题目内容（请给出正确答案）

[主观题]

试题四（共25分）阅读以下关于系统设计与开发工具集成的说明，在答题纸上回答问题1至问题 3。【说明

试题四（共25分）

阅读以下关于系统设计与开发工具集成的说明，在答题纸上回答问题1至问题 3。

【说明】

TeleDev是一个大型的电信软件开发公司，公司内部采用多种商业/开源的工具进行软件系统设计与开发工作。为了提高系统开发效率，公司管理层决定开发一个分布式的系统设计与开发工具集成框架，将现有的系统设计与开发工具有效集成在一起。集成框架开发小组经过广泛调研，得到了如下核心需求：

（1）目前使用的系统设计与开发工具的运行平台和开发语言差异较大，集成框架应无缝集成各个工具的功能；

（2）目前使用的系统设计与开发工具所支持的通信协议和数据格式各不相同，集成框架应实现工具之间的灵活通信和数据格式转换；

（3）集成框架需要根据实际的开发流程灵活、动态地定义系统工具之间的协作关系；

（4）集成框架应能集成一些常用的第三方实用工具，如即时通信，邮件系统等。

集成框架开发小组经过分析与讨论，最终决定采用企业服务总线（ESB）作为集成框架的基础架构。

【问题1】（8分）

ESB 是目前企业级应用集成常用的基础架构。请列举出 ESB 的 4 个主要功能，并从集成系统的部署方式、待集成系统之间的耦合程度、集成系统的可扩展性 3 个方面说明为何采用ESB作为集成框架的基础架构。

【问题2】（12分）

在 ESB 基础架构的基础上，请根据题干描述中的 4 个需求，说明每个需求应该采用何种具体的集成方式或架构风格最为合适。

【问题3】（5分）

请指出在实现工具之间数据格式的灵活转换时，通常采用的设计模式是什么，并对实现过程进行简要描述。

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第1题

试题四（共25分）阅读以下关于数据库架构设计的叙述，回答问题1至问题3。某软件公司欲开发一个社交网

试题四（共25分）

阅读以下关于数据库架构设计的叙述，回答问题1至问题3。

某软件公司欲开发一个社交网络系统，该系统能够接收多个不同种类客户端发送的信息，并将这些信息实时显示在每个客户端的页面上供客户阅读。该系统将为数以百万计的用户服务，因此，要求采用的数据库能够支持大量信息存储，能够满足并发读写要求，并要求随着数据规模的扩大，数据库系统要易于进行扩充。关于数据库架构的设计，王工和张工提出了两种模式：王工提出基于传统的关系型数据库模式，通过向上扩展(Scale-up)以满足数据库的可扩展性要求；李工提出利用新兴的NoSQL数据库模式，通过向外扩展(Scale-out)以满足数据库的可扩展性要求。项目组经过讨论，决定采用李工提出的设计方案。

【问题1】（11分）

请指出关系数据库模式和NoSQL模式在并发支持、存储与查询、扩展方式、索引方式和应用领域五个方面各自的特点，结果填入表4-1中(1)～(10)；并针对应用需求，说明项目组选择李工提出的设计方案的原因。

试题四（共25分）阅读以下关于数据库架构设计的叙述，回答问题1至问题3。某软件公司欲开发一个社交网试

【问题2】（8分）

与传统的关系型数据库相比，NoSQL数据库所支持的典型数据存储类型有哪些？

【问题3】（6分）

在实际应用中，NoSQL数据库存在的问题有哪些？

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第2题

试题四（共25分）阅读以下关于软件可靠性的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某企业欲研制某宇航控

试题四（共25分）

阅读以下关于软件可靠性的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。

某企业欲研制某宇航控制系统。该系统对软件的可靠性要求很高，分配给软件的可靠性指标为R≥0.99。根据软件结构设计方案，该软件由7个模块X1，X2，…，X7组成，分别完成不同的控制功能。

