（共25分）
閱讀以下關(guān)于軟件系統(tǒng)設(shè)計的敘述，在答題紙上回答問題1至問題3。
【說明】
某文化產(chǎn)業(yè)集團(tuán)委托軟件公司開發(fā)一套文化用品商城系統(tǒng)，業(yè)務(wù)涉及文化用品銷售、定制、競拍和點評等板塊，以提升商城的信息化建設(shè)水平。該軟件公司組織項目組完成了需求調(diào)研，現(xiàn)已進(jìn)入到系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計階段?？紤]到系統(tǒng)需求對架構(gòu)設(shè)計決策的影響，項目組先列出了可能影響系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的部分需求如下：
（a）用戶界面支持用戶的個性化定制；
（b）系統(tǒng)需要支持當(dāng)前主流的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)，特別是通信協(xié)議和平臺接口；
（c）用戶操作的響應(yīng)時間應(yīng)不大于3秒，競拍板塊不大于1秒；
（d）系統(tǒng)具有故障診斷和快速恢復(fù)能力；
（e）用戶密碼需要加密傳輸；
（f）系統(tǒng)需要支持不低于2G的數(shù)據(jù)緩存；
（g）用戶操作停滯時間超過一定時限需要重新登錄驗證；
（h）系統(tǒng)支持用戶選擇漢語、英語或法語三種語言之一進(jìn)行操作。
項目組提出了兩種系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案：瘦客戶端C/S架構(gòu)和胖客戶端C/S架構(gòu)，經(jīng)過對上述需求逐條分析和討論，最終決定采用瘦客戶端C/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。

問題：1.1   （8分）
在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中，決定系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的非功能性需求主要有四類：操作性需求、性能需求、安全性需求和文化需求。請簡要說明四類需求的含義。

問題：1.2    （8分）
根據(jù)表1-1的分類，將題干所給出的系統(tǒng)需求（a）~（h）分別填入（1） ~ （4）。
表1-1 需求分類

問題：1.3   （9分）
請用100字以內(nèi)文字說明痩客戶端C/S架構(gòu)能夠滿足題干中給出的哪些系統(tǒng)需求。

從試題二至試題五中，任選兩道題解答。
（共25分）
閱讀以下關(guān)于軟件系統(tǒng)建模的敘述，在答題紙上回答問題1至問題3。
【說明】
某公司欲建設(shè)一個房屋租賃服務(wù)系統(tǒng)，統(tǒng)一管理房主和租賃者的信息，提供快捷的租賃服務(wù)。本系統(tǒng)的主要功能描述如下：
1. 登記房主信息。記錄房主的姓名、住址、身份證號和聯(lián)系電話等信息，并寫入房主信息文件。
2. 登記房屋信息。記錄房屋的地址、房屋類型（如平房、帶陽臺的樓房、獨(dú)立式住宅等）、樓層、租金及房屋狀態(tài)（待租賃、已出租）等信息，并寫入房屋信息文件。一名房主可以在系統(tǒng)中登記多套待租賃的房屋。
3. 登記租賃者信息。記錄租賃者的個人信息，包括：姓名、性別、住址、身份證號和電話號碼等，并寫入租賃者信息文件。
4. 安排看房。已經(jīng)登記在系統(tǒng)中的租賃者，可以從待租賃房屋列表中查詢待租賃房屋信息。租賃者可以提出看房請求，系統(tǒng)安排租賃者看房。對于每次看房，系統(tǒng)會生成一條看房記錄并將其寫入看房記錄文件中。
5. 收取手續(xù)費(fèi)。房主登記完房屋后，系統(tǒng)會生成一份費(fèi)用單，房主根據(jù)費(fèi)用單交納相應(yīng)的費(fèi)用。
6. 變更房屋狀態(tài)。當(dāng)租賃者與房主達(dá)成租房或退房協(xié)議后，房主向系統(tǒng)提交變更房屋狀態(tài)的請求。系統(tǒng)將根據(jù)房主的請求，修改房屋信息文件。

問題：2.1   （12分）
若采用結(jié)構(gòu)化方法對房屋租賃服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析，得到如圖2-1所示的頂層DFD。使用題干中給出的詞語，給出圖2-1中外部實體E1~E2、加工P1~P6以及數(shù)據(jù)存儲D1~D4的名稱。

                                      圖2-1 房屋租賃服務(wù)系統(tǒng)頂層DFD

問題：2.2   （5分）
若采用信息工程（Information Engineering）方法對房屋租賃服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行分析，得到如圖2-2所示的ERD。請給出圖2-2中實體（1）~ （5）的名稱。

                               圖2-2 房屋租賃服務(wù)系統(tǒng)ERD

問題：2.3   （8分）
（1）信息工程方法中的“實體（entity）” 與面向?qū)ο蠓椒ㄖ械摹邦悾╟lass）”之間有哪些不同之處？
（2）在面向?qū)ο蠓椒ㄖ型ǔ２捎糜美║se Case）來捕獲系統(tǒng)的功能需求。用例可以按照不同的層次來進(jìn)行劃分，其中的Essential Use Cases和Real Use Cases有哪些區(qū)別?

