中级软考知识点（自用侵删）

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各75分，都超过45分则通过

https://blog.csdn.net/weixin_47872288/article/details/115868166

客观题

1. 计算机组成与体系结构（6）

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1.1 数据表示

进制转换

  1. N转10：按权展开法
  2. 10转N：短除法
  3. 2进制转8进制、16进制：位数关系

原码反码补码移码

1 -1 1-1（应该为0
原码 0000 0001 1000 0001 1000 0010
反码 0000 0001 1111 1110 1111 1111
补码 0000 0001 1111 1111 0000 0000
移码 1000 0001 0111 1111 1000 0000

最高位用作符号位

原码：{范围：-（2^(n-1) - 1）~ 2^(n-1)-1}
反码：正数不变，负数符号位不变其他取反。{范围：-（2^(n-1) - 1）~ 2^(n-1)-1}
补码：正数不变，负数为反码+1。{范围：-（2^(n-1) ）~ 2^(n-1)-1，如-128到128}

{-128}补 = {-127-1}补=1000 0000；其中{-127}补=1000 0001

模计算：{-128}补=模-|X|=1 0000 0000-1000 0000 = 1000 0000

移码：在进行浮点数计算中用作解码。在补码的基础上符号位取反

浮点数运算

浮点数表示：N=M*R^e

其中M称为尾数、e是指数、R是基数

运算步骤：对阶（把基数指数化成一样，一般把尾数化小）——>尾数计算——>结果格式化（小数点前留一位）

1.2 计算机结构

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主机：CPU（运算器+控制器）+主储存器（内存）

  • 运算器：算术逻辑单元ALU、累加寄存器AC、数据缓冲寄存器DR、状态条件寄存器PSW（常考，计算过程的标志位，如进位、溢出、中断状态信息等）
  • 控制器：程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器、时序部件

计算机体系结构分类——Flynn

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依据指令流和数据流进行分类，根据单或多分为四种不同结构。

能够根据典型描述判断所属类型

CISC和RISC

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  • 复杂指令集计算机，Complex Instruction Set Computer。简称CISC：CISC是在计算机还没大规模使用时提出，指令是定制的，根据不同用户需求设计。
  • 精简指令集计算机(RISC:Reduced Instruction Set Computer RISC)：RISC泛用性更强。

流水线

概念
  • 程序执行多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。
  • 各部件同时处理是针对不同指令而言，它们可同时为多条指令的不同部分进行工作，以提高各部件的利用率和指令的平均执行速度。

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周期及执行时间计算
  • 周期：流水线周期为执行时间最长的一段
  • 计算公式：流水线执行时间计算公式为：
    • 1条指令执行时间+（指令条数-1）*流水线周期
    • 理论公式：（t1+t2+…tk）+（n-1）*△t
    • 实践公式：（k+n-1）*△t （更接近工业，更工整）

eg：取值2ns，分析2ns，执行1ns，周期是多少，100条指令执行需要的时间。

周期：△t = Max{2ns，2ns，1ns} = 2ns

时间：（2ns+2ns+1ns）+99*2ns = 203ns

​ （3+100-1） *2ns = 204ns

吞吐率计算

吞吐率（Though Put rate，TP）是指在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量。基本公式如下：

TP= 指令条数/流水线执行时间{上题中为100/203}

最大吞吐量（理想状态，不考虑运行前后）=Lim（n—>max）n/（k+n-1）△t = 1/△t

加速比计算

流水线加速比：完成同一批任务，不适用流水线所用时间与使用流水线所用时间之比。越高越好

S = 不使用流水线用时/使用流水线用时{上题中为 500ns/203ns}

流水线效率：流水线设备的利用率。时空图上，流水线的效率定义为n个任务占用的时空区域k个流水段总的时空区之比

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eg：假设一个任务分为四步，占用时间分别为△t、△t、△t、3△t。

