软件架构设计师 · 考前突击复习

计算机基础

⭐⭐⭐ 进程管理 | ⭐⭐ 存储·死锁·磁盘 ▼

计算机基础 ├── 进程三态转换 ⭐⭐⭐ 就绪→运行→等待（等待态不能直接到运行态） ├── PV 操作 ⭐⭐⭐ P申请(S--) V释放(S++) 前驱图箭头=信号量 ├── 死锁四条件 ⭐⭐ 互斥·请求保持·不剥夺·循环等待 ├── 银行家算法 ⭐⭐ Need=Max-Allocation 安全序列判断 ├── 页式/段式/段页式 ⭐⭐ 页固定·段可变·段页兼有 └── 磁盘调度 ⭐⭐ FCFS→SSTF→SCAN→CSCAN 索引文件 1KB/4B=256

考点	等级	核心内容
进程三态转换	⭐⭐⭐	就绪→运行(调度)、运行→就绪(时间片到)、运行→等待(等事件)、等待→就绪(事件发生)
PV 操作与前驱图	⭐⭐⭐	P(S): S--申请资源；V(S): S++释放资源；S>0可用资源数，S<0等待进程数；前驱图中箭头数=信号量数
死锁必要条件	⭐⭐	互斥条件、请求与保持、不剥夺条件、循环等待 —— 破坏任一即可预防死锁
银行家算法	⭐⭐	Need = Max - Allocation；找 Need ≤ Available 的进程，假设完成释放资源，重复判断安全序列
页式/段式/段页式	⭐⭐	页式：页大小固定、利用率高；段式：逻辑分段、长度可变；段页式：先分段再分页
索引文件计算	⭐⭐	物理块1KB÷地址项4B=256项；直接索引=项数×块；一级间接=256×块；二级=256²×块
磁盘调度算法	⭐⭐	FCFS先来先服务、SSTF最短寻道优先(可能饥饿)、SCAN电梯算法、CSCAN循环扫描
位示图	⭐	每bit表示一个磁盘块：0空闲、1占用；字长16位则一字表示16块

⚠️ 易错点：
① 等待态不能直接到运行态，必须先经过就绪态！
② P是申请(S--)，V是释放(S++)——不要记反！
③ 线程是CPU调度单位，进程是资源分配单位——"进程管资源，线程管执行"
④ 页式存储地址转换：页面大小4K=1000H，逻辑地址÷1000H得页号，余数为页内偏移；页号换块号，偏移不变。

🧠 速记口诀

进程三态：就绪→调度→运行→时间片到→就绪；运行→等事件→等待→事件到→就绪
死锁：互请不循（互斥·请求保持·不剥夺·循环等待）
PV：P申请V释放，前驱P后继V，初值为0
存储：页固定段可变段页先分后分页
磁盘：F-S-S-C（先来·最短·电梯·循环）

计算机网络

⭐⭐⭐ OSI七层·协议端口 | ⭐⭐ 子网划分·设备层次 ▼

计算机网络 ├── OSI七层 ⭐⭐⭐ 应表会传网数物 | TCP/IP四层合并上三下二 ├── 常用端口 ⭐⭐⭐ HTTP80 HTTPS443 DNS53 SMTP25 FTP20/21 DHCP67/68 ├── TCP vs UDP ⭐⭐ TCP可靠面向连接 | UDP不可靠效率高 ├── ARP/RARP ⭐⭐ ARP=IP→MAC RARP=MAC→IP | ICMP=ping ├── 设备层次 ⭐⭐ 交换机(数据链路层/MAC) 路由器(网络层/IP) 集线器(物理层) ├── 子网划分 ⭐⭐ 子网数=2^借位数主机数=2^主机位-2(减网络+广播地址) └── 综合布线 ⭐ 水平同楼层垂直跨楼层设备间建筑核心

协议	端口	作用	协议	端口	作用
HTTP	80	网页传输	HTTPS	443	加密HTTP
FTP	20/21	文件传输	SMTP	25	邮件发送
POP3	110	邮件收取	IMAP	143	邮件访问
DNS	53	域名解析	DHCP	67/68	自动分配IP
Telnet	23	远程登录(明文)	SSH	22	安全远程登录
SNMP	161	网络管理

TCP

面向连接·可靠·保证顺序·流量控制·拥塞控制·效率低
HTTP/FTP/SMTP/SSH

UDP

无连接·不可靠·不保证顺序·无流量控制·效率高
DNS/DHCP/视频/语音/直播

交换机

数据链路层 | 根据MAC地址转发帧 | 隔离冲突域

路由器

网络层 | 根据IP地址选路 | 隔离广播域

⚠️ 易错点：
① 交换机≠网络层设备（它在数据链路层，看MAC地址）
② 路由器≠数据链路层设备（它在网络层，看IP地址）
③ ARP=IP→MAC，RARP=MAC→IP —— 名字和方向反着记：ARP看似"地址解析"但实际是IP找MAC
④ 子网主机数必须减2（网络地址+广播地址）
⑤ 综合布线：管理子系统=同一楼层，设备间=整个建筑，垂直=不同楼层

🧠 速记口诀

OSI：应表会传网数物 | TCP/IP：应传网接（合并上三下二）
端口：20/21FTP 22SSH 23Telnet 25SMTP 53DNS 67/68DHCP 80HTTP 110POP3 143IMAP 161SNMP 443HTTPS
子网：借n位→子网数=2ⁿ，主机数=2^(32-n)-2

