软件设计师
2021-03-12 11:27:27 76 举报AI智能生成
软件设计师是一种专业的职业，他们负责设计、开发和测试计算机软件。他们需要具备扎实的编程技能，以及对软件开发流程、需求分析和项目管理的深入了解。软件设计师通常需要与客户合作，了解其需求并将其转化为可行的技术解决方案。此外，他们还需要不断学习新技术和方法，以保持与行业发展的步伐。总之，软件设计师是当今数字化世界中不可或缺的角色之一。
作者其他创作
大纲/内容
计算机系统知识
数据的表示
二进制转十进制：2^3+2^2+2^1+2^0
十进制转二进制：除2取余，倒叙显示
原码
1+（-1）=-2
反码：符号位不动 正数不变 负数其他取反
1+（-1）=-0
补码：正数不变 负数在反码基础上加1
1+（-1）=0
移码：在补码基础上首位取反
浮点阶码的运算
计算机结构
CPU
运算器：算数逻辑单元ALU 累计寄存器AC 数据缓存寄存器DR 状态条件寄存器PSW
控制器：程序计数器PC 指令寄存器IR 指令编译器 时序部件
Flynn分类法
指令系统
CISC(复杂)
RISC(精简)
流水线技术
流水线周期：最耗时的步骤
执行完所需时间
理论公式：(t1+t2+.....tk)+(n-1)*周期
实际公式：(k+n-1) *周期
吞吐率
TP=指令条数/流水线执行时间
最大吞吐率
TPmax=1/周期时间
加速比
S=不使用流水线时间/使用流水线时间
流水线的效率的计算
n个任务占用的时间空区/k个流水段的总的时空区
存储系统
cache
(cach+主存)平均周期：t3=h*t1+ (1-h)*t2 h:命中率 t1:cache周期 t2:主存周期
局部性原理：时间局部性(循环) 空间局部性(数组)
工作集原理：进程运行时频繁访问的页面集合
主存
随机存取器RAM
只读存储器ROM
编址
磁盘
存取时间=寻道时间+等待时间
总线系统(概念)
内部总线
系统总线
系统总线
地址总线
控制总线
外部总线
可靠性
串联系统
R=R1*R2*R3***Rn
并联系统
R=1-(1-R1)*(1-R2)*(1-R3)***(1-Rn)
模冗余系统
校验码
循环校验码CRC：可检错 不纠错 源码+模2取余(n-1的长度)
海明码
程序设计语言基础知识
编译与解析
文法
概念
分类
推导例题
正规式
有限自动机
表达式
该列题关键是构建构造树，其中括号是没必要放到树里面的
传值与传址
传值 传址
多种程序语言特点
选择题
数据结构
数组
稀疏矩阵
顺序表
广义表
树
概念
满二叉树与完全二叉树
二叉树遍历
反向构建二叉树
线索二叉树
根据前序、中序、后续排列显示对应的节点前后用线连接
前序线索二叉树
中序线索二叉树
后续线索二叉树
平衡二叉树
定义：任意左右树深度相差不超过1
平衡度：左右节点的深度相差值
图
完全图
无向图
有向图
邻接矩阵
邻接表
遍历
深度优先
广度优先
拓扑排序
最小生成树
普利姆算法
通过节点找相邻节点的边最小连接，递归前面步骤
克鲁斯卡尔算法
找边最小的线
操作系统知识
操作系统
定义
有效组织管理系统的软硬件资源，控制程序的执行。为用户提供一个友好的工作环境
作用
1.通过管理资源提高计算机系统的工作效率
2.改善人机界面向用户提供友好的工作环境
特性
并发性、共享性、虚拟性和不确定性
分类
批量处理操作系统
单道操作系统
一次一个作业装到内存
特点：节省人工干预提高资源的利用率
多道操作系统
允许多个作业装到内存系统
特点：多道、宏观上并行运行、微观上串行运行
分时操作系统
将CPU的工作时间分为多个时间段分别给多个终端使用
特点：多路性、独立性、交互性、及时性
实时操作系统
对外来信息以足够的速度处理，在允许时间内做出反应
与分时系统的区别
1.系统的设计目的不同，分时是针对多用户的系统，实时是专用的系统
2.交互性的强弱不同，分时交互性强，实时的交互性弱
响应的时间敏感度不同，分时是以用能接收的等待时间为设计依据，实时是以被测物体的能接受的延迟设计
网络操作系统
使联网计算机能方便的共享网络资源
特性：硬件独立性、多用户支持
分类
集中式：分时操作系统+网络
客户端/服务端
对等模式Peer-toPeer：既可以做服务端也可以做客户端
分布式操作系统
特性：透明性、可靠性、高性能
微型机操作系统
嵌入式操作系统
特点：微型化、可定制、实时性、可靠性、易移植性
进程管理
状态
三态：运行(活跃就绪) 等待(活跃阻塞) 就绪
前驱图
同步互斥
PV操作
P- V+
临界资源
临界区：访问临界资源的代码快
信号量
死锁
产生死锁条件
银行家算法
存储管理
分区存储组织
首次适应法
最佳适应法
最差适应法
