大家好，我是Frank，一個愛學習，愛折騰，什麼都懂點的萬能PM。
今天開始學習第三章的知識内容中的第二篇筆記。這一章非常難，需要有耐心去了解那些名詞，概念，多看幾遍，做題應該是沒任何問題。如果要完全掌握知識，就需要自己花更多的時間去深化學習背後的知識點。
1、面向對象系統分析與設計：
1.1.面向對象的基本概念包括:對象、類、抽象、封裝、繼承、多态、接口、消 息、元件、複用和模式等。
(1 )對象 :由資料及其操作所構成的封裝體 ，是系統中用來描述客觀事物的 一個子產品，是構成系統的基本機關。用計算機語言來描述，對象是由一組屬性和對這組屬性進行的操作構成的。對象包含三個基本要素，分别是對象辨別、對象狀态和對象行為。例如，
對于姓名 (辨別)為Joe的教師而言 ，其包含性别、年齡、職位等個人狀态資訊，同時還具有授課等行為特征，Joe 就是封裝後的一個典型對象。
(2 )類:現實世界中實體的形式化描述，類将該實體的屬性(資料)和操作 (函數)封裝在一起。
類和對象的關系可以總結為:
(1) 每一個對象都是某一個類的執行個體
(2)每一個類在某一時刻都有零或更多的執行個體
(3)類是靜态的 ，對象是動态的
(4)類是生成對象的模闆。
類和對象的關系可了解為 ，對象是類的執行個體，類是對象的模闆。如果将 對象比作房子，那麼類就是房子的設計圖紙。
(3)抽象:通過特定的執行個體抽取共同特征以後形成概念的過程，抽象是一種 單一化的描述，強調給出與應用相關的特性，抛棄不相關的特性。對象是現實世界中某個實體的抽象，類是一組對象的抽象。
(4)封裝:将相關的概念組成 一個單元子產品 ，并通過一個名稱來引用它。面
向對象封裝是将資料和基于資料的操作封裝成一個整體對象，對資料的通路 或修改隻能通過對象對外提供的接口進行。
(5)繼承:表示類之間的層次關系(父類與子類)，這種關系使得某類對象 可 以 繼 承 另 外 一類 對 象 的 特 征 ， 繼 承 又 可 分 為 單 繼 承 和 多 繼 承 。Java是單繼承的語言 ，而 C++允許多繼承 。
(6)多态:使得在多個類中可以定義同一個操作或屬性名 ，并在每個類中可以有不同的實作。多态使得某個屬性或操作在不同的時期可以表示不同類的 對象特性。
(7)接口:描述對操作規範的說明，其隻說明操作應該做什麼，并沒有定義 操作如何做。可以将接口了解成為類的一個特例 ，它規定了實作此接口的類的操作方法，把真正的實作細節交由實作該接口的類去完成。
(8)消息:展現對象間的互動，通過它向目标對象發送操作請求。
(9)元件:表示軟體系統可替換的、實體的組成部分，封裝了子產品功能的實作 。元件應當是内聚的 ，并具有相對穩定的公開接口（高内聚，低耦合）
(10)複用:指将己有的軟體及其有效成分用于構造新的軟體或系統。元件技術是軟體複用實作的關鍵。
(11)模式:描述了一個不斷重複發生的問題，以及該問題的解決方案。其包括特定環境、問題和解決方案三個組成部分。應用設計模式可以更加簡單
和友善地去複用成功的軟體設計和架構 ，進而幫助設計者更快更好地完成系統設計。
1.2、統一模組化語言UML
UML是一種可視化的模組化語言，而不是程式設計語言。不是過程，也不是方 ，但允許 任何一種過程和方法使用它。
