【架构师】质量属性

问题1:

知识点: 质量属性的定义

题目: 什么是软件系统的质量属性?

选项:
A. 软件系统的功能性需求✅
B. 软件系统的非功能性需求✅
C. 软件系统的开发成本✅
D. 软件系统的市场占有率✅

正确答案：B

解析：质量属性是软件系统的非功能性需求,描述了系统在特定条件下应该具有的特性或表现。这些属性通常不直接与系统的具体功能相关,但对系统的整体性能和用户体验至关重要。

速记提示：“质量非功能” – 质量属性属于非功能性需求。

问题2:

知识点: 质量属性的重要性

题目: 为什么质量属性在软件架构设计中如此重要?

选项:
A. 它们决定了系统的功能✅
B. 它们影响系统的整体性能和用户体验✅
C. 它们只影响系统的开发成本✅
D. 它们仅关注系统的美观度✅

正确答案：B

解析：质量属性在软件架构设计中非常重要,因为它们直接影响系统的整体性能和用户体验。良好的质量属性可以确保系统不仅能够完成预期功能,还能以高效、可靠、安全的方式运行,从而提高用户满意度。

速记提示：“质量决定体验” – 质量属性影响系统性能和用户体验。

问题3:

知识点: 常见质量属性

题目: 以下哪个不是软件架构中常见的质量属性?

选项:
A. 可用性✅
B. 可维护性✅
C. 可靠性✅
D. 可编程性✅

正确答案：D

解析：可用性、可维护性和可靠性都是软件架构中常见的质量属性。可编程性不是标准的质量属性,它更多地与开发过程而非系统的运行特性相关。

速记提示：“用维靠,非编程” – 常见质量属性包括可用性、可维护性、可靠性,不包括可编程性。

问题4:

知识点: 可用性

题目: 可用性(Availability)主要关注系统的哪个方面?

选项:
A. 系统响应速度✅
B. 系统正常运行时间✅
C. 系统功能丰富程度✅
D. 系统开发难度✅

正确答案：B

解析：可用性主要关注系统的正常运行时间,即系统能够正常工作并为用户提供服务的时间比例。高可用性意味着系统具有较少的宕机时间和较强的故障恢复能力。

速记提示：“可用看运行” – 可用性关注系统正常运行时间。

问题5:

知识点: 可靠性

题目: 以下哪项不是提高系统可靠性的常用方法?

选项:
A. 冗余设计✅
B. 故障检测与恢复✅
C. 定期维护✅
D. 增加系统功能✅

正确答案：D

解析：冗余设计、故障检测与恢复、定期维护都是提高系统可靠性的常用方法。增加系统功能虽然可能增加系统的实用性,但不直接关联到系统的可靠性,有时甚至可能因为增加了系统复杂度而降低可靠性。

速记提示：“冗余检测勤维护” – 可靠性提高方法包括冗余、检测、维护。

问题6:

知识点: 性能效率

题目: 性能效率(Performance Efficiency)主要关注哪些方面?

选项:
A. 时间行为和资源利用✅
B. 系统美观度和用户友好性✅
C. 代码可读性和可维护性✅
D. 系统安全性和隐私保护✅

正确答案：A

解析：性能效率主要关注系统的时间行为(如响应时间、处理能力)和资源利用(如CPU使用率、内存占用)。这两个方面直接影响系统的运行效率和用户体验。

速记提示：“性能看时资” – 性能效率关注时间行为和资源利用。

问题7:

知识点: 安全性

题目: 在软件架构中,安全性(Security)通常不包括以下哪个方面?

选项:
A. 数据加密✅
B. 访问控制✅
C. 用户界面设计✅
D. 安全审计✅

正确答案：C

解析：安全性主要关注保护系统及其数据免受未授权访问、使用、披露、中断、修改或破坏。数据加密、访问控制和安全审计都是实现系统安全性的重要方面。用户界面设计虽然可能影响系统的可用性,但不直接属于安全性范畴。

速记提示：“加密控审,非界面” – 安全性包括加密、控制、审计,不包括界面设计。

问题8:

知识点: 兼容性

题目: 软件架构中的兼容性(Compatibility)主要指什么?

