1、 为什么要评估软件体系结构？ （10分）
答：近年来,人们逐渐认识到软件体系结构在软件开发中的重要地位，好的软件体系结构已经是决定一个软件系统成功的重要因素。因此,软件工程研究人员将研究热点集中到软件体系结构的研究上。目前已有一些公用的体系结构范型，但是软件体系结构的研究尚处在发展之中，用于对软件体系进行规格描述的模型、标记法和工具目前仍不是很正规，只是用特定的方式来理解并用于特定的系统，在很多方面的研究工作还需要继续进行。
软件体系结构在软件开发和管理中扮演着越来越重要的角色。软件体系结构设计是对软件质量有着至关重要的影响,对于确保最终系统的质量有重要的意义。软件体系结构评估,是对系统的某些值得关心的属性(性能、可靠性等)进行评价和判断。评估的结果可用于确认潜在的风险,并检查设计阶段系统需求的质量,在系统被实际构造之前,预测其质量属性。
总之，软件体系结构的好坏，关系到软件产品的好坏，软件产品的好坏关系到软件公司的发展，而且体系结构评估可以减少后期的测试和纠错的开销、评估是挖掘隐性需求并将其补充到设计的最后机会、体系结构是开发过程中的中心、不良的体系结构会带来一塌糊涂的效果。
2、 从哪些方面评估软件体系结构？ （10分）
① 基于调查问卷或检查表的评估方式
这一评估方式比较灵活自由，可评估多种质量属性，也可以在软件体系结构设计的多个阶段进行。
② 基于场景的评估方式
基于场景的方式由SEI首先提出并应用在体系结构权衡分析法(ATAM)和软件体系结构分析方法(SAAM)
中，场景也就是对系统的使用或修改活动的支持程度。
③ 基于度量的评估方式
度量是指为软件产品的某一属性所赋予的数值，如代码行数、方法调用参数、构件个数等。
3、 ATAM评估方法的基本步骤是什么？（10分）
1) 陈述，包括通过它进行的信息交流
① ATAM方法的陈述：评估负责人
② 商业动机的陈述：项目经理或系统客户
③ SA的陈述：系统设计人员
2) 调查与分析，包括对照体系结构方法评估关键质量属性需求
④ 确定体系结构方法：系统设计人员
⑤ 生存质量属性效用树(utility tree)：说明构成系统效用的，质量属性(性能，有效性，安全性，可修改
性，可用性)，具体到场景层次，标注刺激/反应，并区分不同的优先级
⑥ 分析系统结构方法，基于步骤5识别出的最高优先级的场景，说明和分析针对这些场景的体系结构方
法。在这一步骤中，体系结构风险、非风险、敏感点和权衡点被识别出来
3) 测试，包括对照所有相关人员的需求检验最新结果
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⑦ 集体讨论并确定场景优先级
⑧ 分析体系结构方法：针对步骤7的最高等级场景
4) 形成报告，包括陈述ATAM的结果
⑨ 结果的表述：包括方法、场景、特定属性的问题、效用树、有风险决策、无风险决策、敏感点和权衡
点
4、论文写作（70分）（以下2个论题任选一个，分为【摘要】和【正文】两部分进行论文写作）
论题1 论软件三层结构的设计
目前，三层结构或多层结构已经成为软件开发的主流，采用三层结构有很多好处，例如，能有效降低建设和维护成本，简化管理，适应大规模和复杂的应用需求，可适应不断的变化和新的业务需求等。在三层结构的开发中，中间件的设计占重要地位。
请围绕“软件三层结构的设计”论题，依次对以下3个方面进行论述。
（1）概要叙述你参与分析和开发的软件项目以及你所担任的主要工作。
（2）具体讨论你是如何设计三层结构的，详细描述其设计过程，遇到过的问题以及解决的办法。
（3）分析你采用三层结构所带来的效果如何，以及有哪些还需要进一步改进的地方，如何改进。
✓ 论题2 论信息系统的架构（体系结构）设计
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架构是信息系统的基石，对于信息系统项目的开发来说，一个清晰的架构是首要的。传统的开发过程可以划分为从概念直到实现的若干个阶段，包括问题定义、需求分析、软件设计、软件实现及软件测试等。架构的建立应位于需求分析之后，软件设计之前。
请围绕“信息系统的架构设计”论题，分别从以下3个方面进行论述：
（1）简要叙述你参与分析和设计的信息系统（项目的背景、发起单位、目的、项目周期、交付的产品等），以及你在该项目中的工作。
（2）结合你的项目经历，论述在系统开发中，为什么要重视架构设计。详细讨论你是如何设计系统架构的。
（3）你的架构设计中还存在哪些问题？如何改进？
我选择的论题是：论题2 论信息系统的架构（体系结构）设计
（转页，见论文叙述）
论文
信息系统的架构设计
Architecture design of information system
作者
周伟
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指导老师
XX
撰文时间：2018年6月10日
信息系统的架构
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PocketGuide智慧旅游系统
软件151 周伟
[摘 要] 信息系统设计也称为信息系统的物理设计，是在系统分析的基础上，将系统分析阶段反映用户