信息安全基础

⭐⭐⭐ 加密·签名 | ⭐⭐ PKI·安全协议·安全模型 ▼

对比	对称加密	非对称加密
密钥	一个共享密钥	公钥+私钥
速度	快	慢
密钥分发	困难	容易（公钥可公开）
用途	大量数据加密	数字签名·密钥交换·认证
算法	DES/3DES/AES/IDEA/SM1/SM4	RSA/ECC/SM2

⚠️ 易错点：
① 机密性=不泄露，完整性=不篡改 —— 两码事！
② 被动攻击破坏机密性（偷看不改），主动攻击破坏完整性/可用性
③ 数字签名=发送方私钥签名；保密传输=接收方公钥加密 —— 方向别搞反！
④ 摘要≠加密（摘要不可逆，只用于完整性校验）
⑤ SM2非对称·SM3摘要·SM4对称
⑥ BLP关注机密性，Biba关注完整性

🧠 速记口诀

五要素：机密性·完整性·可用性·可控性·可审查性
加密：对称快分发难，非对称慢适合签名
签名：发送方私钥签名+公钥验证；传输：接收方公钥加密+私钥解密
国产：SM2非对称 SM3摘要 SM4对称
协议层次：IPsec网络层 | PPTP/L2TP数据链路层 | SSL/TLS/SSH应用层
模型：BLP机密 Biba完整

系统可靠性分析

⭐⭐⭐ 串联·并联计算 | ⭐⭐ N版本·恢复块 ▼

系统可靠性 ├── 核心公式 ⭐⭐⭐ R(t)=1-F(t) | MTBF=MTTF+MTTR | MTTF=1/失效率 ├── 串联系统 ⭐⭐⭐ R=R₁×R₂×...×Rₙ 全部正常才正常，部件越多可靠性越低 ├── 并联系统 ⭐⭐⭐ R=1-(1-R₁)(1-R₂)...(1-Rₙ) 一个正常就正常 ├── N版本程序设计 ⭐⭐ 表决器·向前恢复·实时性好·多机 └── 恢复块方法 ⭐⭐ 验证测试·向后恢复·实时性差·单机

🔗 串联系统

公式：R = R₁ × R₂ × ... × Rₙ
失效率：λ = λ₁ + λ₂ + ... + λₙ
特点：全部正常才正常，越多越不可靠

🔀 并联系统

公式：R = 1 - (1-R₁)(1-R₂)...(1-Rₙ)
n个相同R₀：R = 1 - (1-R₀)ⁿ
特点：一个正常就正常，冗余提高可靠性

对比项	恢复块方法	N版本程序设计
运行环境	单机	多机
错误检测	验证测试程序	表决器
恢复策略	向后恢复	向前恢复
实时性	差	好
关键风险	验证测试不准确	多版本不独立·共同缺陷

⚠️ 易错点：
① F(t)是失效概率，R(t)才是可靠度，R(t)=1-F(t)
② 并联系统不要直接乘！先算"全部失效概率"，再用1减
③ 软件没有物理磨损！失效来自潜在缺陷被触发
④ MTTF=坏之前平均时间，MTTR=修好平均时间，MTBF=两次故障间隔
⑤ 恢复块靠验证测试+N版本靠表决器+向前/向后恢复方向

🧠 速记口诀

可靠性 = 规定条件+规定时间+规定功能
R(t)=1-F(t) | MTBF=MTTF+MTTR | MTTF=1/失效率
串联：全部正常才正常 R=R₁×R₂×...×Rₙ
并联：一个正常就正常 R=1-(1-R₁)(1-R₂)...(1-Rₙ)
恢复块=验证测试+向后恢复+实时性差 | N版本=表决器+向前恢复+实时性好

需求工程

⭐⭐⭐ DFD数据流图 | ⭐⭐ UML用例图·类图关系 ▼

需求工程 ├── 需求分类 ⭐⭐ 业务需求→用户需求→功能需求 | 基本·期望·兴奋(QFD) ├── 结构化分析 ⭐⭐⭐ DFD(功能模型)+STD(行为模型)+E-R图(数据模型)+数据字典 ├── DFD答题技巧 ⭐⭐⭐ 补充实体(人物/外部系统)·存储("...表")·数据流(父图与子图平衡)·加工(动词+名词) ├── UML用例图关系 ⭐⭐ include包含(必须)·extend扩展(可选)·泛化(父子) ├── UML类图关系 ⭐⭐ 依赖·泛化·关联·聚合(生命周期不同)·组合(生命周期相同)·实现 └── 需求获取 ⭐ 访谈·问卷·观察·原型·JAD

⚠️ 易错 — 用例图关系 vs 类图关系：
用例图只有3种关系：包含(include)必须执行、扩展(extend)可选、泛化父子继承
类图有6种关系：依赖·泛化·关联·聚合·组合·实现
聚合vs组合：聚合生命周期不同(车队和车)，组合生命周期相同(人和心脏)
包含vs扩展：包含是必须的(⟪include⟫)，扩展是可选的(⟪extend⟫)

💡 DFD答题套路：
1. 数据平衡原则：父图与子图数据流一致
2. 补充实体：找人物角色或外部系统
3. 补充存储：找"...表"、"文件"关键词
4. 补充数据流：对比顶层图和0层图差异、检查加工是否只有入无出或反之
5. 补充加工名：在说明文字中找"动词+名词"

