软考架构设计师脑图

软考架构设计师脑图思维导图：包含软件工程，单一职责原则：设计摸底单一的类，开放-封闭原则：对扩展开放，对修改封闭，依赖导致原则：要依赖于抽象，而不是具体的实现；针对接口编程，不要针对实现编程等等

软考架构师

• 软件工程
  • 软件开发方法
    • 结构化法
      • 1用户至上 2严格区分工作阶段，每个阶段有任务与成果 3强调系统开发过程的整体性和全局性 4系统开发过程工程化文档资料标准化 5自顶向下逐步分解 典型的结构化方法的产物：瀑布模型 需求不明确的项目不能用瀑布模型
    • 原型法
      • 适用于需求不明确的开发 包括抛弃型原型和进化型原型
    • 面向对象方法
      • 更好的复用性 关键在于建立一个全面、合理、统一的模型 分析、设计、实现撒个阶段，界限不明确
    • 面向服务方法
      • SO方法有三个主要的抽象级别：操作、服务、业务流程 SOAD分为三个层次，基础设计层（底层服务构建）、应用结构层（服务之间的接口和服务级协定）和业务组织层（业务流程建模和服务流程编排） 服务建模：分为服务发现，服务规约和服务实现三个阶段。
    • 逆向工程
    • 净室软件工程
  • 软件开发模型
    • 瀑布模型
    • 增量模型与螺旋模型
    • V模型
    • 构建组装模型
      • 构建标准有CORBA,COM/DCOM/EJB
    • 统一过程也叫UP
    • 软件开发模型-敏捷开发方法
      • xp极限编程
        • 在一些对于费用控制严格的公司使用，被认为是非常有效的
      • cockburn的水晶系列方法
        • 用最少的几率约束仍然能够成功的方法，也就是说虽然水晶系列不如XP那样的产出效率，但是会有更多的人能够接受并遵循它
      • 开放式源码
        • 程序开发人员在地域上分布很广 突出特点就是查错排障的高度并行性
      • SCRUM
      • FDD
        • 在FDD中一个迭代周期一般是两周 开发人员分两类，首席程序员和“类”程序员（class owner）首席是协调者经验丰富，类程序员主要是源码编写
      • ASD方法
        • 核心是三个非线性的重叠的开发阶段 猜测，合作与学习
  • 需求工程
    • 软件需求是指用户对系统在功能，行为，性能，设计约束等方面的期望。 软件需求是指用户解决问题或者达到目标所需的条件或能力，是系统或系统部件要满足合同，标准，规范或者其他正式规定文档所需具有的条件或能力，以及反映这些条件的或能力的文档说明
    • 需求开发
      • 需求获取
        • 需求分类
          • 业务需求
          • 用户需求
          • 系统需求
          • 性能需求
          • 设计约束
          • 基本需求
          • 期望需求
          • 兴奋需求
        • 获取方法
          • 搜集资料
          • 联合讨论会
          • 用户访谈
          • 现场观摩
          • 参加业务实践
          • 阅读历史文档
          • 抽样调查
      • 需求分析
        • SA
          • 功能模型 DFD分层数据流图 1数据流 2加工 3数据存储 4外部实体 行为模型 数据模型 ER图
        • OOA
          • 面向对象的分析 UML统一建模语言 UML+4+1视图 用例图，类图 用例图描述一组用例，参与者及他们之间的关系。
      • 需求定义
        • 严格定义法
        • 原型法
      • 需求验证
        • 需求评审
        • 需求测试
    • 需求管理
      • 定义需求基线
      • 变更控制
        • 变更申请 评估 决策 实施 变更验证 沟通存档 CCB决定是否变更
      • 版本控制
      • 需求跟踪
      • 需求状态跟踪
  • 系统设计
    • 人机界面设计
    • 结构化设计
      • 概要设计
      • 详细设计
    • 面向对象设计
      • 单一职责原则：设计摸底单一的类
      • 开放-封闭原则：对扩展开放，对修改封闭
      • 李氏替换原则：子类可以替换父类
      • 依赖导致原则：要依赖于抽象，而不是具体的实现；针对接口编程，不要针对实现编程
      • 接口隔离原则：使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好
      • 组合重用原则：要尽量的使用组合，而不是继承关系达到重用的目的。
      • 迪米特原则（最少只是法则）：一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解。
      • 设计模式的概念
        • 架构模式
          • 软件设计中的高层决策，如C/S结构就属于架构模式，加购模式反应了开发软件系统过程中所做的基本设计决策
        • 设计模式
          • 主要关注软件系统的设计，与具体的实现语言无关
        • 惯用法
