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【内容简介】
系统架构设计师考试是全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试（简称“软考”）中的高级资格考试，通过系统架构设计师考试可获得高级工程师职称资格。
本书基于2022年颁布的新考试大纲编写，在保证了知识的系统性与完整性的基础上，在易学性、学习有效性等方面进行了大幅度地改进和提高。
本书在全面分析知识点的基础上，对整个学习架构进行了科学重构，可以极大地提高学习的有效性。尤其是针对层次式架构设计、云原生架构设计、面向服务架构设计、嵌入式系统架构设计、通信系统架构设计、安全架构设计、大数据架构设计等核心考点，分别从理论与实践两个方面进行了重点梳理。考生可通过学习本书，掌握考试的重点，熟悉试题形式及解答问题的方法和技巧等。
本书可作为考生备考系统架构设计师考试的学习教材，也可作为各类培训班的教学用书。
【目录】
前言
第1篇 架构设计基础
第1小时 计算机系统基础知识 2
1.0 章节考点分析 2
1.1 计算机系统概述 3
1.2 计算机硬件基础知识 3
1.3 计算机软件基础知识 5
1.4 计算机语言 8
1.5 多媒体技术 11
1.6 练习题 12
第2小时 嵌入式基础知识 13
2.0 章节考点分析 13
2.1 嵌入式系统的组成及特点 14
2.2 嵌入式系统的分类 14
2.3 嵌入式软件的组成及特点 15
2.4 嵌入式系统硬件体系结构 16
2.5 安全攸关软件的安全性设计 18
2.6 练习题 18
第3小时 计算机网络基础知识 20
3.0 章节考点分析 20
3.1 网络的基本概念 21
3.2 通信技术 21
3.3 网络技术 21
3.4 组网技术 22
3.5 网络工程 25
3.6 练习题 26
第2篇 架构设计专业知识
第4小时 信息系统基础知识 28
4.0 章节考点分析 28
4.1 信息系统概述 29
4.2 信息化的典型应用 30
4.3 典型信息系统架构模型 32
4.4 练习题 33
第5小时 信息安全技术基础知识 35
5.0 章节考点分析 35
5.1 信息安全基础知识 36
5.2 信息安全系统的组成框架 36
5.3 信息加解密技术 36
5.4 密钥管理技术 37
5.5 访问控制及数字签名技术 38
5.6 信息安全的抗攻击技术 38
5.7 信息安全的保障体系与评估方法 39
5.8 练习题 40
第6小时 系统工程基础知识 42
6.0 章节考点分析 42
6.1 系统工程 43
6.2 系统性能 44
6.3 练习题 45
第7小时 软件工程基础知识 47
7.0 章节考点分析 47
7.1 软件工程 48
7.2 需求工程 51
7.3 系统分析与设计 52
7.4 软件测试 55
7.5 净室软件工程 56
7.6 基于构件的软件工程 56
7.7 软件项目管理 57
7.8 练习题 58
第8小时 数据库设计基础知识 60
8.0 章节考点分析 60
8.1 数据库基础概念 61
8.2 关系数据库 63
8.3 数据库设计 67
8.4 应用程序与数据库的交互 68
8.5 NoSQL数据库 69
8.6 分布式数据库 70
8.7 数据库优化技术 71
8.8 分布式缓存技术Redis 73
8.9 练习题 76
第3篇 架构设计高级知识
第9小时 系统架构设计基础知识 79
9.0 章节考点分析 79
9.1 软件架构概念 80
9.2 基于架构的软件开发方法 82
9.3 软件架构风格 83
9.4 软件架构复用 87
9.5 特定领域软件体系结构 87
9.6 练习题 88
第10小时 系统质量属性与架构评估 89
10.0 章节考点分析 89
10.1 软件系统质量属性 90
10.2 系统架构评估 92
10.3 练习题 95
第11小时 软件可靠性基础知识 97
11.0 章节考点分析 97
11.1 软件可靠性基本概念 98
11.2 软件可靠性建模 99
11.3 软件可靠性管理 100
11.4 软件可靠性设计 100
11.5 软件可靠性测试 101
11.6 软件可靠性评价 102
11.7 练习题 103
第12小时 软件架构的演化和维护 104
12.0 章节考点分析 104
12.1 软件架构演化和定义的关系 105
12.2 面向对象软件架构演化过程 105
12.3 软件架构演化方式的分类 106
12.4 软件结构演化原则 107
12.5 软件架构演化评估方法 108
12.6 大型网站系统架构演化实例 109
12.7 软件架构维护 109
12.8 练习题 110
第13小时 未来信息综合技术 111
13.0 章节考点分析 111
13.1 信息物理系统技术概述 112
