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系统架构设计师 · 学习大纲

依据《系统架构设计师考试 32 小时通关(第 2 版,2023)》全章节考点分析整理 · 按分值占比降序排列 · 覆盖全部 32 小时

① 综合知识(上午)75 道单项选择,每题 1 分,150 分钟,45 分及格。覆盖第 1~25 小时全部基础章节。
② 案例分析(下午一)共 4 道大题、每题 25 分:试题一必答(软件工程/数据库方向),试题二~四选答 2 道(架构专题方向)。90 分钟,45 分及格。
③ 论文(下午二)4 道题目选 1 道作答,满分 75 分,120 分钟,45 分及格。"得论文者得天下"。三科须同时及格。

一、分值占比全景图

条形图 = 上午选择题分值(取区间中值)+ 案例分析关联分值(常考章节记 25 分);"论文"为高频章节标注。仅为排序参考,实际以当年真题为准。

各章可覆盖分值估算(约 225 分总分盘子)

上午选择 下午案例(关联) ✍ 论文高频章节
H9 架构设计基础 ✍
36.5 + 论文
H10 质量属性与评估 ✍
36.5 + 论文
H7 软件工程 ✍
36.5 + 论文
H8 数据库
28.5
H21 安全架构 ✍
28.5 + 论文
H18 SOA 与微服务 ✍
28.5 + 论文
H16 层次式架构 ✍
28.5
H17 云原生架构 ✍
28 + 论文
H22 大数据架构 ✍
27 + 论文
H19 嵌入式架构
27
H12 架构演化与维护 ✍
29 + 论文
H13 未来信息技术 ✍
29 + 论文
H15 信息系统架构 ✍
29 + 论文
H20 通信系统架构
26.5
H3 计算机网络
5
H5 信息安全
5
H25 专业英语
5
H4 信息系统
2~6
H1 计算机系统
2~6
H6 系统工程
2~5
H11 软件可靠性 ✍
2~3 + 论文
H2 嵌入式基础
2~4
H23 知识产权
≈3
H24 应用数学
≈2
H14 系统规划
极少
H26 论文写作
论文 75 分

二、学习大纲(按优先级排序)

第一梯队 = 案例题必争 + 选择高分 + 论文核心;第二梯队 = 案例选答专题;第三梯队 = 上午选择稳定得分点;第四梯队 = 了解即可。知识点取自书中各章小节,无遗漏。

第一梯队 · 决胜核心(优先投入,必须精通)

