软考中级-软件设计师 2023年上半年下午题真题解析：通关秘籍+避坑指南

大题（下午题）（每题15分，共75分）

2023年下午题试卷：百度云盘

一、数据流图/数据库设计 💾

🌾 试题一：农事管理服务平台数据流分析

  阅读下列说明和图，回答问题 1 至问题 4，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
  随着农业领域科学种植的发展，需要对农业基地及农事进行信息化管理，为租户和农户等人员提供种植相关服务。现欲开发农事管理服务平台，其主要功能是：
  （1）人员管理。平台管理员管理租户；租户管理农户并为其分配负责的地块，租户和农户以 人员类型区分。
  （2）基地管理。租户填写基地名称、地域等描述信息，在显示的地图上绘制地块。
  （3）种植管理。租户设定作物及其从种植到采收的整个农事过程，包括农事活动及其实施计划，农户根据相应农事过程提醒进行农事活动并记录。系统会在设定时间向农户进行农事提醒， 对逾期未实施活动向租户发出逾期警告。
  （4）投入品管理。租户统一维护化肥，杀虫剂等投入品信息。农户在农事活动中设定投入品 的实际消耗。
  （5）信息服务。用户按查询条件发起农事信息请求，对相关地块农事活动实施情况（如与农事过程比对）等农事信息进行筛选、对比和统计等处理，并将响应信息进行展示。系统也给其他 第三方软件提供 APP接口，通过接口访问的方式，提供账号，密码和查询条件发起农事信息请求，返回特定格式的农事信息，无查询条件时默返回账号下所有信息，多查询条件时返回满足全 部条件的信息。
  现采用结构化方法对农事管理服务平台进行分析与设计，获得如图 1-1 所示的上下文数据流 图和图 1-2 所示的 0 层数据流图。

【问题 1】（4 分） 使用说明中的词语，给出图 1-1 中的实体 E1~E4 的名称。
【问题 2】（4 分） 使用说明中的词语，给出图1-2 中的数据存储 D1~D4 的名称。
【问题 3】（4 分） 根据说明和图中术语，补充图 1-2 中缺失的数据流及其起点和终点。
【问题 4】（3 分） 根据说明，给出“农事信息请求”数据流的组成。

问题1：实体识别

图1-1中的实体E1~E4名称：

• E1：平台管理员
  （平台管理员管理租户信息，对应功能(1)第一句）

• E2：农户
  （接收农事提醒并记录活动，对应功能(3)）

• E3：租户
  （管理农户和地块，对应说明中功能(1)）

• E4：第三方软件
  （通过API发起查询，对应功能(5)最后一段）

问题2：数据存储识别

图1-2中的数据存储D1~D4名称：

• D1：人员信息表
  （存储租户/农户数据，对应功能(1)）

• D2：基地及地块数据表
  （保存地图绘制信息，对应功能(2)）

• D3：农事过程表
  （记录作物种植计划，对应功能(3)）

• D4：投入品信息表
  （维护化肥/杀虫剂数据，对应功能(4)）

问题3：缺失数据流补充

图1-2中缺失的数据流：

数据流名称	起点	终点	依据说明
投入品消耗	D4（种植管理）	P4（投入品信息表）	功能(4)农户记录消耗
地块信息	D2（基地及地块数据表）	P5（信息服务）	功能(5)查询展示
农事过程信息	D3（农事过程表）	P5（信息服务）	功能(5)查询展示
农事活动信息	D4（农事活动表）	P5（信息服务）	功能(5)查询展示

问题4：数据流组成

农事信息请求数据流的组成：

• 标准格式：

  农事信息请求 = 账号 + 密码 + [查询条件]  
  