效率为：4 * 6 △t /4*15△t = 2/5

计算机层次化存储结构

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重点：整体结构、cache、内存

CPU中有运算器、控制器，二者当中存在寄存器使用（容量小速度快）。

cache高速缓存存储器，用来实现高效调用（减少CPU与内存的直接交互）。

不是所有存储结构都用寄存器是考虑到成本问题。

cache基本概念

功能：提高CPU数据输入输出效率，突破CPU与存储系统间数据传送宽带限制。

存储系统体系中，cache是访问速度最快的层次，使用cache改善性能的依据是程序的局部性原理。选最快，有寄存器寄存器否则cache。

将当下的高频访问指令和数据放入cache来避免不断访问内存。

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局部性原理（时间局部性与空间局部性）

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时间局部性：处理相关数据和程序时，有某个时段集中访问某些指令，或者说某一时段集中读取某些数据。

空间局部性：例如处理数组时，短时间内访问的路径地址是连续的。

工作集理论：进程运行时被频繁访问的页面集合。

随机存储器与只读存储器

  • 随机存取存储器RAM：（如内存，断电后信息丢失）

    • DRAM（动态RAM）
    • SRAM（静态RAM）

  • 只读存储器ROM：（如bios，掉电后信息不丢失）

    • MROM（掩码ROM）
    • PROM（Programmable ROM，一次可编程ROM）
    • EPROM（可擦出PROM）
    • 闪速存储器（Flash Memory，闪存）

编址：

容量小的芯片构成大的存储器，如两片8*4（8个地址空间，每个空间存4位）可以构成8 * 8或16 *4

计算地址单元数= 内存地址相减后+1

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1k=2的十次方

磁盘工作原理

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考点：磁盘运作原理、

磁盘：环形盘片。盘面用于保存数据，由专业的设备磁头进行读取。

平均等待时间为磁盘转一圈时间。注意：读取过程中磁盘一直匀速旋转。完整读完区域才能进行处理。

如图中，由于读取需要用时3ms，所以当R0存入存储器中时，磁盘继续转，等到读取完毕后磁头位于R2开头。

最长用时计算（前一位运行结束位置转一周再来到下一位位置）：（周期33ms+处理3ms）*10（除了最后一个）+6（最后一个读和处理）=366ms

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最短用时计算（修改各部分的布局）：一周旋转33*2=66

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计算机总线

根据所处位置的不同，分为三类：

  • 内部总线
    • 微机内部各个外围芯片与处理器之间的总线（芯片级）
  • 系统总线
    • 各个插件板和系统板之间的总线（如PCI接口、VGA的一些接口）
    • 数据总线、地址总线、控制总线
      • 数据总线：传输数据（32位指的是总线宽度是32bit位，一个周期传输数据是32个bit位）
      • 地址总线：地址总线若是32位，它代表的地址空间是2的32次方。
        • 例如32位电脑能处理的内存上限为4G。
      • 控制总线：
        *
  • 外部总线
    • 微机和外部设备的总线

串并联系统的可靠性计算

计算可靠性

  • 串联系统
    • 可靠率：各串联子模块可靠性相乘
    • 失效率：各子系统失效率相加（不准确，仅在各系统每个失效率极低的情况下可用）
    • image-20230828163328364
  • 并联系统
    • 并联某个子系统不失效系统就可以用
    • 可靠率：1-所有子系统都失效的概率。
    • 失效率：1-可靠度
    • image-20230828163626533
  • 模冗余系统与混合系统
    • 通过冗余部署，多个系统完成同一个任务，任务结果采用少数服从多数选择最终用作输出的结果，提高系统可靠性
    • image-20230828163822709