UML标準包括相關概念的語義，表示法和說明 ，提供了靜态、動态、系統環境及組織結構的模型。它比較适合 用 于 疊 代 式 的 開 發 過 程 ，是 為支援大部分現存的面向對象 開發過程而設計的 ， 強調在軟體開發中對架構、架構、模式群組件的重用 ，并與最佳軟體工程實 踐經驗進行了內建。
RUP ( Rational UnifiedProcess)是使用面向對象技術進行軟體開發 的最佳實踐之一 ，是軟體工程的過程。它對所有關鍵開發活動提供了使用準 則、模闆、工具等。
UML 常見的9種圖及說明
面向對象系統分析運用面向對象方法分析問題域，建立基于對象、消息的業務模型 ，形成對客觀世界和業務本身的正确認識。
面向對象系統分析的模型由用例模型、類-對象模型、對象-關系模型和 對 象-行為模型組成。
面向對象系統設計基于系統分析得出的問題域模型，用面向對象方法設計出軟體基礎架構(概要設計)和完整的類結構((詳細設計)，以實作業務功能。 面向對象系統設計 主要包括用例設計、類設計和子系統設計等。
軟體架構：
針對目前廣泛使用的分布式應用 ，其軟體架構設計需要考慮如下問題。
(1)資料庫的選擇問題 :目前主流的資料庫系統是關系資料庫。
(2)使用者界面選擇問題: HTML/HTTP(S)協定是實作Internet 應用的重要技術。
(3)靈活性和性能問題 :權衡獨立于廠商的抽象定義(标準)所提供的靈活 性和特定廠商産品帶來的性能。
(4)技術選擇的問題:選擇成熟的技術可以規避項目風險。不僅需要了解技術的優勢，還需要了解技術的适用範圍和局限性。
(5)人員的問題:聘請經驗豐富的架構設計師 ，可以有效地保證項目的成功
2、軟體中間件
中間件(Middleware )是位于硬體、作業系統等平台和應用之間的通用服務。借由中間件 ，解決了分布系統的異構問題。
中間件服務具有标準的程式接口和協定。不同的應用、硬體及作業系統平台，可以提供符合接口和協定規範的多種實作，其主要目的是實作應用與平台的無關性。借助中間件，屏蔽作業系統和網絡協定的差異，為應用程式提供多種通訊機制，滿足不同領域的應用需要。
通常将中間件分為資料庫通路中間件、遠端過程調用中間件、面向消息中間件、事務中間件、分布式對象中間件等。
(1)資料庫通路中間件:通過一個抽象層通路資料庫，進而允許使用相同或相似的代碼通路不同的資料庫資源。典型技術如Windows 平台的ODBC和java平台的JDBC等。
(2)遠端過程調用中間件 (RPC):是一種分布式應用程式的處理方法。一個應用程式可以使用RPC來"遠端" 執行一個位于不同位址空間内 的過程，從效果上看和執行本地調用相同。
(3)面向消息中間件 ( MOM ):利用高效可靠的消息傳遞機制進行平台無關的資料傳遞，并可基于資料通信進行分布系統的內建。通過提供消息傳遞和消息隊列模型 ，可在分布環境下擴充程序間的通信 ，并支援多種通訊協定、語言、應用程式、硬體和軟體平台。典型産品如IBM的MQSeries 。
(4)分布式對象中間件:是建立對象之間客戶/伺服器關系的中間件，結合了對象技術與分布式計算技術。該技術提供了一個通信架構，可以在異構分布計算環境中透明的傳遞對象請求。典型産品如OMG的CORBA、Java 的 RMI/EJB、Microsoft的DCOM 等。
(5 )事務中間件:也稱事務處理監控器 (TPM) ，提供持大規模事務處理的可靠運作環境。TPM 位于客戶和伺服器之間 ，完成事務管理與排程、負載平衡、失效恢複等任務，以提高系統的整體性能。典型産品如IBM/ BEA的Tuxedo.
