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2026年上半年软考架构师备考资料回顾-提灯教育

2026年上半年软考架构师备考资料回顾-提灯教育

软考架构师核心知识点复习提纲

综合自三轮真题提取,去重后重新整理,覆盖 72 个核心知识点,按 12 大模块组织,附易混淆速查表。标注说明:「★」为记忆技巧;「必背」为高频考点。


一、案例分析:架构设计与物联网

1. AIoT 智能安防系统 —— 云边协同四层架构

AIoT 将 AI 能力下沉到边缘设备,实现感知-计算-决策-应用闭环,将传统"人防+物防"升级为技防为主、人机协同的主动防御体系。

层级
功能
关键组件
感知层
数据采集与身份识别
智能门禁控制器、生物识别、身份凭证、周界保护
边缘层
本地实时计算与预处理
边缘计算网关、视觉分析引擎
AI决策层
多源数据融合、模型训练与推送
融合认知引擎、模型训练与OTA、事件中心
应用层
业务应用与第三方对接
移动端应用、第三方系统集成
  • ★ 边缘层核心价值:极低延迟(毫秒级响应)+ 离线自治(断网仍可工作)。
  • OTA(Over-The-Air):云端训练模型通过空中下载更新到边缘设备。

2. 云边协同架构的优缺点

  • 优点: 极低延迟与实时性、离线自治能力强、减少云端带宽压力。
  • 五大缺点(必背):
    1. 边缘设备算力有限,复杂模型无法部署;
    2. 模型同步与版本管理困难,OTA 更新存在一致性风险;
    3. 安全攻击面增大,边缘节点分散导致物理和网络安全风险;
    4. 运维复杂度高,大量异构边缘设备统一管理困难;
    5. 数据隐私合规挑战,边缘数据分散难以统一治理。

3. 智慧养老家居系统 —— IoT 分层架构与技术栈

物联网系统典型采用分层架构,各层解耦、职责清晰。典型技术栈对应关系(必背):

层次/用途
技术选型
说明
设备端 OS
FreeRTOS
轻量级嵌入式实时操作系统
通信协议
MQTT
轻量级发布/订阅消息协议
消息队列
Kafka
高吞吐分布式消息系统
边缘时序存储
TDengine
时间序列数据库
后端框架
Flask
Python 轻量 Web 框架
前端框架
Vue.js
渐进式 JavaScript 框架
持久化数据库
MySQL
关系型数据库
机器人控制
ROS
机器人操作系统

4. 时间序列数据与时序数据库

时间序列数据是按时间顺序记录的、带时间戳的数据点序列,反映指标随时间变化的趋势。

  • 典型时序数据库: TDengine、InfluxDB、TimescaleDB。
  • 边缘网关层采用时序数据库的原因: 写入性能极高、压缩率高、支持时间窗口聚合查询、内置降采样与过期清理、以追加写入为主很少随机更新删除。

5. MQTT 协议与 QoS 服务质量等级

MQTT 是轻量级发布/订阅消息传输协议,为物联网低带宽、不稳定网络设计。三级 QoS(必背):

QoS
名称
特性
适用场景
QoS 0
最多一次
可能丢失,不确认
温湿度等周期性数据
QoS 1
至少一次
保证送达,可能重复
设备状态上报、一般告警
QoS 2
恰好一次
四次握手,不丢不重
跌倒检测、一键求助、自动断电等安全攸关场景
  • ★ QoS 2 用于安全攸关场景:涉及生命安全的消息既不能丢失(延误救援)也不能重复(误操作)。

二、综合知识:网络与操作系统

6. IEEE 802.11 无线局域网标准族(必背速查)

标准
频段
速率
关键点
802.11a
5 GHz
54 Mb/s
OFDM 调制
802.11b
2.4 GHz
11 Mb/s
两种速率 5.5/11 Mb/s
802.11g
2.4 GHz
54 Mb/s
兼容 802.11b
802.11n
2.4/5 GHz
600 Mb/s
Wi-Fi 4,引入 MIMO
802.11ac
5 GHz
6.9 Gb/s
Wi-Fi 5

