阅读以下关于 Web 应用设计开发的描述，
在答题纸上回答问题 1 至问题 3。
某公司拟开发一个网络约车调度服务平台，实现基于互联网的出租车预约与管理。公司的系统分析师王工首先进行了需求分析，得到的系统需求列举如下：
系统的参与者包括乘客、出租车司机和平台管理员三类；
系统能够实现对乘客和出租车司机的信息注册与身份认证等功能，并对乘客的信用信息进行管理，对出租车司机的违章情况进行审核；
系统需要与后端的银行支付系统对接，完成支付信息审核、支付信息更新与在线支付等功能；
针对乘客发起的每一笔订单，系统需要实现订单发起、提交、跟踪、撤销、支付、完成等业务过程的处理：
系统需要以短信、微信和电子邮件多种方式分别为系统中的用户进行事件提醒。
【问题1】（9分）
请说明微服务架构的优点和缺点。
我的回答
优点：将系统中各个模块按功能拆分，降低了系统的耦合度，有助于构件复用；后续维护更加简单，只需在对应微服务中进行；增强了系统的可扩展性，后续扩展只需新增微服务，无需更改依赖的关系；各微服务可外部扩展，后续程序规模扩大更加容易。
缺点：前期开发代码量较大，相较集中部署架构需要更多人力；对开发团队的要求更高
正确答案：
微服务优点：
（1）每个微服务都很小，这样能聚焦一个指定的业务功能或业务需求。
（2）微服务能够被小团队单独开发，这个小团队是2到5人的开发人员组成。
（3）微服务是松耦合的，是有功能意义的服务，无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。
（4）微服务能使用不同的语言开发。
（5）去中心化。每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库。也可以有统一数据库。
微服务缺点：
（1）很难在不采用分布式事务的情况下跨服务实现功能
（2）测试工作更加困难
（3）跨服务实现要求功能要求团队之间的紧密协作
（4）部署复杂
- 优点：从“业务、团队、独立性、技术灵活性、数据管理”角度来描述。
- 缺点：从“分布式事务、测试、部署复杂性、团队协作”角度来描述。
【问题3】（8分）答对4条即可
应用网关是实现微服务的主要技术之一，请简述应用网关的作用。
1、实现服务冗余，一个微服务对应多个ip地址，用户访问该服务时通过负载均衡获取服务
2、统一登记服务，优化配置，一次修改ip，全系统生效，也便于后续部署
3、实现权限校验，对应权限用户访问对应权限服务，提高系统的安全性
4、
标准答案：
1、提供统一入口 2、可以进行权限身份认证等安全管理 3、可以根据流量进行限流 4、数据缓存 5、性能监控等 6、异常重试 7、服务降级
阅读以下关于软件系统建模的叙述，
在答题纸上回答问题1至问题3。
【说明】
软考达人公司计划开发一套教学管理系统，用于加强教学管理服务。该教学管理系统基本的需求包括：
（ ）系统用户必须成功登录到系统后才能使用系统的各项功能服务；
（ ）管理员使用该系统管理专业、班级、教师、学生和课程等教学基础信息；
（ ）学生使用系统注册并选择专业，缴费后才能参与在线学习；
（ ）教师使用该系统发布模拟试卷；
（ ）学生在线做模拟试卷，在规定时间段内只能提交一次答卷；
（ ）教师使用该系统批阅答卷；
（ ）模拟考到期结束后，系统自动生成成绩单，管理员可以通过打印机打印成绩单。
项目组经过分析和讨论，决定采用面向对象开发技术对系统各项需求建模。
【问题1】（15分）
请根据题目所述需求，说明教学服务系统中有哪些参与者。并列举项目中使用的所有实体类。
参与者：管理员，学生，老师
实体类：管理员，学生，老师，专业，班级，课程，试卷，成绩单
【参考答案】
参与者有：系统用户、管理员、教师、学生、时间、打印机。
实体类有：系统用户、管理员、专业、班级、教师、学生、模拟试题、答卷、成绩单。
[!note] 注意
模拟试题和答卷不是一个实体
【问题2】（4分）
用例是对系统行为的动态描述，用例获取是需求分析阶段的主要任务之一。请指出在面向对象系统建模中，用例之间的关系有哪几种类型？对题目所述教学服务系统的需求建模时， “选择专业”用例与“登录系统”用例之间、“参加模拟考试”用例与“批阅答卷”用例之间的关系分别属于哪种类型？
用例间的关系有 组合、聚集、继承、泛化、
包含、扩展、泛化、关联
“选择专业”用例与“登录系统”用例之间 为 选择专业必须登录系统，为包含关系
“参加模拟考试”用例与“批阅答卷”用例之间 为 老师批阅试卷之前需要需要学生参加模拟考试，为关联关系
正确答案：
用例之间的关系包括：泛化、包含、扩展。
“选择专业”用例与“登录系统”用例之间的关系为：包含关系。
“参加模拟考试”用例与“批阅答卷”用例之间的关系为：扩展关系。
| 方面 | 包含关系（include） | 扩展关系（extend） |
|---|---|---|
| 是否必然执行 | 是 | 否 |
| 触发条件 | 主用例执行时必然调用 | 满足条件才触发 |