需求的逻辑模型转换为可以具体实施的信息系统的物理模型，解决信息系统需求的问题。这一阶段要根据经济、技术和运行环境等方面的条件，详细地确定出新系统的结构，为信息系统的实施提供必要的技术方案。
本人所主持的项目PocketGuide便是为游客用户提供所需信息，帮助解决紧急问题，连接景点和游客以提升游玩体验；协助景区管理，监控人流，即时疏导或发布紧急通知。从而使游客，景区和管理三者间产生互动，彼此协调经过系统分析，得到了新系统的逻辑模型，解决了系统要“做什么”的问题。而系统设计则是从系统的逻辑功能要求出发，根据实际条件，进行各种具体的设计，确定系统的实施方案，解决系统需求的问题。
[关键词] 信息系统；结构；逻辑模型；技术方案；PocketGuide；
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一、产品介绍
PG是一款以Beacon、WiFi两大技术为核心的旅游互动系统，“PG”--Pocket Guide即为“袋中导游”。顾名思义“PG”能为游客提供导“导游式”帮助，它将智能的为游客进行景点介绍，商家推送。“PG”的存在让游客们每时每刻都有导游相伴，使旅行更加舒心，更加省心。但“PG”的功能不仅限于此，同游服务和人流量统计俩大特色功能也一定会为游客的旅行提供更多的乐趣与便利。
二、信息系统设计原则
信息系统设计的任务是将信息系统的逻辑模型转化为物理模型。信息系统设计应遵循以下原则。
(1)系统性原则。信息系统设计要从整个系统的角度进行考虑，系统代码要统一，设计标准要规范，传递语言要一致，实现数据或信息全局共享，提高数据重用性。
(2)灵活性原则。为了维持较长的信息系统生命周期，要求系统具有很好的环境适应性。为此，信息系统应具有较好的开放性和结构的可变性。在信息系统设计中，应尽量采用模块化结构，提高数据、程序模块的独立性，这样，既便于模块的修改，又便于增加新的内容，提高信息系统适应环境变化的能力。
(3)可靠性原则。是指信息系统抗干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。一个成功的信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。
(4)经济性原则。是指在满足系统需求的前提下，尽量节约成本。一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提。另一方面，信息系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。
三、系统架构设计重要性
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软件架构成为软件系统，提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件架构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示的系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。软件架构的设计是整个软件开发过程中关键的一步。对于当今世界上庞大而复杂的系统来说，没有一个合适的架构，而要有一个成功的软件设计几乎是不可想象的。不同类型的系统需要不同的架构，甚至一个系统的不同子系统也需要不同的架构，架构的选择往往会成为一个系统设计成败的关键。
四、必要性分析
旅游业的蓬勃发展,离不开旅游资源的现代化管理。然而传统的以纸质地图来管理旅游资源的方式,已经远远不能满足管理者的要求，因为这种方式无法对信息进行有效、及时地更新、管理和利用,造成旅游信息不全、实时性不强。与此同时,游客的自主性、个性化的要求越来越明显，传统的宣传与服务方式也不能满足游客越来越高的需求。信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。将旅游业和信息技术结合起来利用信息技术提高旅游管理和服务水平是大势所趋。建立旅游信息系统的必要性具体体现在以下几个方面。
1) 旅游系统本身的要求
一个完整的旅游系统包括旅游目的地、旅游资源管理、旅游服务这三个部分，这三部分只有在有机结合和合理安排的前提下，才能构成一个完善的旅游信息系统。其中，旅游目的地子系统又称为供给系统,是整个系统的主体；旅游资源管理等方面的信息由相对独立的旅游资源管理部门进行负责；而旅游服务则是旅游目的地相关的服务设施，只有将旅游资源信息系统、旅游资源管理系统和旅游服务系统实现合理的综合，才能够使该地区旅游事业正常、有序的向前发展。
2) 满足游客个性化的需要
随着散客的增加和旅游需求向多元化发展，游客对旅游信息提出了更高的要求。传统的旅行社组团旅游
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方式旅行线路相对单一、千篇一律,游客不再满足于标准化、程序化的服务，而转向个性化和灵活性的旅游服务。因此，越来越多的游客开始选择自助旅游，他们希望获得旅游目的地更多内容、更加广泛的信息，以便增加自主选择的机会。借助旅游信息系统可以使旅游服务信息交互地展示给游客，满足游客个性化旅行的需求。