          • 是最底层的模式，关注软件系统的设计与实现。编程语言都有它自己的特定的模式。比如引-计数就是c++语言的一种惯用法，
      • 设计模式的分类
        • 创建型模式:创建对象
          • 工厂方法（factory method）模式
          • 抽象工厂模式（abstract factory）
          • 原型模式（prototype）
          • 单例模式（singleton）
          • 构建器模式（builder）
        • 结构型模式：更大的结构
          • 适配器模式（adapter）
          • 桥接模式（bridge）
          • 组合模式（composite）
          • 装饰模式（decorator）
          • 外观模式（facade）
          • 享元模式（flyweight）
          • 代理模式（proxy）
        • 行为型模式:交互及职责分配
          • 职责链模式（chain of responsibility）
          • 命令模式（command）
          • 解释器模式（interpreter）
          • 迭代器模式（iterator）
          • 中介者模式（mediator）
          • 备忘录模式（memento）
          • 观察者模式（observer）
          • 状态模式（state）
          • 策略模式（strategy）
          • 模板方法（template method）
          • 访问者模式（visitor）
  • 软件测试
    • 测试类型
      • 动态测试
        • 黑盒测试
        • 白盒测试
        • 灰盒测试
      • 静态测试
        • 桌前检查
        • 代码审查
        • 代码走查
    • 测试阶段
      • 单元测试：模块测试，模块功能，性能，接口
      • 集成测试：模块间的接口
      • 确认测试：验证软件与需求的一致性
      • 系统测试：真实环境下，验证完整的软件配置项能否和系统正确连接
      • 回归测试：测试软件变更后变更部分的正确性对变更需求的符合性
      • 冒烟测试
    • 面向对象的测试
      • 算法层（单元测试）
      • 类层（模块测试）
      • 模板层（集成测试）
      • 系统层
  • 软件调试
    • 软件调试的方法
      • 蛮力法
      • 回溯法
      • 原因排除法
  • 系统运行与维护
    • 可维护性
      • 易分析性
      • 易改变性
      • 稳定性
      • 易测试性
    • 维护类型
      • 改正性维护（25%）
      • 适应性维护（20%）
      • 预防性维护（5%）
      • 完善性维护（50%）
• 系统安全分析与设计
  • 安全基础技术
    • 对称加密与非对称加密
      • 对称加密
        • 缺陷 加密强度不够，但是效率比较高 密钥分发困难 常见的对称秘钥加密算法 DES 替换+移位 56位秘钥，64位数据库，速度快秘钥易产生 3DES:两个56位密钥K1,K2 加密：K1加密->K2解密->K1加密 解密：K1解密->K2加密密->K1解密密 RC-5 RSA数据安全公司的很多产品都用了RC-5 IDEA算法 128位密钥，64位数据块，比DES加密性好,对计算机功能要求相对低，PGP
      • 非对称加密
        • RSA：512位（或1024位）密钥，计算量极大，难破解 ECC:椭圆曲线算法 缺陷：加密速度慢 公钥加密私钥解密
    • 数字签名
    • 信息摘要
      • 常用的信息摘要算法有MD5,SHA等 市场上广泛使用的MD5，SHA算法的散列值分别为128位和160位。由于SHA通常采用的密钥长度比较长。因此安全性高于MD5
    • PKI公钥体系
      • CA（数字证书的颁发机构）
      • RA(身份审核的机构)
      • 证书受理点（负责接收业务请求）
      • 密钥管理中心-KMC
  • 网络安全
    • 安全协议
    • 防火墙
    • 入侵检测
    • 各个网络安全层次的安全保障
      • 应用层
      • 表示层
      • 会话层
      • 传输层
      • 网络层
      • 数据链路层
      • 物理层
    • 网络威胁与攻击
      • 被动攻击（搜集信息为主，破坏保密性）
        • 窃听（网络窃听）
        • 业务流分析
        • 非法登录
      • 主动攻击（中断，篡改，伪造）
        • 假冒身份
        • 抵赖
        • 旁路控制
        • 重放攻击
        • 拒绝服务（DOS）
  • 计算机病毒与木马
  • 安全保护等级
    • 用户自主保护级
    • 系统审计保护级
    • 安全标记保护级
