完全適配第二版新考綱，資深系統架構設計師課程講師精心編寫綜合了基礎知識、案例分析及論文，一站式學習

基于歷年考點頻次大數據組織編寫，內容科學，重點突出方法獨特，提煉精辟，深入淺出，深受考生喜愛

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前 言

說到系統架構設計，軟件行業從業人員應該都聽說過這個名詞，但在現實工作中很少看到純粹的系統架構設計師崗位，這主要是因為系統架構設計概念一般應用在大型復雜信息系統的開發中，并且在傳統的信息系統開發的五個階段里是沒有單獨的系統架構設計階段的。從定義上來說，系統架構設計是為了解決大型復雜項目從需求分析到系統設計之間的巨大鴻溝問題而提出的一個中間階段，針對大型復雜信息系統項目，其需求分析過程是十分復雜的，最后形成的需求文檔可能多達上千頁，涉及的功能點達數萬個，在這種情況下，直接過渡到系統設計階段，將會有極大可能使得設計人員無法理解如此巨大的需求，因此，需要系統架構設計師來為復雜的系統先進行架構設計，確定系統的架構風格，也就是對系統進行分層或者模塊化的過程，逐步劃分、縮小需求范圍，使得復雜的需求可以按架構層次分配給對應的設計人員，確保從需求分析到系統設計階段的完美過渡。

凡是計算機軟件開發行業從業者，心中都會有一個“系統架構設計師”的夢，想要自學相關知識卻發現市面上很難找到真正的大型復雜項目的實戰培訓，基于此，筆者認為考生可以先從系統架構的基礎理論知識開始學習，正所謂萬丈高樓平地起，只有具備了相應的理論基礎，在后續職業生涯的發展中面對大型復雜項目時才能游刃有余。這也是“系統架構設計師”考試的價值所在。同時，隨著某些大城市積分落戶制度的實施，“軟考”中級以上職稱證書也是獲得積分的重要一項。因此，每年都會有大量的考生參加這個考試。我們每年在全國各地進行的考前輔導中，與很多考生交流過，他們都反映出一個心聲：“考試涉及的專業性太強，市面上輔導資料太少，通過考試非常難”。

在2022年12月底，軟考辦主導出版了《系統架構設計師教程（第二版）》教材及大綱，這也是系統架構設計師教程自從2009年出版以來，第一次改版。改版之后的教程及大綱更貼近當前新興主流架構，如面向服務架構、大數據架構、嵌入式系統架構、安全架構等，并且在2023年11月改版之后的第一次考試中，考查到了很多新興架構，顛覆了以往傳統的考查知識點，變得更加靈活多變，也在無形中增加了考試難度。

為了幫助廣大考生順利通過考試，筆者結合多年來“軟考”輔導的心得，以歷次培訓經典的綜合知識、案例專題、論文專題三大模塊內容為基礎編寫了本書。然而，考試的范圍十分廣泛，除了要掌握系統架構設計的相關知識，如軟件架構風格、特定領域的軟件架構、基于架構的軟件開發、軟件架構評估等，還要掌握計算機軟件基礎知識，如計算機組成與結構、操作系統、計算機網絡和安全、軟件工程、UML建模和設計模式等。此外，還要了解信息化相關的法律法規以及經濟管理知識。在下午卷的案例專題中還會涉及具體的應用架構以及Web架構技術，具有一定的難度。

本書的“三大模塊”是這樣來安排的：

第1篇，綜合知識。結合最新考試大綱及歷年真題形式，凝練出17章主題內容，每個章節都包含備考指南、考點梳理及精講、課后演練及答案解析，保證考生學練結合，從而快速掌握知識點。

第2篇，案例專題。首先對案例分析科目做了概述性的分析以及考點歸類，將案例分析所有試題歸納為五大類專題，然后對每一類專題都有專門的考點梳理及精講，補充案例相關的技術知識點，并且也有配套的案例真題及詳細解析，同樣是學練結合，使得考生能把握案例考點。此外，我們還結合第二版教材改版內容以及2023年11月考試真題考點，給大家補充了八大架構的案例考點和架構圖。

