【系统架构设计师】十二、系统质量属性与架构评估(开辟期质量属性|运行期质 ...

目次
一、软件系统质量属性
1.1 开辟期质量属性
1.2 运行期质量属性
1.3 面向架构评估的质量属性
1.4 质量属性效用树
1.5 质量属性场景
1.5.1 可用性子量属性场景形貌       
1.5.2 可修改性子量属性场景形貌
1.5.3 性能质量属性场景形貌
相干保举
历年真题训练

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        历年真题考情：本章节每年单项选择考8分左右，下午案例、论文也会有涉及，在系统架构设计师中本章节绝对是重点中的重点。
        主要学习软件系统质量属性、系统架构评估以及 ATAM 方法评估实践等内容。很少涉及超纲题。
一、软件系统质量属性

        软件系统质量属性 (Quality Attribute)是一个系统的可测量大概可测试的属性，用来形貌系统满足利益相干者 (Stakeholders)需求的程度。基于软件系统的生命周期，可以将软件系统的质量属性分为开辟期质量属性和运行期质量属性2个部分。
1.1 开辟期质量属性

开辟期质量属性主要指在软件开辟阶段所关注的质量属性，主要包罗6个方面。
        (1)易理解性：指设计被开辟职员理解的难易程度。
        (2)可扩展性：软件因顺应新需求或需求变化而增加新功能的能力，也称为灵活性。
        (3)可重用性：指重用软件系统或某一部分的难易程度。
        (4)可测试性：对软件测试以证明其满足需求规范的难易程度。
        (5)可维护性：当需要修改缺陷、增加功能、提高质量属性时，识别修改点并实施修改的难易程度。
        (6)可移植性：将软件系统从一个运行环境转移到另一个差别的运行环境的难易程度。
1.2 运行期质量属性

运行期质量属性主要指在软件运行阶段所关注的质量属性，主要包罗7个方面。
        (1)性能：性能是指软件系统及时提供相应服务的能力，如速度、吞吐量和容量等的要求。
        (2)安全性：指软件系统同时兼顾向合法用户提供服务，以及制止非授权使用的能力。
        (3)可伸缩性：指当用户数和数据量增加时，软件系统维持高服务质量的能力。比方，通过增加服务器来提高能力。
        (4)互操纵性：指本软件系统与其他系统交换数据和相互调用服务的难易程度。
        (5)可靠性：软件系统在一定的时间内持续无故障运行的能力。
        (6)可用性：指系统在一定时间内正常工作的时间所占的比例。可用性会受到系统错误，恶意攻击，高负载等问题的影响。
        (7)鲁棒性：是指软件系统在非正常情况(如用户进行了非法操纵、相干的软硬件系统发生了故障等)下仍能够正常运行的能力，也称健壮性或容错性。
1.3 面向架构评估的质量属性

        为了评价一个软件系统，特别是软件系统的架构，需要进行架构评估。在架构评估过程中，评估职员所关注的是系统的质量属性。
        (1)性能：指系统的相应能力，即要经过多长时间才能对某个变乱做出相应，大概在某段时间内系统所能处理的变乱的个数。如相应时间、吞吐量。
        设计策略：优先级队列、增加盘算资源、减少盘算开销、引入并发机制、接纳资源调度等。
        (2)可靠性：是软件系统在应用或系统错误面前，在不测或错误使用的情况下维持软件系统的功能特性的基本能力。如MTTF、MTBF、MTTR。
        设计策略：心跳、Ping/Echo、冗余、推选
        (3)可用性：是系统能够正常运行的时间比例，常常用两次故障之间的时间长度或在出现故障时系统能够规复正常的速度来表示。仍旧障隔断时间。
        设计策略：心跳、Ping/Echo、冗余、推选。
        (4)安全性：是指系统在向合法用户提供服务的同时能够制止非授权用户使用的企图或拒绝服务的能力。如保密性、完备性、不可狡辩性、可控性。
        设计策略：入侵检测、用户认证、用户授权、追踪审计。
        (5)可修改性：指能够快速的以较高的性能价格比对系统进行变更的能力。通常以某些具体的变更为基准，通过观察这些变更的代价权衡。包罗以下4个方面：
                a.可维护性，局部修复使故障对架构的负面影响最小化；
                b.可扩展性，因松散耦合更易实现新特性/功能，不影响架构；
                c.结构重组，不影响主体进行的灵活设置；
                d.可移植性，适用于多样的环境（硬件平台、语言、操纵系统等）。
        设计策略：接口-实现分类、抽象、信息隐藏。
         (6)功能性：是系统所能完成所期望的工作的能力。一项使命的完成需要系统中很多或大多数构件的相互协作。
        (7)可变性：指体系结构经扩充或变更而成为新体系结构的能力。这种新体系结构应该符合预先界说的规则，在某些具体方面差别于原有的体系结构。当要将某个体系结构作为一系列相干产物的基础时，可变性是很紧张的。
        (8)互操纵性：作为系统组成部分的软件不是独立存在的，常常与其他系统或自身环境相互作用。为了支持互操纵性，软件体系结构必须为外部可视的功能特性和数据结构提供经心设计的软件入口。步伐和用其他编程语言编写的软件系统的交互作用就是互操纵性的问题，也影相应用的软件体系结构。
1.4 质量属性效用树