为了保证该控制系统能够满足环境可靠性指标，李工认为应该首先采用故障树方法分析，预测出可靠性指标。该企业主管采用了李工的建议，建立了该软件的故障树模型（如图4-1所示），评估出了每个模块的可靠性指标，同时在每个模块的设计与实现过程中，采用了流程优化、结构优化、降低设计复杂度等方法来提高模块的可靠性指标。

软件开发完成后，项目组对该软件进行了相应的可靠性测试，得到了各模块的失效概率为：FX1=FX2=0.05，FX3=0.008，FX4=0.07，FX5=FX6=0.05，FX7=0.08，通过计算割集的失效概率来近似计算整个软件的可靠性指标，计算结果表明该软件的可靠性未达到分配的指标要求。

试题四（共25分）阅读以下关于软件可靠性的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某企业欲研制某宇航控试

【问题1】（8分）

请给出该故障树的所有最小割集。

【问题2】 (10分)

根据题中给出的、经过可靠性测试后得到的每个模块的失效概率，计算每个割集失效概率，并近似计算出整个软件的失效概率，说明该软件的可靠性测试指标确未达要求。

【问题3】（7分）

请进一步分析导致该软件可靠性测试未能满足分配指标要求的原因，并给出后续的改进策略。

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第3题

试题二（共25分）阅读以下关于分布式存储系统设计的叙述，回答问题1至问题3。某软件公司开发基于云计

试题二（共25分）

阅读以下关于分布式存储系统设计的叙述，回答问题1至问题3。

某软件公司开发基于云计算的分布式文档协作平台(DDCP)，系统部分需求如下所示：

(1)实现文档的分布式存储，客户端可随时随地上传和下载文档；

(2)支持多客户端并发编辑同一文档，某个客户端所做修改会实时显示在其他客户端；

(3)要求系统具有自我修复机制，当系统中某个节点失效时，无需人工干预能够自动实现节点替换并恢复到一致状态。

项目组经过讨论，决定采用现有的分布式文件系统作为基础架构，但在具体选用哪种设计方案时产生了分歧。王工建议采用Hadoop分布式文件系统HDFS作为系统参考架构，但张工认为Google分布式文件系统GFS更适合该系统需求。最后经过更为详细

的分析和讨论，同意了张工的建议，采用GFS作为分布式文档协作平台的文件系统架构。

【问题1】（12分）

请用300字以内的文字说明GFS和HDFS有何异同，并针对系统需求，用200字以内的文字说明选择GFS的原因。

【问题2】（8分）

针对图2-1所示DDCP基础架构，请分别说明一次数据读操作和一次并发写操作的过程。

试题二（共25分）阅读以下关于分布式存储系统设计的叙述，回答问题1至问题3。某软件公司开发基于云计试

【问题3】（5分）

请分别叙述采用GFS和HDFS架构，单点失效问题是如何解决的。

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第4题

试题四（共25分）阅读以下关于数据库设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某航空

试题四（共25分）

阅读以下关于数据库设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。

某航空公司要开发一个订票信息处理系统，以方便各个代理商销售机票。开发小组经过设计，给出该系统的部分关系模式如下：

航班（航班编号，航空公司，起飞地，起飞时间，目的地，到达时间，剩余票数，票价）

代理商（代理商编号，代理商名称，客服电话，地址，负责人）

机票代理（代理商编号，航班编号，票价）

旅客（身份证号，姓名，性别，出生日期，电话）

购票（购票单号，身份证号，航班编号，搭乘日期，购票金额）

在提供给用户的界面上，其核心功能是当用户查询某航班时，将该航班所有的代理商信息及其优惠票价信息，返回给用户，方便用户购买价格优惠的机票。在实现过程中发现，要实现此功能，需要在代理商和机票代理两个关系模式上进行连接操作，性能很差。为此开发小组将机票代理关系模式进行了扩充，结果为：