循环首次适应法
页式存储组织
36位：页号(31-16)页内地址(15-0)
优点：利用率高，碎片小，分配及管理简单
缺点：增加系统开销；可能产生抖动显现
逻辑地址转物理地址：业内地址与物理地址一致 通过页表查询物理块
段式存储组织
段号(31-16)段内地址(15-1)
优点：多道程序共享内存，各段程序修改互不影响
缺点：内存利用率低，内存碎片浪费大
逻辑地址转物理地址
段页式存储组织
优点：控件浪费小、存储共享容易、存储保护容易、动态链接
缺点：管理软件增加，复杂性和开销增加 需要的硬件以及占用的内容增加 执行速递大大降低
快表
小容量的相联存储器，放到cache
页面置换算法
先进先出FIFO：可能抖动
最近最少使用LRU：不会抖动
最优算法OPT 随机算法RAND
文件管理
索引文件结构
子主题
文件和树形目录结构
绝对路径
相对地址
空闲存储空间管理
空闲区表法
子主题
空闲链表法
成组链接法
位示图法
数据传输控制方式
程序控制方案
程序中断方案
直接存储控制DMA方式
通道
输入输出处理机
作业管理里
设备管理
虚设备与SPOOLING技术
微内核操作与系统
用户态：客户进程 进程服务器 终端服务器 文件服务器 存储器服务器
核心态： 请求 回答
单体内核
将图形、设备驱动及文件系统都在内核
减少通讯状态切换的开销
微内核
只实现基本功能，将图形、设备驱动及文件系统放在内核之外
内核精简、便于剪切和移植 稳定性安全性好 分布系统
软件工程基础知识
开发模型
瀑布模型
需求明确、二次开发适用
结构化方法模型
其他模型
螺旋模型
v模型
构建组织模型（CBSD）
敏捷开发方法
信息系统开发方法
需求分类与需求获取
结构化开发方法
面向对象技术
设计原则
单一职责原则
开发-封闭原则
李氏替换原则
子类可以替换父类
依赖倒置原则
要依赖抽象，而不是具体实现；针对接口编程，不针对实现编程
接口隔离原则
组合复用原则
尽量使用组合，而不是继承关系
迪米特原则
UML
构造快
事物
关系
图
结构/静态图
类图
对象图
包图
组合结构图
构件图
部署图
制品图
行为/动态图
用例图（也可能为静态图）
顺序图/序列图
通行图/协作图
定时图
状态图
活动图
交互概览图
规则
公共机制
设计模式
创建型模式
工程方法模式
抽象工厂模式
原型模式
单例模式
构造器模式
结构性模式
适配器模式
桥接模式
组合模式
装饰模式
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
模块方法模式
访问者模式
算法设计与分析
算法
特性
有穷性
确定性
输入>0
输出>=1
有效性
复杂度
时间复杂度
O(1)<O(n)<O(n2)<O(n3)
空间复杂度
算法在运行过程中临时占用存储空间的大小的度量
查找
顺序查找
平均查找长度：（n+1）/2
时间复杂度：O(n)
二分查找
中间值：取整[6.5]=6
时间复杂度:O(long2n)
散列表
线性探测法
伪随机树法
排序
概念
稳定与不稳定排序
稳定：大小一样的值排序后顺序不变
内排序与外排序
内排序：在内存里面排序
分类
插入类排序
直接插入排序
希尔排序
交换类排序
冒泡排序
快速排序
选择类排序
简单选择排序
依次选择最小的值，与前面的第一个未交换的值做交换
堆排序
概念
排序
归并排序
基数排序
必考，牢记
数据库技术基础
数据库模式
三级模式-两级映射：内模式：操作物理数据 概念模式：表-内模式映射 外模式：view-概念模式映射
ER模式
集成的方法
多个局部ER图一次合成
逐步集成
一个实体转换成一个关系模式：1:1 1:n m:n
三个以上实体间的一个多元模式
关系代数与元组演算
并 交 差 笛卡尔积 投影 选择 连接
规范理论
函数依赖：学好-》姓名
键：超键 候选键 主键 外键
三大范式：1.属性值是不可分的原子值 2.每一个非主性完全依赖主键(部分依赖情况) 3.没有非主属性传递引来于码时
模式分解：保存函数依赖 无损分解
图表法
R1∩R2 R1-R2 R2-R3 : R1∩R2->R1-R2 或者 R1∩R2->R2-R1
并发控制
事物：原子性 一致性 隔离性 持续性
封锁协议： 一级封锁协议(防止丢失修改) 二级封锁协议(防止读脏数据) 三级封锁协议(防止数据重复读)
数据库完整性约束
实体完整性约束：主键
参照完整性约束: 外键
用户自定义完整性约束
触发器
数据备份
冷备份
优点：简单，速度快，维护技术少，复杂度低
缺点：要停库，不能精确到表
热备份
优点：备份时间段不用停库，可精确到表
缺点：不能出错，比较困难
完整备份
差量备份：仅备份上一次完整备份之后变化的数据