7. 专家系统与规则系统

规则系统基于"IF-THEN"产生式规则推理,专家系统是最典型的规则系统。

  • 核心组成: 知识库(存储规则)+ 推理机(执行规则)+ 综合数据库 + 解释器 + 知识获取模块。
  • 推理方式: 正向推理(数据驱动)、反向推理(目标驱动)、混合推理。
  • ★ 编译系统、操作系统、数据库管理系统都不是规则系统。

8. 父进程与子进程(fork 机制)

  • 父子进程可并发执行;各有独立 PCB 和 PID。
  • 父子进程不能同时使用同一临界资源(互斥访问)。
  • fork 后子进程获得父进程地址空间副本(写时复制 COW),不共享虚拟地址空间。
  • ★ "父进程与子进程共享虚拟地址空间"是错误的。

9. 信息安全 CIA 三要素

  • 机密性 C: 信息不泄露给未授权实体(窃听、社工)。
  • 完整性 I: 信息未被未授权篡改(中间人攻击)。
  • 可用性 A: 授权用户正常使用服务(DDoS 攻击)。
  • 不可否认性: 不能否认已发生的操作(抵赖)。
  • ★ DDoS 导致无法访问 → 破坏可用性。

10. 数字签名技术

数字签名 = 非对称密钥加密 + 数字摘要(不涉及对称加密)。签名过程(必背):

  1. 发送方用哈希函数对原文生成数字摘要;
  2. 发送方用自己私钥加密摘要,生成数字签名;
  3. 接收方用发送方公钥解密签名得到摘要;
  4. 接收方对收到的原文重算摘要,比对两个摘要。
  • 作用: 完整性、身份认证、不可否认性。

11. Singleton(单例)模式 —— 创建型模式

GoF 设计模式三大类共 23 种:

  • 创建型(5种): Singleton、Factory Method、Abstract Factory、Builder、Prototype。
  • 结构型(7种): Adapter、Bridge、Composite、Decorator、Facade、Flyweight、Proxy。
  • 行为型(11种): Observer、Strategy、Command、Iterator、State、Template Method 等。

12. UML 用例关系

  • 包含 include: 虚线箭头 <>,A 必须执行 B,B 是 A 必要部分。
  • 扩展 extend: 虚线箭头 <>,A 在 B 基础上插入附加动作,B 可独立存在,A 是可选扩展。
  • 泛化: 实线三角箭头,子用例继承父用例。
  • ★ "A 的动作序列在 B 某些执行点插入附加动作序列" → 扩展关系。

13. V 模型

V 模型是瀑布模型变体,测试与开发形成对应验证关系(必背):

  • 需求分析 ↔ 验收测试
  • 概要设计 ↔ 系统测试
  • 详细设计 ↔ 集成测试
  • 编码 ↔ 单元测试
  • 区分: 增量模型(渐进交付)、螺旋模型(风险驱动)、RUP(用例驱动、架构中心、迭代增量)。

14. 两层 C/S 架构 —— 胖客户机

  • 胖客户机: 用户交互 + 业务逻辑 | 服务器仅数据管理。
  • 瘦客户机: 仅用户交互 | 业务逻辑 + 数据管理在服务器。
  • ★ 三层 C/S 将业务逻辑独立为中间层,客户端变"瘦"。

15. 进程通信体系结构风格

构件是独立进程(命名过程),连接件是消息传递(点对点、异步、同步、RPC)。

  • 区分: 进程通信=消息传递;管道-过滤器=数据流;事件驱动=事件绑定;分层=层间接口调用。

16. 软件复用 —— 按时机分类

  • 系统复用(计划复用): 开发前规划,预先决定复用部分。
  • 机会复用: 开发过程中偶然发现可复用构件。

17. 质量属性 —— 易用性

学习曲线和操作效率属于易用性(Usability)。常考区分:

  • 易用性: 学习/使用难易(学习曲线、操作效率、满意度)。
  • 可用性: 正常运行时间比例(MTBF、MTTR、可用率)。
  • 性能: 响应速度和吞吐量(延迟、TPS)。
  • 互操作性: 与其他系统交互能力(接口标准兼容)。