选择 25~40 分 + 案例 75 分主力 + 论文核心素材
章节分值占比必须掌握的知识点
1第 9 小时
系统架构设计基础
选择 8~15 分案例 25 分论文高频
  • 软件架构基本概念、软件架构与生命周期各阶段的关系
  • 4+1 视图(逻辑/开发/进程/物理/场景视图)
  • 基于架构的软件开发方法 ABSD(六步骤、架构需求/设计/文档化/复审/实现/演化)
  • 软件架构风格(全书最高频):管道-过滤器、数据抽象和面向对象、事件驱动隐式调用、层次系统、C2 风格、仓库风格(数据库/黑板/超文本)、解释器、规则系统;各风格的优点/缺点/适用场景对比
  • 软件架构复用(资产库、复用方式与意义)
  • 特定领域软件体系结构 DSSA(领域分析/设计/实现三层次、参考架构)
考法:案例必考"给出场景选架构风格/说明风格优缺点";论文常考《论软件架构风格/架构设计方法》。架构风格对比表要背熟。
2第 10 小时
质量属性与架构评估
选择 8~15 分案例 25 分论文高频
  • 软件质量属性定义与度量:性能、可靠性、可用性、安全性、可修改性、功能性、可变性、互操作性
  • 质量属性场景六要素:刺激源、刺激、环境、制品、响应、响应度量(会写会判)
  • 架构评估重要概念:敏感点、权衡点、风险点、非风险点(识别与区分)
  • 三种评估方法对比:SAAM(特定场景,输入/场景收集分类/单场景评估/场景交互/总体评估)、ATAM(架构权衡,四阶段九环节:演示/调查分析/测试/报告)、CBAM(成本效益分析)
  • 质量属性效用树(Utility Tree)构造与优先级排序
考法:案例必考 ATAM/SAAM 评估过程、效用树、敏感点与权衡点判断;论文常考《论软件质量属性/架构评估》。历年案例最爱章节之一。
3第 7 小时
软件工程
选择 8~15 分案例 25 分论文相关
  • 开发模型:瀑布、原型(演化/抛弃)、螺旋(风险驱动)、增量、喷泉、V 模型、构件集成;敏捷方法:XP 极限编程、Scrum、FDD 功能驱动、ASD 自适应、水晶系列、开放源码、统一过程 RUP 四阶段
  • 需求工程:需求获取(方法)、需求分析(结构化 DFD 数据流图+数据字典、面向对象 UML 用例图/类图)、需求定义(SRS)、需求验证、需求管理与跟踪、变更控制流程
  • 系统分析与设计:模块内聚七种类型(功能内聚最高)与耦合七种类型(数据耦合最好);结构化程序设计
  • 软件重用、逆向工程(四级信息恢复完整程度)、重构
  • 软件测试:静态/动态、白盒(逻辑覆盖)/黑盒(等价类/边界值)、单元→集成→系统→验收→回归测试;McCall 质量模型
  • 净室软件工程(盒结构规格、统计测试、 correctness verification)
  • 基于构件的软件工程 CBSE(构件组装:顺序/层次/叠加)
  • 项目管理:范围/时间(PERT 图、甘特图、关键路径)、成本(挣值)、配置管理(基线/版本/变更)、风险管理(风险识别/估计/评价/控制)、CMMI 五级
考法:案例试题一常考数据流图补全/找错误、UML 图、开发模型选择;论文常考《论需求获取/敏捷开发/软件测试》。
4第 8 小时
数据库设计基础
选择 2~5 分案例 25 分(试题一常客)
  • 三级模式(外模式/概念模式/内模式)与两级映像(外模式-模式、模式-内模式),数据独立性
  • ER 模型:实体/联系类型,ER 图转关系模式(1:1、1:n、m:n 的转换规则)
  • 关系代数:选择 σ、投影 π、连接(自然连接/外连接)、除运算
  • 函数依赖与规范化理论:1NF/2NF/3NF/BCNF 判定与分解(案例高频计算)
  • 事务四大特性 ACID;并发控制:丢失修改/不可重复读/读脏数据、两段锁协议、死锁
  • 数据仓库四特征(面向主题/集成/相对稳定/反映历史变化)、OLTP vs OLAP 对比、数据挖掘
  • NoSQL:CAP 理论(三选二)、BASE 原则、四大类型(键值 Redis/列族 HBase/文档 MongoDB/图 Neo4j)
  • 分布式数据库:分片(水平/垂直/混合)、透明性层次
  • 数据库优化技术:索引优化、主从复制 + 读写分离、分库分表(垂直/水平拆分)、Redis 分布式缓存(持久化 RDB/AOF、缓存穿透/击穿/雪崩)
考法:案例试题一近年常以"数据库+缓存+读写分离"设计题出现(Redis 方案设计、分库分表、ER 与规范化),是案例保底分,务必熟练。
5第 26 小时
论文写作
论文 75 分(4 选 1)
  • 论文目的与评分要求:摘要(约 320 字)+正文(2000~2500 字),紧扣题干"问题+方法+效果"
  • 论文标准框架:摘要 → 项目背景(时间/岗位/职责/规模)→ 正文三点式(问题→措施→效果)→ 总结不足
  • 常见问题:跑题、项目背景缺失、只堆理论无实践、字数不足、缺乏数据支撑
  • 备考策略:提前准备 1~2 个"万能项目"素材;按高频论文题(架构风格、质量属性/评估、SOA/微服务、云原生、安全、可靠性、需求、测试)各写提纲;限时手写/打字模拟 2~3 篇
论文素材主要来自第一、二梯队的理论与实践章节;先学理论,再练论文,二者穿插进行。

第二梯队 · 案例选答专题(按出题方向择重)

