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41.系统架构设计师案例提炼

Thu, 25 Dec 2025 00:00:00 +0000

2025年下半年系统架构设计师案例提炼

案例分析概述

案例分析作答要求

案例分析第一题必做，后面四道题四选二。机试选做题很简单，选哪一道题就做哪一道，不选的就清空不要写任何数据。考试的时候灵活应变，看清楚要求即可。

除此之外，综合知识和案例分析2个科目连考，作答总时长240分钟，综合知识科目最长作答时长150分钟，最短作答时长120分钟。诸葛老师不建议大家提前交卷，案例时间较为紧张，需要全都利用起来。

历年真题考点分析

从 2016 到 2025，试题已经从 “架构风格+UML图” 的静态理论题，演进为 “智能化分布式架构+AI/区块链/Web融合” 的系统实践题。 📌 未来重点复习主线：质量属性 → 微服务与解释器风格 → Redis 架构与同步 → 云边端AI → 区块链智能合约

根据历年真题考点分析，将架构案例分析真题分为如下几个大类：

①软件架构设计：每年必考1-2题，并且是第1题必选题，必须掌握，主要涉及质量属性、软件架构风格、软件架构评估、MVC架构、面向服务的架构SOA、ESB、J2EE架构等。
②软件系统设计：几乎每年必考1题，主要涉及UML的图、关系的识别，尤其是类图、用例图、活动图、状态图；设计模式识别；数据流图、E-R图等简单识别；信息安全相关技术；项目管理-进度管理-关键路径。
③ 数据库系统设计：几乎每年必考 1 题，主要考查数据库的一些新技术的比较，如关系型数据库、非关系型数据库 NoSQL 以及内存数据库 Redis 等，还会包括反规范化技术、主从复制、负载均衡等。
④ 嵌入式系统设计：几乎每年必考1题，选做题，考查比较的多的是嵌入式系统的实时性和可靠性以及容错性等概念。大概率会考到一些嵌入式领域陌生技术，如果是完全没见过的技术，不选即可。
⑤Web系统设计：几乎每年必考1题，主要考查Web相关技术，一般结合架构进行考查。偶尔会考到新技术，遇到完全没听说过的技术，就不选。

改版后下篇八大架构是重中之重。

此外，若偶尔考到一些完全陌生的架构和技术，可直接选择忽略，因为陌生技术不会再考第二次，无法归纳总结，完全没有必要了解。

历年案例分析考点归纳如下

年份	试题	考查范围	考查知识点
2025.05	试题一	软件架构	质量属性填空+解释器风格教材图填空+为什么适合解释器风格
	试题二	Web系统	架构图填空+爬虫 scrapy 填空+异步 I/0
	试题三	数据库	redis主从复制第一次同步架构图填空+后续同步架构图填空+两种持久化技术
	试题四	嵌入式	云测 AI和端侧 AI定义+资源池的核心架构设计考虑3个方面+资源池对比
	试题五	Web系统	区块链六个层次+区块链三种不同人员操作流程+智能合约包含三个方面
2024.11	试题一	软件架构	质量属性六要素，ping/echo，心跳模式
	试题二	数据库	cache-aside 架构，缓存处理
	试题三	嵌入式	ros1，ros2 定义、特点和改进，选词填空
	试题四	Web 系统	Elasticsearch 分词，架构填空，RESTful 架构特点
	试题五	软件设计	安全分析 4 个步骤，填空题，形式化开发和软件测试的特点
2024.05	试题一	软件架构	微服务优缺点、质量属性效用树、质量属性六要素
	试题二	软件系统	序列图、协作图、序列图三种消息、图填空、条件分支
	试题三	数据库	Mysql 分布式锁、Redis 分布式死锁、Redis 命令
	试题四	嵌入式	SOME/IP 协议特点、SOME/IP 填空、DDS 和 AP 模块流程图
	试题五	Web 系统	架构图填空、MongoDB 非结构化和矢量化存储、热温冷数据
2023	试题一	软件架构	大数据架构 Lambda 和 Kappa
	试题二	软件系统	SysML 需求图和用例图、需求图七类关系等
	试题三	数据库	读写分离架构、Redis 缓存、主从复制
	试题四	嵌入式	Hibernate 架构、数据持久层、jwt
	试题五	Web 系统	数字孪生概念、技术选择、架构图填空
2022	试题一	软件架构	架构风格，质量属性
	试题二	软件系统	结构化分析：数据流图、E-R 图、数据字典
	试题三	嵌入式	宇航装备架构、看图填空、故障分析
	试题四	数据库	同步和异步、缓存分片、布隆过滤器
	试题五	Web 系统	MQTT 协议、看图填空、云计算、边缘计算
2021	试题一	软件架构	架构风格，质量属性
	试题二	软件系统	用例图、顺序图填空、模型对比
	试题三	软件架构	数据定义分布管理涵义、基于 FACE 的架构(题目不全)
	试题四	数据库	反规范化设计方法、数据不一致、Redis 同步
	试题五	Web 系统	云平台智能家居，看图填空，TCP/UDP 区别
2020	试题一	软件架构	架构风格，质量属性
	试题二	数据库	逻辑设计、关系模式、主键、超类实体、派生属性
	试题三	嵌入式	需求到架构映射、FACE 架构
	试题四	数据库	内存数据库 redis，内存淘汰机制
	试题五	Web 系统	非功能性需求、SSM 框架、数据访问机制
2019	试题一	软件架构	架构风格，质量属性
	试题二	软件系统	数据流图求实体、加工、补充数据流；系统流程图区别
	试题三	嵌入式	信息物理系统三层结构概念、填空；三类安全威胁
	试题四	数据库	数据库读写并发操作、key/value 方案探讨
	试题五	Web 系统	非功能性需求、分布式架构图、SQL 注入攻击
2018	试题一	软件架构	非功能性需求、C/S 架构
	试题二	软件系统	数据流图、ER 图、实体和类、用例
	试题三	嵌入式	简单任务和复杂任务、基本消息通信 BMTS
	试题四	数据库	MemCache 和 Redis、数据可靠性和一致性
	试题五	Web 系统	SOA、ESB、信息安全、根据描述填图
2017	试题一	软件架构	质量属性效用树、架构风险、敏感点、权衡点
	试题二	软件架构	MVC、EJB、J2EE
	试题三	嵌入式	机器人操作系统 ROS 和 RTOS、根据描述填流程图
	试题四	数据库	ORM 和数据库程序在线访问、数据访问层、工厂设计模式
	试题五	Web 系统	响应式 Web 设计、高并发 Web 架构、主从复制机制
2016	试题一	软件架构	质量属性、架构风格对比、根据描述填空
	试题二	软件系统	用例图参与者、用例关系、类图关系
	试题三	嵌入式	RTOS 特点、实时性分类、缺陷故障失效关系图
	试题四	Web 系统	应用服务器、PHP 和 Java、J2EE 架构
	试题五	软件系统	Scrum 敏捷开发状态图、MVC 架构应用

