阅读以下关于软件架构设计与评估的叙述，回答问题1和问题2。
【说明】
某公司拟开发一套在线软件开发系统，支持用户通过浏览器在线进行软件开发活动。该系统的重要功能包括代码编辑、语法高亮显示、代码编译、系统调试、代码仓库管理等。在需求分析与架构设计阶段，公司提出的需求和质量属性描述如下：
a）根据用户的付费情况对用户进行分类，并根据类别提供相应的开发功能；
b）在正常负载情况下，系统应该在0.2s内对用户的界面操作请求进行响应；
c）系统应该具备完善的安全防护措施，能够对黑客的攻击行为进行检测和防御；
d）系统主站点断电后，应在3s内将请求重定向到备用站点；
e）系统支持中文昵称，但用户名必须以字母开头，长度不少于8个字符；
f）系统宕机后，需要在15s内发现错误并启用备用系统；
g）在正常负载情况下，用户的代码提交请求应在0.5s内完成；
h）系统支持硬件设备灵活扩容，应保证在2人・天内完成所有的部署与测试工作；
i）系统需要针对代码仓库的所有操作进行详细记录，便于后期查阅与审计；
j）更改系统web界面风格需要在4人・天内完成；
k）系统本身需要提供远程调试接口，支持开发团队进行远程排错；
在对系统需求、质量属性和架构特性进行分析的基础上，该公司的系统架构师给出了两种候选的架构设计方案，公司目前正在组织相关专家对候选系统架构进行评估。
【问题1】（13分）
针对该系统的功能，李工建议采用管道过滤器（pipe and filter）的架构风格，而王工则建议采用仓库（repository）架构风格。请指出该系统更适合采用哪种架构风格，并针对系统的主要功能，从数据处理方式、系统的可扩展性和处理性能三个方面对这两种架构风格进行比较与分析，填写表1-1中的 (1) ~ (4)空白处。
【问题2】（12分）
在架构评估过程中，质量属性效用树（utility tree）是对系统质量属性进行识别和优先级排序的重要工具。请将合适的质量属性名称填入图1-2中(1)、 (2)空白处，并选择题干描述的(a) ~ (k)填入(3) ~ (6) 空白处，完成该系统的效用树。
【问题1】
1.应该采用仓库风格。（5分）
2.表（1）-（4）空的空白处分别为：（8分）
（1）数据存储在中心仓库，处理流程独立，支持交互式处理
（2）数据与处理紧密关联，调整处理流程需要系统重新启动
（3）数据与处理分离，需要加载数据，性能降低
（4）数据处理组件之间一般无依赖关系，可并发调用，提高性能
【问题2】（12分）
（1）安全性
（2）可修改性
（3）g
（4）i
（5）f
（6）j
本题考查的是架构设计过程中涉及的一些质量属性，以及架构风格的对比。
【问题1】
在管道-过滤器风格的软件体系结构中，每个构件都有一组输入和输出，数据输入构件，经过内部处理，然后产生数据输出。因此，这里的构件被称为过滤器，这种风格的连接件就像是数据流传输的管道，将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。
在仓库（repository）风格中，有两种不同的构件：中央数据结构说明当前状态，独立构件在中央数据存储上执行。一方面，若构件控制共享数据，则仓库是一传统型数据库；另一方面，若中央数据结构的当前状态触发进程执行的选择，则仓库是一黑板系统。
通过交互方式、数据结构、控制结构和扩展方法分别对仓库风格和管道过滤器风格进行对比，如下所示：
交互方式：管道-过滤器很明显是顺序结构或循环结构，数据在管理中进行传递。而仓库结构是数据在中心位置，所有的处理均是中心节点与周边节点之间的交互，从形态来看，是星型的。
数据结构：从数据结构来看，仓库风格会使用一个文件将数据保存起来，所有的操作围绕这个文件进行。而管道-过滤器则是在过滤器之间传递数据流。
控制结构：从控制结构来说仓库风格是业务功能驱动，而管道-过滤器是由数据流驱动的。
扩展方法：从扩展方法来讲，管道-过滤器是通过过滤器提供标准接口与其它过滤器对接，而数据仓库风格，要共享数据，扩展功能，只要功能的操作与数据模型本身是匹配的就行了，就像我们要共享一个数据库做系统集成，此时共享同一数据库的多个应用系统所用的数据模型一定会是一致的，否则无法去共享。
【问题2】
本题主要考查考生对于软件质量属性的理解、掌握和应用。
本题考查的是架构设计过程中涉及的一些质量属性，以及架构风格的对比。常用的质量属性包括：
1、性能
性能（performance）是指系统的响应能力，即要经过多长时间才能对某个事件做出响应，或者在某段时间内系统所能处理的事件的个数。
2、可靠性
可靠性（reliability）是软件系统在应用或系统错误面前，在意外或错误使用的情况下维持软件系统的功能特性的基本能力。
3、可用性
可用性（availability）是系统能够正常运行的时间比例。经常用两次故障之间的时间长度或在出现故障时系统能够恢复正常的速度来表示。
4、安全性
安全性（security）是指系统在向合法用户提供服务的同时能够阻止非授权用户使用的企图或拒绝服务的能力。安全性又可划分为机密性、完整性、不可否认性及可控性等特性。
5、可修改性
可修改性（modifiability）是指能够快速地以较高的性能价格比对系统进行变更的能力。通常以某些具体的变更为基准，通过考察这些变更的代价衡量可修改性。
6、易用性
软件开发工具应有十分友好的用户界面，用户乐于使用；工具应能剪裁和定制，以适应特定用户的需要；工具应能提示用户的交互操作，提供简单有效的执行方式；工具还应能检查用户的操作错误，尽可能自动改正错误。
识别软件架构质量属性是进行架构设计的重要步骤。根据对相关质量属性的定义和含义，其中：“c）系统应该具备完善的安全防护措施，能够对黑客的攻击行为进行检测和防御”、“i）系统需要针对代码仓库的所有操作进行详细记录；便于后期查阅与审计”属于安全性；“h）系统支持硬件设备灵活扩容，应保证在2人•天内完成”、“j）更改系统web界面风格需要在4人•天内完成”描述的是系统的可修改性；“g）在正常负载情况下，用户的代码提交请求应在0.5s内完成”描述的是性能属性；“d）系统主站点断电后，应在3s内将请求重定向到备用站点”、“f）系统宕机后，需要在15s内发现错误，并启用备用系统” 描述的是系统的可用性。