18. 架构评估 —— 敏感点与权衡点

  • 敏感点: 对某个质量属性有显著影响的架构决策,可能涉及一个或多个构件。
  • 权衡点: 影响多个质量属性的架构特性,改变会对不同属性产生相反影响(如加密级别)。
  • ★ 错误说法:"敏感点一定只关心一个构件"、"最终用户不需参与架构评估"。

19. SAAM 与 AHP 方法

  • SAAM: 最早形成文档并广泛使用的架构分析方法,关注可修改性。
  • ATAM: 在 SAAM 基础上发展,关注多质量属性权衡。
  • AHP: T.L.Saaty 提出,定性问题定量分析的多准则决策方法(层次分析法)。
  • CBAM: 架构决策的成本效益分析。

20. 知识图谱中的本体(Ontology)

  • 本体是知识图谱的"骨架"/模式层,定义概念层级、关系规则与约束。
  • 本体不负责:存储数据(图数据库)、执行查询(SPARQL)、可视化(前端)。
  • 三元组:(主语,谓语,宾语)。常用语言:OWL、RDF Schema。

21. Transformer 架构与自注意力机制

  • 自注意力机制允许处理每个位置时同时关注序列所有其他位置信息。
  • 解决 RNN/LSTM 的长距离依赖和无法并行缺陷;不使用 RNN 和 CNN。
  • 核心公式:Attention(Q,K,V) = softmax(QKᵀ/√dₖ)V。
  • 代表模型:BERT(编码器)、GPT(解码器)。

22. 多模态 AI —— 模态对齐

使不同模态数据在时空和语义上相互关联对应 = 模态对齐。区分:

  • 模态对齐:使不同模态时空语义关联;特征提取:提取有意义特征表示;
  • 数据融合:多源数据合并为统一表示;跨模态转换:一种模态转另一种。

23. 信息网络传播权

以有线或无线方式向公众提供作品,使公众可在其选定的时间和地点获得作品的权利 = 信息网络传播权。

  • 发表权: 决定是否公之于众;复制权: 制作一份或多份;发行权: 出售/赠与原件或复制件(实体交付)。

三、算法、架构风格与设计模式

24. 最小生成树

在连通加权无向图中,找一棵包含所有顶点、边权之和最小的树,n 个顶点恰有 n-1 条边。

  • Prim 算法: 从一点出发,每次选与已选顶点集相连的最小权边 | 稠密图。
  • Kruskal 算法: 所有边按权值排序,每次选最小且不形成环 | 稀疏图。
  • ★ Prim="Point"(从点出发),Kruskal="按边排序"。

分层架构英文核心词:Hierarchical architecture(分层架构)、independent(各层独立)、displaying(展示)、overloaded(过载)、stable(稳定)。

25. 软件架构风格总览

风格
构件
连接件
特点
管道-过滤器
过滤器
管道
数据流驱动,过滤器独立
主程序/子过程
主程序和子过程
调用-返回
单线程控制,树形分解
面向对象
对象
方法调用
封装、继承、多态
事件驱动
过程/函数
事件绑定
不直接调用,松耦合
黑板
知识源+黑板+控制
共享黑板
复杂非结构化问题
仓库
中央存储+处理构件
数据访问
以数据为中心
解释器
解释引擎+代码
状态存储
动态执行规则/脚本

26. 黑板体系结构风格

适合复杂非结构化问题,综合多种知识源。三个组成:知识源(KS)、黑板(共享数据区)、控制器。知识源之间不直接通信,通过黑板交换信息。典型应用:语音识别、图像理解、模式识别。