3) 加强现代化管理水平的需要
在信息化时代,一个旅游城市的成功开发和运行，不但需要该旅游城市具有丰富的旅游资源，同时还需要该城市能以先进的信息技术为依托，旅游信息系统的建立不仅为用户提供查询、检索等功能，同时还可以对旅游资源信息进行评价、管理和统计分析。分析结果以图、表等多种方式表现出来，提高决策的直观性、准确性。此外，旅游资源信息是一个动态信息,即具有一定的时效性。现有的旅游资源管理方式往往没有反映它的时效性，造成旅游信息滞后影响其利用价值。
4) 地方经济发展的需求
被称为“无烟工业”、“无形贸易”的现代旅游业的发展对地方经济的发展也能够起到引爆作用。我国已有24个省、市将旅游业的发展作为支柱产业或先导产业。而邯郸市作为一个拥有众多旅游资源的城市，在其多年的经济发展过程中，旅游业为地方经济的发展注入了新的活力和动力，旅游业的发展为地方经济发展起到了一定的推动和促进作用。
5) 旅游业可持续发展的要求
为了使旅游业和旅游资源保持持续的发展态势，就有必要对旅游资源进行可持续开发。因为对旅游资源管理者来说，旅游资源的可持续发展尤为重要。旅游业要实现资源的可持续发展，旅游部门就需要参考国内外有关旅游业发展的可靠的、详尽的、及时的信息，从而减少旅游投资失误，为旅游业的发展创造一个良性循环空间。而这就需要建立一个交互的、图文并茂的旅游信息系统。通过该系统便于潜在游客在较短的时间
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内对旅游目的地有一个直观的了解，可以提高旅游景区的整体形象和知名度,增强吸引力，增加旅游景区的客流量，进而促进旅游业的可持续发展。
五、担任角色以及系统架构设计
该项目有幸由本人组织并且完成了多个竞赛。作为项目的总体架构师，团队所开发的智慧旅游系统，严格保证其正确性、完整性、可靠性和合理性，而且规范系统架构，使其有一个标准化的框架。
本产品的针对用户分为三种：用户，商家，系统管理员。因此我们需要针对于不同的用户需求完成相对独立的功能设计用户主要有自定义个人信息、景点信息浏览、个性导游、查看景区地图、查看景区人流量信息，查看景区周边交通信息，同游邀请与信息查看、查询特色商家、点评等相关需求。
用户可以使用APP并登录个人账号，在APP中获取相关的服务，具体包括用户可以自由的设置昵称、联系方式与其他个人资料，展示给其他用户，还可以发送同游邀请给周边志同道合的陌生朋友们。在景区游玩中，用户可以通过搜索景点内布置的Beacon设备来获去所处景点的介绍，同时还能够享受智能的语言导游服务，用户也可以查看景区的总体地图、人流热力图与交通路况获取自身想要的信息，规划旅游方式与路线。用户可以自由浏览景区内特色商家的的详细信息，用户给予的评价内容，同种类型商家的推荐。
商家除了具备注册和登陆功能之外，商家还需要具备商家信息设置，账户设置，商家常用快递信息设置，自助新建和编辑产品功能，统计信息查看功能，商家商品或者服务信息的人工推送功能等等相关功能。
系统管理员需要对整个APP的功能进行管理，需要实现对商家的审核和管理，消费者管理，Beacon设备信息管理，网站的配置管理，纠纷处理，客服管理，幻灯片管理，公告管理销售管理等功能。
六、架构设计缺陷以及改进
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通过系统分析我们发现该智慧旅游系统存在以下几个方面的问题：
1) 本智慧旅游系统为集合平台，集成了各个不同的服务商的api，导致旅游系统缺乏统一通用的数据标准。
2) 现有各模块之间主要依靠数据的直接共享达到集成的目的。在各模块之间进行信息交换过程中，被交换信息的安全性没有保障。
3) 部分模块之间已经进行了紧密集成，增加了拓展功能的难度，某一个子模块的调整和维护会影响整个系统的正常工作。
4) 现有的模块的集成接口数量众多，难以维护，并随着模块数量的增加，接口数量成比例增加 。很多服务商所开发的api之间的协调、异构平台之间的信息共享比较困难。
基于上述问题，我们采用中心辐射型消息代理技术，将中心辐射型集成模型系引入到智慧旅游系统中，结合相关标准，建立一个适应与无线硬件技术发展的、面向智慧生活应用的可拓展集成架构。该架构使各异构系统之间的信息交换采用信息传递的方式，系统之间的通信只取决于消息发布和消息订阅，并不需要知道系统的位置，以及具体做什么和怎么做。每个系统只关心各自订阅的消息和需要发布的消息。架构中各辐射与中心服务器之间的消息传递直接采用标准的消息格式，任何需要接入的应用产品（一个辐射），只要将自己的接口充分暴露给中心服务器即可。消息在中心服务器累计可采用消息队列方式进行调度，也可采用消息代理的方式进行调度。各应用系统之间基于发布与订阅方式进行消息交互，各应用系统以广播的方式发布标准消息，消息进入中心服务器，中心服务区再根据相应的业务流程组织，将消息发送给订阅该消息的应用系统，被请求系统进而作出回应。
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