    • 结构化保护级
    • 访问验证保护级
  • 信息安全体系结构
    • 鉴别服务
      • 用户名加口令 数字证书 生物特征识别
    • 访问控制
      • 自助访问控制DAC 访问控制列表ACL 强制访问控制（MAC） 基于角色的访问控制RBAC 基于任务的访问控制（TBAC）
    • 数据完整性
    • 数据保密性
      • 通过禁止访问提供机密性 通过加密提供机密性
    • 抗抵赖（数字签名）
• 项目管理
  • 范围管理
    • 范围计划编制
    • 范围定义
      • 产品范围
      • 工作范围
    • 创建WBS
      • WBS
      • WBS字典
    • 范围确认
    • 范围控制
  • 时间管理
    • 活动定义
    • 活动排序
    • 活动资源估算
    • 活动历时估算
      • 专家判断法
      • 三点估算法
      • 功能点估算法
      • 自上而下的估算
      • 自下而上的估算
    • 制定进度计划
    • 进度控制
      • 是否为关键活动
      • 偏差是否大于总时差
      • 偏差是否大于自由时差
      • 赶工
      • 快速跟进
    • 前导图法（单代号网络图PDM）
    • 关键路径法
    • 自由时差
  • 成本管理
    • 成本估算
    • 成本预算
    • 成本控制
    • 挣值管理
  • 软件质量管理
    • 质量保证（质量审计和过程分析）
      • CMMI(软件过程改进)
    • 质量控制
  • 软件配置管理
    • 配置项
    • 配置库
      • 开发库
      • 受控库
      • 产品库
    • 变更控制
  • 风险管理
    • 风险的概念（基本属性：随机性和相对性）
    • 项目风险
    • 技术风险
    • 商业风险
• 软件架构设计
  • 软件架构的概念
    • 软件架构的基本要素
      • 构件
      • 连接件
      • 配置
    • 软件架构建模
      • 结构模型
      • 框架模型
      • 动态模型
      • 过程模型
      • 功能模型
      • 4+1视图
  • 软件架构风格
    • 数据流风格
      • 批处理序列，管道-过滤器
        • 1批处理序列 数据必须是完整的，以整体的方式传递 2管道-过滤器 早期编译器就是用的这种架构，要一步一步处理的，均可考虑采用此架构风格。 用户交互比较差
    • 调用/返回风格
      • 主程序/子程序，面向对象、层次结构
    • 独立构件风格
      • 进程通信，事件驱动系统（隐式调用）
    • 虚拟机风格
      • 解释器，基于规则的系统
    • 仓库风格
      • 数据库系统，超文本系统，黑板系统
    • RIA富互联网应用
    • 基于服务的架构SOA
      • ESB
      • 关键技术REST
    • 微服务
      • 小，且专注于做一件事 轻量级的通信机制 松耦合，独立部署
      • 优势
        • 技术异构性
        • 弹性
        • 扩展
        • 简化部署
        • 与结织结构相匹配
        • 可组合性
        • 对可替代性的优化
      • 面临的挑战
        • 分布式系统的复杂度
        • 运维成本
        • 部署自动化
        • 服务间依赖测试
        • 服务间依赖管理
  • 架构描述语言ADL
  • 特定领域软件架构DSSA
    • 领域分析
    • 领域设计
    • 领域实现
  • 基于架构的软件开发方法
    • 开发过程
      • 架构需求 架构涉及 架构文档化 架构复审 架构实现 架构演化
  • 软件质量属性
    • 性能
    • 可靠性
    • 可用性
    • 安全性
    • 功能性
    • 可变性
    • 互操作性
  • 软件架构评估
    • 几个点
      • 风险点
      • 敏感点
      • 权衡点
    • ATAM
    • 质量效用树
    • SAAM
  • 软件产品线
    • 基本概念
    • 过程模型
      • 双生命周期模型
    • 建立方式
      • 将现有产品演化为产品线
      • 用软件产品线替代现有产品集
      • 全新软件产品线的演化
      • 全新软件产品线的开发
    • 组织结构
      • 设立独立的核心资源小组
      • 不设立独立的核心资源小组
      • 动态的组织结构
      • 对该领域具备长期和深厚的经验
      • 一个用于构建产品的好的核心资源库
      • 好的产品线架构
      • 好的管理（软件资源，人员组织，过程）支持
  • 中间件技术
    • 概念
      • 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，可以帮助分布式应用软件在不同的技术之间共享资源
    • 中间件技术