🧠 速记口诀

用例图关系：包(含)饭(泛化)菜(扩展)
类图关系：依饭关聚组实（依赖·泛化·关联·聚合·组合·实现）
聚合组合同为整体部分，聚合生命不同组合同

软件测试

⭐⭐⭐ 白盒覆盖·黑盒方法 | ⭐⭐ 测试阶段 ▼

软件测试 ├── 白盒测试 ⭐⭐⭐ 6种覆盖标准（从弱到强） │ 语句覆盖 < 判定覆盖 < 条件覆盖 < 判定-条件覆盖 < 条件组合覆盖 < 路径覆盖 ├── 黑盒测试 ⭐⭐⭐ 等价类划分·边界值分析·因果图·判定表·场景法·错误推测 ├── 测试阶段 ⭐⭐ 单元(白盒/详细设计)→集成(灰盒/概要设计)→系统(黑盒/需求)→确认(黑盒/需求) └── 灰盒测试介于白盒黑盒之间，用于集成测试

⚠️ 核心易错：条件覆盖不一定满足判定覆盖！
这是白盒测试中最经典的考点。条件覆盖只要求每个条件的T/F都出现过，但不要求整个判定表达式的T/F分支都覆盖。
例：if(A&&B) — A=true,B=false 和 A=false,B=true 满足了条件覆盖，但if永远为false，true分支从未执行！

覆盖标准	要求	强度
语句覆盖	每条语句至少执行一次	最弱
判定覆盖	每个判定的T/F分支各执行一次	弱
条件覆盖	每个条件的T/F各出现一次	中（不保证判定覆盖！）
判定-条件覆盖	同时满足判定覆盖+条件覆盖	较强
条件组合覆盖	条件的所有组合各执行一次	强
路径覆盖	所有可能路径各执行一次	最强

🧠 速记口诀

白盒覆盖：语句定条判条路（语句·判定·条件·判定-条件·条件组合·路径）
黑盒方法：等边因判场错（等价类·边界值·因果图·判定表·场景法·错误推测）
测试阶段：单集成系确（单元→集成→系统→确认）
条件覆盖不一定满足判定覆盖！← 必考

大型网站架构演化

⭐⭐⭐ 六阶段演化 | ⭐⭐ 五大设计原则 ▼

大型网站架构演化（自底向上逐层解耦）阶段① 单体→垂直拆分应用·数据库·文件分离阶段② 引入缓存层 Memcache/Redis，旁路缓存模式阶段③ 集群+负载均衡 Session共享(Redis) 有状态→无状态四层/七层负载均衡阶段④ CDN加速动静分离·边缘节点就近访问阶段⑤ NoSQL多元化按数据特征选型 Redis/MongoDB/ES/HBase 阶段⑥ 微服务+响应式 JWT无状态认证·响应式Web设计

#	阶段	核心变革	关键技术
1	单体→垂直拆分	应用/数据库/文件分离	独立服务器
2	引入缓存	读压力从数据库剥离	Memcache/Redis
3	集群+负载均衡	横向扩展，Session共享	Nginx/LVS/Redis
4	CDN加速	静态资源就近访问	CDN/动静分离
5	NoSQL多元化	按数据特征选存储引擎	MongoDB/ES/HBase
6	微服务+适配	无状态认证+多端适配	JWT/响应式设计

💡 五大设计原则：
① 纵向拆分——应用·数据·文件分离 ② 横向扩展——集群+负载均衡
③ 缓存前置——层层加缓存(浏览器→CDN→反向代理→本地→分布式) ④ 职责分离——不同数据不同存储
⑤ 无状态设计——服务不存状态，Redis或JWT解耦

Redis 与缓存

⭐⭐⭐ 缓存三大问题 | ⭐⭐ CAP定理·持久化·分布式 ▼

Redis 与缓存 ├── 五大数据类型 ⭐ String·Hash·List·Set·Sorted Set(排行榜) ├── 持久化 ⭐⭐ RDB快照全量快恢复低安全 | AOF日志增量慢恢复高安全 ├── 缓存三大问题 ⭐⭐⭐ │ ├── 雪崩：大量key同时失效 → 随机失效时间/二级缓存/加锁 │ ├── 穿透：查询不存在的数据 → 布隆过滤器/缓存空值 │ └── 击穿：单个热点key过期 → 互斥锁/逻辑过期/永不过期 ├── Cache-Aside ⭐⭐ 读：先缓存后数据库 | 写：先数据库后删缓存 ├── 分布式方案 ⭐⭐ 主从(手动切)→哨兵(自动切)→集群(slots分片) ├── CAP定理 ⭐⭐ C一致性 A可用性 P分区容错 | 三者不可兼得 | 分布式默认需P └── 淘汰策略 ⭐ noeviction默认 | LRU最近最少用 | volatile-仅过期key | allkeys-全部key

❄️ 缓存雪崩

原因：大量key同时失效
方案：①随机失效时间 ②加锁/队列 ③二级缓存

🔮 缓存穿透

原因：查询不存在的数据
方案：①布隆过滤器 ②缓存空值(短过期)