第3篇，論文專題。首先對論文寫作做了整體分析，將論文整體拆分成十大部分，并且給出了一套“萬能模板”，考生可以據此搭建自己的論文模板。其次，還給出了架構設計師科目常考的十大論文主題以及對應的范文供學員參考、研究。

在此，感謝中國水利水電出版社萬水分社周春元副總經理，他的辛勤勞動和真誠約稿，也是我能編寫此書的動力之一。感謝王建平女士、倪晉平先生對本書的編寫給出的許多寶貴的建議。感謝我的同事們、助手們，是他們幫我做了大量的資料整理，甚至參與了部分編寫工作。

然而，雖經多年錘煉，本人畢竟水平有限，敬請各位考生、各位培訓師批評指正，不吝賜教。我的聯系郵箱是：709861254@qq.com。

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編 者

2024年1月

前言
第1篇 綜 合 知 識

第1章 計算機組成與結構 2
1.1 備考指南 2
1.2 考點梳理及精講 2
1.2.1 計算機系統基礎知識 2
1.2.2 校驗碼 3
1.2.3 指令系統 4
1.2.4 存儲系統 7
1.2.5 輸入/輸出技術 10
1.2.6 總線結構 12
1.3 課后演練（精選真題） 12
1.4 課后演練答案解析 14
第2章 系統配置和性能評價 17
2.1 備考指南 17
2.2 考點梳理及精講 17
2.2.1 性能指標 17
2.2.2 性能評價方法 18
2.2.3 阿姆達爾定律 19
2.3 課后演練（精選真題） 19
2.4 課后演練答案解析 20
第3章 操作系統知識 21
3.1 備考指南 21
3.2 考點梳理及精講 21
3.2.1 操作系統概述 21
3.2.2 進程管理 23
3.2.3 存儲管理 27
3.2.4 設備管理 31
3.2.5 文件管理 32
3.3 課后演練（精選真題） 36
3.4 課后演練答案解析 38
第4章 數據庫技術基礎 40
4.1 備考指南 40
4.2 考點梳理及精講 40
4.2.1 基本概念 40
4.2.2 三級模式兩級映像 40
4.2.3 數據庫的設計 41
4.2.4 E-R模型 43
4.2.5 關系代數運算 43
4.2.6 關系數據庫的規范化 45
4.2.7 數據故障與備份 53
4.2.8 分布式數據庫 54
4.2.9 數據倉庫 55
4.2.10 反規范化技術 57
4.2.11 SQL語言 57
4.2.12 NoSQL數據庫 58
4.3 課后演練（精選真題） 59
4.4 課后演練答案解析 60
第5章 計算機網絡 63
5.1 備考指南 63
5.2 考點梳理及精講 63
5.2.1 網絡拓撲結構 63
5.2.2 傳輸介質 65
5.2.3 OSI/RM七層模型 65
5.2.4 TCP/IP協議 67
5.2.5 交換技術和路由技術 68
5.2.6 網絡存儲技術 68
5.2.7 網絡規劃與設計 69
5.2.8 移動通信技術 71
5.2.9 無線網絡技術 71
5.2.10 下一代互聯網IPv6 71
5.3 課后演練（精選真題） 72
5.4 課后演練答案解析 73
第6章 信息安全和網絡安全 75
6.1 備考指南 75
6.2 考點梳理及精講 75
6.2.1 信息安全和信息系統安全 75
6.2.2 信息安全技術 76
6.2.3 信息安全的抗攻擊技術 80
6.2.4 信息安全的保證體系與評估方法 83
6.2.5 網絡安全技術 84
6.2.6 網絡安全協議 85
6.3 課后演練（精選真題） 86
6.4 課后演練答案解析 86
第7章 軟件工程基礎知識 88
7.1 備考指南 88
7.2 考點梳理及精講 88
7.2.1 軟件工程基礎 88
7.2.2 需求工程 95
7.2.3 系統設計 98
7.2.4 測試基礎知識 101
7.2.5 系統運行與維護 105
7.2.6 凈室軟件工程 106
7.2.7 基于構件的軟件工程 107
7.3 課后演練（精選真題） 108
7.4 課后演練答案解析 111
第8章 項目管理 113
8.1 備考指南 113