13.2 人工智能技术概述 112
13.3 机器人技术概述 113
13.4 边缘计算 113
13.5 数字孪生体技术概述 115
13.6 云计算和大数据技术概述 115
13.7 练习题 116
第14小时 系统规划 117
14.0 章节考点分析 117
14.1 系统规划概述 118
14.2 系统调查 118
14.3 成本效益分析技术 118
14.4 练习题 119
第4篇 架构设计实践知识
第15小时 信息系统架构设计理论与实践 121
15.0 章节考点分析 121
15.1 基本概念 122
15.2 信息系统架构风格与分类 122
15.3 信息系统常用架构模型 123
15.4 企业信息系统总体框架 124
15.5 信息系统架构设计方法 125
15.6 练习题 126
第16小时 层次式架构设计理论与实践 128
16.0 章节考点分析 128
16.1 层次式体系结构概述 129
16.2 表现层框架设计 130
16.3 中间层框架设计 132
16.4 数据访问层设计 133
16.5 数据架构规划与设计 134
16.6 物联网层次架构设计 134
16.7 练习题 134
第17小时 云原生架构设计理论与实践 136
17.0 章节考点分析 136
17.1 云原生架构内涵 137
17.2 云原生架构相关技术 139
17.3 练习题 141
第18小时 面向服务架构设计理论与实践 143
18.0 章节考点分析 143
18.1 SOA的相关概念 144
18.2 SOA的发展历史 144
18.3 SOA的参考架构 145
18.4 SOA主要协议和规范 146
18.5 SOA设计的标准要求 147
18.6 SOA的作用与设计原则 147
18.7 SOA的设计模式 148
18.8 构建SOA架构时应该注意的问题 149
18.9 SOA实施的过程 150
18.10 练习题 150
第19小时 嵌入式系统架构设计理论与实践 152
19.0 章节考点分析 152
19.1 嵌入式系统发展历程 153
19.2 嵌入式系统硬件 153
19.3 嵌入式系统软件 155
19.4 嵌入式系统软件架构设计方法 158
19.5 嵌入式系统软件架构实践 159
19.6 练习题 161
第20小时 通信系统架构设计理论与实践 163
20.0 章节考点分析 163
20.1 通信系统网络架构 164
20.2 网络构建关键技术 166
20.3 网络构建 166
20.4 练习题 168
第21小时 安全架构设计理论与实践 169
21.0 章节考点分析 169
21.1 信息安全面临的威胁 170
21.2 安全体系架构的范围 171
21.3 安全模型 172
21.4 信息安全整体架构设计 173
21.5 网络安全架构设计 174
21.6 数据库系统安全设计 175
21.7 系统架构脆弱性分析 176
21.8 安全架构设计实践 177
21.9 练习题 178
第22小时 大数据架构设计理论与实践 180
22.0 章节考点分析 180
22.1 传统数据处理系统的问题 181
22.2 大数据处理系统架构分析 182
22.3 典型的大数据架构 182
22.4 大数据架构的实践 185
22.5 练习题 188
第5篇 架构设计补充知识
第23小时 知识产权 191
23.0 章节考点分析 191
23.1 知识产权的特性 192
23.2 中华人民共和国著作权法 192
23.3 计算机软件保护条例 194
23.4 中华人民共和国专利法 195
23.5 中华人民共和国商标法 196
23.6 中华人民共和国反不正当竞争法 197
23.7 软件产品管理办法 198
23.8 练习题 198
第24小时 应用数学 200
24.0 章节考点分析 200
24.1 图论之最小生成树 200
24.2 图论之最大流量 202
24.3 线性规划 204
24.4 动态规划 206
24.5 决策分析 207
24.6 不确定型决策论 208
24.7 练习题 209
第25小时 专业英语 214
25.0 章节考点分析 214
25.1 架构风格 214
25.2 非功能需求 215
25.3 应用架构 215
25.4 软件架构重用 216
25.5 练习题 217
第26小时 论文写作 218
26.0 章节考点分析 218
26.1 论文目的 218
26.2 论文要求 219
26.3 论文框架 219
26.4 论文写作常见问题 220
26.5 备考建议 222
26.6 范文赏析 222
第6篇 架构设计模拟试题
第27小时 模拟试题Ⅰ（上午基础知识） 226
第28小时 模拟试题Ⅰ（下午案例分析） 243
试题一（25分） 243
试题二（25分） 245
试题三（25分） 246