27. 事件驱动(隐式调用)架构

构件通过事件触发执行,不直接调用。优点:松耦合、易复用演化;缺点:放弃控制、执行顺序不确定、调试困难。★ 隐式调用="广播通知"。

28. 主程序/子过程架构风格

单线程控制,按调用-返回执行;正确性依赖每个子过程正确性;树形层次分解;主程序拥有控制权。

29. 微服务架构与熔断机制

防止下游延迟拖垮上游(级联雪崩),最直接有效 = 熔断器 Circuit Breaker。

  • 三种状态: 关闭(正常)→ 打开(快速失败)→ 半开(试探恢复)。
  • 相关模式: 服务降级、限流、重试。框架: Hystrix、Sentinel。

30. ABSD 方法(基于架构的软件设计)

自顶向下、递归细化,由功能分解和架构风格选择共同驱动。三个基础:功能分解、架构风格选择、软件模板使用。在需求获取之前进行架构设计(架构驱动)。

31. DSSA(特定领域软件架构)

为特定领域提供组织结构参考的标准架构,建立过程以并发、递归、反复(螺旋模型)进行。

  • 三阶段: 领域分析(领域模型)→ 领域设计(获得 DSSA)→ 领域实现(可复用构件)。

32. ATAM 架构评估方法

在 SAAM 基础上发展,评估多质量属性权衡。

  • 四阶段: 场景和需求收集 → 架构视图和场景实现 → 属性模型构造分析 → 折中。
  • 输出: 效用树、风险点/非风险点、敏感点/权衡点。ATAM 不要求构建可执行原型。

33. 4+1 视图模型

视图
关注点
面向角色
逻辑视图
功能需求
最终用户
开发视图
软件模块组织
程序员
进程视图
运行时并发同步
系统集成者
物理视图
部署拓扑
系统工程师
场景视图(+1)
用例驱动
串联其他四个视图

34. 装饰器模式(Decorator)—— 结构型

动态给对象添加额外职责,比继承更灵活。装饰器和被装饰对象实现同一接口,可嵌套多层;不改变原有对象接口;符合开闭原则。典型:Java I/O 流。★ 装饰器="套娃"。

35. 其他高频设计模式速查

模式
类型
核心
Observer
行为型
一对多依赖,主题变化通知所有观察者
Strategy
行为型
定义算法族,可互换
Adapter
结构型
接口转换为客户期望的另一接口
Factory Method
创建型
定义创建接口,子类决定实例化哪个类
Proxy
结构型
为其他对象提供代理控制访问
Facade
结构型
为子系统提供统一高层接口
Command
行为型
将请求封装为对象,支持撤销和队列

四、数据库与数据架构

36. 范式理论

  • 1NF: 属性不可再分(原子性)。
  • 2NF: 消除非主属性对候选键的部分函数依赖。
  • 3NF: 消除非主属性对候选键的传递函数依赖。
  • BCNF: 每个决定因素都是候选键。
  • ★ "1原子、2消部分、3消传递、BC全候选"。有传递依赖 → 不满足 3NF → 最高 2NF。

37. 自然连接与关系运算

R(A,B) 5 个元组,S(B,C) 10 个元组,B 是 R 主码。自然连接 RS:S 中每个 B 值最多匹配 R 一个元组,元组数范围 0~10。实体间联系通过公共属性(外码)实现。

38. E-R 模型基数约束

基数 (min, max):"每个学生必须属于一个班级" → 学生 (1,1);"每班至少10至多50人" → 班级 (10,50)。同一实体集实例与多个实例相关 → 递归联系/自联系。

39. CQRS 模式(命令查询职责分离)

写操作(Command)和读操作(Query)分离为独立模型和数据存储。写模型关注一致性和业务规则,读模型关注查询性能和展示。最大挑战:数据一致性(最终一致性)。常与事件溯源配合。

40. 数据库事务 ACID

  • 原子性 A: 全做或全不做;一致性 C: 执行前后状态一致;
  • 隔离性 I: 并发事务互不干扰;持久性 D: 提交后永久保存。

57. 倒排索引

  • 正排索引: 文档 → 词语列表;倒排索引: 词语 → 文档列表。
  • 作用: 快速根据关键词定位文档。应用: Elasticsearch、Lucene。

70. SOA 面向服务架构

三个核心角色:服务提供者(发布)、服务消费者(调用)、服务注册中心(发布与发现,UDDI/Zookeeper/Nacos)。

71. REST 架构约束

核心三要素:统一接口(GET/POST/PUT/DELETE)、无状态(不保存会话)、资源导向(URI 标识资源)。其他:可缓存、分层系统、按需代码(可选)。

72. CAP 定理

分布式系统不能同时满足 C(一致性)、A(可用性)、P(分区容错性)。网络分区不可避免 → P 必选。

  • CP 系统: 保一致性牺牲可用性(ZooKeeper);AP 系统: 保可用性牺牲一致性(Cassandra)。
  • ★ "三选二,P 必选"。

五、信息安全与加密

41. 加密技术体系

算法
类型
密钥长度
说明
DES
对称
56 位
已不安全
3DES
对称
112 位(2×56)
加密-解密-加密
AES
对称
128/192/256 位
当前主流对称加密
RSA
非对称
1024/2048 位
基于大数分解难题
  • ★ 3DES="加解加"三步,两把钥匙,112 位。

