2025 年软件体系结构考试试卷
考试学期：2025 考试形式：闭卷 考试时间：120 分钟
年级：______ 专业：软件工程 班级：______

一、单选题（每小题 1.5 分，共 24 分）

关于策略模式，下述说法不正确的是：〔 〕
A. 定义一系列算法，将每个算法封装起来，使它们可以互换
B. 客户端必须知道所有策略类的存在
C. 上下文类负责维护策略对象的引用
D. 适用于需要动态切换算法的场景
以〔 〕为代表的面向服务的体系结构（SOA），强调服务的封装和复用。
A. Web Services B. JavaBean C. EJB D. CORBA
软件工程的基本目标是：〔 〕
A. 提高软件性能 B. 降低开发成本 C. 实现软件可维护性 D. 以上都是
软件配置项不包括：〔 〕
A. 源代码 B. 测试用例 C. 开发环境 D. 需求文档
软件危机的表现不包括：〔 〕
A. 软件质量难以保证 B. 软件开发成本失控 C. 软件维护困难 D. 软件需求明确
不属于 “视图 - 控制器 - 模型”（MVC）模式的是：〔 〕
A. 视图 B. 控制器 C. 模型 D. 适配器
关于观察者模式，下述说法不恰当的是：〔 〕
A. 当主题状态变化时，所有观察者会被通知
B. 观察者和主题之间是松耦合的
C. 一个主题可以有多个观察者
D. 观察者必须继承自同一个抽象类
下列哪个不是管道 - 过滤器结构风格的特点？〔 〕
A. 数据通过管道传输 B. 过滤器可复用 C. 处理顺序固定 D. 支持并行处理
在设计模式中，以下哪种模式属于结构型模式？〔 〕
A. Singleton B. Adapter C. Observer D. Strategy
关于软件体系结构描述语言（ADL），下列说法错误的是：〔 〕
A. 用于描述软件体系结构的结构和行为
B. 不支持体系结构的分析和验证
C. 可定义构件和连接件的接口
D. 是理解和交流体系结构的工具
里氏替换原则的含义是：〔 〕
A. 子类可以替换父类出现在任何地方，且不影响程序正确性
B. 父类可以替换子类出现在任何地方
C. 子类必须实现父类的所有方法
D. 以上都不对
关于接口隔离原则，下述叙述错误的是：〔 〕
A. 客户端不应该依赖它不需要的接口
B. 一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上
C. 接口应该尽量细化，避免大而全的接口
D. 接口隔离原则与单一职责原则无关
行为模型不包括以下哪种图？〔 〕
A. 用例图 B. 活动图 C. 状态图 D. 类图
构件交互的基本方式不包括：〔 〕
A. 过程调用 B. 消息传递 C. 共享内存 D. 数据拷贝
在体系结构中，用于提高系统可靠性的结构风格是：〔 〕
A. 分层结构风格 B. 容错结构风格 C. 事件驱动结构风格 D. 客户端 - 服务器结构风格
以下哪个不是软件体系结构评估的常用方法？〔 〕
A. 场景 - based 评估 B. 度量 - based 评估 C. 仿真 - based 评估 D. 代码审查

二、多项选择题（每小题 2 分，共 16 分）

类图中包含的元素有：〔 〕
A. 类 B. 接口 C. 关联关系 D. 依赖关系
下面属于软件体系结构风格的是：〔 〕
A. 分层结构 B. 管道 - 过滤器 C. 黑板系统 D. 单例模式
提高软件可维护性的措施包括：〔 〕
A. 良好的代码注释 B. 模块化设计 C. 严格的测试 D. 复杂的算法实现
客户端 - 服务器（C/S）体系结构的优点有：〔 〕
A. 客户端响应速度快 B. 服务器负载均衡 C. 数据安全性高 D. 易于扩展
软件体系结构的质量属性包括：〔 〕
A. 性能 B. 可靠性 C. 可维护性 D. 安全性
设计模式的分类包括：〔 〕
A. 创建型模式 B. 结构型模式 C. 行为型模式 D. 功能型模式
对软件体系结构的动态性描述可采用的方法有：〔 〕
A. 状态转移图 B. 时序图 C. 活动图 D. 用例图
体系结构设计的原则包括：〔 〕
A. 关注点分离 B. 接口标准化 C. 松耦合 D. 高内聚

三、填空题（每小题 2 分，共 10 分）

软件体系结构的核心元素包括构件 连接器、和 配件。
五层参考模型包括物理层、数据链路层、 网络、应用层和用户层。
“模块化__” 和 “信息隐藏” 是模块化设计的基本原则。
数据流图的四种基本元素是加工、数据源____、数据终点______和数据存储。
设计模式中的 Singleton 模式属于___创建_____型模式，其目的是__确保类只有一个实例并提供全局访问点____。

四、判断题（正确写 T，错误写 F，每小题 1 分，共 10 分）

软件体系结构设计是对系统的高层抽象，不涉及具体实现细节。〔T 〕
管道 - 过滤器结构风格中，过滤器之间需要知道彼此的存在。〔 F〕
软件重用只能重用代码，不能重用设计和架构。〔F 〕
体系结构评估可以在系统开发的任何阶段进行。〔T 〕
适配器模式用于解决接口不兼容的问题，使不兼容的接口可以协同工作。〔T 〕
面向对象设计中，继承是实现代码重用的唯一方式。〔F 〕
软件体系结构风格一旦确定，不能在开发过程中修改。〔F 〕
状态图用于描述对象在其生命周期中的状态变化及响应的事件。〔 T〕
敏捷开发方法不关注软件体系结构的设计，只注重代码实现。〔F 〕
领域特定语言（DSL）可用于更高效地描述特定领域的软件体系结构。〔 T〕