十年总体趋势概览（2016–2025）

44.系统架构设计师三色笔记

Thu, 25 Dec 2025 00:00:00 +0000

第一章计算机系统基础知识

1 计算机系统组成

1.1 存储系统

时间局部性：指程序中的某条指令一旦执行，不久以后该指令可能再次执行，典型原因是由于程序中存在着大量的循环操作。

空间局部性：指一旦程序访问了某个存储单元，不久以后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址可能集中在一定的范围内，其典型情况是程序顺序执行。

工作集理论：工作集是进程运行时被频繁访问的页面集合。

1.2 计算机系统组成

1.3 处理器体系结构

体系结构分类	定义	特点	典型应用
冯·诺依曼结构	冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。	指令与数据存储器合并在一起。指令与数据都通过相同的数据总线传输。	一般用于PC处理器，如I3、I5、I7处理器。注：常规计算机属于冯·诺依曼结构
哈佛结构	哈佛结构是一种并行体系结构，它的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。	指令与数据分开存储，可以并行读取，有较高的数据吞吐率。有4条总线：指令和数据的数据总线与地址总线。	一般用于嵌入式系统处理器。注：DSP属于哈佛结构

1.4 总线

总线的基本概念：总线是一组能为多个部件分时共享的信息传送线，用来连接多个部件并为之提供信息交换通路。

特点：

挂接在总线上的多个部件只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据。通过总线复用方式可以减少总线中信号线的数量，以较少的信号线传输更多的信息。

总线分类：

（1）从功能上来对总线进行划分：数据总线、地址总线和控制总线（2）从数据传输的方式划分为并行总线和串行总线

2 操作系统

2.1操作系统概述

操作系统（OS，OperatingSystem）

$\diamond$ 人机之间的接口 $\diamond$ 应用软件与硬件之间的接口 $\diamond$ 为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台 $\diamond$ 管理系统的硬件、软件、数据资源 $\diamond$ 控制程序运行

2.2特殊的操作系统

分类	特点
批处理操作系统	单道批：一次一个作业入内存，作业由程序、数据、作业说明书组成多道批：一次多个作业入内存，特点：多道、宏观上并行微观上串行
分时操作系统	采用时间片轮转的方式为多个用户提供服务，每个用户感觉独占系统特点：多路性、独立性、交互性和及时性
实时操作系统	实时控制系统和实时信息系统交互能力要求不高，可靠性要求高（规定时间内响应并处理）
网络操作系统	方便有效共享网络资源，提供服务软件和有关协议的集合主要的网络操作系统有：Unix、Linux和Windows Server系统
分布式操作系统	任意两台计算机可以通过通信交换信息是网络操作系统的更高级形式，具有透明性、可靠性和高性能等特性
微机操作系统	Windows：Microsoft开发的图形用户界面、多任务、多线程操作系统 Linux：免费使用和自由传播的类Unix操作系统，多用户、多任务、多线程和多CPU的操作系统
嵌入式操作系统	运行在智能芯片环境中特点：微型化、可定制（针对硬件变化配置）、实时性、可靠性、易移植性（HAL和BSP支持）

2.3进程管理

运行：当一个进程在CPU上运行时。

（单处理机处于运行态的进程只有一个，多进程在CPU上交替运行）

就绪：一个进程获得了除CPU外的一切所需资源，一旦得到处理机即可运行。

阻塞：阻塞也称等待或睡眠状态，一个进程正在等待某一事件发生（例如请求I/O、等待I/O完成等）而暂时停止运行，此时即使把CPU分配给进程也无法运行，故称进程处于阻塞状态。

2.4 进程同步与互斥

临界资源：诸进程间需要互斥方式对其进行共享的资源。（进程中访问临界资源的那段代码称为临界区）

互斥：如千军万马过独木桥

同步：速度有差异，在一定情况停下等待。

间接制约关系

直接制约关系