串并联组合：

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校验码的概念

差错控制

码距：整个编码系统中任意（所有）两个码字的最小距离。

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码距和检错纠错的关系：

  • 一个码组内为了检测e个误码，要求最小码距d应该满足：d>=e+1
  • 一个码组内为了纠错t个误码，要求最小码距d应该满足：d>=2t+1

比如要检测一个误码，必须码距至少为2，纠错一个误码，码距至少为3

码距为1时，无法分辨传输的数据是被错误传输与否。大部分有误均假设仅改变了一个位的数据。

循环校验码（CRC）【可检错不能纠错】

模2除法是指在做除法运算过程中不计其进位的除法，不是用减法是做异或操作。

  • 被除数为1则商为1，被除数为0则商为0；
  • 余数去掉首位为新的被除数；
  • 新的被除数以0开头，则除数变为全0，以1开头则除数不变；

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编码后的数据能够与循环校验码的生成多项式相除余数为零。接收后相除余数非零说明传输出错。

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生成多项式的长度N减一，在原始报文后加上（N-1）个零。余数尾数也为(N-1)，把余数替换掉报文后面加的（N-1）个零。

上题中的CRC编码是110010101010011（原始后接余数）

与生成多样式做除法，余数为0

海明校验码（高频难点）

编码基本规则、信息位数目、校验位数目

校验位位于信息编码的2的N次方位置，如下图。当只放一个信息位，就至少需要3位长度。当信息位5位，则编码需要9位（1、2、4、8都是校验位）

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校验位r和信息位x一定会满足：2^r >= x + r +1

编码：1）填入信息位。2）校验位：按照规则填入

将信息位数拆解成由2的N次方公式组合，如：7=22+21+20，6=22+21，5=22+20,3=21+2^0

则计算对应位置的校验位时，将用到该位做组合的信息位的数值做异或。

2 操作系统基本原理（6）

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管理整个软硬件资源

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2.1 进程管理

进程状态

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  • 运行态、等待态、就绪态。
    • 就绪：资源都配好了，差CPU
    • 等待：除了没有CPU资源还差其他资源，如外设、数据之类
      • 等待不能到运行，就绪不能回等待
  • 时间片轮法：避免有长时间的进程长期挤占cpu资源
    • 固定周期的进程暂停挂起

前趋图（和pv操作组合考察）

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同步和互斥

互斥：同时只允许一个进程调用资源

同步：速度有差异，在一定情况下停下等待，有速度匹配要求

同步和互斥不是反义词！！

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单缓冲区：生产者和消费者不能同时对一个内容做处理，当消费者未使用掉时生产者不能放入（互斥）

PV操作

利用到同步互斥的一些理念解决实际问题，用到的工具就是PV操作。

  • 临界资源：进程间需要互斥进行占用的资源，如打印机
  • 临界区：每个进程中访问临界资源的代码成为临界区
  • 信号量：一种特殊变量，如P(S)、V(S)，中的s即为信号量

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  • P操作：把信号量-1
    • 当信号量小于零，阻塞当前P的执行位置，将进程放入到进程队列中。在进程列表中进入等待状态。
    • 当信号量大于等于零，继续执行。
  • V操作：信号量+1
    • 当信号量小于等于零，则从进程队列中唤醒一个进程继续执行。
    • 否则继续执行下去。

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转自b站热评：用公共厕所蹲坑轻松理解PV操作:
进程就是急着蹲坑的每个人
- 信号量S代表剩余的闲置坑位，为负数时代表坑位不够即有人在排队

当一个人来到厕所里面，Pronounce(正式宣布)要蹲坑，就相当于执行了P操作，在此之前:
- 当S>0，代表有空闲坑位，肯定没人排队，于是P操作后S减1，立刻开始蹲坑放大
- 当S=0，代表没有空闲坑位，坑位都被占了而且大概率还有人在排队(S<0时)，于是P操作后S减1，再急也得乖乖站在旁边排队-

当一个人从坑位出来，蹲坑放大成功获得胜利Victory，就相当于执行了V操作，在此之前:
- 当S>0，代表有空闲坑位，肯定没人排队，于是V操作后S加1，挥挥衣袖潇洒离开
- 当S<0，代表没有空闲坑位，坑位都被占了而且大概率还有人在排队(S<0时)，于是V操作后S加1，出于人道主义精神，喊一个正在排队的人过来接坑，然后拂衣而去深藏功与名

