深入解析2021年系统架构师案例分析：真题、答案与技巧

深入解析2021年系统架构师案例分析：真题、答案与技巧

引言

在IT行业，系统架构师的角色至关重要，他们负责设计并实现高效、可扩展、安全的软件系统。为了提升这一领域的专业能力，本文将通过解析2021年系统架构师案例分析的真题，结合答案和做题技巧，帮助读者深入理解系统架构设计的精髓。

真题回顾

试题一：机器学习应用开发平台

背景描述：
某公司拟开发一套机器学习应用开发平台，支持用户在线进行基于机器学习的智能应用开发。该平台允许用户通过拖拽算法组件灵活定义机器学习流程，实现智能应用的自助设计、实现与部署。

需求与质量属性：

• 平台用户分为算法工程师、软件工程师和管理员，界面各异。
• 具备数据库保护措施，防止非授权访问。
• 支持分布式部署，主站点故障时20秒内重定向。
• 支持初学者和高级用户两种操作模式。
• 主站点宕机后15秒内启用备用系统。
• 机器学习流程提交到执行时间间隔不大于5秒。
• 支持硬件扩容与升级，3天内完成部署与测试。
• 记录用户操作，便于审计。
• 界面风格修改需3天内完成。
• 正常负载下，0.5秒内响应用户界面操作。
• 界面风格与主流平台保持一致。
• 提供机器学习算法的远程调试功能。

问题一：质量属性效用树

答案：

• (1) 性能
• (2) 可修改性
• (3) e（主站点宕机后，需要在15秒内发现错误并启用备用系统）
• (4) j（正常负载情况下，平台应在0.5秒内对用户的界面操作请求进行响应）
• (5) h（平台需要对用户的所有操作过程进行详细记录，便于审计工作）
• (6) i（平台部署后，针对界面风格的修改需要在3人天内完成）

做题技巧：

1. 标记已知信息：首先标记图中已给出的描述。
2. 匹配质量属性：根据题干中的需求描述，将合适的质量属性填入效用树。

问题二：架构风格对比

候选架构风格：

• 解释器（interpreter）
• 管道过滤器（pipeline-and-filter）
• 隐式调用（implicit invocation）

对比与分析：

• 解释器：适用于自定义规则的场景，如本平台中用户通过拖拽定义机器学习流程，灵活性和可扩展性高。
• 管道过滤器：数据流风格，适用于数据处理流程，但在此场景下灵活性和可扩展性一般。
• 隐式调用：独立构件风格，触发式操作，灵活性较好，但不如解释器直观。

结论：考虑到平台的核心应用场景是用户通过拖拽算法组件灵活定义机器学习流程，解释器风格最为适合。

做题技巧：

1. 理解架构风格：清晰理解每种架构风格的特点和适用场景。
2. 对比分析：从灵活性和可扩展性两个维度对候选架构风格进行对比。
3. 结合应用场景：根据平台的具体需求和应用场景，选择最合适的架构风格。

总结

通过本次案例分析，我们深入理解了系统架构设计过程中的关键步骤和注意事项。在架构评估过程中，质量属性效用树是识别和排序系统质量属性的重要工具；在选择架构风格时，需要结合平台的核心应用场景和具体需求进行综合考虑。希望本文的解析和技巧分享能够对广大读者在系统架构设计领域的学习和实践提供有益的帮助。

未来展望

随着技术的不断发展，系统架构设计领域也将面临新的挑战和机遇。作为系统架构师，我们需要不断学习新知识、掌握新技术，以应对日益复杂和多样化的系统需求。同时，我们也需要注重实践经验的积累和总结，将理论知识与实际应用相结合，不断提升自己的专业素养和综合能力。