【题目】
某软件公司欲开发一个网络设备管理系统，对管理区域内的网络设备(如路由器和交换机等)进行远程监视和控制。公司的系统分析师首先对系统进行了需求分析，识别出如下 3 项核心需求：
(a)目前需要管理的网络设备确定为 10 类 20 种，未来还将有新类别的网络设备纳入到该设备管理系统中；
(b)不同类别的网络设备，监视和控制的内容差异较大；同一类网络设备，监视和控制的内容相似，但不同厂商的实现方式(包括控制接口格式、编程语言等)差异较大； (c)网络管理员能够在一个统一的终端之上实现对这些网络设备的可视化呈现和管理操作。
针对上述需求，公司研发部门的架构师对网络设备管理系统的架构进行了分析与设计，架构师王工认为该系统可以采用 MVC 架构风格实现，即对每种网络设备设计一个监控组件，组件通过调用网络设备厂商内置的编程接口对监控指令进行接收和处理；系统管理员通过管理模块向监控组件发送监控指令，对网络设备进行远程管理；网络状态、监控结果等信息会在控制终端上进行展示。针对不同网络设备的差异，王工认为可以对当前的 20 种网络设备接口进行调研与梳理，然后通过定义统一操作接口屏蔽设备差异。李工同意王工提出的 MVC 架构风格和定义统一操作接口的思路，但考虑到未来还会有新类别的网络设备接入，认为还需要采用扩展接口的方式支持系统开发人员扩展或修改现有操作接口。公司组织专家进行架构评审，最终同意了王工的方案和李工的改进意见。 【问题 1】(10 分)
请用 300 字以内的文字解释什么是 MVC 架构风格以及其中的组件交互关系，并根据题干描述，指出该系统中的 M、V、C 分别对应什么。【问题 1 解析】
2014 年系统架构师考试科目二：案例分析
1. 请详细阅读以下关于网络设备管理系统架构设计的说明，回答问题 1 和问题 2。
MVC 架构风格：用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。
MVC 架构将整个软件系统划分为模型、视图和控制器 3 个部分。模型负责维护并保存具有持久性的业务数据，实现业务处理功能，并将业务数据的变化情况及时通知视图；视图负责呈现模型中包含的业务数据，响应模型变化通知，更新呈现形式，并向控制器传递用户的界面动作；控制器负责将用户的界面动作映射为模型中的业务处理功能并实际调用之，然后根据模型返回的业务处理结果选择新的视图。
在本题中：
M：监控组件，V：控制终端， C：管理模块。 【问题 2】(15 分)
扩展接口模式结构通常包含四个角色：基础接口、组件、扩展接口和客户端，它们之间的关系如下图所示。
其中每个扩展接口需要通过扩展基础接口获得基本操作能力，然后加入自己特有的操作接口，并通过设置全局唯一接口 ID 对自身接口进行标识；每个具体的组件需要实现扩展接口完成实际操作；客户端不与组件直接交互，而需要通过与扩展接口交互提出调用请求，扩展接口根据请求查找并选择合适的实现组件响应客户端请求。请根据上图所示和题干描述，指出扩展接口模式结构中的四个角色分别对应网络设备管理系统的哪些部分；并以客户端发起调用操作这一场景为例，填写下表中的(1)～(5)。
【问题 2 解析】
基础接口：统一操作接口； 组件：监控组件
扩展接口：新网络设备的操作接口 客户端：控制终端 （1）扩展接口 （2）组件
（3）操作接口 （4）接口 ID （5）扩展接口
2. 请详细阅读以下关于系统过程建模的说明，在答题纸上回答问题 1 至问题 3。【题目】
某公司正在研发一套新的库存管理系统。系统中一个关键事件是接收供应商供货。项目组系统分析员小王花了大量时间在仓库观察了整个事件的处理过程，并开发出该过程所执行活动的列表：供应商发送货物和商品清单，公司收到商品后执行收货处理，包括卸载商品、确定收到了订单上的商品、处理与供应商的分歧等。对于已有商品，调整其库存信息，对于新采购的商品，在库存中添加新的商品记录。收货完成后，系统执行入库处理，将商品放到仓库对应的货架上。在付款处理活动中，自动生成应付账款信息，如果查询到该供应商有待付款记录，则进行合并付款，付款完成后消除应付账款记录。最后，仓库管理员根据最新的库存商品，调整出货信息。
小王根据自己观察的过程创建了该事件的 1 层数据流图，如下图所示。
【问题 1】(8 分)
请用 300 以内文字说明数据流图(Data Flow Diagram)的基本元素及其作用。 【问题 1 解析】
数据流：数据流是数据在系统内传播的路径，因此由一组成分固定的数据组成。 外部实体：代表系统之外的实体，可以是人、物或其他软件系统。
加工（处理）：加工是对数据进行处理的单元，它接收一定的数据输入，对其进行处理，并产生输出。