（共25分）
閱讀以下關(guān)于嵌入式實時系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的敘述，在答題紙上回答問題1和問題2。
【說明】
某公司長期從事宇航領(lǐng)域嵌入式實時系統(tǒng)的軟件研制任務(wù)。公司為了適應(yīng)未來嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化的技術(shù)發(fā)展需要，決定重新考慮新產(chǎn)品的架構(gòu)問題，經(jīng)理將論證工作交給王工負(fù)責(zé)。王工經(jīng)調(diào)研和分析，完成了新產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計方案，提交公司高層討論。

問題：3.1   （14分）
王工提交的設(shè)計方案中指出：由于公司目前研制的嵌入式實時產(chǎn)品屬于簡單型系統(tǒng)，其嵌入式子系統(tǒng)相互獨(dú)立，功能單一，時序簡單。而未來滿足網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化的嵌入式實時系統(tǒng)將是一種復(fù)雜系統(tǒng)，其核心特征體現(xiàn)為實時任務(wù)的機(jī)理、狀態(tài)和行為的復(fù)雜性。簡單任務(wù)和復(fù)雜任務(wù)的特征區(qū)分主要表現(xiàn)在十個方面。請參考表3-1給出的實時任務(wù)特征分類，用題干中給出的（a）~（t）20個實時任務(wù)特征描述，補(bǔ)充完善表3-1給出的空（1）~（14）。
（a）任務(wù)屬性不會隨時間變化而改變；
（b）任務(wù)的屬性與時間相關(guān)；
（c）任務(wù)僅可以從非連續(xù)集中獲取特征變量；
（d）任務(wù)變量域是連續(xù)的；
（e）功能原理不依賴于上下文；
（f）功能原理依賴于上下文；
（g）任務(wù)行為可以用step-by-step順序分析方法來理解；
（h）許多任務(wù)在產(chǎn)生訪問活動時相互間是并發(fā)處理的，很難用step-by-step方法分析；
（I）因果關(guān)系相互影響；
（j）行為特征依賴于大量的反饋機(jī)制；
（k）系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)成、策略和描述是相似的；
（l）系統(tǒng)內(nèi)存在許多不同的構(gòu)成、策略和描述；
（m）功能關(guān)系是非線性的；
（n）功能關(guān)系是線性的；
（o）不同的子任務(wù)是相互獨(dú)立的，任務(wù)內(nèi)部僅存在少量的交互操作；
（p）不同的子任務(wù)有很高的交互操作，要把一個單任務(wù)的行為隔離開是困難的；
（q）域特征有非常整齊的原則和規(guī)則；
（r） 許多不同的上下文依賴于規(guī)則；
（s） 原理和規(guī)則在表面屬性上很容易被識別；
（t） 原理被覆蓋、抽象，而不會在表面屬性上被識別。
                                    表3-1 簡單任務(wù)和復(fù)雜任務(wù)特征比較

問題：3.2   （11分）
王工設(shè)計方案中指出：要滿足未來網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化的需求，應(yīng)該設(shè)計一種能夠充分表達(dá)嵌入式系統(tǒng)行為的、且具有一定通用性的通信架構(gòu)，以避免復(fù)雜任務(wù)的某些特征帶來的通信復(fù)雜性。通常為了實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)中計算組件間的通信，在架構(gòu)上需要一種簡單的架構(gòu)風(fēng)格，用于屏蔽不同協(xié)議、不同硬件和不同結(jié)構(gòu)組成所帶來的復(fù)雜性。圖3-1給出了一種“腰（Waistline）"型通信模式的架構(gòu)風(fēng)格。腰型架構(gòu)的關(guān)鍵是基本消息通信（BMTS），通常BMTS的消息與時間屬性相關(guān)，支持事件觸發(fā)消息、速率約束消息和時間觸發(fā)消息。
請說明基于BMTS的消息通信網(wǎng)絡(luò)的主要特征和上述三種消息的基本含義，并舉例給出兩種具有時間觸發(fā)消息能力的網(wǎng)絡(luò)總線。