PV操作例题：

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前趋图转PV：

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技巧：从左到右，从上到下标注信号量，然后箭头起点进程标V，箭头末尾进程标P，如上图所示。

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死锁

  1. 题型：给定一定数量进程，每个进程资源，计算至少多少资源系统不会死锁
  2. 死锁预防和避免问题（银行家算法）

死锁：所有可用资源均已分配，但所有进程都无法完成当前进程（需要进一步申请资源），导致无法释放占有的资源。

至少资源：假设各进程所需资源为Ni，则求和（Ni - 1），所得结果+1即为至少所需资源

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答案为13

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死锁的四个条件：互斥；保持等待；不剥夺；环路等待（即等待资源成环）

死锁预防：打破四大条件

死锁避免：有序资源分配法（资源利用率低），银行家算法（重点）

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先算剩下的资源数。

2.2 存储管理

分区存储（四种）

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最佳适应法会导致多次分区后系统中很多小块内存

  • 页式存储

    页号（等大）和页内地址

    逻辑地址与物理地址的转换

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    分成等分的区域

    页表记录页号和块号关系，需要通过表进行转换

    逻辑和物理地址转换：二者的页号不一定一样，页内地址一样。保留页内地址，求取页号。

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    首先区分出页号和页内地址。

    ​ 页面大小4K，即2^12次方，业内地址是12位。12位也就是16进制的后三位。页内地址保留，其前面的就是页号。页号通过查表得知。

    ​ 应该淘汰的页号需要满足：1. 状态位为1（在内存上）2.

  • 段式存储

    段号（按逻辑层次划分段）和段内地址

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  • 段页式存储

    先分段、分段后再分页。

    需要查两次表

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页面淘汰算法

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抖动：分配更多的资源，没起到正面效果，反而效率降低

实例：先入先出抖动情况

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例题：

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没有使用快表，说明需要每次都先在内存查表再访问内存，即每个块有两次内存访问。存储的位置刚好涉及六个块，因此6*2=12

指令一次性存储不会产生两次缺页中断，至多产生一次，而操作数有可能产生多次。

文件管理

索引文件结构

一般是13个节点

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直接索引的话最大就是13N，其中N是单个的最大容量，假设4K，则总共52K

索引文件：

  • 0-9：用直接索引；
  • 10：用一级间接索引，存物理盘地址，假设一个地址4字节，则可以存1024地址；每个地址再指向一个物理盘块的位置，则可以存4k*1024
  • 11：二级间接索引，第二个物理盘块还是存地址，可以存4K* 1024* 1024
  • 12：三级

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文件和树型目录结构

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绝对路径、相对路径概念

空闲存储空间管理

空闲区表法：用表记录空闲区域位置

空闲链表法：将空闲区域连城链表

位示图法：用0表示空的，1表示占用的（样式类似选座）

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2.3 数据传输控制方法

内存和外设的数据传输方式

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  • 程序控制方式：CPU直接控制
  • 程序中断方式：事件中断
  • DMA方式：DMA控制器监管，完成后由CPU继续接收
  • 后两种多用于专用机器

虚设备与SPOOLING技术

专门的程序做管控，会先把任务置入输出井，在磁盘上开缓冲区缓存起来，避免外设的低速和设备高速处理之间的冲突。

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微内核操作系统

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优点：更可靠（把专用系统分出，文件系统崩坏不影响到）

缺点：用户态和内核态频繁切换

3 数据库系统 （6）

3.1 数据库模式

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三级模式：

  • 内模式（物理级数据库）：数据库以什么形式去管理数据存放
  • 概念模式（概念级数据库）：数据库中的表
  • 外模式（用户级数据库）： 数据库里的视图（分割表，在不同场景选择表中的几个列构成一个表，增加灵活性）