      • corba公共对象请求代理体系结构
  • J2EE
  • .NET
  • web架构设计
    • 从架构来看
    • 从缓存来看
    • 从并发分流来看
    • 从数据库来看
    • 从持久化来看
    • 从分布式存储来看
    • 从数据编码来看
    • 从web应用服务器来看
    • 其他
• 计算机组成与体系结构
  • Flynn分类法
    • 单指令流单数据流SISD
    • 单指令流多数据流SIMD
    • 多指令流单数据流MISD
    • 多指令流多数据流MIMD
  • CISC与RISC
    • CISC(复杂)
    • RISC（精简）
  • 存储系统
    • 层次化存储结构
      • 寄存器
      • cache
        • cache功能，提高cpu数据输入输出的速率，突破冯诺依曼瓶颈，即cpu与存储系统间数据传送带宽限制。 在计算机存储系统体系中，cache是访问速度最快的层次 使用cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理。
      • 内存（主存）
        • 分类
          • 随机存储器（断电内容会丢失）
            • DRAM
            • SRAM
          • 只读存储器
            • MROM(掩模式ROM)
            • PROM（一次可编程ROM）
            • EPROM(可擦除的Prom)
            • 闪速存储器flash
      • 外存（辅存）
    • 局部性原理
      • 时间局部性
        • 指程序中的某条指令一旦执行，不久后该指令可能再次执行。典型原因是由于程序中存在着大量的循环操作。
      • 空间局部性
        • 指一旦程序访问了某个存储单元，不久以后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址可能集中在一定的范围内，其典型情况是程序顺序执行。
      • 工作集理论
        • 工作集是进程运行时被频繁访问的页面集合
  • 嵌入式系统
    • 嵌入式系统开发设计
      • 交叉开发环境
    • 嵌入式系统初始化过程
      • 片级初始化
      • 板级初始化
      • 系统初始化
  • 总线
    • 数据总线
      • 在cpu与ram之间来回传送需要处理或是需要存储的数据
    • 地址总线
      • 用来指定在RAM之中存储的数据的地址
    • 控制总线
      • 将未处理器控制单元的信号传送到周边设备一般常见的为USB bus和1394Bus
    • Subtopic 4
    • Subtopic 5
• 系统配置与性能评价
  • 性能指标
  • 阿姆达尔解决方案
  • 性能评价方法
    • 时钟频率法
    • 指令执行速度法
    • 等效指令速度法
    • 数据处理速率法
    • 综合理论性能法
    • 基准程序法
• 系统可靠性分析与设计
  • 可靠性相关基本概念
    • 系统可靠性
      • 系统在规定时间内及规定的环境条件下，完成规定功能的能力，也就是系统无故障运行的概率
    • 系统可用性
      • 系统可用性是指在某个给定时间点上系统能改按照需求执行的概率
  • 系统可靠性分析
  • 软件可靠性设计
    • 避错技术
    • 容错技术
      • 冗余
        • 结构冗余（硬件冗余，软件冗余） 信息冗余（校验码） 时间冗余（重复多次进行相同的计算）
        • N版本程序设计（静态冗余）
        • 恢复快设计（动态冗余）
        • 防卫式程序设计
    • 检错技术
      • 出错后报警，人工处理，成本较低
    • 降低复杂度设计
    • 双机容错
    • 集群技术
• 操作系统
  • 概述
    • 进程管理
      • 进程的状态
      • 前趋图
      • 信号量与PV操作
        • 临界资源
        • 临界区
        • 信号量
      • 死锁与银行家算法
        • 死锁的四大条件
          • 互斥
          • 保持和等待
          • 不剥夺
          • 环路等待
        • 死锁的预防
          • 打破四大条件
        • 死锁的避免
          • 有序资源分配法
          • 银行家算法
    • 存储管理
      • 段页式存储
        • 页式存储 优点：利用率高，碎片小，分配管理简单 缺点：增加了系统开销，可能产生抖动现象。 段式存储 优点：多道程序共享内存，各段程序修改互不影响 缺点：内存利用率低，内存碎片浪费大。
        • 快表cache中
        • 慢表内存中
      • 页面置换算法
    • 文件管理
      • 绝对路径与相对路径
      • 索引文件
      • 位示图
    • 作业管理
    • 设备管理
      • 虚设备与SPOOLING技术