8.2 考點梳理及精講 113
8.2.1 進度管理 113
8.2.2 軟件配置管理 116
8.2.3 質量管理 117
8.2.4 風險管理 117
8.3 課后演練（精選真題） 118
8.4 課后演練答案解析 119
第9章 UML建模和設計模式 121
9.1 備考指南 121
9.2 考點梳理及精講 121
9.2.1 面向對象基礎 121
9.2.2 UML 124
9.2.3 設計模式 129
9.3 課后演練（精選真題） 132
9.4 課后演練答案解析 134
第10章 嵌入式技術 136
10.1 備考指南 136
10.2 考點梳理及精講 136
10.2.1 嵌入式微處理器 136
10.2.2 嵌入式軟件與操作系統 141
10.2.3 嵌入式軟件設計 143
10.3 課后演練（精選真題） 145
10.4 課后演練答案解析 146
第11章 軟件架構設計 149
11.1 備考指南 149
11.2 考點梳理及精講 149
11.2.1 軟件架構的概念 149
11.2.2 構件 151
11.2.3 軟件架構風格 153
11.2.4 特定領域軟件架構 162
11.2.5 基于架構的軟件開發方法 163
11.2.6 軟件架構評估 165
11.2.7 中間件技術 169
11.2.8 典型的應用架構—J2EE 171
11.3 課后演練（精選真題） 172
11.4 課后演練答案解析 176
第12章 信息系統基礎知識 180
12.1 備考指南 180
12.2 考點梳理及精講 180
12.2.1 信息化基本概念 180
12.2.2 業務處理系統 185
12.2.3 管理信息系統 186
12.2.4 決策支持系統 187
12.2.5 專家系統 189
12.2.6 辦公自動化系統 190
12.2.7 企業資源規劃 191
12.2.8 信息系統戰略規劃 192
12.2.9 政府信息化與電子政務 193
12.2.10 企業信息化與電子商務 193
12.3 課后演練（精選真題） 198
12.4 課后演練答案解析 200
第13章 法律法規與標準化 203
13.1 備考指南 203
13.2 考點梳理及精講 203
13.2.1 知識產權基礎知識 203
13.2.2 標準化基礎知識 206
13.3 課后演練（精選真題） 206
13.4 課后演練答案解析 207
第14章 數學與經濟管理 208
14.1 備考指南 208
14.2 考點梳理及精講 208
14.2.1 最小生成樹 208
14.2.2 最短（長）路徑 209
14.2.3 網絡與最大流量 210
14.2.4 決策論 212
14.2.5 線性規劃 214
14.2.6 伏格爾法 215
14.3 課后演練（精選真題） 216
14.4 課后演練答案解析 218
第15章 軟件可靠性基礎知識 220
15.1 備考指南 220
15.2 考點梳理及精講 220
15.2.1 軟件可靠性基本概念 220
15.2.2 軟件可靠性建模 221
15.2.3 軟件可靠性設計 222
15.3 課后演練（精選真題） 225
15.4 課后演練答案解析 225
第16章 軟件架構的演化和維護 226
16.1 備考指南 226
16.2 考點梳理及精講 226
16.2.1 軟件架構演化和定義 226
16.2.2 面向對象軟件架構演化 227
16.2.3 軟件架構演化方式分類 228
16.2.4 軟件架構演化原則 229
16.2.5 軟件架構演化評估方法 230
16.2.6 軟件架構維護 231
第17章 未來信息綜合技術 232
17.1 備考指南 232
17.2 考點梳理及精講 232
17.2.1 信息物理系統技術 232
17.2.2 人工智能技術 234
17.2.3 機器人技術 235
17.2.4 邊緣計算 236
17.2.5 數字孿生體技術 238
17.2.6 云計算和大數據技術 238
17.3 課后演練（精選真題） 239
17.4 課后演練答案解析 240