两级映射：

  • 外模式和概念模式映射：表和视图之间的映射
  • 概念模式和内模式映射：存储结构和表的映射

3.2 数据库设计

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  • 需求分析：系统对数据的要求；
    • 数据流图、数据字典、需求说明书
  • 概念结构设计：转换规则、规范化理论
    • ER模型（与数据库管理系统DBMS无关的概念模型）
  • 逻辑结构设计：
    • 关系模型
  • 物理设计：DBMS特性、硬件特性

ER模型

  • 方框表示实体
  • 椭圆表示属性
  • 菱形表示联系

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注意事项：

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关系代数元组演算

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笛卡尔积：两张表记录做整合，会有N*M条记录

投影：投影只保留指定的列

选择：选择只保留制定的行

联接：只保留两个表都有的字段，看联接条件。

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规范化理论

  • 函数依赖：由x可以唯一的对应一个y

    • 部分函数依赖：组件的一部分就能确定某个属性
    • 传递函数依赖：A确定B，B确定C，则A确定C（但B不能反过来确定A）

  • 规范化价值：非规范化的模式可能存在数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常。

  • 键（重点是候选键）

    • 超键：唯一标识元组（可能冗余）
    • 候选键：在超键基础上消除多余属性
    • 主键：候选键任选一个可为主键
    • PS：（学号，姓名）可以知道性别，所以这个组合可以是超键，但候选键只能是学号，因为姓名是冗余的属性

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求候选键：图示法：

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组合确定要用组合键。当没有入度为0的再考虑中间节点能不能遍历全图。

范式

规范化程度越高、数据表越小数据越细。一般到第三

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  • 第一范式：

    • 属性不可分

  • 第二范式

    • 每一个非主属性完全依赖主键（不存在部分依赖）
    • 每个表只描述一件事

  • 第三范式

    • 任何两个非主键属性的数据不存在函数依赖关系

  • BCNF（巴斯-科德范式）

    • 任何主属性不能对主键子集依赖（在3NF基础上消除主属性对主码子集的依赖）
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例题：

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模式分解

分解时，依赖的关系属性要继续保持

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只要所有属性都能被拆解后的根据关系推得，则无损。

分解为2时：

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反规范化

过于规范效率大大下降。

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3.3 并发控制

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事务。

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封锁协议：

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  • 完整性约束：
    • 实体完整性：主键不能为空且不重复
    • 参照完整性：数据类型，数据范围之类
    • 用户自定义完整性约束

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3.4 数据库安全

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数据备份
  • 冷备份：静态备份，关停应用的情况下备份。数据库全都拷下来，更简单、更安全、能与归档方法相结合、更快，但必须停机，且不能指定拷贝的表。
  • 热备份：动态备份，在正常运行状态下将数据备份下来，可以有选择性的恢复，备份更快。

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故障及恢复

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3.5 大数据

对海量数据处理的相关技术

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4. 计算机网络（5）

4.1 七层模型

顶到底

  • 应用层
  • 表示层
  • 会话层
  • 传输层
  • 网络层：跨越网络层就不是同一个局域网
  • 数据链路层
  • 物理层

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中继器：仅做传输，增加传输距离

网桥：连接两个同类型网络

交换机：连接多个设备，联网器

三层交换机：分组传输

路由器：路由选择

4.2 网络标准和协议

网络技术标准和协议

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  • TCP：三次握手四次挥手
  • 邮件：POP3、SMTP、IMAP4协议、MIME协议、HTTP协议和HTML语言
  • DNS协议：IP转域名

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拓扑结构

  • 总线型、星型（办公室常用的，交换机是星型的中间）、环型
  • 局域网、城域网、广域网、因特网

网络设计

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逻辑设计：

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物理层设计：

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分层设计：

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  • 接入层：用户接入
  • 汇聚层：访问策略、处理、过滤、寻址
  • 核心层（防火层）：数据交换转发