42. SSL/TLS 协议

位于传输层与应用层之间;提供数据加密、服务器认证、消息完整性检查、客户端认证(可选)。含握手协议(协商密钥)和记录协议(数据传输)。HTTPS=HTTP+SSL/TLS,默认端口 443。SSL 同时使用对称和非对称加密。

43. 访问控制矩阵与模型

ACM:行=主体(用户/进程),列=客体(文件/资源)。

  • DAC 自主: 所有者自主决定权限;MAC 强制: 按安全级别强制控制;
  • RBAC 角色: 权限赋予角色;ABAC 属性: 多维属性动态决策,最灵活。
  • ★ 行=能力表 CL,列=访问控制列表 ACL。

44. 认证技术

认证(你是谁?口令/证书/生物特征/USB Key)、授权(你能做什么?)、审计(你做了什么?)。"确保会话对方资源与声称一致"=身份认证。


六、质量属性与可靠性

45. 质量属性分类

  • 开发期: 可维护性、可测试性、可移植性、可扩展性、可重用性。
  • 运行期: 性能、安全性、可用性、可靠性、易用性、互操作性。
  • 可用性 = MTBF/(MTBF+MTTR)。干扰项:吞吐量属性能指标,不属可用性。

46. 可靠性计算

  • 可靠度 R(t)=e^(-λt)(λ=失效率,t=运行时间)。
  • 串联: R=R1×R2×…×Rn(一个坏全坏)。
  • 并联: R=1-(1-R1)(1-R2)…(1-Rn)(全坏才坏)。

47. DO-178B 航空软件安全等级

  • A 级: 灾难性(坠毁),最严重;B 级: 危险/严重;
  • C 级: 重大(显著降低克服不利情况能力);D 级: 轻微;E 级: 无影响,最轻。

48. 嵌入式系统实时性保障

采用 RTOS(FreeRTOS、VxWorks)、优先级抢占调度、中断驱动、DMA 减少 CPU 干预。

  • 硬实时: 必须截止前完成(超时=灾难);软实时: 偶尔超时可容忍(超时=降级)。

49. 混沌工程(Chaos Engineering)

主动注入故障验证弹性与容错。典型做法:随机关闭服务器、模拟网络延迟/分区。代表工具:Netflix Chaos Monkey。

50. 系统危险失效率计算

危险失效率 λ=10⁻⁶ 次/小时,运行 1000 小时期望失效次数 = λ×t = 10⁻³ = 0.001 次。注意:期望失效次数≠失效概率(需泊松分布)。


七、人工智能与新技术

51. 知识表示方法

产生式规则(IF-THEN)、语义网络(有向图)、框架表示法(槽 slot)、谓词逻辑;补充:本体。★ 反向传播算法属神经网络训练,不属知识表示。

52. AI 安全 —— 数据投毒

向 AI 投喂本不存在的虚假信息导致学习结果真实性问题 = 数据投毒(Data Poisoning)。攻击者在训练数据注入恶意样本,导致模型学到错误模式。防御:数据清洗、异常检测、对抗训练。

53. 世界模型(World Model)

模拟环境动态并预测未来状态的技术框架。三大核心能力:表征学习、动态预测、决策规划。

54. 监督学习与无监督学习

  • 监督学习: 有标签 | 分类、回归;无监督学习: 无标签 | 聚类、降维、关联规则;
  • 半监督学习: 部分有标注;强化学习: 有奖励 | 游戏、机器人控制。
  • ★ 有标签=监督(有老师教),无标签=无监督(自己分群)。

55. 边缘计算与雾计算

  • 云计算: 远程数据中心,资源丰富、高延迟;
  • 雾计算: 网络边缘多层级节点,层次化分布,介于云和端之间;
  • 边缘计算: 靠近数据源头(设备侧),极低延迟、实时性强。

