软件设计师学习记忆点
2024-08-07 19:39:20 0 举报AI智能生成
软件设计师学习记忆点是关于软件设计过程中的关键概念、方法和技术的总结。以下是核心内容、文件类型和修饰语的描述： 核心内容：软件设计师需要掌握软件需求分析、架构设计、详细设计、编码、测试和维护等各个环节的知识。他们需要了解各种软件设计模式、算法和数据结构，以便在设计过程中做出最优的选择。此外，他们还需要具备良好的沟通和团队协作能力，以便与其他团队成员有效沟通和协作。 文件类型：软件设计师在学习和工作中需要处理各种文件，如需求文档、设计文档、测试文档、用户手册等。这些文件需要用统一的规范和格式编写，以确保信息的准确性和易读性。 修饰语：软件设计师需要有扎实的理论基础和丰富的实践经验。他们需要不断学习和更新知识，以适应新技术和新应用的发展。此外，他们需要具备创新思维和解决问题的能力，以便在面临复杂问题时提出有效的解决方案。
作者其他创作
大纲/内容
计算机组成与体系结构章节概述
90H，H表示16进制，20D，D表示十进制，4B，B表示二进制，O表示八进制
图片
进制转换
最高位是符号位，其余低位表示数值的绝对值
原码
反码的表示方法是：正数的反码是其本身；负数的反码是在其原码的基础上，符号位不变，其余各个位取反。[+1] = [0000 0001]原= [0000 0001]反[-1] = [1000 0001]原= [1111 1110]反
正数的反码与原码相同，负数的反码是其绝对值按位取反（符号位不变）
反码
补码的表示方法是：正数的补码就是其本身；负数的补码是在其原码的基础上，符号位不变，其余各位取反，最后+1。(也即在反码的基础上+1)[+1] = [0000 0001]原= [0000 0001]反= [0000 0001]补[-1] = [1000 0001]原= [1111 1110]反= [1111 1111]补
1000 0000 - 0111 11111，其中-128的补码为1000 0000是人为规定的，这点比较特殊
正数的补码与原码相同，负数的补码是其反码末位加1（符号位不变）
计算机计算是用补码进行的
补码
补码的符号位按位取反
只用于浮点数的解码
移码只能用于表示整数
移码
码制
定点数就是小数点的位置固定不变的数。小数点的位置通常有两种约定方式：定点整数（纯整数，小数点在最低有效数值位之后）和定点小数（纯小数，小数点在最高有效数值位之前）
需要记住的公式
定点数和浮点数
浮点数的表示
逻辑运算（不会针对性的考察）
码距：任何一种编码都由许多码字构成，任意两个码字之间最少变化的二进制位数就称为数据校验码的码距
基础知识
奇偶校验码的编码方法是：由若干位有效信息（如一个字节），再加上一个二进制位（校验位）组成校验码
奇校验：整个校验码（有效信息为和校验位）中“1”的个数为奇数
偶校验：整个校验码（有效信息位和校验位）中“1”的个数为偶数
可检查1位（奇数位）的错误，不可纠错
奇偶校验码
编码方式：在k位信息码之后拼接r位校验码。应用CRC码的关键是如何从k位信息位简便的得到r位校验码（编码），以及如何从k+r位信息码判断是否出错
把接收到的CRC码用约定的生成多项式G(X)去除（模二除法），如果正确，则余数为0；如果某一位出错，则余数不为0.不同的位数出错其余数不同，余数和出错位序号之间有唯一的对应关系
可检错，不可纠错
CRC循环冗余校验码
原理：在有效信息位中加入几个校验位形成海明码，使码距比均匀的拉大，并把海明码的每个二进制位分配到几个奇偶校验组中。当某一位出错后，就会引起有关的几个校验位的值发生变化，这不但可以发现错误，还能指出错误的位置，为自动纠错提供了依据。
r要求最小值，m是信息位的个数
只需要掌握此公式
2的r次方>=m+r+1
海明校验位求取公式
可检错，也可纠错
海明校验码（考试频繁）
校验码
数据的表示
CPU里面寄存器如何划分的问题，哪些寄存器是放在运算器里面，哪些寄存器是放在运算器里面
输入设备：将信息转换为机器识别的形式
输出设备：将结果转换为人们熟知的形式
主存储器：存放数据和程序
运算器：算术运算、逻辑运算
控制器：指挥各部件，使程序得以运行
输入/输出设备与存储器之间的数据传送通过运算器完成
1.计算机由五大部件组成
2.指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访
3. 指令和数据用二进制表示
4. 指令由操作码和地址码组成
5. 存储程序
6. 以运算器为中心
冯诺依曼计算机的特点
其中状态条件寄存器的分类存在争议，也可以划分到控制器分类里面
运算具体过程
CPU结构
这个分类需要重点掌握
运算器与控制器
CPU的组成
计算机结构
一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码，指令的基本格式如下
指令的基本概念
一台计算机的所有指令的集合构成该机的指令系统，也称为指令集
指令（又称机器指令）：是指示计算机执行某种操作的命令，是计算机运行的最小功能单位
一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码。
操作码：指明操作的类型；地址码：主要指明操作数及运算结果存放的地址
一条指令通常要包括操作码字段和地址码字段两部分。
指令系统
特点：操作数直接在指令中，速度快，灵活性差
立即寻址方式
特点：指令中存放的是操作数的地址