4.3 IP地址

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A类地址：前8位网络号，后8*3位为主机号，所以可以表示2^24-2

B类地址：前两段16位为网络号，可以表示2^16-2个主机

C类地址：前三段24位网络地址，可以表示2^8-2主机

子网划分：

其中172.18.129.0/20表示前20位为网络号，则可以表示2^20-2

子网掩码：为1的部分为网络号，为0的部分为主机号

image-20230918234018373

将IP地址化成二进制，把若干个主机位做子网，取几位就能有2^k个子网

image-20230918235315103

image-20230918235451021

特殊含义ip

image-20230918235754560

4.4 网络接入技术

image-20230919000354322

有线接入：ADSL

无线接入

无线网

image-20230919000112438

4.5 IPV6

扩大地址空间

image-20230919000710266

5. 系统安全分析与设计（3）

5.1 安全属性

  • 保密性：最小授权原则、防暴露、信息加密、物理保密
  • 完整性：安全协议、校验码、密码校验、数字签名、公证
  • 可用性：综合保障（IP过滤、业务流控制、路由选择控制、审计跟踪）
  • 不可抵赖性：数字签名

5.2 非对称加密技术

公钥加密的用私钥解密，私钥加密的用公钥解密

image-20230919002100016

image-20230919002127518

对称加密大量数据，非对称加密密钥

信息摘要

单向散列函数（单向Hash函数）、固定长度的散列值

image-20230919231152087

两段摘要验证来是否匹配

数字签名

更好的验证手段，证明发出方防止抵赖

image-20230919231545594

数字信封和PGP

数字信封：发送方将原文用对称密钥加密传输，将对称密钥用接收方的公钥加密。

image-20230919232631447

5.3 层次安全保障

各个网络层的安全保障

image-20230919233826595

5.4 网络威胁与攻击（概念细节记清）

image-20230919234748473

ARP：

DOS：

窃听和业务流：业务流除了监听还有分析的成分在

image-20230919235827705

旁路控制：用到系统的缺陷

授权侵犯：授权不合理，内部攻击

防火墙

image-20230920000206013

5.5 病毒

1、引导型病毒：引导型病毒隐藏在磁盘内，在系统文件启动前已经驻留在内存中。主要感染磁盘的引导区，影响软盘或硬盘的引导扇区

2、文件型病毒：通常感染执行文件（包括exe和com文件等）但也有些会感染其他可执行文件（如dll和scr等）。每次执行受感染的文件时电脑病毒就会发作，电脑病毒会将自己复制到其他可执行文件，并且继续执行原有的程序，以免被用户所察觉

3、宏病毒：专门针对特定的应用软件，可感染依附于某些应用软件内的宏指令，他很容易通过电子邮件附件、软盘、文件下载和群组软件等多种方式进行传播如Microsoft Word和Excel。

4、蠕虫病毒：蠕虫病毒一般是通过复制自身在互联网环境下进行传播，它的传染目标是互联网内的所有计算机，局域网条件下的共享文件夹、电子邮件Email、网络中的恶意网页、大量存在着漏洞的服务器等都成为蠕虫传播的良好途径。蠕虫病毒的传播过程一般表现为：蠕虫病毒程序驻于一台或多台机器中，它会扫描其它机器是否有感染同种计算机病毒，如果没有，就会通过其内建的传播手段进行感染，以达到使计算机瘫痪的目的。

5、特洛伊木马型病毒：是一种秘密潜伏的能够通过远程网络进行控制的恶意程序，控制者可以控制被秘密植入木马的计算机的一切动作和资源，是恶意攻击者进行窃取信息等的工具。但是特洛伊木马没有复制能力，也就是该病毒没有传染性，这是它与其他病毒不同的地方，它主要是通过将自身伪装起来，吸引用户下载执行。