案例选答题 25 分来源 + 论文选题方向
章节分值占比必须掌握的知识点
6第 16 小时
层次式架构
选择 2~5 分案例 25 分
  • 层次式架构四层:表现层 → 中间层(业务逻辑)→ 数据访问层 → 数据存储层,层间调用原则
  • 表现层三种模式对比:MVC(模型-视图-控制器协作流程)、MVP(Passive View/Supervising Controller)、MVVM(双向绑定)
  • 中间层设计:业务组件、工作流参考模型 WfMC(五接口)、EJB 组件
  • 数据访问层:DAO 模式、ORM、连接池、数据访问组件设计
  • 数据架构规划:数据分布四种方式(分片/分布/复制/集中)、数据一致性
  • 物联网层次架构:感知层/网络层/应用层(案例常考)
考法:案例常考 MVC/MVVM 流程分析、物联网三层架构设计与数据流转;论文可考《论层次式架构/MVC 应用》。
7第 18 小时
面向服务架构 SOA 与微服务
选择 2~5 分案例 25 分论文高频
  • SOA 概念与特征(松耦合、粗粒度服务、标准化契约);SCA/SDO 规范
  • SOA 参考架构:服务提供者/服务消费者/服务注册中心三角关系
  • 核心协议栈:SOAP(消息)、WSDL(描述)、UDDI(注册发现);BPEL 业务流程编排;ESB 企业服务总线的作用与组成
  • SOA 设计原则(无状态服务、明确接口、服务自治等)、SOA 设计模式(服务注册表等)
  • 构建 SOA 注意问题(服务粒度、治理、性能);SOA 实施过程(服务建模→开发→测试→治理)
  • SOA 与微服务架构对比:拆分粒度、通信方式(ESB vs 轻量 REST)、数据管理(共享库 vs 数据自治)、部署与治理差异
考法:案例常考"传统系统向 SOA/微服务改造"题;论文高频《论面向服务架构/微服务架构及其应用》。
8第 21 小时
安全架构设计
选择 2~5 分案例 25 分论文高频
  • 信息安全威胁分类;安全体系范围:设备安全/数据安全(保密性完整性可用性)/内容安全/行为安全
  • 安全模型:BLP(机密性,不下读上写)、BIBA(完整性,不上读下写)、Clark-Wilson、Chinese Wall、RBAC 基于角色访问控制
  • WPDRRC 模型(预警/检测/反应/防护/恢复/反击,六环节三层);OSI 安全架构:五类安全服务、八种安全机制及对应关系
  • 信息安全整体架构设计(技术体系/组织机构/管理体系);网络安全架构设计:防火墙、IDS/IPS、VPN、WAF、堡垒机、网络隔离
  • 数据库系统安全设计:身份鉴别、访问控制、数据加密存储与传输、安全审计、备份恢复
  • 系统架构脆弱性分析:分层架构、微内核、C/S、B/S、事件驱动、微服务架构各自的脆弱点(案例高频)
  • 安全架构设计实践(混合云安全生产管理系统案例)
考法:案例曾直接考安全架构设计(2022 论文《论信息系统安全架构设计》);选择常与第 5 小时联动。
9第 17 小时
云原生架构
选择 2~4 分案例 25 分论文高频
  • 云原生架构内涵:为云而生的架构设计理念,核心特征(容器化、微服务、DevOps、持续交付)
  • 云原生关键技术:容器(Docker 镜像/仓库)、容器编排 Kubernetes(Pod/Service/控制平面)、服务网格 Istio(数据平面 Sidecar + 控制平面)、不可变基础设施、声明式 API、Serverless
  • 传统部署 vs 虚拟化 vs 容器部署模式对比
  • 云原生架构设计原则与实践改造路径
考法:案例常考"传统单体系统云原生改造"(选技术组件+说明理由);论文《论云原生架构及其应用》为新大纲高频题。
10第 22 小时
大数据架构
选择少量案例 25 分论文高频
  • 传统数据处理系统的问题(容量/性能/扩展性)
  • Lambda 架构:批处理层(全量、准确)+ 加速层(增量、实时)+ 服务层(视图合并)