直接寻址方式
特点：指令中存放了一个地址，这个地址对应的内容是操作数的地址
间接寻址方式
特点：寄存器存放操作数
寄存器寻址方式
特点：寄存器内存放的是操作数的地址
寄存器间接寻址方式
寻址方式
考察点是需要通过特点描述来确定是CISC还是RISC
CISC与RISC
考察点是计算题型，重要。需要掌握相关参数计算以及理论知识，考试中默认用理论公式，如果理论公式找不到答案，则才使用实践公式。需要会计算流水线时间，吞吐率，最大吞吐率。
指令控制方式有顺序方式、重叠方式和流水方式三种
左下角的图称为时空图
流水线最大吞吐率就是流水线周期的倒数
加速比的计算
流水线技术
寻址方式、指令系统
注意背诵英文缩写，考试是以英文缩写的
Flynn分类法
内存+外存划分在一起叫虚拟存储体系（蓝色虚框）；外存，内存，cache组合起来叫三级存储体系（黄色虚框）
虚拟存储器
结构
分类
层次化存储
在计算机的存储系统体系中，Cache是访问速度最快的层次（若有寄存器，则寄存器最快）
Cache并不是主存的扩展，一定要牢记
时间局部性：数据被循环使用
空间局部性：访问完一个地址，大概率继续访问相邻地址
使用Cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理
命中率和平均周期的计算
电路简单，冲突率很高。优点是地址变换很简单，缺点是灵活性差
直接相联映像
电路复杂，冲突率低。优点是主存的块调入Cache的位置不受限制，十分灵活。缺点是无法从主存块号中直接获得Cache的块号，变换比较复杂，速度比较慢。
全相联映像
电路复杂度和冲突率都是二者折中。组间采用直接映像方式，组内的块采用全相联映像方式
组相联映像
映像
牢记这个表格
主要记住：主存与cache之间的地址映射是硬件直接完成的
概念
答案：BA
答案A
答案：A，D
例题
Cache
多个存储器可以串联或者并联形成更大的存储器，串联的话还是4比特。并联的时候，一个存储单元就会变成8bit（字节1B=8bit）。考试中没有明确说明的时候，默认一个存储单元都是8bit。
最小单元为bit，字长为计算机控制，会有8位16位等，我们现在的计算机一般都是32位和64位字长，一个字长为一个存储单元
答案：D，B
主存编址计算
磁盘存储器
存储系统
通道方式和I/O处理机是硬件部分，考试不考。鼠标电脑是程序中断方式；移动硬盘这种快速数据传输是DMA方式。从上往下处理的效率会越来越高
数据传输控制方式
保存现场使用的是栈这种数据结构（栈先进后出，队列先进先出）
中断处理过程
输入输出技术
总线的特点：分时双工（双工指的是既能发送信息，也能接收信息，分时双工就是同一时刻仅允许一个设备发送，但允许多个设备接收）；一条总线同一时刻仅允许一个设备发送，但允许多个设备接收
答案C
总线分类
系统总线
总线系统
需要记忆此图
磁盘阵列系统（RAID）
可靠性指标，一定会考：可靠性可以用MTTF/(1+MTTF)来度量
N模混合系统
串联系统与并联系统，R为可靠性
答案B
可靠性
答案C，B
会考1-3分
性能指标
数据表示是做题的基础，存储系统是重点，其他知识需要通过刷题来积累
计算机组成与体系结构章节回顾
计算机组成与体系结构
数据是信息的载体，是描述客观事物属性的数、字符及所有能输入到计算机中并被计算机程序识别和处理的符号集合
数据是计算机程序加工的原料
数据
数据元素是数据的基本单位，通常作为一个整体进行考虑和处理。一个数据元素可由若干数据项组成。
数据项是构成数据元素的不可分割的最小单位
数据元素、数据项
数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合
数据结构
各个元素同属一个集合，别无其他关系
集合
数据元素之间是一对一的关系。除了第一个元素，所有元素都有唯一前驱；除了最后一个元素，所有元素都有唯一后继
线性结构
数据元素之间是一对多的关系
树形结构
数据元素之间是多对多的关系
图状结构（网状结构）
逻辑结构
把逻辑上相邻的元素存储在物理位置上也相邻的存储单元中
顺序存储
逻辑上相邻的元素在物理位置上可以不相邻，也可以相邻
链式存储
在存储元素信息的同时，还建立附加的索引表
索引存储
根据元素的关键字直接计算出该元素的存储地址，又称哈希（Hash）存储
散列存储
物理结构（存储结构）
数据的运算
数据结构的三要素
基本概念与三要素
一个算法必须总在执行有穷步之后结束，且每一步都可在有穷时间内完成
有穷性
算法中每条指令必须有确切的含义，对于相同的输入只能得出相同的输出
确定性
算法中描述的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现
可行性
一个算法有零个或多个输入，这些输入取自于某个特定的对象的集合
输入
一个算法有一个或多个输出，这些输出是与输入有着某种特定关系的量
输出
特性
示例
多项相加时只保留最高项，多项相乘的时候需要都保留，忽略掉最高项的系数
时间开销与问题规模n之间的关系
时间复杂度
需要记住这个大小关系，考试中会出
空间开销（内存开销）与问题规模n之间的关系
空间复杂度
算法效率的度量
算法
定义
顺序表（顺序存储）
双向链表
循环链表
包含数据域和指针域
静态链表
性能
链表（链式存储）
存储（物理）结构
插入删除操作
线性表
是指允许在一端进行插入或删除操作的线性表
先入先出
栈（Stack）