增量备份：备份上一次备份之后变化的数据
分布式数据库
数据库与数据挖掘
网络与信息安全基础知识
OSI/RM七层模型：应用层 表示层 会话层 传输层 网络层：三层交换机、路由器 数据链路层：网桥、交换机、网卡 物理层：中继器、集线器
网络规划原则： 实用性原则 开发性原则 先进性原则
分层设计
接入层：向本地网断提供用户接入
汇聚层：网络访问策略控制 数据包处理 过滤 寻址
核心层：数据交换
IPv4地址
A类：8网络号 （0********） 24位地址号
B类：16网络号（10*******） 16位地址号
C类：24网络号（110******）
特殊地址
127网段：回播地址
网络号为全0：当前子网的主机
全1的地址；本地子网的广播
主机号全1 ：特定子网的广播
69.254.0.0：保留地址，用于DHCP失效(win)
0.0.0.0：保留地址，用于DHCP失效(linux)
无线网
无线局域网：WLAN,802.11,wi-fi
无线城域网：WMAN,802.16,WiMax
无线广域网：WWAN,3G 4G
无线个人网：WPAN,802.15,Bluetiith蓝牙
网络接入技术
有限接入
公用交换电话网络(PSTN)
数字数据网(DDN)
综合业务数字网(ISDN)
非对称数字用户线路(ADSL):电话线传输
同轴光钎技术(HFC)：电视机
无线接入
WiFi 蓝牙 红外 WAPI
3G/4G
IPv6
优点
128位
灵活的IP报文头格式
简化报文头
提高安全性，身份认证 隐私权
支持更多的服务
允许协议继续演变
单播地址：用于单个接口的标识符
任播地址：泛播地址，一组接口的标示符 IPv4广播地址
组播地址：IPv6中的组播在功能上与IPv4中组播类似
信息系统安全性
对称加密：DES：替换-移位 3DES：K1加密-K2解密-K1加密 AES RC-5 IDEA
非对称加密：RSA Elgamal ECC
信息摘要：单向散列函数
数字签名：A私钥数字签名 b用A的公钥数字签名验证
数字信封：用接受放的公钥加密对称秘钥 用对称秘钥加密原文
PGP：用于电子邮件，文件存储
网络安全
标准化和软件知识产权基础知识
法律法规
保护期限
知识产权人确定
侵权判断
标准分类
知识产权
著作权及邻接权
著作权：作者
邻接权：作者以外的
专利权
工业品外观设计权
商品权
eg:新疆哈密瓜
地理标志权
集成电路布图设计权
软件系统分析与设计
基本原则
概要设计
详细设计
自顶向下、逐步求精
信息隐蔽
模块独立
保持模块的大小适中
尽肯能减少调用的深度
多扇入 少扇出
单入口 单出口
模块的作用域应该在模块内
功能应该是可预测的
内聚和耦合
测试
原则
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
修改后应回归测试
尚未发现的错误输了与已发现错误的数量成正比
分类
动态测试
黑盒测试：不清楚程序内部的逻辑
等价划分
边界值分析
边界值取值：边界值前后个一位
错误推测
因果图
白盒测试：了解程序内部的逻辑
基本路径测试
循环覆盖测试
逻辑覆盖测试
语句覆盖
判定覆盖
条件覆盖
路径覆盖
灰盒测试
静态测试
桌前检查
代码走查
代码审查：多人交互审查
阶段
单元测试
集成测试
一次性组装
增量组装
确认测试
Aplha ：开发环境测试
Beat测试：用户去测试
系统测试
主要针对压力、性能、可靠性的测试
环路复杂度McCabe
公式：V(G)=点-边+2
运行与维护
可维护性
易分析性
易改变性
稳定性
易测试性
维护类型
改正性维护
适应性维护
比如系统版本迁移
完整性维护
预防性维护
项目管理
分类
范围管理
时间管理
Gantt
PERT
最晚时间求法：先算出最后节点的最早时间，再逆推算出之前最晚时间
成本管理
质量管理
人才资源管理
沟通管理
风险管理
采购管理
整体管理
风险
项目风险
技术风险
商业风险
风险曝光度算法：概率*损失额度
多媒体
音频
声音的带宽
人耳：20Hz-20kHz
说话：300-3400Hz
乐器：20Hz-20kHz
采样
采样的频率：横轴上
采样的精度：纵轴上
采样的频率因为音最高频率2被
图像
亮度
色调
饱和度
彩色空间
RGB：电脑显示器
YUV：电视
CMY：印刷
HSV
种类
感觉媒体
人接触的感官：听觉 视觉
表示媒体
信息的表示形式：文字 图片动画
显示媒体
输入输出设备：显示器，键盘
存储媒体
传输媒体
计算
1Byte（B） = 8bit（位）
标准
压缩
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