  • Kappa 架构:仅流处理层,一条流管道 + 可重放日志(Kafka);Kappa+ 混合分析架构
  • Lambda vs Kappa 特性对比(复杂度、开发维护成本、历史数据处理、实时性)与选型决策因素
  • 实践案例:视频平台、广告平台(Lambda)、证券、电商智能决策(Kappa)——案例答题素材
考法:案例常考大数据平台架构选型并说明理由;论文《论 Lambda/Kappa 架构及其应用》。
11第 19 小时
嵌入式系统架构
选择固定分值案例 25 分(固定考查)
  • 嵌入式系统发展历程(四个阶段)
  • 嵌入式硬件:芯片(SoC/MCU/DSP/FPGA)、板卡、总线、时钟、存储
  • 嵌入式软件:嵌入式操作系统架构(单片机/微内核/分层/组件化/RTOS)、嵌入式数据库(与通用数据库对比)、嵌入式中间件、交叉开发环境(宿主机-目标机、交叉编译)
  • 嵌入式软件架构设计方法与流程
  • 架构实践:鸿蒙操作系统层次式架构、GENESYS 安全攸关架构
考法:历年案例对嵌入式有固定考查(常与第 2 小时基础联动),选答方向之一,工控/物联网背景考生优先。
12第 12 小时
软件架构演化与维护
选择 3~5 分案例 25 分(偶考)论文相关
  • 架构演化与架构定义的关系;面向对象架构演化过程:组件演化、连接件演化、约束演化
  • 演化方式分类:静态演化(离线:更改/_deleted/新增)与动态演化(在线:动态替换/扩展/删除);演化过程已知/未知两种情形
  • 架构演化原则(演化成本低、利于维护等)
  • 架构演化评估方法:演化过程已知/未知时的评估流程
  • 大型网站架构演化实例:单体→分层→缓存→分布式服务→SOA→微服务/云原生(案例常考阶段描述)
  • 架构维护:可修改性、可扩展性维护
考法:案例爱考"网站架构各演化阶段及其特点";选择考静态/动态演化判断。
13第 13 小时
未来信息综合技术
选择 3~5 分案例 25 分(偶考)论文选题方向
  • 信息物理系统 CPS:定义、组成(感知/决策/执行)、层次、与 IoT 差异
  • 人工智能:机器学习(监督/无监督/强化)、深度学习、知识图谱、大模型基本概念
  • 机器人技术:控制系统分类(集中/分散/混合)
  • 边缘计算:定义、四层架构(设备/网络边缘/本地/远端云)、与云计算协同、特点
  • 数字孪生体:五维模型(物理实体/虚拟模型/服务/孪生数据/连接)
  • 云计算(IaaS/PaaS/SaaS、公有/私有/混合云)与大数据(5V 特征、Hadoop 生态、批处理/流处理)
考法:新技术概念选择题高频;案例偶考"云-边-端协同"方案;论文可用作新技术素材。
14第 15 小时
信息系统架构设计
选择 3~5 分案例 25 分(偶考)论文素材
  • 信息系统架构基本概念(业务/应用/数据/技术架构)
  • 架构风格分类:集中式(单机/主机+终端/文件服务器/C-S)与分布式(B-S 三层/多层、P2P、分布式对象 CORBA/EJB/COM+、网格)
  • 常用架构模型:胖客户端、瘦客户端、三层/多层 C-S、B-S;各模型优缺点与适用场景
  • 企业信息系统总体框架:Zachman 企业架构框架(6×6 矩阵)等
  • 信息系统架构设计方法(ADM 架构开发方法、开放分布式处理参考模型 RM-ODP)
考法:选择考架构风格归类;案例偶考企业架构设计;理论性强,适合论文引言素材。
15第 20 小时
通信系统架构
选择少量案例 25 分(考查不多)
  • 通信系统网络架构:局域网(园区网三层:核心/汇聚/接入)、广域网、移动通信网(4G/5G 网元与切片)、存储网络 SAN
  • 网络构建关键技术:路由与交换、冗余与高可用、SDN 软件定义网络、NFV 网络功能虚拟化
  • 网络构建流程:需求分析→逻辑/物理设计→实施→测试验收
  • 关注教材外最新时事热点技术(新大纲趋势)
考法:案例偶有涉及(运营商/通信行业背景题),结合第 3 小时网络基础一起准备即可。