      圖3-1 “腰”型通信模式架構(gòu)風(fēng)格

（共25分）
閱讀以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫緩存設(shè)計的敘述，在答題紙上回答問題1至問題3。
【說明】
某企業(yè)是為城市高端用戶提供高品質(zhì)蔬菜生鮮服務(wù)的初創(chuàng)企業(yè)，創(chuàng)業(yè)初期為快速開展業(yè)務(wù)，該企業(yè)采用輕量型的開發(fā)架構(gòu)（腳本語言 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）研制了一套業(yè)務(wù)系統(tǒng)。業(yè)務(wù)開展后受到用戶普遍歡迎，用戶數(shù)和業(yè)務(wù)數(shù)量迅速增長，原有的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器已不能滿足高度并發(fā)的業(yè)務(wù)要求。為此，該企業(yè)成立了專門的研發(fā)團(tuán)隊來解決該問題。
張工建議重新開發(fā)整個系統(tǒng)，采用新的服務(wù)器和數(shù)據(jù)架構(gòu)，解決當(dāng)前問題的同時為日后的擴(kuò)展提供支持。但是，李工認(rèn)為張工的方案開發(fā)周期過長，投入過大，當(dāng)前應(yīng)該在改動盡量小的前提下解決該問題。李工認(rèn)為訪問量很大的只是部分?jǐn)?shù)據(jù)，建議采用緩存工具M(jìn)emCache來減輕數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的壓力，這樣開發(fā)量小，開發(fā)周期短，比較適合初創(chuàng)公司，同時將來也可以通過集群進(jìn)行擴(kuò)展。然而，劉工又認(rèn)為李工的方案中存在數(shù)據(jù)可靠性和一致性問題，在宕機(jī)時容易丟失交易數(shù)據(jù)，建議采用Redis來解決問題。在經(jīng)過充分討論，該公司最終決定采用劉工的方案。
問題：4.1    （9分）
在李工和劉工的方案中，均采用分布式數(shù)據(jù)庫緩存技術(shù)來解決問題。請用100字以內(nèi)的文字解釋說明分布式數(shù)據(jù)庫緩存的基本概念。
表4-1中對MemCache和Redis兩種工具的優(yōu)缺點進(jìn)行了比較，請補(bǔ)充完善表4-1中的空（1）~ （6）。
                                                   表4-1 MemCache與Redis能力比較

問題：4.2   （8分）
劉工認(rèn)為李工的方案存在數(shù)據(jù)可靠性和一致性的問題，請說明原因。
為避免數(shù)據(jù)可靠性和一致性的問題，劉工的方案采用Redis作為數(shù)據(jù)庫緩存，請用200字以內(nèi)的文字說明基本的Redis與原有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步方案。

問題：4.3   （8分）
請用300字以內(nèi)的文字，說明Redis分布式存儲的兩種常見方案，并解釋說明Redis集群切片的幾種常見方式。

（共25分）
閱讀以下關(guān)于Web系統(tǒng)設(shè)計的敘述，在答題紙上回答問題1至問題3。
【說明】
某銀行擬將以分行為主體的銀行信息系統(tǒng)，全面整合為由總行統(tǒng)一管理維護(hù)的銀行信息系統(tǒng)，實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶賬戶管理、轉(zhuǎn)賬匯款、自助繳費(fèi)、理財投資、貸款管理、網(wǎng)上支付、財務(wù)報表分析等業(yè)務(wù)功能。但是，由于原有以分行為主體的銀行信息系統(tǒng)中，多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用異構(gòu)平臺、數(shù)據(jù)庫和中間件，使用的報文交換標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議也不盡相同，使用傳統(tǒng)的EAI解決方案根本無法實現(xiàn)新的業(yè)務(wù)模式下異構(gòu)系統(tǒng)間靈活的交互和集成。因此，為了以最小的系統(tǒng)改進(jìn)整合現(xiàn)有的基于不同技術(shù)實現(xiàn)的銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，該銀行擬采用基于ESB的面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）集成方案實現(xiàn)業(yè)務(wù)整合。

問題：5.1   （7分）
請分別用200字以內(nèi)的文字說明什么是面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）以及ESB在SOA中的作用與特點。

問題：5.2    （12 分）
基于該信息系統(tǒng)整合的實際需求，項目組完成了基于SOA的銀行信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案。該系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖5-1所示：

                                 圖5-1 基于SOA的銀行信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
請從（a）~ （j）中選擇相應(yīng)內(nèi)容填入圖5-1的（1）~ （6），補(bǔ)充完善架構(gòu)設(shè)計圖。
（a）數(shù)據(jù)層
（b）界面層
（c）業(yè)務(wù)層
（d） bind
（e） 企業(yè)服務(wù)總線ESB
（f） XML
（g） 安全驗證和質(zhì)量管理
（h） publish
（i） UDDI\
（j） 組件層
（k） BPEL

問題：5.3   （6分）
針對銀行信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互安全性需求，列舉3種可實現(xiàn)信息系統(tǒng)安全保障的措施。

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