是一种先进先出（FIFO）的线性表，它只允许在表的一端插入元素，而在表的另一端删除元素。在队列中，允许插入元素的一端称为队尾（Rear），允许删除元素的一端称为队头（Front）
循环队列
答案D
队列
栈和队列
串
答案：a+26，需要记忆公式
数组
用代入法来算，答案A
稀疏矩阵
矩阵
答案：例1：长度3，深度2；例2：head(head(tail(LS1)))
广义表
串、数组、矩阵和广义表
1.节点的度：指节点的分支有几个
2.树的度：整个二叉树中节点度数最大的度
3.叶子节点：最末端没有子节点的节点
4.分支节点
5.内部节点：除了根节点和叶子节点剩下的节点
6.父节点
7.子节点
8.兄弟节点
9.层次
树的基本概念
二叉树的基本概念
根左右
前序遍历
左根右
中序遍历
左右根
后序遍历
按层从左到右逐次遍历
层次遍历
二叉树的遍历
反向构造二叉树思想要掌握
反向构造二叉树
规律特点
树转二叉树
每一层都跟它的根作比较
规律详解，需要会给定一个序列，要能构造出二叉排序树
特点
查找二叉树（二叉排序树）
树的路径长度是指从树根到每一个节点的路径长度的总和
树的带权路径长度长度指的是树的所有叶子节点的带权路径长度之和
权值就是指的一个节点的权重
概述
构造霍夫曼树的权值组都仅作为叶子节点存在，中间节点都是两个节点的加和。首先选择两个做小的数做叶子节点，然后相加得到两个节点的根节点，之后再选择剩下的最小的两个，和当前根节点比较，如果有一个比根节点小，一个比根节点大或者相等，则取一个作为根节点的兄弟节点，继续计算；如果两个都比跟节点小，则单独取出两个节点作为新的一组节点，和当前根节点同层，循环该步骤直至全部算完。整体思想就是权值越大需要路径越小。
构造霍夫曼树（最优树）
线索二叉树是在二叉树的节点上加上线索的二叉树，对二叉树以某种遍历方式（如先序、中序、后序或层次等）进行遍历，使其变为线索二叉树的过程称为对二叉树进行线索化
1.利用线索二叉树进行中序遍历时，不必采用堆栈处理，速度较一般二叉树的遍历速度快，且节约存储空间
2.任意一个节点都能直接找到它的前驱和后继节点
优点
1.节点的插入和删除麻烦，且速速也较慢
2.线索子树不能公用
缺点
优缺点
线索二叉树
左边的不是平衡二叉树，右边的是平衡二叉树。判断是否是平衡二叉树，需要对每个节点的子树深度进行计算，左右子树深度相减
平衡二叉树
树和二叉树
度：一个节点有几个连线。入度：有向图里面指向该节点的连线的个数。出度：有向图中从该节点指出的连线的个数
基本概念
邻接矩阵
邻接表
存储结构
图的遍历
拓扑排序
指我们在图里不生成环路，且能访问到每个节点
以一个点为起点，不断引入权值最小的点路径
普利姆算法
直接找权值最小的先连接起来，然后寻找没有连接的节点，找最小权值相连
克鲁斯卡尔算法
最小生成树
图
查找：在数据集合中寻找满足某种条件的数据元素的过程称为查找
查找表（查找结构）：用于查找的数据集合称为查找表，它由同一类型的数据元素（或记录）组成
关键字：数据元素中唯一标识该元素的某个数据项的值，使用基于关键字的查找，查找结果应该是唯一的
查找长度：在查找运算中，需要对比关键字的次数称为查找长度
平均查找长度（ASL，Average Search Length）：所有查找过程中进行关键字的比较次数的平均值
顺序查找
mid=(low+high)/2，向下取整，在切换low或者high的值的时候，注意比mid小一或者比mid大1
折半查找
分块查找
静态查找表
二叉排序树
B-树
动态查找表
处理冲突的方法
哈希表
查找
排序就是重新排列表中的元素，使表中的元素满足按关键字有序的过程
如图存在两个21，如果排序完成后蓝色21依旧在红色21前面，则为稳定排序，反之则为不稳定排序。简而言之是稳定排序会保持待排序列原有的相同的两个值顺序不会发生变化。
稳定与不稳定排序
内部排序指的是在内存中的排序，外部排序是指要使用带外部存储器的排序
内部排序与外部排序
排序分类
直接插入排序
希尔排序
插入类排序
冒泡排序
快速排序
交换类排序
简单选择排序
堆排序
选择类排序
归并排序
基数排序
排序方法分类（需要掌握算法思想，复杂度等信息）
需要记忆
评价指标
排序
分而治之
递归
步骤
答案：AD
分治算法
回溯算法
局部最优
贪心算法
和分治法最大的区别是子问题不独立
整体最优
答案：DB，根据问题描述的排序，需要先算出单个商品的单位价值，然后根据单个价值跑徐往里放。
答案：CA（0-1背包问题是全部装进去，部分背包问题是可以把商品劈开装一部分）
动态规划算法
算法设计与分析（下午题，15分）
数据结构与算法
作业管理，段式存储没有考察
章节概述
并发
共享
虚拟
异步
特征
手动操作阶段
单道批处理系统
多道批处理系统（操作系统开始出现）
批处理阶段
分时操作系统
硬实时
软实时
实时操作系统
网络操作系统
分布式操作系统
个人计算机操作系统
OS的发展与分类
功能
工作范围
操作系统的作用
主要考察实时操作系统和嵌入式操作系统
特殊的操作系统
操作系统相关概念
进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。它由程序块、进程控制块（PCB）和数据块三部分组成
进程与程序的区别
主要考察线程有哪些可以共享，哪些不可以共享
进程与线程的区别
线程的概念
状态转换图
答案AC，这道题需要从第二个问题的选项反推第一个问题答案，状态的变化，什么状态能转变到什么状态