第三梯队 · 上午选择得分点(稳定拿分,性价比高)

合计约 35~40 分选择题
章节分值占比必须掌握的知识点
16第 3 小时
计算机网络
选择约 5 分
  • 网络分类与拓扑结构;通信技术:奈奎斯特/香农信道容量、差错控制 CRC、复用技术 FDM/TDM/WDM、5G/6G 特性(eMBB/uRLLC/mMTC)
  • OSI 七层 vs TCP/IP 四层模型、各层功能与设备归属
  • 各层协议:ARP/IP/ICMP/TCP/UDP/HTTP/FTP/SMTP/DNS/DHCP;TCP vs UDP、三次握手/四次挥手、滑动窗口
  • IP 地址与子网划分计算(必考计算)、CIDR、IPv6 特点
  • DNS 递归/迭代查询;路由协议 RIP(距离矢量)/OSPF(链路状态)/BGP
  • 组网技术:交换机/路由器/三层交换、VLAN、无线 WLAN/蓝牙/ZigBee/NFC;网络工程阶段
必拿计算分:子网划分每年必考,公式要熟。
17第 5 小时
信息安全技术
选择约 5 分
  • 安全五要素:机密性/完整性/可用性/可控性/不可否认性;安全系统组成框架
  • 加解密技术:对称(DES 56 位、3DES 112 位、AES、IDEA、SM4)、非对称(RSA、ECC、SM2)、摘要算法(MD5、SHA、SM3)——算法归类与密钥长度必考
  • 密钥管理:KMI/PKI/SPK;数字签名(私钥签名公钥验证)、数字证书 X.509、CA 认证流程
  • 访问控制:自主 DAC/强制 MAC/基于角色 RBAC
  • 抗攻击:DoS/DDoS、XSS、CSRF、SQL 注入、缓冲区溢出(判断攻击破坏了哪个安全要素);防火墙、IDS/IPS、蜜罐
  • 安全保障体系:等级保护 2.0 五个级别、五大安全保护等级
与第 21 小时安全架构联动复习,选择+案例通吃。
18第 25 小时
专业英语
选择 5 分(固定)
  • 高频英文主题:架构风格(pipe-and-filter、layered、event-driven、repository…)、非功能需求(availability、scalability、maintainability…)、应用架构(microservices、middleware、SOA…)、架构重用(reuse、component…)
  • 做法:通读 1 篇短文完成 5 道选词题;先背本书整理的常考英文术语表,再刷真题英语题
词汇熟了基本是送分题,考前集中突击即可。
19第 4 小时
信息系统基础
选择 2~6 分
  • 信息系统生命周期五阶段;构件分类与软件复用级别
  • 信息化典型应用:电子政务 G2G/G2B/G2C/G2E 分类;电子商务 B2B/B2C/C2C/O2O 模式判断
  • 企业信息化系统:ESP、ERP(物流/资金流/信息流集成,主要模块)、CRM、SCM、PDM、商业智能 BI(数据仓库+ETL+OLAP+数据挖掘)、专家系统组成(知识库+推理机)
  • 典型信息系统架构模型:单机/集中式/CS/BS/分布式对比
20第 1 小时
计算机系统
选择 2~6 分
  • CPU 组成:运算器(ALU/累加/状态寄存)与控制器(PC/IR/指令译码);RISC vs CISC 对比
  • 流水线计算:吞吐率、加速比、效率(必考计算)
  • 存储体系:Cache 命中率与平均访存时间计算、主存编址计算、位示图计算;RAID 0/1/5/6 特点
  • 总线(并行/串行);中断与 DMA
  • 可靠性计算:串联/并联/模冗余系统可靠度、MTBF/MTTF/MTTR(必考计算)
  • 程序设计语言:编译 vs 解释、动态/静态语言;UML:结构事物/行为事物、4 种关系(依赖/关联/泛化/实现)、类图/用例图/序列图等;多媒体技术基础(JPEG/MPEG)
计算题集中地:流水线、Cache、可靠性、编址,套公式即可拿分。
21第 6 小时
系统工程与性能
选择 2~5 分
  • 系统工程概念;霍尔三维结构(时间/逻辑/知识维)、切克兰德软系统方法论、并行工程、综合集成法、WSR(物理-事理-人理)
  • 系统生命周期七阶段
  • 系统性能指标:计算机(主频/MIPS/PDR/吞吐率)、数据库(最大连接数/最大并发事务)、网络(带宽/时延/丢包率)——指标归类常考
  • MIPS 计算题(指令周期→MIPS 换算);阿姆达尔(Amdahl)加速比;基准测试程序 TPC
22第 11 小时
软件可靠性
选择 2~3 分论文相关
  • 可靠性基本概念:可靠度、失效分类;MTTF/MTTR/MTBF、可用性 = MTTF/(MTTF+MTTR) 计算
  • 可靠性建模(Jelinski-Moranda 等模型特性);可靠性管理各阶段活动
  • 可靠性设计:避错与容错(检错/降级/恢复)、N 版本程序设计 vs 恢复块方法对比、防卫式程序设计、双机热备/集群
  • 可靠性测试目的、测试用例/记录/报告组成;可靠性评价
N 版本与恢复块对比是高频考点;论文《论软件可靠性设计》可考。
23第 2 小时
嵌入式基础
选择 2~4 分
  • 嵌入式系统组成(处理器/存储/总线/接口/外设)与特点(实时性/专用性/资源受限)
  • 分类:按用途(军用/工业/民用)、按实时性(硬实时/软实时)、按体系结构
  • 嵌入式软件组成:BSP 板级支持包、驱动、OS、中间件、应用
  • 硬件体系结构:冯·诺依曼 vs 哈佛结构(DSP 用哈佛)、处理器类型(MCU/DSP/FPGA/SoC)
  • 低功耗设计:软硬件协同、编译优化、算法优化、中断代替查询、电源管理
  • 安全攸关软件安全性设计(DO-178 分级)
24第 23 小时
知识产权与标准化
选择约 3 分(题型固定)
  • 知识产权特性(无形性/双重性/确认授予/法定时间性/地域性)
  • 著作权:保护期计算(署名权永久;发表权与财产权=作者终生+死后 50 年;法人作品 50 年);职务作品归属;合理使用与侵权判断
  • 计算机软件保护条例:软件著作权内容(人身权 2+财产权 4)、登记非生效要件、开发完成即自动取得
  • 专利权:发明 20 年/实用新型 10 年/外观设计 15 年,先申请原则,职务发明归属
  • 商标权:注册 10 年、可无限续展;反不正当竞争:商业秘密三要件
  • 标准化:强制性/推荐性标准,GB 国标/行标/地标/团标/企标、国际标准(ISO/IEC)识别
保护期数字与归属判断每年必考 1~2 题,背表即可。
25第 24 小时
应用数学(运筹学)
选择约 2 分(难度较大)
  • 图论:最小生成树(Prim/Kruskal)、最短路径(Dijkstra)、最大流量计算
  • 线性规划:图解法、资源约束建模
  • 动态规划:资源分配/背包问题阶段求解
  • 决策论:决策树期望值 EMV 计算;不确定型决策五种准则(乐观/悲观/后悔值/等可能/加权平均)
分值低难度高,时间紧可先掌握图论与决策树两类高频题型,其余战略性放弃。