💥 缓存击穿

原因：单个热点key过期+高并发
方案：①互斥锁 ②逻辑过期 ③永不过期

bgsave不阻塞原理

fork()子进程+Copy-on-Write
子进程读快照写RDB
父进程继续服务不阻塞

方案	故障切换	数据分片	适用
主从模式	手动	不支持	读写分离
哨兵模式	自动	不支持	高可用
集群模式	自动	slot分片	高可用+高扩展

⚠️ 易错点：
① CAP三者不可兼得，分布式系统默认必须P，在C和A间权衡
② RDB的save会阻塞主线程，bgsave不会（fork子进程+CowW）
③ Redis默认淘汰策略是noeviction（不淘汰，内存满写入报错）
④ Cache-Aside写流程：先更新数据库→再删除缓存（不是先删缓存！）

🧠 速记口诀

五类型：S H L S Z（String·Hash·List·Set·ZSet）
RDB快AOF安，bgsave fork不阻塞
雪崩=大量同时失效·穿透=查不存在·击穿=热点过期
主从手动→哨兵自动→集群slots
CAP不可兼得，分布式P必选

技术组件与中间件

⭐⭐ 构件三大标准·中间件分类·CORBA·大数据五层 ▼

技术组件与中间件 ├── 构件 ⭐⭐ 独立部署单元·无外部状态·可第三方组装 │ ├── 三大标准：CORBA(跨平台)·J2EE EJB(Java)·DNA 2000(微软) │ ├── 复用流程：检索→理解→修改→组装 │ └── 检索方法：关键字·刻面(Facet)·超文本 ├── 中间件 ⭐⭐ │ ├── 六分类：通信·事务·数据存取·Web·安全·跨平台 │ └── CORBA架构：ORB+桩/存根+伺服对象+对象适配器+IDL └── 大数据分层 ⭐⭐ 数据源→采集(Flume/Sqoop/Kafka)→存储(HDFS/Hive/HBase)→分析(Spark/Flink)→应用

构件标准	平台	语言	特点
CORBA	跨平台	多语言	通用性强·复杂度高
J2EE EJB	Java	Java	企业级·生态完善
DNA 2000	Windows	.NET	微软体系·易集成

构件 vs 模块 vs 对象

模块=结构化·不独立
对象=有状态·有唯一标识
构件=独立部署·无外部状态

EJB三种Bean

会话Bean→业务逻辑
实体Bean→O/R映射
消息驱动Bean→异步并发

💡 CORBA核心工作流程：
客户端桩→客户ORB→服务器ORB→对象适配器→伺服对象(真正执行)→原路返回
ORB=对象请求代理，负责解释调用、查找对象、传递参数、返回结果

🧠 速记口诀

构件三标准：CORBA EJB DNA
中间件六类：通事数Web安跨（通信·事务·数据存取·Web·安全·跨平台）
大数据五层：源采存分用（数据源→采集→存储→分析→应用）
ETL=抽取+转换+加载 | 采Flume·存HDFS·算Spark/Flink

五大架构风格

⭐⭐⭐ 风格识别·子风格判断 | ⭐⭐ 优缺点·扩展方式 ▼

风格	驱动方式	耦合度	调试难度	并行支持	典型应用
数据流	数据驱动	松	低	好	编译器·ETL·图像处理
调用返回	控制流	较紧	低	差	分层架构·C/S
独立构件	事件驱动	松	高	好	微服务·消息系统
虚拟机	规则/程序	中	中	差	规则引擎·DSL
仓库	数据共享	中	高	中	黑板系统·数据库

💡 考场上快速判断风格：
① 看数据是否流动处理 → 数据流（批处理/管道过滤器）
② 看是否函数调用 → 调用返回（主子程序/OO/分层）
③ 看构件是否独立、通过事件通信 → 独立构件（事件驱动）
④ 看是否有解释层/规则引擎 → 虚拟机（解释器/规则系统）
⑤ 看是否围绕共享数据 → 仓库（数据库/黑板/超文本）

⚠️ 独立构件 vs 调用返回（高频对比）：
独立构件：事件驱动·构件不直接交互·松耦合·分散控制
调用返回：函数调用·构件直接调用·紧耦合·集中控制
解释器 vs 规则系统：解释器执行程序，规则系统执行规则；规则系统智能性更高、复杂度更高

🧠 速记口诀

五大风格：数调独虚仓（数据流·调用返回·独立构件·虚拟机·仓库）
数据流=水管流水 | 调用返回=打电话 | 独立构件=广播电台
虚拟机=翻译官 | 仓库=图书馆
扩展：流加管·调加服·独加件·虚优引·仓扩存

架构描述与评估

⭐⭐⭐ 风险·敏感·权衡点 | ⭐⭐ 4+1视图·ATAM·ADL ▼

架构描述与评估 ├── 4+1视图 ⭐⭐ 逻辑(功能)·开发(代码)·进程(并发)·物理(部署)·用例(驱动其他四视图) ├── ADL三要素 ⭐⭐ 构件·连接件·架构配置（房间墙壁·门走廊·平面图） ├── 四大评估概念 ⭐⭐⭐ │ ├── 风险点=潜在隐患非风险点=安全决策 │ ├── 敏感点=影响一个质量属性权衡点=影响多个质量属性 │ └── 权衡点是多个敏感点的交集 = ATAM核心产出 ├── 三大评估方法 ⭐⭐ SAAM(可修改性)→ATAM(多属性权衡)→CBAM(+成本效益) ├── ATAM四阶段 ⭐⭐ ①场景收集→②视图实现→③属性分析→④折中(识别敏感点+权衡点) └── 质量属性 ⭐⭐ 性能·可用性·安全性·可修改性 | 开发期vs运行期