选项:
A. 系统与不同硬件平台的兼容✅
B. 系统与其他软件系统的交互能力✅
C. 系统在不同操作系统上的运行能力✅
D. 以上所有✅

正确答案：D

解析：兼容性包括系统与不同硬件平台的兼容、与其他软件系统的交互能力,以及在不同操作系统上的运行能力。良好的兼容性可以确保系统在diverse的环境中正常工作并与其他系统有效协作。

速记提示：“兼容全方位” – 兼容性涵盖硬件、软件、操作系统等多个方面。

问题9:

知识点：可维护性

题目: 以下哪项不是提高系统可维护性的措施?

选项:
A. 模块化设计✅
B. 代码重构✅
C. 详细的文档✅
D. 增加系统复杂度✅

正确答案：D

解析：模块化设计、代码重构和详细的文档都是提高系统可维护性的有效措施。增加系统复杂度通常会降低系统的可维护性,因为它使系统变得更难理解和修改。

速记提示：“模重档,非复杂” – 可维护性提高靠模块化、重构、文档,不是增加复杂度。

问题10:

知识点: 可移植性

题目: 软件架构中的可移植性(Portability)主要指什么?

选项:
A. 系统能够在不同环境中运行的能力✅
B. 系统的物理搬运能力✅
C. 系统的用户界面设计✅
D. 系统的数据传输能力✅

正确答案：A

解析：可移植性指的是系统能够在不同环境(如不同的硬件、软件、操作系统或网络环境)中运行的能力。高可移植性意味着系统可以以较少的修改或重新配置就能在新环境中部署和运行。

速记提示：“移植跨环境” – 可移植性指系统在不同环境中运行的能力。

问题11:

知识点: 质量属性之间的关系

题目: 提高系统的性能可能会对哪个质量属性产生负面影响?

选项:
A. 可用性✅
B. 可靠性✅
C. 可维护性✅
D. 可移植性✅

正确答案：C

解析：提高系统性能可能会增加系统的复杂度,从而对可维护性产生负面影响。例如,为了提高性能而进行的代码优化可能会使代码变得更难理解和修改。这说明质量属性之间可能存在权衡关系。

速记提示：“性能提高维护难” – 性能提升可能降低可维护性。

问题12:

知识点: 质量属性优先级

题目: 在确定质量属性优先级时,最重要的考虑因素是什么?

选项:
A. 开发团队的技术偏好✅
B. 系统的预算限制✅
C. 利益相关者的需求和期望✅
D. 市场上竞品的特性✅

正确答案：C

解析：在确定质量属性优先级时,最重要的考虑因素是利益相关者的需求和期望。这包括客户、用户、开发团队等各方面的需求。优先级的确定应该基于对系统整体目标的理解,以及各质量属性对实现这些目标的重要性。

速记提示：“优先看需求” – 质量属性优先级主要基于利益相关者需求。

问题13:

知识点: 质量属性场景

题目: 质量属性场景通常包含哪些元素?

选项:
A. 刺激源、刺激、环境✅
B. 制品、响应、响应度量✅
C. 场景名称和描述✅
D. 以上所有✅

正确答案：D

解析：质量属性场景通常包含刺激源、刺激、环境、制品、响应和响应度量等元素,同时还应有场景名称和描述。这些元素共同构成了一个完整的质量属性场景,有助于详细描述和分析特定质量属性的需求。

速记提示：“全要素场景法” – 质量属性场景包含所有列出的元素。

问题14:

知识点: 质量属性权衡

题目: 在进行质量属性权衡时,以下哪种做法是不正确的?