第四梯队 · 了解即可

考点极少,考前翻一遍
章节分值占比知识点
26第 14 小时
系统规划
考点非常少
  • 系统规划概述(规划目标与原则)、系统调查方法、成本效益分析技术(投资回收期/净现值概念)
  • 书中明确"考点非常少,不作为重点掌握",通读一遍防冷门即可。

三、四阶段学习路线(建议 6~8 周)

阶段 1 · 打地基(第 1~2 周)

主攻第一梯队:H9 架构基础 → H10 质量评估 → H7 软件工程 → H8 数据库,每章通读+做完练习题;同时确定论文备选项目素材。

阶段 2 · 攻案例(第 3~4 周)

主攻第二梯队:按自己的行业背景选 2~3 个案例方向深入(通用推荐:层次式、SOA/微服务、云原生、安全、大数据),其余通读;开始写第一篇论文提纲。

阶段 3 · 刷选择(第 5 周)

主攻第三梯队:优先计算题(子网划分、流水线、Cache、可靠性、MIPS、图论)与固定考点(知识产权、加密算法、协议归类);背专业英语术语。

阶段 4 · 做真题(第 6~8 周)

做本书第 6 篇模拟试题 27~32 小时(2 套全真:上午+案例+论文),错题回溯对应章节;限时练笔 2~3 篇论文并背诵自己的模板。