三态模型
五态模型
进程的状态
进程
同步的反义词是异步
互斥的反义词是共享
互斥模型下会产生间接制约关系，同步模型下会产生直接制约关系
进程的同步与互斥
Subtopic
信号量机制
答案：CAA
P操作为加锁的过程（会检查前驱是否完成），V操作为解锁的过程（会通知后继是否可以开始）
PV操作
PV操作的概念
PV操作与互斥模型
S1和S2为同步信号量
PV操作与同步模型
互斥与同步模型结合
接下一张图
信号量与PV操作
前趋图：是指节点与节点之间有明确的先后顺序，是一个有向的无环图
信号量数量跟箭线数量相关
PV操作应用
接下图
前驱图与PV操作（考察十分频繁）
进程调度（核心考点）
w表示每个进程所需的资源数，m是进程数，n是系统不可能发生死锁的最小资源数
死锁问题
更正：第三段第二句：如果系统进入不安全状态就没有安全序列
银行家算法
图解
死锁的处理策略
答案：D，要看清楚是不会发生死锁还是可能会发生死锁还是一定发生死锁
死锁资源数计算
最后这个图可以进行化简，化简指的是进程可以有足够的资源执行完成，可以进一步化简
进程资源图
单一连续分配
固定分区分配
算法思想：每次都从低地址开始查找，找到第一个能满足大小的空闲分区。
如何实现：空闲分区以地址递增的次序排列。每次分配内存时顺序查找空闲分区链（或空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区
首次适应法
算法思想：由于动态分区分配是一种连续分配方式，为各进程分配的空间必须是连续的一整片区域。因此为了保证当“大进程”到来时能有连续的大片空间，可以尽可能多地留下大片的空闲区，即，优先使用更小的空闲区。
如何实现：空闲分区按容量递增次序链接。每次分配内存时顺序查找空闲分区链（或空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区
最佳适应算法
算法思想：为了解决最佳适应算法的问题，即留下太多难以利用的小碎片，可以在每次分配时优先使用最大的连续空闲区，这样分配后剩余的空闲区就不会太小，更方便使用。
如何实现：空闲分区按容量递减次序链接。每次分配内存时顺序查找空闲分区链（或空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区
最差适应算法
算法思想：首次适应算法每次都从链头开始查找的。这可能会导致低地址部分出现很多小的空闲分区，而每次分配查找时，都要经过这些分区，因此也增加了查找的开销。如果每次都从上次查找结束的位置开始检索，就能解决上述问题。
如何实现：空闲分区以地址递增的顺序排列（可排成一个循环链表）。每次分配内存时从上次查找结束的位置开始查找空闲分区链（或空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区。
临近适应算法
动态分区分配（主要考察）
连续分配管理方式
非连续分配管理方式
内存的分配与回收
概念：将程序与内存均划分为同样大小的块，以页为单位将程序调入内存
抖动现象：即使给页式存储增加了更多的资源，也没有增加它的效率（或者说是某一个页面，调入内存之后被淘汰，之后又被调入内存又被淘汰这种行为）
淘汰原则：第一原则：访问位为0；第二原则：当有多个访问位为0时，淘汰修改位为0
缺页中断：页面不在内存，需要进行调入内存，淘汰其他页面
页式存储调用过程
页面置换算法
答案D，B。该题第一空是考察逻辑地址转换物理地址，需要注意的是页内地址位的计算，比如此题，页面大小为4K，则为2的12次方，此时就可以说明页内地址为12位，然后题中逻辑地址为5A29H，根据之前的经验，一个16进制位需要4位二进制位才能转化，所以逻辑地址为5A29H的页内地址为12/4=3位16进制即A29H，前面的5即为页号，根据查表即可得知，5对应的页帧号（即物理地址块号）6，所以物理地址应为6A29H。
答案B，A。注意陷阱，很容易做错：进程A中逻辑地址1024（十进制），转化为二进制为1*2的10次方，为1后面跟10个零
页式存储（考察多）
概念：按用户作业中的自然段来划分逻辑空间，然后调入内存，段的长度可以不一样。 其中自然段指的就是逻辑长度，比如一个完整的for循环
合法段地址，对应段号内的偏移量不能超过段长
段式存储
先分块，在分段，在分页
段页式存储
每次选择淘汰的是以后永不适用，或者在最长时间内不再被访问的页面，这样可以保证最低的缺页率
最佳置换算法（OPT）
每次选择淘汰的页面是最早进入内存的页面
先进先出置换算法（FIFO）
每次淘汰的页面是最近最久未使用的页面
最近最久未使用置换算法（LRU）
时钟置换算法（CLOCK）
存储管理
考点：存取时间计算，双缓冲区和单缓冲区的时间计算，优化存储的形式；磁盘移臂调度算法
所有磁头在一个主杆上，即磁头的移动是一致的，所以一次只能有一个磁头在读取数据
存取时间
这类题只需要大家了解磁道和柱面的计算顺序，不需要了解扇区的计算顺序
移臂调度算法
详细解析，答案为D，C
相当于流水线时间计算
缓冲区不能同时读写的，所以只能读或者写
讲解
磁盘管理
层次，中间的三层是为了屏蔽硬件的，用户只需要操作软件就可以了
需要掌握IO管理软件的分层
将数据输入/输出计算机的外部设备
什么是I/O设备
人机交互外部设备
存储设备
网络通信设备
按使用特性分
低速设备
中速设备
高速涉笔
按传输速率分
字设备
字符设备
按信息交换单位分
IO设备的基本概念和分类