五、简答题（每小题 3 分，共 15 分）

简述管道 - 过滤器结构风格的优缺点。

答：过滤器可复用，便于独立开发和测试；
支持并行处理，数据可同时流经多个过滤器；
系统扩展性好，可通过添加 / 删除过滤器修改功能。
缺点：
处理顺序固定，难以动态调整数据流路径；
数据转换开销大，需在过滤器间进行格式转换；
无法处理交互式或实时性要求高的场景。

2.什么是依赖注入原则？其作用是什么？
定义：依赖注入（DI）是一种设计原则，指将组件的依赖关系通过外部注入（而非内部创建）的方式实现。
作用：
降低组件间耦合度，提高代码可维护性和可测试性；
便于动态替换依赖对象，支持系统灵活扩展；
符合 “控制反转（IoC）” 思想，使组件专注于核心逻辑。

3.说明软件体系结构与软件设计的区别与联系。
答：区别：
抽象层次：体系结构是系统的高层抽象，关注构件、连接件及整体结构；软件设计侧重具体模块和算法实现。
关注点：体系结构关注系统质量属性（如性能、可靠性）；软件设计关注功能实现细节。
联系：
体系结构是软件设计的基础，为设计提供框架和约束；
软件设计是体系结构的细化，实现体系结构定义的构件和交互。

4.简述工厂方法模式的核心思想及适用场景。
答： 核心思想：定义一个创建对象的接口（工厂），但由子类决定实例化哪个具体类，将对象创建与使用分离。
适用场景：
当系统需要动态创建对象，且创建逻辑可能变化时；
当子类可能扩展或修改对象创建方式时；
避免客户端与具体类直接耦合，提高系统灵活性。

5.软件体系结构评估的主要目标是什么？
答：验证质量属性：评估体系结构是否满足性能、可靠性、可维护性等需求；
发现设计缺陷：识别潜在问题（如耦合度过高、扩展性不足），避免后期返工；
支持决策制定：为体系结构优化、技术选型等提供依据；
确保一致性：验证体系结构与需求、设计文档的一致性。

六、计算题（每小题 5 分，共 25 分）

设计一个在线购物系统，要求实现商品展示、购物车管理和订单处理功能。试用 MVC 模式设计该系统的体系结构，给出类图和各部分的职责。

类图核心元素：
模型（Model）：
Product（商品）：属性（ID、名称、价格等），方法（获取信息）；
Cart（购物车）：属性（商品列表、总价），方法（添加 / 删除商品）；
Order（订单）：属性（订单号、用户、商品列表等），方法（创建订单、支付）。
视图（View）：
ProductView（商品展示界面）：显示商品列表、详情；
CartView（购物车界面）：显示购物车内容、结算按钮；
OrderView（订单界面）：显示订单信息、支付结果。
控制器（Controller）：
ProductController：处理商品查询、筛选请求；
CartController：处理购物车操作（添加、删除）；
OrderController：处理订单创建、支付流程。
职责划分：
模型：管理数据和业务逻辑，不依赖视图和控制器；
视图：渲染数据，接收用户输入并传递给控制器；
控制器：接收用户请求，调用模型处理数据，更新视图。

某图书馆管理系统中，图书状态包括 “可借”“已借”“预约”“损坏”。读者可以借阅、归还图书，管理员可以处理预约和损坏图书。绘制图书状态的状态图。

某大学选课系统包含学生类（Student）、课程类（Course）和选课类（Selection）。学生有学号、姓名、专业等信息，课程有课程号、名称、学分等信息，选课记录包括学生、课程和成绩。绘制该系统的类图，包括类的属性、方法和关联关系。

某医院挂号系统的工作流程是：患者先到挂号处登记个人信息，选择科室和医生，支付挂号费，获取挂号单。然后到相应科室候诊，医生诊断后开具处方，患者到收费处缴费，取药离开。画出该系统的数据流程图。

某智能家居系统中，灯光控制器有 “开”“关”“亮度调节” 三种状态。用户可以通过手机 APP、语音命令或物理开关控制灯光。绘制灯光控制器的状态图，包括状态、事件和转换条件。

例题、航空公司会员对象状态图：

乘客只要办理该航空公司的会员卡，即可成为普卡会员，普卡会员可以升级到银卡会员或金卡会员。非会员不能积累里程数。每年年末，系统根据会员在本年度累积的里程数对下一年会员等级进行调整。普卡会员在一年内累积的里程数若满25000英里但不足50000英里，则自动升级为银卡会员；若累积的里程数在50000英里以上，则自动升级为金卡会员。银卡会员在一年内累积的里程数若在50000英里以上，则自动升级为金卡会员。若一年内没有达到对应级别要求的里程数，则自动降低会员等级。金卡会员一年内累积的里程数若不足25000英里，则自动降级为普卡会员；若累积的里程数达到25000英里，但是不足50000英里，则自动降级为银卡会员。银卡会员一年内累积的里程数若不足25000英里，则自动降级为普卡会员。

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