🔴 风险点

潜在的、存在问题的架构决策带来的隐患
例：单点故障·不成熟技术

🟢 非风险点

不会带来隐患的可接受决策
例：采用Spring Boot·使用MySQL

🔵 敏感点

影响某一特定质量属性的构件特性
例：数据库索引→只影响性能

🟣 权衡点

影响多个质量属性的特性
例：缓存策略→影响性能+一致性
=多个敏感点的交集

4+1视图	面向对象	关注点
逻辑视图	用户/设计者	功能需求·类·对象
开发视图	程序员	代码结构·配置·装配
进程视图	系统集成人员	并发·性能·吞吐量
物理视图	系统工程师	硬件节点·网络拓扑·部署
用例视图(场景)	分析/测试人员	功能场景·驱动其他4个视图

评估方法	全称	侧重点	关系
SAAM	软件架构分析方法	可修改性	最早的方法
ATAM	架构权衡分析方法	多质量属性评价与折中	在SAAM基础上发展
CBAM	成本效益分析方法	成本效益分析	在ATAM基础上+成本

⚠️ 易混淆 — 敏感点 vs 权衡点（案例分析必考）：
敏感点=影响一个质量属性 | 权衡点=影响多个质量属性 | 权衡点是多个敏感点的交集
风险点≠敏感点：风险点是"隐患"，敏感点是"特性"
ADL三要素=构件+连接件+架构配置 | 类比：墙壁+门走廊+平面图

🧠 速记口诀

4+1视图：逻开进物用（用例驱动）
ADL三要素：构件·连接件·架构配置
评估四概念：风险(隐患)·非风险(安全)·敏感(一个)·权衡(多个)
评估三方法：SAAM→ATAM→CBAM（可修改性→多属性→+成本）
ATAM四阶段：场景收集→视图实现→属性分析→折中

设计模式（23种 GoF）

⭐⭐⭐ 三类区别 | ⭐⭐ 易混淆模式对比 ▼

设计模式 23种 ├── 创建型(5) ⭐⭐ 关注对象创建·创建与使用分离 │ 单例·原型·工厂方法·抽象工厂·构建器 ├── 结构型(7) ⭐⭐ 关注类/对象组合·构建更大结构 │ 代理·适配器·装饰·桥接·外观·享元·组合 └── 行为型(11) ⭐⭐ 关注对象交互·职责分配模板方法·策略·命令·责任链·状态·观察者·中介者·迭代器·访问者·备忘录·解释器

类型	关注点	核心问题	关键词
创建型	对象创建	如何创建对象？	创建与使用分离
结构型	组合结构	如何组合类或对象？	构建更大结构
行为型	交互职责	对象之间如何交互？	通信方式·职责分配

⚠️ 易混淆模式对比（高频选择/案例题）：
① 工厂方法 vs 抽象工厂：工厂方法创建一种产品，抽象工厂创建产品族
② 代理 vs 适配器：代理控制访问，适配器接口转换
③ 装饰 vs 代理：装饰增强功能(层层包装)，代理控制访问
④ 策略 vs 状态：策略算法可互换(主动切换)，状态行为随状态变(被动改变)
⑤ 组合 vs 聚合(UML)：组合生命周期相同(人和心脏)，聚合生命周期不同(车队和车)

🧠 分类速记

创建型(5)：单原工抽构 — 单例·原型·工厂方法·抽象工厂·构建器
结构型(7)：代适装桥外享组 — 代理·适配器·装饰·桥接·外观·享元·组合
行为型(11)：模策命责状观中迭访备解 — 模板方法·策略·命令·责任链·状态·观察者·中介者·迭代器·访问者·备忘录·解释器

UML 图

⭐⭐ 结构图·行为图分类 | 活动图易错·时序图消息 ▼

UML图分类 ├── 结构图(静态) ⭐⭐ │ 类图·对象图·构件图·部署图·制品图·包图 ├── 行为图(动态) ⭐⭐ │ ├── 用例图：功能需求·参与者交互 │ ├── 活动图：工作流程·动作状态(原子)vs活动状态(可分解) │ ├── 状态图：对象状态转换 │ └── 交互图：顺序图(时间顺序)·通信图(对象链接)·定时图(时间约束)·交互概览图 └── 序列图片段 ⭐ 循环/选择等复杂交互使用序列片段消息类型：同步·异步·返回·创建·销毁

图类型	关键词触发	适用阶段
用例图	功能需求·参与者·用例	需求分析
类图	静态结构·类·关联	详细设计
顺序图	时间顺序·消息交互	详细设计
活动图	业务流程·工作流	需求/设计
状态图	状态变化·事件触发	设计/测试
部署图	物理部署·硬件节点	实现/部署

⚠️ 活动图易错 — 动作状态 vs 活动状态：
动作状态：原子性·不可中断·立即执行·不可分解·小圆角矩形（如计算、赋值）
活动状态：非原子性·可中断·需要时间·可分解·大圆角矩形（如处理订单、审批流程）
决策vs合并：决策=一入多出(分支)，合并=多入一出(汇合) | 都是菱形
分叉vs汇合：分叉=一入多出(并行开始)，汇合=多入一出(并行结束) | 都是粗横线