I/O控制方式
I/O管理软件
设备管理
文件：具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的集合
逻辑结构：有结构的记录式文件、无结构的流式文件
物理结构：连续结构、链接结构、索引结构、多个物理块的索引表
windows系统为三级目录结构
文件目录
文件相关概念
磁盘访问次数都是1次，无论是绝对路径还是相对路径
树形目录结构
树形目录结构（结对路径与相对路径）
无结构的流式文件
有结构的记录式文件
连续分配
链接分配
linux默认的索引节点数是13个地址项，如果没有特殊说明就按照这个来计算。逻辑页号是连续的，物理块号是可以随机分散的
需要着重记忆物理块号是啥，逻辑块号是啥。我们所看到的一级索引节点块里面存储的就是物理块号，二级索引则相应的就是第一级存储的是逻辑块号，第二级的逻辑块号存储的就是物理地址，三级同理。
直接索引一次，一级间接索引两次，二级间接索引三次，三级间接索引四次
通过逻辑页号可以找到对应的索引方式，索引方式可以知道访问磁盘的次数。存放索引的叫索引盘，存放数据的叫数据盘，访问索引盘和数据盘都需要访问磁盘。
相应的索引方式可以索引文件的最大长度
索引文件结构
答案B，D。磁盘数据块大小为1KB即表示一块索引可以指向存储1KB的文件大小，所以先需要计算有多少个索引快，再计算表示的大小；计算索引块里面有多少个索引，要使用索引块大小除以索引地址大小。
答案C，D。此题通过磁盘索引块大小/每个地址项大小=1024/4=256(每一个索引快可以存储256个地址)
索引文件
索引分配
物理结构（文件的分配方式）
概念：标记哪些磁盘空间可用和不可用
空闲存储空间的管理
进一步计算2054号在第几个字第几位，用2054/32先算出能存多少字，+1为当前块所在的字号，余数就位第几比特位。需要注意陷阱称呼，比如第六个比特位就是编号为5的位置。
自己计算
位示图（重点考）
文件的结构
文件管理
微内核操作系统
作业状态与作业管理
答案B，需要计算响应比来选择作业调度序列
作业调度算法
作业管理（不考）
章节回顾
操作系统
计算机网络的分类
答案：B
七层网络体系结构
网络的设备与标准
TCP/IP协议族
IP地址与IPv6简介
Internet服务
计算机网络
DBMS的特征与分类
分布式数据库特点
分布式数据库透明性
数据库分类
答案D，A
数据库体系结构
三级模式和两级映像，里面有逻辑独立性和物理独立性的概念需要注意
三级模式结构
需要注意转换规则、规范化理论是逻辑结构设计的产物。记住各个阶段的产物，图中五角星部分。下午题部分很重要，物理设计不考
数据库设计过程
数据模型
E-R模型
概念设计过程
需要掌握什么是实体，联系，属性
实体：实体是现实世界中可以区别于其他对象的事件或事物（实体集---实体的集合）
简单属性：是原子的，不可再分的；
复合属性：可以细分为更小的部分（即划分为别的属性），比如姓名可以分为姓和名，地址可以再分为省市地区
简单属性和复合属性
定义的属性对于一个特定的实体都只有单独的一个值，称为单值属性
在某些特定情况下，一个属性可能对应一组值，称为多值属性
单值属性和多值属性
NULL属性：表示无意义或不知道
派生属性：可以从其他属性得来，比如可以通过生日推出年龄
属性：属性是实体某方面的特性
两个实体间的多重度判断，通常为以一个实体为中心，假设另外一个实体只有一个实例，来判断中心实体对另外实体的多重度。
两个以上不同实体集之间的练习（三元联系）多重度的确定（可以根据语义直接转换）
同一个实体集内的二元联系，需要在相应的联系上标上身份和多重度即可
扩充的E-R模型
E-R图
概念设计阶段
层次模型：树状结构图，一般用于组织结构图
网状模型：关系复杂
相关概念
关系模型（主考）
面向对象模型
是实际存在的表，它是实际存储数据的逻辑表示
基本关系表（通常又称为基本表、基表）
查询结果对应的表
查询表（虚表，没有实质存储）
是由基本表或其他视图表导出的表。由于它本身不独立存储在数据库中，数据库中只存放它的定义，所以常称为虚表
视图表（虚表，没有实质存储）
关系的三种类型
实体完整性约束，主键一定是唯一且非空的
参照完整性约束，外键要么是其他关系的主键，要么是空
用户自定义完整性约束
触发器，可以完成一些复杂的条件完整性约束
完整性约束
关系模式相关概念
一对一转换实例
一对多转换实例，归并方式只能并入多端
多对多转换实例，只能进行独立关系转换，需要注意：主键是两端主键的组合键
答案C，多对多需要单独抽取一个关系模式，所以此题为三个实体每个转化成一个关系模式，再加多对多抽取的关系模式，最少可以为3+1=4种
转换依据：一个实体型必须转换为一个关系模式
总结
E-R图转关系模式
简单的关系代数：并交叉
投影为垂直方向的映射
选择为水平方向的映射
选择方式不会修改表格结构，投影和笛卡尔积会修改表格结构
复杂的关系代数：笛卡尔积
投影操作是对列的操作
选择操作是对行的操作
θ连接
等值连接
属性列数=二者之和减去重复属性列数；元组行：同名属性列取值相等
自然连接比笛卡尔积性能更优，判断性能的话，要保证两次运算记录和表格尽可能的小
自然连接
连接操作
查询优化原则
接上题，答案D
答案C，B。注意：带引号的值是数字值，不是对应列号的取值
答案：D
关系代数
逻辑结构设计概念
函数依赖
Amstrong公理体系
答案(ABCD)，一定要写括号，汉字的话，带逗号分隔(属性1，属性2)