• 详细说明：

  • 账号/密码：第三方软件认证依据（功能(5)）
  • 查询条件：可空缺（默认返回所有）或多条件组合

💡知识点

数据流图（Data Flow Diagram, DFD）中的，D、E、P

在数据流图（Data Flow Diagram, DFD）中，D、E、P 是三种核心符号，分别代表不同的系统组件。以下是详细解释：

1. E（External Entity，外部实体）

   • 定义：系统之外的参与者或外部系统，与当前系统有数据交互。

   • 在农事系统中的具体表现：

     • E1 平台管理员：系统运维人员

     • E2 农户：具体执行农事的工人

     • E3 租户：农业基地管理者（如农场主）

     • E4 第三方软件：通过API对接的外部系统（如气象数据平台）

   • 特点：

     • 位于系统边界外

     • 是数据的源头或终点

     • 例如：农户（E2）接收农事提醒，第三方软件（E4）发起查询请求

2. P（Process，处理过程）

   • 定义：系统内部对数据的加工或业务逻辑单元。

   • 在农事系统中的关键处理过程：

     • P1 人员管理：处理租户/农户的增删改查

     • P2 基地管理：维护地块地理信息

     • P3 种植管理：制定农事计划并触发提醒

     • P5 信息服务：响应数据查询请求

   • 特点：

     • 必须有输入和输出数据流

     • 通常用动词短语命名（如“管理”“处理”“生成”）

     • 例如：P3种植管理接收农户记录，更新D3农事过程表

3. D（Data Store，数据存储）

   • 定义：系统内部持久化存储数据的仓库。

   • 在农事系统中的主要存储：

     • D1 人员表：存储租户和农户账号信息

     • D2 基地及地块数据表：记录地块GIS坐标和属性

     • D3 农事过程表：保存作物种植计划

     • D4 投入品信息表：管理化肥/农药使用记录

   • 特点：

     • 是数据的“仓库”而非加工者

     • 用名词短语命名（如“XX表”“XX文件”）

     • 例如：D4投入品信息表被P3种植管理写入使用记录

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🚗 试题二：汽车零件采购系统数据库设计解析

  阅读下列说明，回答问题 1 至问题 3，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
  某新能源汽车公司为了提升效率。需开发一个汽车零件采购系统。请根据下述需求描述完成该系统的数据库设计。
【需求分析结果】
（1）记录供应商的信息，包括供应商的名称，地址和一个电话。
（2）记录零件的信息，包括零件的编码，名称和价格。
（3）记录车型信息，包括车型的编号，名称和规格。
（4）记录零件采购信息，某个车型的某种零件可以从多家供应商采购，某种零件也可以被多个车型采用，某家供应商也可以供应多种零件，还包括采购数量和采购日期。

【概念结构设计】
  根据需求阶段收集的信息，设计的实体联系图（不完整）如图 2-1 所示

【逻辑结构设计】

【问题 1】（5 分）
根据需求描述，补充图 2-1 的实体联系图（不增加新的实体）。
【问题 2】（3 分）
补充逻辑结构设计结果中的（a），（b）两处空缺，并标注主键和外键完整性约束。
【问题 3】（7 分）
  该汽车公司现新增如下需求：记录车型在全国门店的销售情况，门店信息包括门店的编号，地址和电话，销售包括销售数量和销售日期等
  对原有设计进行以下修改以实现该需求：
  （1）在图 2-1 中体现门店信息及其车型销售情况，并标明新增的实体和联系及其主要属性。
  （2）给出新增加的关系模式，并标注主键和外键完整性约束。

问题1：补充实体联系图（ER图）

关键点说明：

1. 三个核心实体：供应商、零件、车型，约束条件为供应商名称、车型编号、零件编号

2. 采购作为多对多联系的关系实体，故图中需要用*表示

问题2：补充采购关系模式

关键点说明：

字段下实线为主键约束，字段下虚线为外键约束，例如供应商中的供应商名称字段属于主键约束，采购中字段即属于主键约束，也属于外键约束，车型编号、零件编码同理。

问题3：新增销售需求设计

（1） ER图修改方案

新增元素：

1. 门店实体：

   • 属性：门店编号（PK）、地址、电话

2. 销售联系：

   • 多对多关系（车型-门店）

   • 属性：销售数量、销售日期

（2） 新增关系模式

设计要点：

1. 销售主键采用复合主键（车型编号+门店编号+销售日期），允许同车型同门店每日多条记录

2. 销售数量为非主属性

3. 门店电话字段应考虑国际格式（如+86前缀）

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二、UML建模 🏗️

📚 试题三：数字图书馆系统UML设计解析

  阅读下列说明和 UML 图，回答问题 1 至问题 3，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
  某高校图书馆购买了若干学术资源的镜像数据库（MinorDBMino）资源，现要求开发一套数字图书馆（Digitallibrary）系统，面向校内用户（User）提供学术资源（Resoure）浏览，检索和下载服务。系统的主要功能描述如下：
  （1）系统中存储了每个镜像数据库的基本信息，包括：数据库名称，访问地址，数据库属性以及数据库简介等信息，用户进入某个镜像数据库后，可以浏览检索以及下载其中的学术资源。
  （2）学术资源包括会议论文（ConferencePaper）、期刑论文（JounalArticle）以及学位论文（Thesis）等；系统中存储了每个学术资源的题名、作者、发表时间、来源（哪个镜像数据库）、被引次数、下载次数等信息。对于会议论文，还需记录会议名称，召开时间以及召开地点；同一次会议的论文被收录在会议集（Proceeding）中。对于期刊论文，还需记录期刊名称，出版月份，期号以及主办单位；同一期号的论文被收录在一本期刊（Edition）中。对于学位论文，记录了学位类别（博士/硕士），毕业学校，专业及指导教师。会议集包含发表在该会议（在某个特定时间段，特定地点召开）上的所有文章。期刊的每一期在特定时间发行，其中包含若干篇文章。
  （3）系统用户（User）包括在校学生（Student），教师（Teacher）以及其他在职人员（Staff）。用户使用学校的统一身份认证登录系统后，使用系统提供的各项服务。
  （4）系统提供多种资源检索的方式，主要包括：按照资源的题名检索（SearchByTitle），按照作者名称检索（SearchByAuthor），按照来源检索（SearchBySource）等。
  （5）用户可以下载资源，系统记录每个资源被下载的次数。
  现采用面向对象分析与设计方法开发该系统，得到如图 3-1 所示的用例图以及图 3-2所示的类图。

