2020系统架构案例分析（试题+答案+做题技巧）

【题目一】

某公司拟开发一套在线软件开发系统，支持用户通过浏览器在线进行软件开发活动。该系统的重要功能，包括我的编辑,语法高亮提示，代码编频，系统调试，代码气库管理等，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)根据用户的付费情况对用户进行分类，并根据类别提供相应的开发功能
b)在正常负载情况下，系统应该在0.2s内对用户的界面操作请求进行响应e
c)系统应该具备完善的安全防护措措施，能够对黑客的攻击行为进行检测和防御。
d系统主站点断电后应在3s内将请求重定向到备用站点。
e)系统支持中文昵称，但用户名必须以字母开头，长度不少手8个字符。
f)系统宕机后，需要在15s 内发现错误，并启用备用系统。
g)在正常负载情况下，用户的代码提交请求应在0.5s内完成。
h)系统支持硬件设备灵活扩容，应保证在2人天内完成。
i)系统需要针对代码仓库的所有操作进行详细记录，便于后期查阅与审计。
j)更改系统web界面风格需要在4人天内完成。
k)系统本身需要提供远程调试接口，支持开发团队进行远程排错。
在对系统需求质量属性和架构特性进行分析的基础上，该公司的系统架构给了两种方案。

【问题1】(13分)

（1）以数据源为中心，其他构件围绕中心处理，交互性好
（2）数据与处理耦合度高，不能动态添加或删除组件
（3）
（4）

【问题2】(12分)
质量属性填入(1)、(2)，(a-k)填入(3)-(6)。

（1）安全性，（2）可修改性，（3）g，（4）i，（5）f，（6）j

【题目二】

某企业委托软件公司开发一套包裹信息管理系统,以便于对该企业通过快递收发的包裹信息进行统一管理，在系统设计阶段，需要对不同快递信息的包裹单信息进行建模，其中，邮政包裹单如图:

【问题1】(13分)
请说明关系型数据库开发中,逻辑数据模型设计过程包含哪些任务？该包裹单的逻辑数据模型中应包含哪些实体?并给出每个实体的主键属性。
收件人、寄件人、订单、

【问题2】(6分)
请说明什么是超类实体?结合图中包裹单信息，试设计出一种超类实体，并给出完整的属性列表。

【问题3】(6分)
请说明什么是派生属性?结合图中包裹单信息说明那个属性是派生属性。

【题目四】

互联网公司因业务发展要建立网上平台为用户提供一个对网络文化产品进行评论(小说，电影等)交流的平台，该平台的部分功能如下:
a)用户帖子的评论计数器
b)支持粉丝列表功能©支持标签管理衡勿用
(d)支持共同好友功能
(e)提供排名功能
(f)用户的信息结构化存储
(g)提供好友信息的发布/订阅功能。
该系统在性能上需要考虑高性能，高并发，以支持大量的用户同时访问，经过考虑，在数据管理上，决定采用Redis+数据库的解决方案。
【问题1】(10分)
Redis支持丰富的类型，请选择题干描述的(a)-(g)功能选项。填入表4-1中(1)-(5)空白处。

（1）a，（2）b，（3）d，（4）f，（5）e

【问题2】 (10分)
从磁盘刷新频率，文件大小，重启性能，数据安全，等五方面对比RDB备份和AOF备份的区别，并说明项目最终使用RDB的原因。
磁盘刷新频率：RDB备份是定期将内存中的数据快照写入磁盘，因此在备份时可能会丢失一部分数据。而AOF备份则是将每个写操作都记录到日志文件中，因此可以更频繁地进行备份，数据丢失的可能性更小。
文件大小：RDB备份的文件通常比AOF备份的文件小，因为它只需要保存一份快照。而AOF备份需要记录每个写操作，因此日志文件会随着时间的推移变得越来越大。
重启性能：RDB备份在重启时可以更快地加载数据，因为它只需要读取一份快照文件。而AOF备份需要将所有写操作重新执行一遍，因此在重启时可能会比较慢。
数据安全：AOF备份比RDB备份更安全，因为它可以记录每个写操作，即使Redis进程崩溃，也可以通过重放日志文件来恢复数据。而RDB备份只能恢复最后一次备份的数据。
实时性：AOF备份比RDB备份更实时，因为它可以记录每个写操作。而RDB备份只能定期备份，因此在备份之间的时间段内可能会丢失一些数据。
因为该系统数据量大，并且对数据备份的实时性要求不高，所以选用RDB备份。

【问题3】(5分)
缓存中存储当前的热点数据Redis为每个key值都设置了过期时间，以提高缓存命中率，为了消除非热点数据Redis选择了定期删除加惰性删除策略。如果该策略失效Redis内存使用率会越来越高，一般采用内存淘汰机制来解决。请用100字以内的文字，简要描述该策略的失效场景，并给出三种内存淘汰机制。
淘汰最近使用次数最少得数据；淘汰使用频率最低的数据；随机淘汰一组数据。

【题目五】

开发基于Web的基业设备检测系统，以实现对多种工业数据的分类采集，运行状态检测以及相关信息的管理该系统应具备以下功能:
现场设备状态采集功能，根据数据类型对设备检测指标状态信号进行分类采集，设备采集数据传输功能:9-11月可靠的传输技术，实现将设备数据从制造现场传输到系统后台。
设备检测显示功能:对设备的运行状态工作以及报警状态进行检测并提供相应的图形化界面。
设备信息管理功能:支持设备运行历史状态，报警记录参数信息的查询同时，该系统还需满足以下非功能性需求:
(a)系统应支持大于100个工业设备的进行检测
(b)设备数据以制造现场传输到系统后台传输时间小于1S
©系统应在7*24小时工作
(d)可抵御见XSS 攻击
(e)系统在故障情况下，应在0.5小时内恢复
(f)支持数据审计
面对系统需求，公司召开项目计论会议，制定系统设计方案最终决定使用三层拓补结构，即现场设备数据采集层、Web检测服务层和前端Web显示层。
【问题1】(6分)
请按照性能、安全性和可用性三娄非功能需求分类选择题的(a)-(f)填入(1)-(3)非功能性需求归类表:

（1）b,a
（2）c,e
（3）d,f
【问题2】(14分)
该系统Web检测服务层拟采用SSm框架进行系统研发SSM工作流程图如图所示，清从下面给出的(@-(k中进行选择，补充完善图5-1中(1)-(7)处空白的内容:选项顺序与原题存在差别，请关注答案的具体内容。

(1) a ,(2) d ,(3)c ,(4) k ,(5) j ,(6) h ,(7) i

【问题3】(5分)
该工业设备检测系统拟采用工业控制领域中统一的数据访问机制,实现与多种不同设备的数据交互，请用100以内的文字说明采用标准的数据访问机制的原因。
标准的数据访问机制可以屏蔽不同通信协议的差异，为应用程序提供一个统一的接口，从而实现多种不同设备之间的数据交互。