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一、节概述

本节内容围绕计算机语言的基础知识展开，是软考系统架构设计师考试中重要的理论基础之一。通过掌握本节内容，考生可以系统了解不同类型语言的作用、特点与应用场景，尤其是对现代软件系统设计中常用的UML建模语言和形式化方法需重点掌握。考点涉及广泛，常以理论选择题或图形识别题形式出现，务必打牢基本功。

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二、知识详解

1. 计算机语言的基本结构

一门完整的计算机语言，通常包含以下三类构成元素：

• 表达式：进行运算和赋值等基本操作；
• 流程控制：如条件判断、循环等；
• 集合结构：数组、结构体、对象等复合数据。

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2. 计算机语言的分类

分类	描述
机器语言	最底层，直接操作硬件，效率高但可读性差
汇编语言	使用助记符号，接近机器语言，需汇编器翻译
高级语言	如C/C++、Java、Python，接近人类语言，便于开发与维护
建模语言	用于表达系统设计与结构，如UML
形式化语言	用数学符号精确定义系统行为
形式化方法	包括形式化语言与相关工具，是验证软件正确性的理论基础

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3. 汇编语言基础

汇编语言每条语句通常包含：

• 名字（Label）
• 操作符（Opcode）
• 操作数（Operand）
• 注释

常见伪指令：

• 数据定义：DB（定义字节）、DW（定义字）、DD（定义双字）
• 段定义：SEGMENT
• 过程定义：PROC（过程开始）、ENDP（过程结束）

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4. 建模语言 —— UML（Unified Modeling Language）

UML 是面向对象软件设计的标准建模语言，具备以下三要素：

1. 基本构造块：如事物、关系等
2. 图：如何组织构造块的图形表示
3. 通用机制：如注释、指令等辅助要素

UML四种“事物”：

类型	内容
结构事物	类（Class）、接口（Interface）、构件（Component）、用例（UseCase）、节点（Node）等
行为事物	交互（Interaction）、状态机（StateMachine）、活动（Activity）
分组事物	包（Package）
注释事物	注解（Note）

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5. UML中的四种关系

关系类型	描述
依赖关系	一个元素变化可能影响另一个元素
关联关系	类之间的连接关系，如一对多
泛化关系	表示继承，如子类与父类之间的关系
实现关系	如类实现接口、协作实现用例

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6. UML图的分类

UML 2.0定义了14种图，分为结构图与行为图两大类：

✅ 结构图：

• 类图
• 对象图
• 构件图
• 部署图
• 组合结构图
• 包图
• 制品图

✅ 行为图：

• 用例图
• 序列图
• 通信图
• 状态图
• 活动图
• 交互概览图
• 计时图

📌 交互图包括：序列图、通信图、交互概览图、计时图

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7. 用例关系解析

关系	描述
包含关系	把多个用例中的共同行为抽取为子用例
扩展关系	基用例完整可用，子用例是其功能扩展

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8. UML的五种视图模型

视图类型	描述
用例视图	以用户为中心，描述系统功能需求
逻辑视图	反映系统的静态结构，如类图、对象图
进程视图	关注系统的并发处理能力
实现视图	展示软件构件之间的组织结构
部署视图	描述硬件环境与组件部署方式

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9. 形式化方法概述

用于数学严谨地描述和验证系统的正确性，其分类方式如下：

按描述方式：

• 模型描述
• 性质描述

按表达能力：

• 模型方法
• 代数方法
• 进程代数方法
• 逻辑方法
• 网络模型方法

这些方法贯穿软件的整个生命周期，是高可信系统设计的关键。

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三、关键点提炼 🔍

• 掌握UML四种关系与其图形表达形式
• 理解UML事物与14种图的应用场景
• 记忆汇编语言指令格式与常见伪指令
• 理清形式化方法的分类，尤其在系统验证中的应用
• 理解包含关系与扩展关系的适用条件与区别

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四、考试提示 ✏️

• 图形识别类题目常考UML类图、用例图与交互图，需掌握图形语法与含义；
• 形式化方法常以术语解释形式考查，注意其与建模语言的区别；
• 汇编语言伪指令不需深入语法，但要知道其含义与使用场景；
• 常见混淆：
  • 扩展关系≠包含关系：前者是附加功能，后者是复用动作
  • 实现关系≠泛化关系：前者面向接口，后者面向继承

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五、总结与建议 🧠

• 本节理论性强、图形多，建议图文结合进行记忆；
• 制作“对照表”能快速掌握如“UML图种类、视图模型、形式化方法分类”等核心内容；
• 建议使用在线UML建模工具（如 draw.io 或 PlantUML）进行动手练习，提升图形理解能力；
• 多刷历年真题，关注出题角度对知识点的不同转换形式，提升答题适应力。

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📘 作为架构设计师考试的基础理论部分，熟练掌握计算机语言相关知识是理解后续设计模型、系统架构语言、接口约定的前提。理论结合实践，是通关的关键策略。