🧠 速记口诀

结构图(6)：类对构部制包
行为图(4)：用活状交
交互图(4)：顺通定交
答题：功能需求→用例图 | 业务流程→活动图 | 状态变化→状态图 | 时间顺序→顺序图
动作状态=小而快不可分 | 活动状态=大而慢可分解

ORM 考察重点

⭐⭐ Hibernate vs MyBatis | 持久层设计 ▼

维度	Hibernate	MyBatis
映射方式	全自动ORM	半自动ORM(SQL映射)
SQL控制	自动生成·控制力弱	手动编写·完全控制
数据库移植性	好(HQL+方言)	差(SQL绑定数据库)
学习成本	高	低
复杂查询	配置复杂·调优困难	灵活·性能可控
缓存	一级(Session)+二级(SessionFactory)	一级(SqlSession)+二级(需配置)
适用场景	CRUD快速开发·多数据库	复杂查询·高并发·遗留系统

💡 数据持久层在三层架构中的位置：表示层→业务逻辑层→数据持久层→数据库
主要职责：数据访问封装·对象关系映射·事务管理(ACID)·连接池管理·缓存管理

🧠 速记口诀

Hibernate全自动·MyBatis手写SQL
Hibernate移植好·MyBatis性能高
简单CRUD用Hibernate·复杂查询用MyBatis

⚠

易错题合集（全部科目）

高频踩坑考前必过一遍 ▼

🔴 计算机基础易错：
① 等待态不能直接到运行态，必须经过就绪态！
② 线程=CPU调度单位，进程=资源分配单位
③ P是申请(S--)，V是释放(S++)——"P申请V释放"
④ 页式地址转换：页面4K=1000H，页号换块号，偏移不变
⑤ 索引文件：物理块大小÷地址项长度 = 一个索引块的地址项数

🔴 计算机网络易错：
① 交换机=数据链路层(MAC)，路由器=网络层(IP)
② ARP=IP→MAC，RARP=MAC→IP
③ 子网主机数必须减2（网络地址+广播地址）
④ 综合布线：管理子系统=同一楼层，设备间=整个建筑，垂直=不同楼层
⑤ DHCP Discover→Offer→Request→ACK

🔴 信息安全易错：
① 机密性≠完整性（不泄露 vs 不被篡改）
② 被动攻击破坏机密性，主动攻击破坏完整性/可用性
③ 数字签名=发送方私钥签名；保密传输=接收方公钥加密
④ 摘要≠加密（不可逆·仅校验完整性）
⑤ SM2非对称·SM3摘要·SM4对称
⑥ BLP=机密性，Biba=完整性

🔴 软件测试易错：
① 条件覆盖不一定满足判定覆盖（最经典考点）
② 语句覆盖最弱，路径覆盖最强
③ 路径覆盖的局限：循环结构路径无限
④ 白盒覆盖顺序：语→判→条→判条→条组→路

🔴 耦合强度（从高到低）：
内容耦合 → 公共耦合 → 外部耦合 → 控制耦合 → 标记耦合 → 数据耦合 → 非直接耦合
（非直接耦合最弱最好，内容耦合最强最差）

🔴 需求工程/UML易错：
① 用例图只有3种关系（包含·扩展·泛化），没有聚合/组合！
② 用例图：包含=必须(⟪include⟫)，扩展=可选(⟪extend⟫)
③ 类图：聚合(生命周期不同) vs 组合(生命周期相同)
④ 活动图：动作状态(原子·不可分) vs 活动状态(可分解)

🔴 可靠性/架构易错：
① 并联系统计算：先算全部失效概率，再用1减！
② 软件无物理磨损，失效来自缺陷被触发
③ 恢复块=验证测试+向后恢复+实时性差；N版本=表决器+向前恢复+实时性好
④ 敏感点影响一个属性，权衡点影响多个属性（不要混淆！）

🎯

考察重点速览（命题方向）

考纲解读 | 复习策略 ▼

📝 上午选择题重点

操作系统·进程管理·存储管理
计算机网络·协议端口·子网划分
信息安全·加密算法·安全协议
软件工程·需求·测试·可靠性
设计模式识别·UML图选择
新技术：AI·边缘·数字孪生·CPS
标准化·知识产权·运筹方法

📋 下午案例分析重点

架构评估（必做题核心）：质量属性·风险/敏感/权衡点·ATAM
架构风格识别与选择
Redis缓存三大问题
层次式Web架构·负载均衡
大数据架构·Lambda/Kappa

🎯 论文高频方向：
① 云原生架构与微服务（首选）② 层次式架构设计 ③ 安全架构设计
④ SOA设计与实施 ⑤ 大数据架构（Lambda/Kappa）⑥ 架构评估实践(ATAM)

💡 总体复习策略：
重中之重：云原生/微服务·架构评估(ATAM)·层次式Web架构
次重点：设计模式·UML·数据库(含NoSQL)·软件工程·可靠性
论文准备：至少准备2个项目的完整描述，覆盖架构设计全过程

📖

考前速背大全（进考场前最后一瞥）

全部口诀浓缩精华 ▼

🧠 计算机基础

进程：就绪→调度→运行→时间片→就绪 | 运行→等待→事件→就绪 (等待不直达运行)
死锁：互请不循 | PV：P申请V释放，前驱P后继V
存储：页固定段可变段页先分后分页 | 磁盘：F-S-S-C
索引：1KB/4B=256 | 地址=页号换块号偏移不变