| 用途 | 提取公用行为，避免重复 | 补充可选或条件行为 |
| 例子 | 登录系统被各种操作包含 | 考试后可能批阅答卷 |
【问题3】（6分）
类图主要用来描述系统的静态结构，是组件图和配置图的基础。请指出在面向对象系统建模中，类之间的关系有哪几种类型？
聚集 如类A和其他类聚集得到类B，类B不依赖于类A
组合 如类A和其他类组合得到类B，类B依赖于类A
继承 类A继承类B，说明类A是类B的子类。
各种关系的强弱顺序：
泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖
| 顺序 | 关系 | UML符号 | 含义 | 例子 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 泛化（Generalization） | 空心三角箭头 | 表示子类是父类的具体化（抽象-具体关系），强调概念继承和重用属性/方法 | 老虎是动物的一种，即有老虎的特性也有动物的共性。 |
| 2 | 实现（Realization） | 虚线空心三角箭头 | 类实现接口，强调接口规范的实现 | 类 Printer 实现接口 IPrintable，必须提供 print() 方法。 |
| 3 | 组合（Composition） | 实心菱形 | 强聚合，“整体-部分”关系，部分生命周期依赖整体 | 房子(House) 与 房间(Room)，房子销毁时房间也销毁。 |
| 4 | 聚合（Aggregation） | 空心菱形 | 弱聚合，“整体-部分”关系，部分可以独立存在 | 班级(Class) 与 学生(Student)，学生可以不属于班级存在。 |
| 5 | 关联（Association） | 实线 | 表示类之间有静态连接关系，可带多重性 | 教师(Teacher) 与 课程(Course)，一个教师可以教多门课程。 |
| 6 | 依赖（Dependency） | 虚线箭头 | 表示一个类使用另一个类，关系是短暂和弱的，强调使用关系而非结构关系 | 考试系统(ExamSystem) 使用 打印机(Printer) 打印成绩单，系统不拥有打印机。 |
系统设计与建模
1、UML时序图的三种消息及其概念
同步消息：消息的发送者把控制传递给消息的接收者，然后停止活动，等待消息的接收者放弃或者返回控制。用来表示同步的意义。
异步消息：消息发送者通过消息把信号传递给消息的接收者，然后继续自己的活动，不等待接受者返回消息或者控制。异步消息的接收者和发送者是并发工作的。
返回消息：返回消息表示从过程调用返回。
2、系统分析设计过程中时序图和协作图两种交互图的选取原则
时序图的选取原则：
- 强调时间顺序：适用于展示对象之间消息传递的时间顺序和动态行为，描述系统中的事件发生顺序。
- 展示交互的时间线：清晰展示用例或场景中各对象在不同时间点的状态变化，帮助理解系统的时间维度行为。
- 描述复杂的交互场景：适用于多个对象和复杂交互的场景，通过时间线展示消息传递的先后顺序，使复杂交互过程易于理解。
协作图的选取原则：
- 强调对象间的关系：展示对象之间的链接和关系结构，适用于静态连接和通信路径的展示。
- 展示对象的结构关系：描述对象如何协作完成任务，强调对象之间的静态结构和协作方式。
- 突出对象间的通信：适用于展示对象间的通信和交互，而不是时间顺序，清晰展示对象之间的消息传递和关联关系。
3、UML时序图表示条件分支序列片段有哪些？
| 序列片段 | 含义 | 使用场景 | 示例标注 |
|---|---|---|---|
| alt（Alternative） | 条件分支，相当于 if…else… | 有多种互斥条件时使用 | [余额 > 100] → 扣费成功``[余额 ≤ 100] → 扣费失败 |
| opt（Option） | 可选分支，相当于 if（条件） | 只有一个条件时使用 | [用户已登录] → 显示欢迎页 |
| loop（Loop） | 循环执行，相当于 for / while | 某交互重复执行 | [i=1..n] 或 [while 条件] |
| par（Parallel） | 并行执行 | 多个消息可以并发发生 | 并行处理：A→B，C→D |
| break（Break） | 中断，退出序列 | 满足条件时提前终止 | [错误发生] → 中断操作 |
| region（Critical Region） | 临界区，互斥执行 | 并发时只允许一个执行 | 临界区内的消息互斥 |
| neg（Negative） | 非法序列，表示禁止的交互 | 说明某些消息序列不应出现 | [非法输入] → 拒绝处理 |
| seq（Weak Sequencing） | 弱顺序，允许部分交错 | 串行但允许局部并行 | 两个片段之间顺序保证，片段内部可交错 |
| strict（Strict Sequencing） | 严格顺序，完全串行 | 片段必须完全按顺序执行 | 先 A 完全结束，再执行 B |