机票代理（代理商编号，航班编号，代理商名称，客服电话，票价）

这样，用户在查找信息时只需对机票代理关系模式进行查询即可，提高了查询效率。

【问题1】（6分）机票代理关系模式的修改，满足了用户对代理商机票价格查询的需求，提高了查询效率。但这种修改导致机票代理关系模式不满足3NF,会带来存储异常的问题。 1）请具体说明其问题，并举例说明。 2）这种存储异常会造成数据不一致，请给出解决该存储异常的方案。【问題2】（9分）在机票销售信息处理系统中，两个代理商的售票并发执行，可能产生的操作序列如表4-1所示。试题四（共25分）阅读以下关于数据库设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某航空试题四（共2 假设两个代理商执行之前，该航班仅剩1张机票。 1）请说明上述两个代理商操作的结果。 2）并发操作会带来数据不一致的问题，请具体说明3种问题。【问题3】（10分）为了避免问题2中的问题，开发组使用库的读写锁机制，操作序列变为表4-2所示。试题四（共25分）阅读以下关于数据库设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某航空试题四（共2 请填写表中的空白项，并用150字以内的文字说明读写锁机制的缺点。

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第5题

试题一（共25分）阅读以下关于数字视频监控告警系统的叙述，回答问题1至问题3。随着宽带应用快速发展

试题一（共25分）

阅读以下关于数字视频监控告警系统的叙述，回答问题1至问题3。

随着宽带应用快速发展，用户要求系统服务提供商提供基于互联网的多种服务。数字视频监控作为一种区域级的安全监控方式，越来越为更多的用户所使用。数字视频监控告警系统采用与数字视频监控相结合的多媒体技术和基于互联网的信息传递方案，为企业用户以及个人用户提供多种媒体的、不同时间、地点的信息通知服务。数字视频监控告警系统可以将用户需要查看的监控视频或告警信息，通过互联网门户系统以多种媒体方式传送给用户，方便用户随时随地了解与自身相关的视频信息。

【问题1】（10分）

在设计数字视频监控告警系统时，张工将该系统划分为5个层次：服务代理层、门户服务层、流程服务总线层、业务流程应用管理层和企业服务层，其中流程服务总线层是整个数字视频监控告警系统的核心，实现了服务消息、服务指令与数据的集中传递。系统五个层次在实现时可以采用图1-1左侧所示的技术或工具，请将系统的5个层次填入空(1)～(5)，使其与左侧技术或工具相对应。

试题一（共25分）阅读以下关于数字视频监控告警系统的叙述，回答问题1至问题3。随着宽带应用快速发展试

【问题2】（8分）

请用300字以内文字说明服务代理层、门户服务层、业务流程应用管理层和企业服务层的主要功能。

【问题3】（7分）

张工认为，系统设计实现时需要重点关注系统的私密性、实时性、稳定性和扩展性，为什么？请用300字以内文字说明

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第6题

试题二（共25分）阅读以下关于软件系统数据建模的说明，在答题纸上回答问题l至问题3．【说明】某软件

试题二（共25分）

阅读以下关于软件系统数据建模的说明，在答题纸上回答问题l至问题3．

【说明】

某软件公司成立项目组为某高校开发一套教职工信息管理系统。与教职工信息相关的数据需求和处理需求如下：

(1)数据需求：在教职工信息中能够存储学校所有在职的教工和职工信息，包括姓名、所属部门、出生年月、工资编号、工资额和缴税信息；部门信息中包括部门编号、部门名称、部门人数和办公地点信息。

(2)处理需求：能够根据编制内或外聘教职工的工资编号分别查询其相关信息；每个月的月底统一核发工资，要求系统能够以最快速度查询出教工或者职工所在部门名称、实发工资金额；由于学校人员相对稳定，所以数据变化及维护工作量很少。