第2篇 案 例 專 題

第18章 案例分析總論 242
18.1 案例分析答題卡 242
18.2 歷年真題考點分析 242
18.3 解題技巧 245
第19章 案例專題一：軟件架構設計 246
19.1 考點梳理及精講 246
19.2 典型案例真題1（質量屬性+架構
風格） 250
19.3 典型案例真題2（SOA） 252
19.4 典型案例真題3（J2EE架構設計） 255
第20章 案例專題二：系統開發基礎 258
20.1 考點梳理及精講 258
20.2 典型案例真題4（UML設計） 262
20.3 典型案例真題5（數據流圖） 265
第21章 案例專題三：數據庫系統 267
21.1 考點梳理及精講 267
21.2 典型案例真題6（反規范化設計） 271
21.3 典型案例真題7（數據庫性能設計） 273
第22章 案例專題四：嵌入式系統 276
22.1 考點梳理及精講 276
22.2 典型案例真題8（可靠性設計） 278
第23章 案例專題五：Web應用開發 281
23.1 考點梳理及精講 281
23.2 典型案例真題9（云平臺智能家居
設計） 289
23.3 典型案例真題10（典型Web架構
設計） 291
第24章 案例專題六：典型八大系統架構
設計實例 293
24.1 信息系統架構設計 293
24.1.1 信息系統架構基本概念 293
24.1.2 信息系統架構 294
24.1.3 信息系統架構設計方法 295
24.1.4 信息系統架構案例分析 296
24.2 層次式架構設計 298
24.2.1 表現層框架設計 298
24.2.2 中間層架構設計 299
24.2.3 數據訪問層設計 301
24.2.4 數據架構規劃與設計 303
24.2.5 物聯網層次架構設計 303
24.2.6 層次式架構案例分析 304
24.3 云原生架構設計 305
24.3.1 云原生架構內涵 305
24.3.2 云原生架構原則 306
24.3.3 主要架構模式 306
24.3.4 云原生架構相關技術 307
24.3.5 云原生架構案例分析 308
24.4 面向服務架構設計 309
24.4.1 SOA概述和發展 309
24.4.2 SOA的微服務化發展 309
24.4.3 SOA的參考架構 310
24.4.4 SOA主要協議和規范 311
24.4.5 SOA的設計模式 312
24.5 嵌入式系統架構設計 313
24.5.1 嵌入式系統軟件架構原理與特征 313
24.5.2 嵌入式系統軟件架構設計方法 316
24.5.2 嵌入式系統軟件架構案例分析 319
24.6 通信系統架構設計 321
24.6.1 通信系統網絡架構 321
24.6.2 移動通信網網絡架構 324
24.6.3 網絡構建關鍵技術 326
24.6.4 通信網絡構建案例分析 326
24.7 安全架構設計 327
24.7.1 安全架構概述 327
24.7.2 安全模型 329
24.7.3 系統安全體系架構規劃框架 331
24.7.4 信息系統安全規劃框架 331
24.7.5 信息安全整體架構設計 331
24.7.6 網絡安全體系架構設計 333
24.7.7 安全架構設計案例分析 335
24.8 大數據架構設計 336
24.9 大數據架構設計案例分析 339