6、CIH病毒：CIH病毒是一种能够破坏计算机系统硬件的恶性病毒，但是CIH病毒只在Windows95/98和Windows Me系统上发作，影响有限。

6. 数据结构与算法基础（10）

数据结构：存储和组织数据的方式。

数据逻辑结构：image-20230924133907872

6.1 数组与矩阵

存储地址计算

一维

二维：根据按行还是按列分类计算。

稀疏矩阵

稀疏矩阵对应下标。选特殊值代入计算。

image-20230924133106280

6.2 线性表（重点是栈和队列）

线性结构的基本表现。

  • 顺序表和链表

    • 链表删除、插入
    • 双向链表删除、插入

  • 顺序存储与链式存储

  • 队列和栈

    • 队列：先进先出
    • 栈：先进后出

  • 循环队列

    • 队满条件：（tail+1）%size=head

6.3 广义表（了解）

线性表的推广

长度：最外层的表最大元素量

深度：嵌套的次数

取数：表头是第一个元素，标尾是除了标头以外的全部合成一个广义表

image-20230924193020657

6.4 树和二叉树

一些概念：

  • 度：有几个孩子节点
  • 内部结点：不是根节点也不是叶子结点
  • image-20230924194336446

二叉树

满二叉树：

完全二叉树：除了最后一层都是满的，且最后一层空的只在右边

image-20230924194639116

  • 几种遍历方法。

  • 构造二叉树：有前序中序或中序后序可以构造出二叉树（逐步找根）

树转二叉树：

​ image-20230924201232921

左边第一个子树作为左子节点

查找二叉树

二叉排序树：左小右大，前序遍历为递增数列

image-20230924201910167

插入：

删除：当有两个子节点时，取的是左边的最右（即比删除的节点小的当中最大的）

哈夫曼树（最优二叉树）

用来哈夫曼编码（压缩编码方式）

6.5 图（了解）

6.6 排序与查找

6.7 算法基础和常见算法

7. 程序设计语言与语言处理程序基础（6）

7.1 编译与解释

7.2 文法

7.3 正规式

7.4 有限自动机

7.5 表达式

7.6 传值与传址

7.7 多种程序语言特点

8. 法律法规（2）

9. 多媒体基础（3）

10. 软件工程（11）

10.1 开发模型

image-20230921234628077

  • 瀑布模型（SDLC）：

    • 瀑布模型的主要困难在于需求分析难以一开始就明确，所以瀑布模型适合需求明确，或者二次开发的项目。
    • 软件计划——需求分析——软件设计——程序编码——软件测试——运行维护

  • 原型模型（针对需求不明确的项目）

    • image-20230922000142459
    • 先用建议系统用于商讨需求，主要用于需求分析阶段。
    • 原型模型结合瀑布模型则为增量模型（先做简易模型，然后修正优化迭代）

  • 螺旋模型

    • image-20230922001555353
    • 不如原型灵活，但也具备原型特征。
    • 引入风险分析

  • V模型

    • image-20230922002433043
    • 测试起着更重要作用

  • 喷泉模型

    • 针对面向对象的模型

  • RAD

    • 结合构件开发

  • 构件组装模型（CBSD）

    • 思想：把软件开发的各个过程做成标准构建，再组装。提高软件开发的速度性，提高软件可靠性，缩短时间。模块化设计，专业的事交给专业的人做
    • image-20230922003104480

  • 敏捷开发方法

    image-20230922235424903

10.2 信息系统开发方法（4）

四种：结构化方法、原型方法、面向对象方法、面向服务方法。

image-20230923001116202

面向对象比结构化法复用性更强

10.3 需求工程

  • 需求开发：
    • image-20230923001716915

设计约束：除了功能和性能需求以外的约束，例如用户的使用要求（比如使用的语言）

10.4 结构开发

结构化设计：概要设计和详细设计

  • 模块大小适中
  • 减少调用深度
  • 多扇入少扇出
  • 单入口单出口
  • 作用域在模块之内
  • 功能应该可预测

image-20230923002300453

内聚和耦合

image-20230923002822013

10.5 软件测试与运维

测试原则和类型

  • 尽早、不断的进行测试
  • 程序员避免测试自己设计的程序
  • 既要选择有效、合理的数据，也要选择无效、不合理的数据
  • 修改后进行回归测试
  • 未发现的错误数量与该程序已发现错误数成正比