项目组王工和李工针对上述应用需求分别给出了所设计的数据模型（如图2-1和图2-2所示）。王工遵循数据库设计过程，按照第三范式对数据进行优化和调整，所设计的数据模型简单且基本没有数据冗余；而李工设计的数据模型中存在大量数据冗余。

试题二（共25分）阅读以下关于软件系统数据建模的说明，在答题纸上回答问题l至问题3．【说明】某软

项目组经过分析和讨论，特别是针对数据处理中对数据访问效率的需求，最终选择了李工给出的数据模型设计方案。

【问题1】（9分）

请用300字以内的文字，说明什么是数据库建模中的反规范化技术，指出采用反规范化技术能获得哪些益处，可能带来哪些问题。

【问题2】(8分)

请简要叙述常见的反规范化技术有哪些。

【问题3】（8分）

请分析李工是如何应用反规范化技术来满足教职工信息管理需求的。

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第7题

试题二（共25分）阅读以下关于系统设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某软件公

试题二（共25分）

阅读以下关于系统设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。

某软件公司为电子商务企业开发一套网上交易订单管理系统，以提升服务的质量和效率。在项目之初，项目组决定釆用面向对象的开发方法进行系统开发，并对系统的核心业务功能进行了分析，具体描述如下：

注册用户通过商品信息页面在线浏览商品，将需要购买的商品添加进购物车内，点击“结算”按钮后开始录入订单信息。

用户在订单信息录入页面上选择支付方式，填写并确认收货人、收货地址和联系方式等信息。点击“提交订单”按钮后产生订单，并开始进行订单结算。

订单需要在30分钟内进行支付，否则会自动取消，用户也可以手工取消订单。

用户支付完成，经确认后，系统开始备货，扣除该商品可接单数量，并移除用户购物车中的所有商品资料。

生成订单表单，出货完毕，订单生效。为用户快递商品，等待用户接收。

用户签收商品，交易完成。

【问题1】（12分）识别设计类是面向对象设计过程中的重要工作，设计类表达了类的职责，即该类所担任的任务。请用300字以内的文字说明设计类通常分为哪三种类型，每种类型的主要职责，并针对题干描述案例涉及的具体类为每种类型的设计类举出2个实例。【问题2】（3分）在面向对象的设计过程中，活动图（activity diagram）阐明了业务用例实现的工作流程。请用300字以内的文字给出活动图与流程图（flow chart）的三个主要区别。【问题3】（10分）在面向对象的设计过程中，状态图（statechart diagram）描述了一个实体基于事件反应的动态行为。请根据题干描述，填写图2-1中的（a）-（e）空白，完成订单处理的状态图。试题二（共25分）阅读以下关于系统设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。某软件公试题二（共2

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第8题

试题一（共25分）阅读以下关于软件系统可行性分析的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。

试题一（共25分）

阅读以下关于软件系统可行性分析的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。

某软件开发企业受对外贸易公司委托开发一套跨境电子商务系统，项目组从多个方面对该电子商务系统进行了可行性分析，在项目组给出的可行性分析报告中，对项目的成本、收益情况进行了说明：建设投资总额为300万元，建设期为1年，运营期为4年，该方案现金流量表如表1-1所示。

试题一（共25分）阅读以下关于软件系统可行性分析的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。试题一（共2

【问题1】（12分）软件系统可行性分析包括哪几个方面？用200以内文字说明其含义。【问题2】（7分）成本和收益是经济可行性评价的核心要素，成本一般分为开发成本和运营成本，收益包括有形收益和无形收益，请对照下列7项内容，将其序号分别填入成本和收益对应的类别。 a）系统分析师工资； b）采购数据库服务器； c）系统管理员工资； d）客户满意度增加； e）销售额同比提高； f）软件许可证费用； g）应用服务器数量减少。试题一（共25分）阅读以下关于软件系统可行性分析的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。试题一（共2 【问题3】（6分）根据表1-1所示现金流量表，分别给出该解决方案的静态投资回收期、动态投资回收期和投资收益率的算术表达式或数值（结果保留2位小数）。