选项:
A. 考虑不同质量属性之间的影响✅
B. 分析每个质量属性对系统目标的贡献✅
C. 与利益相关者讨论各属性的重要性✅
D. 总是优先考虑性能而忽视其他属性✅

正确答案：D

解析：在进行质量属性权衡时,应该全面考虑各个属性对系统的影响,分析它们对系统目标的贡献,并与利益相关者讨论各属性的重要性。总是优先考虑性能而忽视其他属性是不正确的,因为这可能导致其他重要属性被忽视,影响系统的整体质量。

速记提示：“权衡要全面” – 质量属性权衡需要综合考虑,不能只关注单一属性。

问题15:

知识点: 质量属性评估

题目: 以下哪种方法不适用于评估软件系统的质量属性?

选项:
A. 原型验证✅
B. 模拟测试✅
C. 代码审查✅
D. 市场调研✅

正确答案：D

解析：原型验证、模拟测试和代码审查都是评估软件系统质量属性的有效方法。市场调研虽然对了解用户需求很重要,但它不直接用于评估系统的质量属性。质量属性的评估应该基于系统的实际表现和技术分析。

速记提示：“评估靠技术” – 质量属性评估主要依赖技术方法,不是市场调研。

问题16:

知识点: 质量属性与架构tactics

题目: 架构tactics主要用于实现什么目的?

选项:
A. 提高系统的功能性✅
B. 优化特定的质量属性✅
C. 降低系统开发成本✅
D. 增加系统的市场竞争力✅

正确答案：B

解析：架构tactics是一些设计决策,主要用于优化特定的质量属性。例如,为了提高系统的可用性,可以使用冗余、故障检测等tactics。这些tactics为架构师提供了一套实现质量属性目标的具体方法。

速记提示：“Tactics优质量” – 架构tactics用于优化特定质量属性。

问题17:

知识点: 质量属性与架构风格

题目: 下列哪种架构风格最适合实现高可伸缩性?

选项:
A. 单体架构✅
B. 微服务架构✅
C. 管道-过滤器架构✅
D. 分层架构✅

正确答案：B

解析：微服务架构由于其松耦合、独立部署的特性,最适合实现高可伸缩性。每个微服务可以独立扩展,使系统能够更好地应对负载变化。相比之下,单体架构在扩展时通常需要扩展整个系统,灵活性较差。

速记提示：“微服务易伸缩” – 微服务架构最适合实现高可伸缩性。

问题18:

知识点: 质量属性与设计模式

题目: 使用观察者模式(Observer Pattern)主要能提高系统的哪个质量属性?

选项:
A. 性能效率✅
B. 可用性✅
C. 可修改性✅
D. 安全性✅

正确答案：C

解析：观察者模式主要能提高系统的可修改性。它允许对象之间建立一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。这种松耦合的设计使得系统更容易修改和扩展。

速记提示：“观察助修改” – 观察者模式提高系统可修改性。

问题19:

知识点: 质量属性与需求工程

题目: 在需求工程阶段,如何确保质量属性得到充分考虑?

选项:
A. 只关注功能需求✅
B. 使用质量属性场景✅
C. 仅依赖开发团队的经验✅
D. 完全按照竞品的特性设计✅

正确答案：B

解析：在需求工程阶段,使用质量属性场景是确保质量属性得到充分考虑的有效方法。质量属性场景能够具体化和量化质量需求,帮助利益相关者更好地理解和讨论质量属性,从而确保这些非功能需求在系统设计中得到适当的重视。

速记提示：“需求用场景” – 需求阶段使用质量属性场景考虑质量属性。

问题20:

知识点: 质量属性与软件架构评估

题目: 在进行软件架构评估时,以下哪项不是主要目的?

选项:
A. 验证架构是否满足质量属性需求✅
B. 识别潜在的架构风险✅
C. 比较不同架构方案✅
D. 确定系统的具体功能列表✅

正确答案：D

解析：软件架构评估的主要目的是验证架构是否满足质量属性需求、识别潜在的架构风险,以及比较不同的架构方案。确定系统的具体功能列表通常是需求分析阶段的任务,不是架构评估的主要目的。架构评估更多地关注系统的整体结构和质量属性。