3.資料庫與資料倉庫技術
傳統的資料庫技術以單一的資料源即資料庫為中心 ，進行事務處理、批處理、決策分析等各種資料處理工作，主要有操作型處理和分析型處理兩類。
操作型處理也稱事務處理，指的是對聯機資料庫的日常操作，通常是對資料庫中記錄的查詢和修改，主要為企業的特定應用服務，強調處理的響應時間、資料的安全性和完整性等;
分析型處理則用于管理人員的決策分析，經常要通路大量的曆史資料。傳統資料庫系統主要強調的是，優化企業的日常事務處理工作，難以實作對資料分析處理要求，無法滿足資料處理多樣化的要求。操作型處理和分析型處理的分離是必然和必要的。
資料倉庫(DataWarehouse)是一個面向主題的(SubjectOriented) 、內建的、相對穩定的、反映曆史變化的資料集合，用于支援管理決策。可以從兩個層次了解資料倉庫:首先，資料倉庫用于決策支援，面向分析型資料處理，不同于企業現有的操作型資料庫 ;其次，資料倉庫是對多個異構資料源(包括曆史資料）的有效內建，內建後按主題重組，且存放在資料倉庫中的資料一般不再修改。
資料倉庫系統的結構通常包含4個層次:
(1) 資料源是資料倉庫系統的基礎
(2)資料的存儲與管理是整個資料倉庫系統的核心
(3)OLAP (聯機分析處理)伺服器對分析需要的資料進行有效內建，按多元模型組織 ，以便進行多角度、多層次的分析 ，并發現趨勢。
(4 )前端工具主要包括各種報表工具、查詢工具、資料分析工具、資料挖掘 工具以及各種基于資料倉庫或資料集市的應用開發工具。
Web Service 技術
Web服務(WebServices)定義了一種松散的、粗粒度的分布計算模式，使用标準的HTTP (S)協定傳送XML表示及封裝的内容。
Web 服務的典型技術包括:用于傳遞資訊的簡單對象通路協定(Simple Object Access Protocol SOAP)、 用于描述服務的Web服務描述 語言Web Services Description Language, WSDL)、用于Web服務注冊的統一描述、發現及內建 (Universal Description Discovery and Integration, UDDI)、用于資料交換的XML 。
Web服務的主要目标是跨平台的互操作性，适合使用WebServices的情況包括 :跨越防火牆、應用程式內建、B2B 內建、軟體重用等。同時，在某些情況下， web服務也可能會降低應用程式的性能 。“ 不适合使用服務的情況包括:單機應用程式、區域網路上的同構應用程式等。
4.計算機網絡知識
4.1 OSI七層協定（見書3.7.1）
OSI 采用了分層的結構化技術，從下到上共分七層：
（1）實體層：該層包括實體連網媒介，如電纜連線連接配接器。該層的協定産生并檢測 電壓以便發送和接收攜帶資料的信号。具體标準有RS232、V.35、RJ-45, FDDL
（2）資料鍊路層：它控制網絡層與實體層之間的通信。它的主要功能是将從網絡層 接收到的資料分割成特定的可被實體層傳輸的幀。常見的協定有IEEE802.3/.2、HDLC、 PPP、ATM„
（3）網絡層：其主要功能是将網絡位址（例如，IP位址）翻譯成對應的實體位址（例 如，網卡位址），并決定如何将資料從發送方路由到接收方。在TCP/IP協定中，網絡層具體協定有：IP、ICMP、IGMP. IPX、ARP等。
（4）傳輸層：主要負責確定資料可靠、順序、無錯地從A點到傳輸到B點。如提供建立、維護和拆除傳送連接配接的功能；選擇網絡層提供最合适的服務；在系統之間提供可 點的透明的資料傳送，提供端到端的錯誤恢複和流量控制。在TCP/IP協定中，具體協定有 TCP、UDP、SPX