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第9题

试题一（共25分）阅读以下关于软件系统架构选择的说明，在答题纸上回答问题1至问题 3。【说明】某公

试题一（共25分）

阅读以下关于软件系统架构选择的说明，在答题纸上回答问题1至问题 3。

【说明】

某公司欲针对 Linux操作系统开发一个KWIC（Key Word in Context）检索系统。该系统接收用户输入的查询关键字，依据字母顺序给出相关帮助文档并根据帮助内容进行循环滚动阅读。在对KWIC系统进行需求分析时，公司的业务专家发现用户后续还有可能采用其它方式展示帮助内容。根据目前需求，公司的技术人员决定通过重复剪切帮助文档中的第一个单词并将其插入到行尾的方式实现帮助文档内容的循环滚动，后续还将采用其它的方法实现这一功能。

在对KWIC系统的架构进行设计时，公司的架构师王工提出采用共享数据的主程序-子程序的架构风格，而李工则主张采用管道-过滤器的架构风格。在架构评估会议上，大家从系统的算法变更、功能变更、数据表示变更和性能等方面对这两种方案进行评价，最终采用了李工的方案。

【问题 1】（7分）

在实际的软件项目开发中，采用恰当的架构风格是项目成功的保证。请用 200 字以内的文字说明什么是软件架构风格，并对主程序-子程序和管道-过滤器这两种架构风格的特点进行描述。

【问题 2】（12分）

请完成表1-1 中的空白部分（用+表示优、－表示差），对王工和李工提出的架构风格进行评价，并指出采用李工方案的原因。

试题一（共25分）阅读以下关于软件系统架构选择的说明，在答题纸上回答问题1至问题 3。【说明】

【问题 3】（6分）

图1-1 是李工给出的架构设计示意图，请将恰当的功能描述填入图中的（1）～（4）。

试题一（共25分）阅读以下关于软件系统架构选择的说明，在答题纸上回答问题1至问题 3。【说明】

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第10题

试题五（共25分）阅读以下关于网上交易系统的叙述，回答问题1至问题3。某电子商务公司进行机构重组后

试题五（共25分）

阅读以下关于网上交易系统的叙述，回答问题1至问题3。

某电子商务公司进行机构重组后，业务规模和用户规模不断扩大，现有的在线销售系统已经无法满足公司的发展要求。公司决策层对现有系统的不足进行了认真分析，决定提高现有系统客户端访问速度，增强客户端的动态交互能力，并提高整个系统代码的模块化和重用性，最终完成网上交易系统的改造与升级。在对该系统的升级方案进行设计和讨论时，公司的系统分析师王工提出采用开发浏览器插件的方式提高客户端访问速度并增强访问体验，通过重写服务端代码提高系统的模块化和重用性。另外一位系统分析师李工则提出采用Ajax技术提高客户端性能，采用JavaScript技术进一步增强客户端的动态交互能力，并在服务端采用JavaScript技术提高系统代码的模块化和重用性。公司的分析师和架构师对这两种思路进行讨论与评估，最终采纳了李工的方法。

【问题1】（8分）

请从系统的客户端开发和服务端开发两个方面说明为何没有采用王工提出的方法。

【问题2】（9分）

请说明什么是AjaX技术，并从信息表示、动态显示及交互、数据交换和异步数据交换四个功能特点说明Ajax包含的基本技术，对应填入表5-1中的(1)、(2)、(3)、(4)空白中。

试题五（共25分）阅读以下关于网上交易系统的叙述，回答问题1至问题3。某电子商务公司进行机构重组后试

【问题3】（8分）

在论证服务端实现策略时，李工以“用户身份验证”和“客户请求信息传递与返回”两个应用场景为例说明在服务端采用JavaScript技术的优势。请给出李工可能的论证过程。

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