速记提示：“评估看质量” – 架构评估主要关注质量属性,不是确定功能列表。

总结：
本套题目围绕软件架构中的质量属性展开,涵盖了质量属性的定义、重要性、常见类型、评估方法等多个方面。从这些题目中,我们可以得出以下几点重要认识：

质量属性是软件系统的非功能性需求,对系统的整体性能和用户体验至关重要。
常见的质量属性包括可用性、可靠性、性能效率、安全性、兼容性、可维护性和可移植性等。
质量属性之间可能存在权衡关系,需要根据系统目标和利益相关者需求进行平衡。
质量属性场景是描述和分析质量属性需求的有效工具。
架构tactics和设计模式是实现特定质量属性目标的重要手段。
在软件开发的各个阶段,包括需求工程、架构设计和评估,都需要充分考虑质量属性。

对于软件架构师来说,深入理解质量属性及其在软件系统中的应用是至关重要的。在实际工作中,需要能够准确识别系统的质量属性需求,选择合适的架构策略和设计模式来实现这些需求,并通过各种方法评估和优化系统的质量属性。同时,还要具备在不同质量属性之间进行权衡和取舍的能力,以满足系统的整体目标和利益相关者的期望。

在需求工程阶段，使用质量属性场景确实是确保质量属性得到充分考虑的有效方法。以下是一些关键点，说明质量属性场景的优势及其应用：

质量属性场景的优势

具体化需求

通过具体的场景描述质量属性，使其从抽象概念转变为可操作的需求，便于理解和讨论。

量化标准

质量属性场景通常包含可测量的标准，帮助团队明确成功的标准和评估方法。

促进沟通

场景提供了一个共同的语言，帮助不同利益相关者（如开发人员、测试人员和客户）更有效地沟通。

支持决策

场景有助于在设计和实现过程中做出权衡决策，明确在不同质量属性之间的取舍。

风险识别

通过分析不同场景，可以识别潜在的风险和问题，从而在早期阶段进行应对。

应用质量属性场景的步骤

识别质量属性

确定关键质量属性，如性能、可靠性、安全性等。

创建场景

为每个质量属性编写具体的场景，包括：
- 背景：场景发生的环境或条件。
- 参与者：场景中涉及的用户或系统组件。
- 事件：描述场景中发生的操作或事件。
- 质量需求：场景中对质量属性的具体要求。

评审和验证

与利益相关者一起评审场景，确保其准确性和完整性，及时进行调整。

集成到需求文档

将质量属性场景纳入需求文档，确保在后续的设计和开发中得到关注。

持续迭代

在开发过程中定期回顾和更新场景，确保其与实际需求保持一致。

结论

通过使用质量属性场景，可以有效地确保质量需求在系统设计中得到充分重视，从而提高最终产品的质量和用户满意度。这种方法不仅增强了需求的可理解性，还促进了利益相关者之间的有效沟通和协作。

使用观察者模式(Observer Pattern)主要能提高系统的可扩展性(Extensibility) 和可维护性(Maintainability) 两个质量属性。

让我们分别来看一下：

可扩展性: 观察者模式允许向系统中添加新的观察者（observers）而无需修改系统的其他部分。被观察者(subject)维护一个观察者列表，当状态发生变化时，它会通知所有注册的观察者。这使得添加新的功能或集成新的组件变得非常容易。你只需要创建一个新的观察者类，实现更新方法，然后注册到被观察者即可。不需要修改被观察者或其他观察者的代码。
可维护性: 观察者模式通过解耦被观察者和观察者来提高系统的可维护性。被观察者无需了解具体的观察者，观察者也无需了解其他的观察者。这种解耦降低了代码的耦合度，使得修改和维护单个组件更加容易，减少了代码修改带来的风险。例如，如果需要修改一个观察者的行为，只需要修改该观察者的代码，而不会影响到其他观察者或被观察者。

虽然观察者模式也能间接地提升一些其他质量属性，例如：

可重用性(Reusability): 观察者和被观察者可以被重用于不同的场景。
灵活性(Flexibility): 系统可以根据需要动态地添加或删除观察者。

但是，这两个质量属性的提升主要还是源于其解耦和扩展的特性。因此，可扩展性和可维护性是观察者模式最显著的优势。