（5）會話層：負責在網絡中的兩節點之間建立和維持通信，以及提供互動會話的管 理功能，如三種資料流方向的控制，即一路互動、兩路交替和兩路同時會話模式。常見 的協定有RPC、SQL、NFSo
（6）表示層：如同應用程式和網絡之間的翻譯官，在表示層，資料将按照網絡能理 解的方案進行格式化；這種格式化也因所使用網絡的類型不同而不同。表示層管理資料 的解密加密、資料轉換、格式化和文本壓縮。常見的協定有JPEG、ASCII, GIF、DES、 MPEG。
（7）應用層：負責對軟體提供接口以使程式能使用網絡服務，如事務處理程式、文 件傳送協定和網絡管理等 。在TCP/IP協定中，常見的協定有HTTP、Telnet, FTP、SMTP。
4.2 網絡協定和标準（見書中3.7.1的第2小節）
IEEE 802規範定義了網卡如何通路傳輸媒體（如光纜、雙絞線、無線等），以及如 何在傳輸媒體上傳輸資料的方法，還定義了傳輸資訊的網絡裝置之間連接配接建立、維護和 拆除的途徑。
以太網規範IEEE 802.3是重要的區域網路協定，内容包括：
IEEE 802.3 标準以太網 10Mb/s 傳輸媒體為細同軸電纜
IEEE 802.3u 快速以太網 100Mb/s 雙絞線
IEEE 802.3z 千兆以太網 1000Mb/s 光纖或雙絞線
EEE802.11 無線區域網路WLAN标準協定
廣域網協定包括：PPP點對點協定、ISDNISDN、xDSL （DSL數字使用者 線路的統稱：HDSL, SDSL, MVL、ADSL） DDN數字專線、x.25、FR幀中繼、ATM 異步傳輸模式。
4.3 TCP/IP四層網絡模型（見書中3.7.2中的第1小節）
4.4 網絡分類（見書中3.7.3）
網絡分類( 掌握) 按照計算機網絡所覆寫的地理範圍的大小進行分類:區域網路、城域網和廣域 網。
根據鍊路傳輸控制技術分類:以太網、令牌網、FDDI 網、ATM 網、幀中繼網和ISDN網
網絡按照拓撲結構劃分有:總線型結構、環型結構、星型結構、樹型結構和網狀結構。
4.5網絡交換技術 (見書中3.7.5)
在計算機網絡中，按照交換層次的不同，網絡交換可以分為實體層交換（如電話網）、 鍊路層交換（二層交換，對MAC位址進行變更）、網絡層交換（三層交換，對IP位址 進行變更）、傳輸層交換（四層交換，對端口進行變更，比較少見）和應用層交換（似乎可以了解為Web網關等）。
4.6 網絡存儲技術(見書中3.7.6)
網絡存儲技術（Network Storage Technology）是基于資料存儲的一種通用網絡術語。網絡存儲結構大緻分為3種：直連式存儲（DAS；Direct Attached Storage）、網絡存儲設 備（NAS：Network Attached Storage）和存儲網絡（SAN：Storage Area Network）o
4.7 無線網絡技術(見書中3.7.8)
無線通信網絡根據應用領域可分為：無線個域網（WPAN）、無線區域網路（WLAN）、 無線城域網（WMAN）、蜂房移動通信網（WWAN）。
在無線通信領域，通常叫第幾代(Generation, 簡稱G)通信技術，現在主流應用的，是第四代(4G)。第一代(1 G)為模拟制式手機，第二代(2G)為GSM、 CDMA等數字手機:從第三代(30 )開始，手機就能處理圖像、音樂，視訊流等多種媒 體，提供包括網頁浏覽、電話會議、電子商務等多種資訊服務。3G 的主流制式為CDMA200Q、WCDMA、TDSCDMA ，其理論下載下傳速率可達到26Mbps(兆比特/每秒)。5G理論上可在28GHz 超高頻段以1Gbps的速度傳送資料, 且最長傳送距離可達2公裡。