数据存储：表示信息的静态存储，可以是文件、文件的一部分、数据库的元素等。【问题 2】(12 分)
数据流图在绘制过程中可能出现多种语法错误，请分析上图所示数据流图中哪些地方有错 误，并分别说明错误的类型。
【问题 2 解析】
1、加工 P5.3 仅有输入流，缺少输出流，这属于黑洞。 2、加工 P5.4 仅有输出流，缺少输入流，这属于奇迹。 3、D1 到 A2：缺少处理数据流的加工。 4、D2：数据存储没有输出的数据流。 扩展：加工不出输出流，即灰洞。 【问题 3】(5 分)
系统建模过程中为了保证数据模型和过程模型的一致性，需要通过数据-过程-CRUD 矩阵来实现数据模型和过程模型的同步，请在下表所示 CRUD 矩阵(1)～(5)中填入相关操作。
【问题 3 解析】 收货处理 入库处理 调整出货 付款处理 R 供应商 R 库存商品 CRU RU 付款记录 CRUD
3. 请详细阅读有关嵌入式构件设计方面的说明，在答题纸上回答问题 1 至问题 3。 【题目】
构件(component)也称为组件，是一个功能相对独立的具有可复用价值的软硬件单元。近年来，构件技术正在逐步应用于大型嵌入式系统的软件设计。某公司长期从事飞行器电子设备研制工作，已积累了大量成熟软件。但是，由于当初管理和设计等原因，公司的大量软件不能被复用，严重影响了公司后续发展。公司领导层高度重视软件复用问题，明确提出了要将本公司的成熟软件进行改造，建立公司可复用的软件构件库，以提升开发效率、降低成本。公司领导层决定将此项任务交给技术部门的王工程师负责组织实施。两个月后，王工程师经过调研、梳理和实验，提交了一份实施方案。此方案得到了公司领导层的肯定，但在实施过程中遇到了许多困难，主要表现在公司软件架构的变更和构件抽取的界面等方面。
【问题 1】(共 9 分)
请用 200 字以内文字说明获取构件的方法有哪几种？开发构件通常采用哪几种策略？并列 举出两种主流构件标准。 【问题 1 解析】
获取构件的方法包括：
（1）从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性（flexibility）修改，得到可重用的构件；
（2）通过遗留工程（legacy engineering），将具有潜在重用价值的构件提取出来，得到可重用的构件；
（3）从市场上购买现成的商业构件，即 COTS（Commercial Off-The-Shell）构件； （4）开发新的符合要求的构件。 开发构件的策略：
分区：指的是将问题情景的空间分割成几乎可以独立研究的部分；抽象：是对给定实践内执行指定计算的软/硬件单元的一种抽象；分割：是将结构引入构件的行为，支持对行为性质进行时序推理。
主流构件标准包括：三个主要流派为 OMG 的 COBRA(分布计算技术)、Microsoft 的COM/DCOM/COM+和 Sun 的 EJB/J2EE。（答出其中两种即可）。 【问题 2】(共 6 分)
由于该公司已具备大量的成熟软件，王工程师此次的主要工作就是采用遗留工程 (Legacy Engineering)方法，将具有潜在复用价值的软件提取出来，得到可复用的构件。因此，在设计软件时与原开发技术人员产生了重大意见分歧，主要分歧焦点在于大家对构件概念理解上的差异。请根据你对构件的理解，判断下表给出的有关构件的说法是否正确，将答案写在答
题纸上。
【问题 2 解析】
（1）√ （2）×
（3）× ：基于功能的组装技术、基于数据的组装技术和面向对象的组装技术。 （4）√ （5）× （6）× 【问题 3】(共 10 分)
王工程师的实施方案指出：本公司的大部分产品是为用户提供标准计算平台的，而此平台中的主要开发工作是为嵌入式操作系统研制板级支持软件(BSP)。为了提高 BSP 软件的复用，应首先开展 BSP 构件的开发，且构件架构应符合国外 GENESYS 规范定义的嵌入式系统架构风格。下图给出了架构风格定义的构件通用接口，其中：链接接口 (LIF)是构件对外提供的功能服务接口；局部接口建立了构件和它的局部环境的连接，如传感器、作动器或人机接口；技术相关接口(TDI)提供了查看构件内部、观察构件的内部变量的手段，如诊断等；技术无关接口(TII)用来在运行时配置、复使、重启构件的接口。现需要针对 BSP 中常用的 RS-232 串行驱动程序设计
一个可复用的软构件，请说明该软构件四类接口的具体功能。
【问题 3 解析】
局部接口：将 RS-232 芯片的外部中断向量连接到 CPU，从 RS-232 芯片中读取寄存器
2014年系统架构师考试科目二：案例分析