答案：B。注意，要全部的关系都可以遍历所有的属性
定义：组成候选码的属性就是主属性，其他的就是非主属性
主属性与非主属性
候选键
答案A，C
规范化理论基本概念
只要没有达到第三范式，都会有上图问题
规范化理论
第一范式（1NF），只有满足第一范式才能建表
第二范式（2NF）
如果没有非主属性，至少满足第三范式
第三范式（3NF）
示例中最高满足第三范式，不满足BC范式，要满足BC范式，一定要先满足第三范式
BC范式（只需要掌握判断依据，不需要掌握拆分过程）
候选键是单属性，至少满足第二范式；如果没有非主属性，至少满足第三范式
答案：BCC。如果有BC范式，则也满足BC范式。第四范式特指多值函数依赖，软考不考。
答案：CB
范式
范式判断
第一种分解方式保持函数依赖，第二种方式没有保持函数依赖
冗余函数依赖不需要保留
保持函数依赖
冗余函数依赖不需要保留例题
保持函数依赖分解
考虑还原，首先以自然连接的同名属性列，其次以他为左侧的决定因素
分解1是保持函数依赖，无损分解，分解2是保持函数依赖，有损分解。（注意保持函数依赖和无损分解是两个维度，两两可以组出四种结果）
表格法，只要有一排能还原成钩
分解1是无损的，分解2是有损的
公式法（只能判断分解成两个关系模式，超过两个关系模式就不能用公式法）
无损分解
答案D，D（第二个空没有正确选项，只能选择一个最接近的）
模式分解
规范化理论（重点考察）
GRANT是权限授予关键字，REVORK是权限收回关键字
答案AC
普通查询
答案：ADC；针对第三个空，SP_P表里面存储的是项目号，零件号，数量，一个项目可以供应多种零件，所以需要对项目号去重
分组查询
CASCADE表示级联收回，将前面赋予权限语句的时候赋给其他用户的权限也会一并收回
权限控制
SQL语言
数据库先写日志，再写数据的
事务的特性
会出现三个问题：丢失更新（多次写回，第一次写回数据被覆盖），不可重复读问题（验算前，其他事物对数据进行了修改），读“脏”数据（无效的数据，因为被回滚了）
并发问题
需要了解封锁协议的加锁原则
答案：D，C
封锁协议
并发控制
备份
恢复
备份和恢复
数据仓库
数据仓库是OLAP，A是分析的意思；数据库是OLTP，T是事务的意思。
阶段
数据挖掘
数据仓库与数据挖掘基础
大数据基本概念
数据库
低级语言和高级语言
阿尔法-演算，不是2-演算
程序设计语言的分类
程序设计语言的基本成分
基本原理
编译
编译与解释
语法推导树
文法
答案：C
有限自动机
有限自动机的另外一种表达形式
答案：D，C。第一问里面分解的公式所有字母必须全包含，不能丢弃某个分解值。第二问里面需要找到精确的正规式，不能扩大，比如A选项（a|b）*可以表示错误的D选项。
正规式
表达式
传值与引用（传址）
各种程序语言特点
程序设计语言基础知识
1.可行性分析：由软件开发方与需求方共同讨论，主要确定软件的开发目标及其可行性。
2.需求分析：在确定软件开发可行的情况下，对软件需要实现的各个功能进行详细分析。主要解决“做什么”的问题
3.概要设计：主要根据需求分析的结果，对整个软件系统进行设计，如系统框架设计、数据库设计等
4.详细设计：是对每个模块完成的功能进行具体描述，要把功能转变为精确的、结构化的过程
5.程序编码：将软件设计的结果转换成计算机可运行的程序代码。在程序编码时，必须要指定统一、符合标准的编写规范，以保证程序的可读性、易维护性，提高程序的运行效率。
6.软件测试：在软件设计完成后要经过严密的测试，以发现软件在整个设计过程中存在的问题并加以纠正
7.维护：在软件开发完成后并投入使用后，由于各种原因，软件会不能继续适应用户的要求。延续软件的使用寿命，就要对软件进行维护，包括纠错性维护和改进性维护两个方面
同任何事物一样，软件也有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存过程，我们称其为计算机软件的生存周期。通常，软件生存周期包括可行性分析、项目开发计划、需求分析、设计（概要设计和详细设计）、编码、测试、维护等活动
软件生存周期
1.初始级：软件过程是无序的，有时甚至是混乱的，对过程几乎没有定义，成功取决于个人努力
2.可重复级：建立了基本的项目管理过程来跟踪费用、进度和功能特性，制定了必要的过程纪律，能重复早先类似应用项目取得的成功
3.已定义级：已将软件管理和工程两方面的过程文档化、标准化，并综合成该组织的标准软件过程。所有项目均使用经批准、裁剪的标准软件过程来开发和维护软件
4.已管理级：收集随软件过程和产品质量的详细度量，对软件过程和产品都有定量的理解和控制
5.优化级：过程的量化反馈和新晋的新思想、新技术促使过程不断改进。
软能力成熟度模型（CMM）将软件组织的过程能力分成5个成熟度级别：初始级、可重复级、已定义级、已管理级和优化级。按照成熟度级别由低到高，软件开发生产精度越来越高，每单位工程的生产周期越来越短
软件能力成熟度模型
初始的：过程不可预测且缺乏控制
已管理的：过程为项目服务
已定义的：过程为组织服务
定量管理的：过程已度量和控制
优化的：集中于过程改进
结构类似于CMM，它关注组织的成熟度。有五个成熟度等级
1.阶段式模型
CL0（未完成的）：过程域未执行或未得到CL1中定义的所有目标
CL1（已执行的）：其共性目标是过程将可标识的输入工作产品转换成可标识的输出工作产品，以实现支持过程域的特定目标。