4.8 網絡接入技術（見書中3.7.9）
網絡接入技術分為光纖接入、同軸接入、銅線接入、無線接入。
(1)光纖接入:
光纖是目前傳輸速率最高的傳輸媒體，在主幹網中已大量的采用了光纖。如果将光纖應用到使用者環路中，就能滿足使用者将來各種寬帶業務的要求。可以說，光纖接入是寬 帶接入網的最終形式，但目前要完全抛棄現有的使用者網絡而全部重新鋪設光纖，對于大多數國家和地區來說還是不經濟、不現實的。
(2)同軸接入:
同軸電纜也是傳輸帶寬比較大的一種傳輸媒體，目前的CATV網就是一種混合光纖 銅軸網絡，主幹部分采用光纖，用同軸電纜經分支器接入各家各戶。混合光纖/銅軸(HFC) 接入技術的一大優點是可以利用現有的 CATV網，進而降低網絡接入成本。
(3)銅線接入:
銅線接入是指以現有的電話線為傳輸媒體，利用各種先進的調制技術和編碼技術、 數字信号處理技術來提高銅線的傳輸速率和傳輸距離。但是銅線的傳輸帶寬畢竟有限， 銅線接入方式的傳輸速率和傳輸距離一直是一對難以調和的沖突，從長遠的觀點來看， 銅線接入方式很難适應将來寬帶業務發展的需要。
(4)無線接入:
無線使用者環路是指利用無線技術為固定使用者或移動使用者提供電信業務，是以無線接 入可分為固定無線接入和移動無線接入 ，采用的無線技術有微波、衛星等。無線接入的 優點有：初期投入小，能迅速提供業務，,不需要鋪設線路，因而可以省去鋪線的大量費 用和時間；比較靈活，可以随時按照需要進行變更、擴容，抗災難性比較強。
4.9網絡安全（見書中3.7.12）
網絡安全是指網絡系統的硬體、軟體及其系統中的資料受到保護，不因偶然的或者 惡意的原因而遭受到破壞、更改、洩露，系統連續可靠正常地運作，網絡服務不中斷。 資訊安全的基本要素有：
- 機密性：確定資訊不暴露給未授權的實體或程序 。
- 完整性：隻有得到允許的人才能修改資料，并且能夠判别出資料是否已被篡改。
- 可用性：得到授權的實體在需要時可通路資料，即攻擊者不能占用所有的資源而阻礙授權者的工作。
- 可控性：可以控制授權範圍内的資訊流向及行為方式。
- 可審查性：對出現的網絡安全問題提供調查的依據和手段 。
主要的網絡和資訊安全産品：
1）防火牆：通常被比喻為網絡安全的大門，用來鑒别什麼樣的資料包可以進出企業内部 網。在應對黑客入侵方面，可以阻止基于IP標頭的攻擊和非信任位址的通路。但傳統防 火牆無法阻止和檢測基于資料内容的黑客攻擊和病毒入侵，同時也無法控制内部網絡之間的違規行為。
2）掃描器：掃描器可以說是入侵檢測的一種，主要用來發現網絡服務、網絡裝置和主機的漏洞，通過定期的檢測與比較，發現入侵或違規行為留下的痕迹。當然，掃描器無法發現正在進行的入侵行為，而且它還有可能成為攻擊者的工具。
3) 防毒軟體:
防毒軟體是最為人熟悉的安全工具，可以檢測、清除各種檔案型病毒、宏病毒和郵 件病毒等。在應對黑客入侵方面，它可以清除特洛伊木馬和蠕蟲等病毒程式，但對于基 于網絡的攻擊行為（如掃描、針對漏洞的攻擊）卻無能為力。
4) 安全審計系統:
安全審計系統通過獨立的 、對網絡行為和主機操作提供全面與忠實的記錄，友善用 戶分析與審查事故原因，很像飛機上的黑匣子。由于資料量和分析量比較大，目前市場 上鮮見特别成熟的産品，即使存在冠以審計名義的産品，也更多的是從事入侵檢測的工作。
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