🧠 计算机网络

OSI：应表会传网数物 | TCP/IP：应传网接
端口：20/21FTP 22SSH 23Telnet 25SMTP 53DNS 67/68DHCP 80HTTP 110POP3 143IMAP 161SNMP 443HTTPS
ARP=IP→MAC RARP=MAC→IP | 子网数=2ⁿ 主机数=2^(32-n)-2
设备：交换(链/MAC) 路由(网/IP) 集线(物/比特)

🧠 信息安全

五要素：机密性·完整性·可用性·可控性·可审查性
对称快分发难 | 非对称慢适合签名
签名=发送私钥签+公钥验 | 传输=接收公钥加+私钥解密
SM2非对称 SM3摘要 SM4对称
IPsec网络层 | SSL/TLS/SSH应用层 | BLP机密 Biba完整

🧠 软件测试 + 可靠性

测试：语判条判条条路(弱→强) | 等边因判场错
条件覆盖不一定满足判定覆盖！← 必考
R(t)=1-F(t) MTBF=MTTF+MTTR
串联R=∏Rᵢ 并联R=1-∏(1-Rᵢ)
恢复块=验证+向后 | N版本=表决+向前

🧠 Redis + 架构

五类型：S H L S Z | RDB快AOF安 bgsave fork不阻塞
雪崩=大量同时失效穿透=查不存在击穿=热点过期
CAP不可兼得 P必选 | 主从手动→哨兵自动→集群slots
架构五风格：数调独虚仓
4+1视图：用例驱动 | ADL=构件+连接件+架构配置
风险(隐患) 非风险(安全) 敏感(一个属性) 权衡(多个属性)
评估：SAAM→ATAM→CBAM

🧠 设计模式 + UML + ORM

创建型：单原工抽构 | 结构型：代适装桥外享组 | 行为型：模策命责状观中迭访备解
聚合≠组合(生命周期) | 工厂≠抽象工厂(产品族)
用例图3关系：包含(必须)·扩展(可选)·泛化
类图6关系：依饭关聚组实
动作状态(原子)vs活动状态(可分解)
Hibernate全自动移植好 | MyBatis手写SQL性能高

数据库系统

⭐⭐⭐ 三级模式·范式·关系代数·SQL·事务 | ⭐⭐ E-R模型·封锁·CAP ▼

数据库系统 ├── 三级模式 ⭐⭐ 外模式(视图)·模式(基本表)·内模式(物理文件) │ 外/模式映射→逻辑独立性 | 模式/内映射→物理独立性 ├── 关系代数 ⭐⭐⭐ σ选择(行/WHERE)·π投影(列/SELECT)·⋈连接(JOIN)·÷除法("全部"问题) ├── 范式 ⭐⭐⭐ 1NF(属性原子)·2NF(消部分依赖)·3NF(消传递依赖)·BCNF(决定因素都是候选键)·4NF(消多值依赖) ├── SQL ⭐⭐⭐ DDL(CREATE/ALTER/DROP)·DML(INSERT/UPDATE/DELETE)·DQL(SELECT)·DCL(GRANT/REVOKE) ├── 事务ACID ⭐⭐⭐ 原子性(UNDO)·一致性(目标)·隔离性(锁/MVCC)·持久性(REDO) ├── 并发控制 ⭐⭐ 封锁(一级防丢失更新·二级加防脏读·三级防不可重复读)·2PL(可串行化充分条件但不防死锁) ├── E-R模型 ⭐⭐ 1:1并入任一·1:N归N端·M:N独立建表 └── CAP定理 ⭐ C一致性·A可用性·P分区容错 | 三选二·分布式P必选

三级模式结构

层次	名称	别名	对应对象
外层	外模式	子模式/用户模式	视图（VIEW）
中层	模式	概念模式/逻辑模式	基本表
内层	内模式	存储模式	物理文件

范式体系（必背！）

范式	条件	消除的问题	关键词
1NF	每个属性都是不可再分的原子值	—	属性不可再分
2NF	消除非主属性对候选键的部分函数依赖	部分依赖	非主属性完全依赖于候选键
3NF	消除非主属性对候选键的传递函数依赖	传递依赖	非主属性不传递依赖于候选键
BCNF	消除主属性对候选键的部分和传递依赖	主属性依赖	每个决定因素都是候选键
4NF	消除非平凡的多值依赖	多值依赖	消除多值依赖

关系代数速查

运算	符号	对应SQL	操作对象
选择	σ	WHERE	行（水平筛选）
投影	π	SELECT 列	列（垂直筛选）
连接	⋈	JOIN	表（等值/自然/外连接）
除法	÷	NOT EXISTS嵌套	"全部"问题
并/交/差	∪ ∩ −	UNION/INTERSECT/EXCEPT	元组集合运算

事务ACID + 并发控制

特性	含义	实现
A 原子性	全做或全不做	UNDO日志
C 一致性	事务前后数据一致	由AID共同保证
I 隔离性	并发事务互不干扰	封锁/MVCC
D 持久性	提交后永久保存	REDO日志

封锁协议	规则	防止的问题
一级	修改前加X锁，事务结束释放	丢失更新
二级	一级+读前加S锁，读后释放	丢失更新+脏读
三级	一级+读前加S锁，事务结束释放	丢失更新+脏读+不可重复读