八、测试方法

58. 测试左移与冒烟测试

  • 测试左移: 测试活动提前到需求和设计阶段,尽早发现缺陷、降低修复成本。
  • 冒烟测试: 新版本提交后首先进行,快速验证主流程可用性,通过后再全面回归。

59. 黑盒测试方法

方法
核心特点
等价类划分
将输入分为有效/无效等价类
边界值分析
测试边界附近的值
因果图/决策表
着重检查输入条件组合
错误推测
基于经验推测可能的错误
  • 正整数取值范围有效边界值:最小值和最大值共 2 个。★ 输入条件组合=因果图。

60. 敏捷开发中的测试

测试从迭代第一天启动。TDD 先写测试再写代码;BDD 自然语言描述行为转化为测试;每次迭代做回归测试和验收测试。


九、操作系统与编译原理

61. 编译过程

六步:词法分析 → 语法分析 → 语义分析 → 中间代码生成 → 代码优化 → 目标代码生成。

  • 不包括执行程序(那是运行阶段)。自底向上=移进-归约;自顶向下=递归下降。★ "词语义中优目"。

62. 文件存储空间分配方式

分配方式
文件长度
随机访问
连续分配
固定
支持
链接分配
可变
不支持
索引分配
可变
支持
  • ★ 可变+随机 → 索引分配"两全其美"。

63. 中断处理

  • CPU 硬件完成: 中断响应(保存断点、转中断服务程序入口)。
  • 操作系统完成: 保存现场、中断处理、恢复现场、中断返回。

64. 页面置换算法

  • FIFO: 可能产生 Belady 异常(增加页框数反而缺页增多)。
  • LRU、OPT 属栈算法,不会出现 Belady 异常。OPT 理论最优但无法实现(需预知未来)。

十、知识产权与法律法规

65. 专利权

专利类型
保护期限
优先权期限
发明
20 年
12 个月
实用新型
10 年
12 个月
外观设计
15 年
6 个月
  • 保护期限自申请日起算(非授权日)。不授予:科学发现、智力活动规则方法、疾病诊断治疗方法。职务发明归单位。★ "发20实10外15",优先权"发实12外6"。

66. 软件著作权

自开发完成之日起自动产生(不以登记为必要条件)。保护期:自然人终生+死后 50 年;法人首次发表后 50 年。委托开发有约定从约定,无约定归受托方。保护表达形式,不保护思想、算法。


十一、数学基础

67. 函数定义域

f(x)=ln(x²-4x) 要求 x²-4x>0 → x(x-4)>0 → 定义域 (-∞,0)∪(4,+∞)。

  • 对数真数必须>0,分母不为 0,偶次根号下≥0。

68. 工期计算

工作量=效率×时间,总工作量=1。A 效率 1/20,B 效率 1/30,合做效率 1/12。A 单独做 15 天完成 3/4,剩余 1/4,合做天数=(1/4)/(1/12)=3 天。


十二、其他高频补充

69. 结构化分析三种模型

模型
表示工具
功能模型
数据流图(DFD)
数据模型
E-R 图
行为模型
状态转换图(STD)
  • 数据字典是核心,贯穿所有模型。

附录:高频易混淆对比速查表

对比项
区分要点
易用性 vs 可用性
好用(体验)vs 能用(运行时间)
敏感点 vs 权衡点
影响一个属性 vs 影响多个属性
包含 vs 扩展
必须执行 vs 可选执行
SAAM vs ATAM
可修改性/最早 vs 多属性/权衡
胖客户 vs 瘦客户
界面+逻辑 vs 只有界面
串联 vs 并联
一个坏全坏 vs 全坏才坏
硬实时 vs 软实时
超时=灾难 vs 超时=降级
机会复用 vs 系统复用
偶然发现 vs 提前规划
DAC vs MAC
自主决定 vs 强制等级
边缘计算 vs 雾计算
最边缘/设备端 vs 边缘到云之间
著作权 vs 专利权
自动产生 vs 需要申请
发行权 vs 信息网络传播权
实体复制件 vs 网络按需获取
对称 vs 非对称加密
同一密钥/快 vs 公私钥/慢
监督 vs 无监督学习
有标签/分类回归 vs 无标签/聚类

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