CL2（已管理的）：其共性目标集中于已管理的过程的制度化。根据组织级政策规定过程的运作将使用哪个过程，项目尊选已文档化的计划和过程描述，所有正在工作的人都有权使用足够的资源，所有工作任务和工作产品都被监控、控制和评审。
CL3（已定义级的）：其共性目标集中于已定义的过程的制度化。过程是按照组织的裁剪指南从组织的标准过程集中裁剪得到的，还必须收集过程资产和过程的度量，并用于将来对过程的改进。
CL4（定量管理的）：其共性目标集中于可定量管理的过程的制度化。使用测量和质量保证来控制和改进过程域，建立和使用关于质量和过程执行的定量目标作为管理准则
CL5（优化的）：使用量化（统计学）手段改变和优化过程域，以满足客户要求的改变和持续改进计划中的过程域的功效
关注每个过程域的能力，一个组织对不同的过程域可以达到不同的过程能力等级。CMMI中包括6个过程域能力等级，等级编号为0~5
2.连续式模型
能力成熟度模型
统一过程模型
软件工程概述
瀑布模型
演化模型
增量模型
螺旋模型
快速原型模型
V模型（瀑布模型的变体）
喷泉模型
基于构件的开发模型
软件开发模型
1，抽象，抽象是一种设计技术，重点说明一个实体的本质方面，而忽略或者掩盖不是很重要或非本质的方面
2. 模块化，模块化是指将一个待开发的软件分解成若干个小的、简单的部分------模块，每个模块可独立开发、测试，最后组装成完整的程序。模块化的目的是使程序的结构清晰，容易阅读、理解、测试和修改。
3. 信息隐蔽，是开发整体程序结构时使用的法则，即将每个程序的成分隐蔽或封装在一个单一的设计模块中，定义每一个模块时尽可能少的显露其内部的处理。信息隐蔽原则对提高软件的可修改性、可测试性和可移植性都有重要作用。
耦合是指模块之间联系的紧密程度。耦合度越高，则模块的独立性越差
内聚是指模块内部各个元素之间联系的紧密程度。内聚度越低，则模块的独立性越差。
答案：A
4. 模块独立，是指每个模块完成一个相对独立的特定子功能，并且与其他模块之间的联系简单。衡量模块独立程度的标准有两个：耦合和内聚。模块独立就是希望每个模块都是高内聚，低耦合的。
系统设计基本原理
分解------协调原则
自顶向下原则
信息隐蔽、抽象原则
一致性原则
明确性原则
模块之间的耦合度尽可能小，模块的内聚度尽可能高
模块的扇入系数和扇出系数要合理
模块的规模要适当
总体结构划分应遵循以下原则
子系统要具有相对独立性
子系统之间数据的依赖性尽量小
子系统划分的结果应使数据冗余较小
子系统的设置应考虑今后管理发展的需要
子系统的划分应便于系统分阶段实现
子系统的划分应考虑到各类资源的充分利用
子系统划分要遵循以下原则
模块是组成系统的基本单位，它的特点是可以组合、分解和更换。
系统中任何一个处理功能都可以看成是一个模块。
根据模块功能具体化程度的不同，可以分为逻辑模块和物理模块。
输入输出：模块的输入来源和输出去向都是同一个调用者，即一个模块从调用者那里取得输入，进行加工后再把输出返回给调用者
处理功能：指模块把输入转化成输出所做的工作
内部数据：指仅供该模块本身引用的数据
程序代码：指用来实现模块功能的程序
一个模块要具备以下4个要素
模块
系统总体结构设计
数据流图或数据流程图，是一种便于用户理解、分析系统数据流程的图形工具。它摆脱了系统的物理内容，精确地在逻辑上描述系统的功能、输入、输出和数据存储等，是系统逻辑模型的重要组成部分
数据流图描述了系统的分解，但没有对图中各成分进行说明。数据字典用于对数据流图中的每个数据流、文件、加工以及组成数据流或文件的数据项做出说明
数据字典管理主要是把字典条目按照某种格式组织后存储在字典中，并提供排序、查找、统计等功能
数据流条目
数据存储条目
加工条目
数据项条目
数据字典有4类条目
数据字典
需要熟记
基本成分
例图
数据流图的分层
对图和加工进行编号
注意是数据流不是控制流
找缺失的数据流，可以根据外部实体的输入输出进行比对查找
应注意的问题
数据流图
结构化开发方法
结构化方法
Jackson方法
原型化方法
面向对象方法
极限编程（XP）
水晶法认为每一个不同的项目都需要一套不同的策略、约定和方法论，认为人对软件质量有重要的影响，因此随着项目质量和开发人员素质的提高，项目和过程的质量也随之提高。通过更好地交流和经常性的交付，软件生产力得到提高。
水晶法(Crystal)
并列争球法使用迭代的方法，其中，把每 30 天一次的迭代称为一个“冲刺”，并按需求的优先级别来实现产品。多个自组织和自治的小组并行地递增实现产品。协调是通过简短的日常情况会议来进行，就像橄榄球中的“并列争球”。
并列争球法（Scrum）
ASD有6个基本的原则：有一个使命作为指导；特征被视为客户价值的关键点；过程中的等待是很重要的，因此“重做”与“做”同样关键；变化不被视为改正，而是被视为对软件开发实际情况的调整；确定的交付时间迫使开发人员认真考虑每一个生产的版本的关键需求；风险也包含其中。
自适应软件开发（ASD）
敏捷统一过程（Agile Unified Process，AUP）采用“在大型上连续”以及在“在小型上迭代”的原理来构建软件系统。采用经典的 UP 阶段性活动（初始、精化、构建和转换)，提供了一系列活动，能够使团队为软件项目构想出一个全面的过程流。在每个活动里，一个团队迭代使用敏捷，并将有意义的软件增量尽可能快地交付给最终用户。每个 AUP 迭代执行以下活动:建模。建立对商业和问题域的模型表述，这些模型“足够好”即可，以便团队继续前进。实现。将模型翻译成源代码。测试。像 XP -样，团队设计和执行一系列的测试来发现错误以保证源代码满足需求。部署。对软件增量的交付以及获取最终用户的反馈。配置及项目管理。着眼于变更管理、风险管理以及对团队的任一制品的控制。项目管理追踪和控制开发团队的工作进展并协调团队活动。环境管理。协调标准、工具以及适用于开发团队的支持技术等过程基础设施。