第3篇 論 文 專 題

第25章 論文整體分析 344
25.1 復習說明 344
25.2 歷年真題 344
25.3 寫作原則 345
25.4 常見問題 346
25.5 評分標準 347
第26章 搭建自己的萬能模板 348
26.1 選擇合適的項目 348
26.2 提前準備論文摘要 349
26.3 提前準備項目背景 349
26.4 正文寫作 350
26.5 提前準備結尾 350
26.6 萬能模板 350
第27章 正文素材及范文 352
27.1 論軟件系統架構風格 352
27.1.1 真題分析及理論素材 352
27.1.2 合格范文賞析 353
27.2 論面向服務架構設計及其應用 356
27.2.1 真題分析及理論素材 356
27.2.2 合格范文賞析 357
27.3 論軟件設計模式及其應用 359
27.3.1 真題分析及理論素材 359
27.3.2 合格范文賞析 360
27.4 論高可靠性系統中軟件容錯技術的
應用 363
27.4.1 真題分析及理論素材 363
27.4.2 合格范文賞析 364
27.5 論軟件架構評估 367
27.5.1 真題分析及理論素材 367
27.5.2 合格范文賞析 369
27.6 論信息系統的安全性與保密性設計 371
27.6.1 真題分析及理論素材 371
27.6.2 合格范文賞析 372
27.7 基于構件的軟件開發 374
27.7.1 真題分析及理論素材 374
27.7.2 合格范文賞析 375
27.8 論企業集成平臺的技術與應用 378
27.8.1 真題分析及理論素材 378
27.8.2 合格范文賞析 380
27.9 論軟件多層架構的設計 382
27.9.1 真題分析及理論素材 382
27.9.2 合格范文賞析 382

1. 大學生創新創業實踐——外語類 [主編　王純磊　袁　媛]
2. 自然拼讀黃金法則（第二版） [李漢回　編著]
3. 應急管理體系建設的理論與實踐探析 [張巖]
4. 大學生創新創業實踐——信息類 [主編　陸超　袁靜　秦玉龍]
5. Photoshop圖像處理案例教程 [李清玲]
6. 智慧能源典型技術及應用 [主編　張斌　王鋒]
7. 設計構成基礎教程（第二版） [劉艷芳　王陽]
8. 用英語講中國熱詞（微課版） [白陽明　編著]
9. 信息系統監理師考試32小時通關 （第二版） [薛大龍]
10. 學前兒童教育戲劇活動指導 [主編　王一鷗　黃科]
11. 信息安全工程師考試32小時通關 [薛大龍]
12. 典型替代燃料的低溫氧化反應動力學理論研究 [邢利利 著]
13. 電力施工企業內控合規實務操作手冊 [白雪鵬　張　義　張海峰　編著]
14. 電氣控制與PLC程序設計（第二版） [胡冠山]
15. 基于雙元制的機電一體化技術專業、工業機器人技術專業標準開發 [主編 黃崇富 朱永麗 胡銀全]
16. 職前教師職業倫理教育研究—以云南為例 [侯阿冰 著]
17. Java Web項目化設計實踐教程 [邱云 曾陳萍]
18. 系統集成項目管理工程師5天修煉（第四版） [黃少年 劉毅 編著]
19. 中國通信工業協會教育專委會2023年會議論文集 [中國通信工業協會教育專委會]
20. 氧化石墨烯在頁巖陶粒高強輕質混凝土中的應用研究 [洪曉江 著]
21. 應用型高校通識教育課程思政教學設計研究 [唐敬偉 江娜 著]
22. 系統集成項目管理工程師考試32小時通關（第二版） [薛大龍]
23. 鴻蒙系統應用開發項目化教程 [鄧文達　史勁　李禮]
24. 新形勢下全球價值鏈視角的地方汽車產業集群升級實證研究 [張兆英 著]
25. 梅蘭竹菊松詩詞與君子文化再讀 [李汶凈 著]
26. 戰略管理——新思維與商業競爭分析工具 [主編 舒波]
27. 用英語介紹中國：經典誦讀 [青閏　編譯]
28. 化工分離技術與優化策略研究 [王婷婷 著]
29. 人工智能開發框架應用 [主編 王明超 蘆婭云]
30. 信息系統項目管理師案例分析一本通（第二版） [王樹文 編著]