2016年系统架构师考试科目三：论文真题1

1. 论软件系统架构评估 在软件开发中，系统架构评估是一项至关重要的任务，它关乎着项目的成功与否。在我参与的一个大型企业资源规划系统（ERP）的架构评估中，我主要负责分析系统架构的可扩展性、可维护性和安全性。系统架构评估通常关注以下几个关键的质量属性： - 可扩展性：衡量系统能否容易地添加新功能或处理更大的负载。 - 可维护性：评估代码的可读性、可修改性和模块化程度，以降低长期维护的成本。 - 安全性：确保系统能抵御各种威胁，保护数据的完整性和机密性。 - 性能：分析系统响应时间、吞吐量等指标，以满足用户需求。 - 可靠性：评估系统的故障恢复能力和稳定性。 - 易用性：关注用户界面的直观性和操作的简便性。 我们采用了基于模型的架构评估方法，通过建立系统架构模型，模拟不同的使用场景，预测其性能和行为。评估过程中，我们发现原有架构在可扩展性和安全性方面存在不足，因此提出了重构建议，如引入微服务以提升扩展性，加强数据加密以增强安全性。经过改进，系统的整体质量和效率显著提升。 2. 论软件设计模式及其应用 在我参与的一个电子商务平台项目中，我主要负责设计和实现购物车模块。设计模式是我们在项目中广泛应用的工具，常见的有： - 工厂模式：用于创建对象，提供一个创建对象的接口，而无需指定具体的类。 - 单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。 - 观察者模式：定义了对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 - 装饰器模式：动态地给一个对象添加一些额外的职责，允许扩展功能而不必修改原有代码。 例如，我们使用工厂模式来创建不同的支付方式对象，使用单例模式来管理订单服务，使用观察者模式让商品价格变动时自动更新购物车总价，以及使用装饰器模式为商品添加促销策略。这些模式的应用使得代码结构更清晰，易于维护，同时也提高了系统的灵活性和可扩展性。 3. 论数据访问层设计技术及其应用 在开发一个金融管理系统时，我负责数据访问层的设计和实现。数据访问层主要关注数据的存取，包括数据库连接管理、事务处理和数据查询优化。常用的数据访问层设计技术有： - 数据访问对象（DAO）模式：提供对数据库操作的抽象，隔离业务逻辑和数据访问细节。 - Active Record模式：对象直接映射到数据库记录，简化数据操作。 - Repository模式：作为业务对象和数据存储之间的中介，提供统一的访问接口。 在该项目中，我们采用了DAO模式，创建了多个DAO类，每个对应数据库表的操作。通过这种方式，我们实现了良好的封装性和数据库无关性，同时通过连接池管理数据库连接，提升了性能。在实际应用中，这个设计有效地支持了系统的高效稳定运行。 4. 论微服务架构及其应用 在一款社交网络应用的开发中，我负责微服务架构的设计和实施。相比于单体架构，微服务架构有以下特点： - 垂直拆分：每个服务专注于单一业务功能，降低了复杂性。 - 独立部署：每个服务可以独立部署，减少了相互依赖的影响。 - 技术多样性：服务可以选择最适合的技术栈，不受整体架构限制。 - 自动化运维：通过持续集成/持续部署（CI/CD）实现快速迭代。 我们的社交网络应用由多个微服务组成，如用户服务、消息服务、朋友圈服务等。每个服务都有自己的数据库，通过RESTful API进行通信。在实践中，我们遇到了服务间的通信延迟问题，通过引入服务网格和缓存机制，有效改善了这个问题。此外，我们还利用容器化技术Docker和编排工具Kubernetes，实现了微服务的自动化部署和管理，极大地提高了开发效率和系统的可伸缩性。