【问题 1】（8 分）
根据说明中的描述，给出图 3-2 中 C1~C8 对应的类名。
【问题 2】（4 分）
根据说明中的描述，给出图 3-2 的类 C1~C4 的关键属性。
【问题 3】（3 分）
在该系统的开发过程中遇到了新的要求：用户能够在系统中对其所关注的数字资源注册他引通知，若该资源的他引次数发生变化，系候可以及时通知该用户，为了实现这个新的要求，可以在图 3-2 所示的类图中增加哪种设计模式？用 150 字以内文字解释选择该模式的原因。

问题1：类图识别（C1-C8类名）

根据系统描述，完整类图应包含以下类：

• C1：Resource（或学术资源）

• C2：ConferencePaper（或会议论文）

• C3：JournalArticle（或期刊论文）

• C4：Thesis（或学位论文）

• C5：User（或用户）

• C6：Student（或学生）

• C7：Teacher（或教师）

• C8：Staff（或职员）

注意：C6-C8顺序可互换，但必须对应三种用户子类

问题2：关键属性补充

各资源类的核心属性应包含：

类	关键属性
C1 Resource	题名、作者、发表时间、来源（数据库）、被引次数、下载次数
C2 ConferencePaper	会议名称、召开时间、召开地点（继承Resource所有属性）
C3 JournalArticle	期刊名称、出版月份、期号、主办单位（继承Resource所有属性）
C4 Thesis	学位类别（博士/硕士）、毕业学校、专业、指导教师（继承Resource所有属性）

具体关键属性见下面mermaid图

问题3：设计模式应用

采用观察者模式（Observer Pattern）

当用户关注资源时注册为观察者，资源作为被观察主体。在他引次数更新时：

1. 资源对象调用notify()方法

2. 自动触发所有注册用户的update()操作

3. 系统通过站内信或邮件发送通知
   该模式解耦了资源状态变更与通知逻辑，符合开放-封闭原则。相比轮询查询，观察者模式能实时推送变更，显著降低系统开销。

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三、算法填空/设计 🎨

📚 试题四：题目不全，忽略

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📚 试题五：Java填空题

  阅读下列说明和 Java 代码，将应填入 （n） 处的字句写在答题纸的对应栏内。
【说明】
  在某系统中，类 Interval 代表由下界（lower bound）和上界（upper bound）定义的区间。要 求采用不同的格式显示区间范围。如：
   [lower bound,upper bound];[lower bound…upper bound];[lower bound-upper bound]等。
  现采用策略（Strategy）模式实现该要求，得到如图 5-1 所示的类图。

【Java 代码】

enum TYPE { 	COMMA, 	DOTS, 		LINE 
}interface PrintStrategy { 	public （1） ; 
}class Interval { 	private double lower; 	private double upper; 	public Interval(double lower, double upper) { 		this.lower = lower;this.upper = upper; }public double getLower() { return lower; }public double getUpper() { return upper; } 	 	public void printIntervals(PrintStrategy ptr) { 		（2） ; 	}}class PrintIntervalsComma implements PrintStrategy { 	public void doPrint(Interval val) { 		System.out.println("[" + val.getLower() +"," + val.getUpper() + "]"); 	}}class PrintIntervalsDots implements PrintStrategy { 	public void doPrint(Interval val) { 		System.out.println("[" + val.getLower() + "..." + val.getUpper() + "]"); 	}}class PrintIntervalsLine implements PrintStrategy { 	public void doPrint(Interval val) { 		System.out.println("[" + val.getLower() + "-" + val.getUpper() + "]"); 	} 
}public class Main { 	public static PrintStrategy getStrategy(TYPE type) { 		PrintStrategy st = null;switch (type) { 			case COMMA:（3） ;break; 			case DOTS:（4） ;break; 			case LINE:（5） ;break; 		} 		return st; 	}public static void main(String[] args) { 		Interval a = new Interval(1.7, 2.1);a.printIntervals(getStrategy(TYPE.COMMA));a.printIntervals(getStrategy(TYPE.DOTS));a.printIntervals(getStrategy(TYPE.LINE)); } 
} 

问题1：PrintStrategy接口方法声明

interface PrintStrategy {public void doPrint(Interval val);
}

说明：定义策略接口的核心方法，所有具体策略类必须实现该方法

问题2：Interval类的打印方法

public void printIntervals(PrintStrategy ptr) {ptr.doPrint(this);
}

说明：将当前Interval对象传递给策略对象执行打印

问题3-5：策略对象创建

switch (type) {case COMMA:st = new PrintIntervalsComma();  // (3)break;case DOTS:st = new PrintIntervalsDots();   // (4)break;case LINE:st = new PrintIntervalsLine();   // (5)break;
}

说明：根据枚举类型创建对应的具体策略实现类

💡完整代码执行流程

1. 初始化区间对象

   Interval a = new Interval(1.7, 2.1);
   

2. 获取策略对象

   getStrategy(TYPE.COMMA) → 返回PrintIntervalsComma实例
   

3. 执行策略打印

   a.printIntervals() → 调用ptr.doPrint(this)
   → 输出[1.7,2.1]
   

4. 同理处理其他格式

   • DOTS → [1.7…2.1]

   • LINE → [1.7-2.1]

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