image-20230923003144809

桌前检查：程序员写完自查一遍

测试用例设计

image-20230923003753798

等价类划分：从功能划分设计测试用例

测试阶段

单元测试（模块、函数测试，局部功能和结构）

集成测试（一次性组装、增量式组装）

确认测试（内部确认测试、Alpha测试、Beta测试、验收测试）

系统测试

image-20230923004914091

McCabe复杂度计算

image-20230923005616255

环路复杂度：弧线-节点+2

分叉也要抽象为节点（其实抽不抽象算的结果不变）。

10.6 项目管理（考的少）

系统运行与维护（周期最长）

image-20230923010420731

完善性：扩充功能

软件能力成熟度模型集成（CMMI）

image-20230923184231504

已管理级上一级是混乱级，共五级

项目管理基础知识

image-20230923185142993

image-20230923185442747

甘特图和PERT图

  • pert图关键路径计算（开始到结束的最长路径，对应项目的最短工期）
  • 甘特图特点和缺陷（没有依赖信息）

image-20230923185840309

期望*损失

缺少的部分

ISO/IEC软件质量模型

11. 面向对象系统设计（12）

11.1 面向对象基本概念

  • 封装继承多态：三大特性
  • 对象：抽象为对象，对象的特征成为属性
  • 类：抽象对象的共性
    • 实体类：与数据对应的类
    • 边界类：系统边界用于连接外部的类
    • 控制类：类与类之间是有连接的，需要进行控制的
  • 抽象
  • 封装：只暴露出接口，只能由接口操作
  • 继承与泛化：子类继承父类相关特性，多个类的共性泛化出上层类
  • 多态：同样的操作，控制的可能是不同的对象，操作会有差异。
  • 接口：一种特殊类，只有方法的声明没有实现
  • 消息：进行对象之间的通信
  • 组件：构件
  • 模式与复用：设计模式之类的

11.2 设计原则

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  • 单一职责原则：降低耦合程度
  • 开放-封闭原则
  • 李氏替换原则（减少重载、修改）：子类可以替父类
  • 依赖倒置原则
  • 接口隔离原则
  • 组合重用原则
  • 迪米特原则：最少知识法则（封装）

11.3 UML

image-20230920213532106

规则和公共机制没考过，构造块重要

结构图（静态）和行为图（动态）

部署图是讲软件的固件应该在哪个硬件上。

行为图：

  • 用例图：系统功能和外界用户的交互
  • 顺序图：按时间顺序
  • 通信图：不强调时间顺序
  • 定时图
  • 状态图：状态变迁
  • 活动图：流程图
  • 交互概览图

11.4 设计模式

  • 架构模式：软件设计中从全局决策，例如C/S架构，SOA架构，B/S架构。反应开发软件系统过程中所作的基本设计决策）
  • 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（看是否与语言相关）：每种语言有自己特定的惯用法。

设计模式分类

  • 创建型模式
    • 工厂方法模式
    • 抽象工厂模式
    • 原型模式
    • 单例模式
    • 构造器模式
  • 结构型模式
    • 适配器模式
    • 桥接模式
    • 组合模式
    • 装饰器模式
    • 外观模式
    • 享元模式
    • 代理模式
  • 行为型模式
    • 职责链模式
    • 命令模式
    • 解释器模式
    • 迭代器模式
    • 中介者模式
    • 备忘录模式
    • 观察者模式
    • 状态模式
    • 策略模式
    • 模板方法模式
    • 访问者模式

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1. 创造型模式（5）

image-20230921205658948

工厂方法：在运行时再决定生成什么类的对象

2 结构型模式（6）

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3. 行为型模式（11）

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