        质量属性效用树（Utility Tree）是一种树状结构，其根节点代表系统的团体质量，而子节点则代表差别的质量属性（如性能、可修改性、可用性、安全性等）。这些质量属性进一步被分解为更具体的场景，每个场景都形貌了系统在使用过程中可能碰到的情况或需求。

1.5 质量属性场景

        质量属性场景 (Quality Attribute Scenario) 作为形貌质量属性的本领。质量属性场景是一个具体的质量属性需求，是利益相干者与系统的交互的简短陈述。
        质量属性场景是一种面向特定质量属性的需求。它由6部分组成：
        (1)刺激源 (Source)：这是某个天生该刺激的实体(人、盘算机系统大概任何其他刺激器)。
        (2)刺 激 (Stimulus)：该刺激是当刺激到达系统时需要考虑的条件。
        (3)环 境 (Environment)：该刺激在某些条件内发生。当激励发生时，系统可能处于过载、运行大概其他情况。
        (4)制 品 (Artifact)：某个制品被激励。这可能是整个系统，也可能是系统的一部分。
        (5)响 应 (Response)：该相应是在激励到达后所采取的办法。
        (6)相应度量 (Measurement)：当相应发生时，应当能够以某种方式对其进行度量，以对需求进行测试。
        质量属性场景主要关注可用性、可修改性、性能、可测试性、易用性和安全性等6类质量属性。质量属性形貌场景在2024年5月份的时候考到了哦。
1.5.1 可用性子量属性场景形貌       

可用性子量属性场景形貌  场景要素可能的情况刺激源系统内部、系统外部刺激疏忽、错误、崩溃、时间环境正常操纵、降级模式制品系统处理器、通信信道、持久存储器、进程相应系统应该检测变乱、并进行如下一个或多个活动：
将其记载下来关照适当的各方，包括用户和其他系统；根据已界说的规则禁止导致错误或故障的变乱源。
在一段预先指定的时间隔断内不可用，此中，时间隔断取决于系统的关键程度在正常或降级模式下运行。相应度量系统必须可用的时间隔断
可用时间
系统可以在降级模式下运行的时间隔断
故障修复时间 1.5.2 可修改性子量属性场景形貌

可修改性子量属性场景形貌  场景要素可能的情况刺激源终极用户、开辟职员、系统管理员刺激希望增加、删除、修改、改变功能、质量属性、容量等环境系统设计时、编译时、构建时、运行时制品系统用户界面、平台、环境或与目标系统交互的系统相应查找架构中需要修改的位置，进行修改且不会影响其他功能，对所做的修改进行测试，部署所做的修改相应度量根据所影响元素的数目度量的本钱、积极、资金；
该修改对其他功能或质量属性所造成影响的程度 1.5.3 性能质量属性场景形貌

性能质量属性场景形貌  场景要素可能的情况刺激源用户请求，其他系统触发等刺激定期变乱到达、随机变乱到达、偶然变乱到达环境正常模式、超载 (Overload)模式制品系统相应处理刺激、改变服务级别相应度量等候时间、期限、吞吐量、抖动、缺失率、数据丢失率   还有可测试性、易用性和安全性子量属性场景形貌没有提供，可以自己参考着写一下。
  相干保举

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历年真题训练

        1.某公司欲开辟一个网上商城系统，在架构设计阶段，公司的架构师识别出3个核心质量属性场景。此中"系统主站断电后，能够在2分钟内自动切换到备用站点，并规复正常运行"主要与(1)质量属性相干通常可接纳(2)架构策略实现该属性;"在并发用户数不凌驾1000人时，用户的交易请求应该在0.5s内完成'主要与(3)质量属性相干，通常可接纳(4)架构策略实现该属性;"系统应该能够抵抗恶意用户的入侵行为，并进行报警和记载"主要与(5)质量属性相干，通常可接纳(6)架构策略实现该属性
        (1):A.性能               B.可用性         C.易用性        D.可修改性
        (2):A.主动冗余        B.信息隐藏     C.抽象接口     D.记载/回放
        (3):A.性能               B.可用性         C.易用性        D.可修改性
        (4):A.操纵串行化     B.资源调度     C.心跳            D.内置监控器
        (5):A.可用性            B.安全性         C.可测试性    D.可修改性
        (6):A.内置监控器     B.记载/回放    C.追踪审计     D.维护现有接口

 
人工分割线-答案
            1. B、A
                A、B
                B、C
        
 

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