试题四（25分） 249
试题五（25分） 250
第29小时 模拟试题Ⅰ（下午论文） 253
试题一 论软件系统架构评估 253
试题二 论软件架构的复用 254
试题三 论分布式存储系统架构设计 255
试题四 论微服务架构及其应用 256
第30小时 模拟试题Ⅱ（上午基础知识） 257
第31小时 模拟试题Ⅱ（下午案例分析） 275
试题一（25分） 275
试题二（25分） 277
试题三（25分） 278
试题四（25分） 281
试题五（25分） 282
第32小时 模拟试题Ⅱ（下午论文） 285
试题一 论软件架构风格 285
试题二 论企业应用系统的层次式 架构风格 285
试题三 论面向服务的架构设计 286
试题四 论基于架构的软件设计方法及应用 287
【前言】
为什么选择本书
在计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试中，高级资格考试涉及的知识范围较广，而考生一般又多忙于工作，仅靠官方教程，在有限的时间内很难领略及把握考试的重点和难点，历年全国平均通过率一般不超过10%。
本书基于2022年颁布的新版考试大纲编写，在保证了知识的系统性与完整性的基础上，在易学性、学习有效性等方面有了大幅度地改进和提高。
本书在全面分析知识点的基础上，对整个学习架构进行了科学重构，可以极大地提高学习的有效性。尤其是针对层次式架构设计、云原生架构设计、面向服务架构设计、嵌入式系统架构设计、通信系统架构设计、安全架构设计、大数据架构设计等核心考点，分别从理论与实践两个方面进行了重点梳理。
通过学习本书，考生可掌握考试的重点，熟悉试题形式及解答问题的方法和技巧等。
本书作者不一般
本书由薛大龙、邹月平担任主编，胡强、杨亚菲、朱宇、张珂担任副主编。具体编写分工如下：胡强负责第1～7、24小时；杨亚菲负责第8～13小时、朱宇负责第15、19～22小时；张珂负责第16～18、27～32小时；薛大龙和邹月平负责第14、23、25小时；严洪翔负责第26小时，全书由邹月平统稿和初审，薛大龙终审。
薛大龙，全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试辅导教材编委会主任，多所大学客座教授，北京市评标专家，财政部政府采购评审专家，曾多次参与全国软考的命题与阅卷，非常熟悉命题要求、命题形式、命题难度、命题深度、命题重点及判卷标准等。
邹月平，全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试辅导教材编委会副主任、面授名师，以语言简练、逻辑清晰，善于在试题中把握要点、总结规律，帮助考生提纲挈领、快速掌握知识要点而深得学员好评。主要讲授系统分析师、系统架构设计师、软件设计师等课程。
胡强，高级工程师，系统架构设计师、系统分析师、信息系统项目管理师、信息安全工程师，具有大型国资企业信息化工程建设、信息化管理二十多年从业经验。
杨亚菲，信息系统项目管理师、系统架构设计师、系统规划与管理师、软件设计师、信息系统管理工程师，从事多年信息化工作，包括但不限于办公自动化系统、质量数据采集与分析系统、科研管理系统的开发、运维等，信息化项目建设经验丰富。
朱宇，高级工程师，系统架构设计师，财政部政府采购评标专家，大型国有冶金矿山企业信息化架构顾问，研究生校外导师。从业二十多年，具有大型国有集团企业信息化规划、建设、咨询和互联网企业规划、建设经验。
张珂，高级工程师、系统分析师、系统架构设计师、信息系统项目管理师，全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试辅导用书编委会委员。曾在百度、腾讯等知名互联网公司作为架构师主导亿级大型项目的实施，在央行下属公司作为研发组长参与国家级重点金融项目的建设，具有丰富的项目管理经验和技术经验。
严洪翔，高级项目经理、系统分析师、系统架构设计师、信息系统项目管理师，浙江大学MBA，主持过数十个大型软件项目研发，具备丰富的软件研发管理和实战经验。
给读者的学习提示
苏轼曾说过：“犯其至难而图其至远”，意思是“向最难之处攻坚，追求最远大的目标”。系统架构设计师是IT行业金字塔的顶端，考试虽然难，但是考过后，拿到证书的喜悦心情和获得高级职称的自豪感，会让自己感觉所有的努力都是值得的。
路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。只要有愚公移山的志气、滴水穿石的毅力，脚踏实地去看书，认认真真地跟着编者学习，积跬步以至千里，积小流以成江海，我们就一定能够把宏伟目标变为美好现实，使自己成为践行中华民族伟大复兴的信息化高级人才。
致谢
感谢中国水利水电出版社周春元老师在本书策划、选题申报、写作大纲的确定以及编辑、出版等方面付出的辛勤劳动和智慧，以及他给予我们的很多帮助。