敏捷统一过程（AUP）
敏捷开发方法
软件开发方法
获取方法
需求分析
采用了结构化方法的结构化设计
内聚
耦合
系统设计
尽早、不断的进行测试
程序猿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
修改后应进行回归测试
尚未发现的错误数量与该程序已发现错误数成正比
原则和目的
人工检测
计算机辅助静态检测
静态测试
等价类划分
边界值分析
错误推测
因果图
黑盒测试
基本路径测试
循环覆盖测试
语句覆盖
判定覆盖
条件覆盖
条件判定覆盖
修正的条件判断覆盖
条件组合覆盖
点覆盖
边覆盖
路径覆盖
逻辑覆盖测试
白盒测试
动态测试
测试方法
测试阶段
系统测试
甘特图可以表示任务间的并发，但是不能清晰地反映出各任务之间的依赖关系
甘特图
可以表示任务之间的依赖关系，但是无法反应任务之间并行关系
PERT图
答案：C，C
风险是指“损失或伤害的可能性”
1.风险识别
2.风险预测
3.风险评估
4.风险控制
风险管理包括
风险管理
软件开发项目管理
软件质量特性
软件质量
不成文的方法，数环+1就是环路度量
MacCabe度量法
软件度量
软件工程基础知识
统一建模语言（UML）是面向对象软件的标准化建模语言。UML由3个要素组成UML的基本构造块，支配这些构造块如何放置在一起的规则和运用于整个语言的一些公共机制。
通常是模型的静态部分，描述概念或物理元素。结构事物包括类（Class）、接口（Interface）、协作（Collaboration）、用例（Use Case）、主动类（Active Class）、构件（Component）和节点（Node）
结构事物（Structural Thing）
是UML模型的动态部分。它们是模型中的动词，描述了跨越时间和空间的行为。共有两类主要的行为事物：交互（Interaction）和状态机（State Machine）
行为事物（Behavior Thing）
是UML模型的组织部分。它们是一些由模型分解成的“盒子”。在所有的分组事物中，最主要的分组事物是包（Package）
分组事物（Grouping Thing）
是UML模型的解释部分。这些注释事物用来描述、说明和标注模型的任何元素。注解（Note）是一种主要的注释事物。注解是一个依附于一个元素或者一组元素之上，对它进行约束或解释的简单符号
注释事物（Annotation Thing）
事物是对模型中最具代表性的成分的抽象
依赖是两个事物间的语义关系，其中一个事物（独立事物）发生变化会影响另一个事物（依赖事物）的语义
依赖（Dependency）
聚合（Aggregation）是一种特殊类型的关联，它描述了整体与部分间的结构关系
组合（Composition）也是一种特殊类型的关联，它同样体现了整体与部分间的关系，但比聚合更强，也称为强聚合
关联是一种结构关系，它描述了一组链，链是对象之间的连接。
关联（Association）
泛化是一种特殊/一般关系，特殊元素（子元素）的对象可替代一般元素（父元素）的对象。用这种方法，子元素共享了父元素的结构和行为
泛化（Generalization）
一种是在接口和实现它们的类或构件之间
一种是在用例和实现它们的协作之间
实现是类元之间的语义关系，其中一个类元制定了由另一个类元保证执行的契约。在两种地方要遇到实现关系：
实现（Realization）
关系把事物结合在一起
类图一定会考。模型管理和可扩展性不考
图聚集了相关的事物
UML的词汇表包含3种构造块：事物、关系和图
1.概述
考察点
接上面需要记住关系的线
2.类图
3.用例图
4.顺序图
5.活动图
6.状态图
7.通信图
8.构件图
UML建模
1.基本概念
2.设计原则
上午考试会出工厂方法，抽象工厂，构建器，适配器，装饰，外观，命令，中介者，观察者
3.设计模式的概念与分类
代码调用
构建器模式代码
4.创建型模式
代码接口示例
调用
类适配器
通过组合的方式
对象适配器
接口适配器
适配器模式代码
测试
代码
装饰模式代码
外观模式代码
5.结构型模式
命令模式代码
中介者模式代码
观察者模式代码
6.行为型模式
继承
重载
7.Java程序设计
面向对象技术
1.网络安全基本概念
2.网络安全威胁
3.网络攻击
4.防火墙技术
对称密钥密码体制
非对称密钥密码体制
数字签名
5.加密与数字签名
6.各个网络层次的安全保障
7.音频相关概念
8.图像相关概念
9.多媒体的种类
答案：1.D，2.C（频率乘以精度乘以2），3.D
10.多媒体的计算问题
信息安全和多媒体基础
1.知识产权
2.保护期限
3.知识产权人确定
4.侵权判定
编号
5.标准的分类与标准的编号
法律法规与标准化知识
完形填空中的句法
1.试题分析
2.答题要领
蒙题的话建议全选同一个选项
3.答题步骤
4.专业词汇
专业英语词汇知识
软件设计师学习记忆点
职业：本科
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