      • 数据传输控制方式
        • 程序查询方式
        • 程序中断方式
        • DMA方式
        • 通道方式
        • I/O处理机
  • 微内核操作系统
  • 嵌入式操作系统
• 数据库系统
  • 数据库模式
    • 三级模式两层映射（分层架构）
      • 外模式（视图）
      • 概念模式（基本表）
      • 内模式（物理文件）
  • ER模型
    • 需求分析
    • 抽象数据
    • 设计局部ER模型
    • 合并局部模型消除冲突
    • 重构优化消除冗余
    • 逻辑设计
  • 关系代数
    • 并
    • 交
    • 差
    • 笛卡尔积
    • 投影
    • 选择
    • 联接
  • 元组验算
  • 规范化理论（必考）
    • 非规范化的关系模式存在的问题
      • 数据冗余
      • 更新异常
      • 插入异常
      • 删除异常
    • 函数依赖
      • 部分函数依赖
      • 传递函数依赖
    • 键
      • 候选键
      • 主键
      • 外键
    • 主属性
    • 非主属性
    • 第一范式
    • 第二范式
    • 第三范式
      • 消除非主属性对候选键的部分依赖
    • BC范式
      • 消除主属性对候选键的部分和传递依赖
    • 无损分解
      • 有损 不能还原 无损 可以还原 保持函数依赖分解
    • 反规范化
      • 由于规范化会使边傲不断的拆分，从而导致数据表过多，这样虽然减少了数据冗余。提高了增删改的速度，但是会增加查询的工作量。系统需要进行多次连接，才能进行查询操作。使得系统的效率大大下降。 技术手段 增加派生性冗余列 增加冗余列 重新组表 分割表
  • 并发控制
    • 事务
      • 原子性
      • 一致性
      • 隔离性
      • 持续性
    • 并发产生的问题
      • 丢失更新
      • 不可重复读问题
      • 脏数据的读出
    • 封锁协议
      • x封锁
      • S封锁
      • 一级封锁协议
      • 二级封锁协议
      • 三级封锁协议
      • 两段锁协议
    • 死锁
      • 预防
      • 死锁的解除
  • 数据库完整性约束
    • 实体完整性约束
      • 主键的设定唯一性，非空
    • 参照完整性约束
      • 外键关系，外键要能查到，或为空
    • 用户自定义完整性约束
    • 触发器
      • 比如要限定工资，超过多少就给触发
  • 分布式数据库
  • 数据仓库与数据挖掘
  • Nosql
    • 键值
    • 列存储数据库
    • 文档型数据库
    • 图形数据库
  • 内存数据库
• 计算机网络
  • TCP/IP协议族
    • ipv6地址长度128位
  • 网络规划与设计
    • 逻辑网络设计
      • 逻辑网络设计图
      • ip地址方案
      • 安全方案
      • 招聘和培训网络员工的具体说明
      • 对软硬件、服务、员工和培训的费用初步估计
    • 物理网络设计
      • 网络物理结构图和布线方案
      • 设备和部件的详细列表清单
      • 软硬件和部件的详细列表清单
      • 软硬件和安装费用的估算
      • 安装日程表，详细说明服务的时间及期限
      • 安装后的测试计划
      • 用户的培训计划
    • 分层设计
      • 接入层
        • 用户接入，计费管理，MAC地址认证，搜集用户信息
      • 汇聚层
        • 汇聚层：网络访问策略控制，数据包处理，过滤，寻址
      • 核心层
        • 核心层，高速数据交换，常用冗余机制
  • 网络接入
    • 有线接入
    • 无线接入
  • 网络存储
    • 直连式存储DAS
    • 网络附加存储NAS
    • 存储区域网络SAN
    • IPSAN(iSCSI)
    • Raid
      • Raid0（条块化）性能最高，并行处理，无冗余，损坏无法恢复
      • Raid1镜像结构；可用性可修复性好，仅有50%利用率
      • Raid0+1（Raid10）Raid0与Raid1长处的结合，高效可靠
      • Raid3（奇偶校验并行传送）N+1模式，有固定的校验盘，坏一个盘可以恢复
      • Raid5（分布式奇偶校验的独立磁盘）N+1模式，无固定的校验盘，坏一个盘可以恢复
      • Raid6（两种存储的奇偶校验）N+2模式，无固定的校验盘，坏两个盘可以恢复
  • 综合布线
  • 物联网
  • 云计算
• 知识产权与标准化
  • 保护范围与对象
  • 保护期限
  • 知识产权人确定
  • 侵权判断
  • 标准的分类
  • 标准代号的识别
• 数学与经济管理
  • 图论应用
    • 最小生成树
    • 最短路径
    • 网络与最大流量
  • 运筹方法
    • 线性规划
    • 动态规划
    • 转移矩阵
    • 排队论
  • 数学建模