量属性会影响多个质量属性，是权衡点)；
     (g)网络失效后，系统需要在 10 秒内发现错误并启用备用系统(描述可用性质量属性)；
     (h)查询过程中涉及的桥梁与公路的实时状态视频传输必须保证画面具有 1024x768 的分辨率，40 帧/秒的速率(描述性能质量属性)；
     (i)在系统升级时，必须保证在10人月内可添加一个新的消息处理中间件(描述可修改性质量属性)；
     (j)系统主站点断电后，必须在3秒内将请求重定向到备用站点(描述可用性质量属性)；
     (k)如果每秒钟用户查询请求的数量是 10个，处理单个请求的时间为30毫秒，则系统应保证在1秒内完成用户的查询请求(描述性能质量属性);
     (l)对桥梁信息数据库的所有操作都必须进行完整记录(描述安全性质量属性)；
     (m)更改系统的 Web 界面接口必须在4 人周内完成(描述可修改性质量属性)；
     (n)如果“养护报告生成”业务逻辑的描述尚未达成共识，可能导致部分业务功能模块规则的矛盾，影响系统的可修改性(这是一个潜在的架构风险)；
     (o)系统必须提供远程调试接口，并支持系统的远程调试(描述可测试性质量属性)。

【问题 1】答案

    (1)：安全性
     (2)：可修改性。
     (3)：(h)—性能：查询过程中涉及到的桥梁与公路的实时状态视频传输必须保证画面具有 1024*768 的分辨率，40 帧/秒的速率。
     (4)：(l)—安全性：对桥梁信息数据库的所有操作都必须进行完整记录。
     (5)：(j)—可用性：系统主站点断电后，必须在 3 秒内将请求重定向到备用站点。
     (6)：(m)—可修改性：更改系统的 Web 界面接口必须在 4 人周内完成。

    博主这题没错哦，只不过3选了k。

【问题 2】答案

    系统架构风险：架构设计中潜在的、存在问题的架构决策所带来的隐患。
     敏感点：为了实现某种特定的质量属性，一个或多个构件所具有的特性。
     权衡点：影响多个质量属性的特征，是多个质量属性的敏感点。

    根据题干描述：(n)描述的是系统架构风险；(d)描述的是敏感点，(f)描述的是权衡点(安全和性能)。

    博主这题敏感点描述有小瑕疵，对应描述选择有误：(d)描述的是系统架构风险；(n)描述的是敏感点。

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