X锁（排他锁/写锁）

与其他任何锁不兼容
加锁条件：写操作

S锁（共享锁/读锁）

与S锁兼容，与X锁不兼容
加锁条件：读操作

⚠️ 数据库易错：
① WHERE不能用聚合函数，HAVING可以（分组后过滤）
② M:N联系必须独立建表，1:1和1:N可并入实体
③ 2PL是可串行化的充分条件，但不防止死锁
④ 自然连接=等值连接+去重复列
⑤ 左外连接保留左表所有行，右外连接保留右表所有行
⑥ 范式判断：先找候选键→判断部分依赖(2NF)→传递依赖(3NF)→决定因素(BCNF)
⑦ E-R合并冲突：属性冲突·命名冲突·结构冲突
⑧ 分片透明>位置透明>复制透明

🧠 数据库速记口诀

三级模式："外视内物中逻辑" | 独立性："外/模式保逻辑，模式/内保物理"
范式："一二三BC四，二消部三消传"
封锁："一写二短三长"（一级只管写·二级短读·三级长读）
ACID："原一隔永"（原子·一致·隔离·持久）
关系代数："σ选行π选列，⋈连接÷全部"
E-R转换："1:1归任一，1:N归多，M:N独立建表"
"全部"问题的SQL：NOT EXISTS双重否定
候选键求解：L类和N类一定在候选键中，R类一定不在

MCU

嵌入式系统

⭐⭐ 处理器分类·RTOS调度·优先级反转·微内核 ▼

嵌入式系统 ├── 定义 ⭐⭐ 以应用为中心·软硬件可裁剪·专用计算机系统 ├── 处理器分类 ⭐⭐ MPU(微处理器·需外接)·MCU(单片机·集成)·DSP(信号处理)·GPU(并行)·SoC(系统级芯片) ├── 实时系统 ⭐⭐ 硬实时(超时即失败·飞行控制)·软实时(允许偶尔超时·视频播放) ├── RTOS调度 ⭐⭐ RMS(静态优先级·周期短优先·利用率≤~69%)·EDF(动态·截止早优先·利用率≤100%) ├── 优先级反转 ⭐⭐ 低优持锁→高优等→中被抢占→解决方案：优先级继承/优先级天花板 ├── 微内核vs宏内核 ⭐ 微内核(服务隔离·安全·鸿蒙/QNX)·宏内核(性能高·Linux/Windows) ├── 嵌入式软件层次 ⭐ 硬件→BSP/HAL→OS→中间件→应用 └── 初始化流程 ⭐ 片级(CPU/时钟)→板级(外设/总线)→系统级(OS/应用)

处理器分类对比

类型	全称	特点	典型代表	应用
MPU	微处理器	功能强，需外接存储和外设	ARM Cortex-A、x86	手机、工控机
MCU	微控制器/单片机	CPU+存储+I/O集成单芯片	STM32、51、ESP32	家电、传感器
DSP	数字信号处理器	哈佛架构，MAC运算优化	TI TMS320	音频、雷达
GPU	图形处理器	大规模并行计算	Mali、NVIDIA Jetson	图像、AI推理
SoC	片上系统	完整系统集成单芯片	骁龙、Apple M系列	手机、平板

RTOS调度算法对比

算法	优先级类型	规则	CPU利用率上限
RMS	静态	周期越短优先级越高	n(2^1/n-1)，n→∞约69.3%
EDF	动态	截止时间越近优先级越高	可达100%
LLF	动态	空闲时间越短优先级越高	与EDF类似

优先级反转问题

🔴 问题

高优先级任务等低优先级释放资源，被中优先级任务抢占→高优无限延迟

🟢 解决

优先级继承：持有资源的低优任务临时提升到等待者优先级
优先级天花板：获取资源时立即提升到可能使用该资源的最高优先级

微内核 vs 宏内核

对比	宏内核（Linux）	微内核（鸿蒙/QNX）
结构	所有服务在内核空间	仅基本服务在内核，其他在用户空间
性能	高（系统调用开销小）	相对低（IPC开销大）
稳定性	内核崩溃→系统崩溃	服务崩溃可恢复
安全性	攻击面大	攻击面小·形式化验证
可移植性	移植复杂	移植容易
代表	Linux、Windows	鸿蒙、QNX、seL4、Fuchsia

鸿蒙操作系统核心特性

分布式能力

分布式软总线·数据管理·任务调度
一次开发多端部署

微内核优势

安全性高·可靠性强·可扩展·确定性
内核攻击面小·形式化验证

⚠️ 易错点：
① MCU≠MPU：MCU集成度高(单片机)，MPU需外接存储和外设
② 硬实时≠软实时：硬实时超时即失败，软实时允许偶尔超时
③ RMS静态优先级，EDF动态优先级：RMS利用率上限约69%，EDF可达100%
④ 优先级继承vs天花板：继承是被动提升，天花板是主动提升
⑤ 初始化顺序：片级→板级→系统级（不能颠倒）
⑥ DSP特点：哈佛架构+MAC运算，编译效率高执行速度快

🧠 嵌入式速记口诀

处理器：MPU通用需外接·MCU单片机集成高·DSP信号处理快·SoC系统全集成
实时系统：硬实时超时即失败·软实时偶尔可超时
调度：RMS静态周期短优先上限69%·EDF动态截止早优先可达100%
优先级反转：低持锁→高等待→中抢占→继承/天花板解决
微内核：服务隔离·安全可靠·易移植但IPC开销大
初始化：片→板→系统（CPU→外设→OS）