第一章 概述1

1. 1 可信性的元素 1

1. 1. 1 一個警示性的故事 1

1. 1. 2 為什么要研究可信性 3

1. 2 軟件工程師的角色 4

1. 3 對于計算機的依賴 6

1. 4 一些遺憾的失效 7

1. 4. 1 “阿麗亞娜冶V 火箭 7

1. 4. 2 大韓航空801 航班 8

1. 4. 3 火星氣候軌道飛行器 8

1. 4. 4 火星極地登陸器 9

1. 4. 5 其他重要的事故 9

1. 4. 6 如何考慮失效 10

1. 5 失效的后果 10

1. 5. 1 不明顯的失效后果 11

1. 5. 2 失效帶來的意外成本 11

1. 5. 3 后果的種類 12

1. 5. 4 確定失效后果 13

1. 6 對于可信性的需求 13

1. 7 系統(tǒng)和它們的可信性需求 14

1. 7. 1 關(guān)鍵系統(tǒng) 14

1. 7. 2 幫助構(gòu)建系統(tǒng)的系統(tǒng) 16

1. 7. 3 與其他系統(tǒng)交互的系統(tǒng) 17

1. 8 我們要去往何方"para" label-module="para">

1. 9 本書的組織結(jié)構(gòu) 18

習題 19

第二章 可信性需求 21

2. 1 為什么需要可信性需求 21

2. 2 可信性概念的演變過程 21

2. 3 術(shù)語的作用 23

2. 4 什么是系統(tǒng)"para" label-module="para">

2. 6 失效 27

2. 6. 1 服務(wù)失效的概念 27

2. 6. 2 服務(wù)失效的來源 28

2. 6. 3 需求和規(guī)格說明的實踐觀點 30

2. 6. 4 服務(wù)失效的視角 30

2. 6. 5 告知用戶失效 31

2. 7 可信性及其屬性 32

2. 7. 1 可靠性 34

2. 7. 2 可用性 34

2. 7. 3 每次請求失效 37

2. 7. 4 安全性 37

2. 7. 5 機密性 39

2. 7. 6 完整性 40

2. 7. 7 維修性 41

2. 7. 8 有關(guān)保密安全性的詞匯 41

2. 7. 9 信任的概念 41

2. 8 系統(tǒng)、軟件和可信性 42

2. 8. 1 計算機既非不安全也非不保密安全 42

2. 8. 2 為什么要考慮應(yīng)用系統(tǒng)的可信性"para" label-module="para">

2. 8. 3 應(yīng)用系統(tǒng)可信性和計算機 43

2. 9 定義可信性需求 45

2. 9. 1 第一個例子:汽車巡航控制器 46

2. 9. 2 第二個例子:起搏器 47

2. 10 低至合理可行ALARP 49

2. 10. 1 對于ALARP 的需求 49

2. 10. 2 ALARP 概念 50

2. 10. 3 ALARP 胡蘿卜圖 51

習題 52

第三章 錯誤、故障和危險 56

3. 1 錯誤 56

3. 2 錯誤狀態(tài)的復雜性 57

3. 3 故障和可信性 58

3. 3. 1 故障的定義 58

3. 3. 2 識別故障 59

3. 3. 3 故障類型 60

3. 3. 4 實現(xiàn)可信性 60

3. 4 故障的表現(xiàn) 60

3. 5 退化故障 61

3. 5. 1 退化故障概率———浴盆曲線 62

3. 5. 2 退化故障的例子———硬盤 62

3. 6 設(shè)計故障 64

3. 7 拜占庭故障 65

3. 7. 1 概念 65

3. 7. 2 拜占庭故障的例子 66

3. 7. 3 拜占庭故障的微妙之處 67

3. 8 組件失效語義 68

3. 8. 3 磁盤驅(qū)動器的例子 68

3. 8. 2 實現(xiàn)可預測的失效語義 68

3. 8. 3 軟件失效語義 69

3. 9 可信性的基本原理 69

3. 9. 1 故障避免 70

3. 9. 2 故障排除 71

3. 9. 3 容錯 71

3. 9. 4 故障預測 71

3. 10 預期故障 71

3. 11 危險 72

3. 11. 1 危險的概念 72

3. 11. 2 危險識別 73

3. 11. 3 危險和故障 74

3. 12 構(gòu)造可信系統(tǒng) 74

習題 76

第四章 可信性分析 78

4. 1 預期故障 78

4. 2 泛化危險的概念 79

4. 3 故障樹分析 79

4. 3. 1 故障樹的基本概念 80

4. 3. 2 基本事件和中間事件 80

4. 3. 3 故障樹的檢查 82

4. 3. 4 故障樹的概率分析 82

4. 3. 5 軟件和故障樹 82

4. 3. 6 故障樹示例 84

4. 3. 7 深度防御 86

4. 3. 8 故障樹的其他應(yīng)用 88

4. 4 失效模式、影響和嚴酷度分析 88

4. 4. 1 FMECA 的概念 88

4. 5 危險和可操作性分析 90

4. 5. 1 HazOp 的概念 90

4. 5. 2 基本的HazOp 過程 91

4. 5. 3 HazOp 和計算機系統(tǒng) 91

習題 92

第五章 故障處理 94

5. 1 故障及其處理 94

5. 2 故障避免 95

5. 2. 1 退化故障 95

5. 2. 2 設(shè)計故障 95

5. 3 故障消除 96

5. 3. 1 退化故障 96

5. 3. 2 設(shè)計故障 96

5. 4 容錯 97

5. 4. 1 熟悉容錯 97

5. 4. 2 定義 97

5. 4. 3 容錯的語義 99

5. 4. 4 容錯的階段 99

5. 4. 5 容錯系統(tǒng)的一個例子 100

5. 5 故障預測 102

5. 5. 1 故障預測過程 102

5. 5. 2 運行環(huán)境 102

5. 5. 3 退化故障 103

5. 5. 4 設(shè)計故障 103

5. 6 四種故障處理方法的應(yīng)用 104

5. 7 拜占庭故障處理 105

5. 7. 1 拜占庭將軍 105

5. 7. 2 拜占庭將軍和計算機 106

5. 7. 3 不可能性結(jié)果 108

5. 7. 4 拜占庭將軍問題的解決方案 109

習題 110

第六章 退化故障和軟件 112

6. 1 對于軟件的影響 112

6. 2 冗余 113

6. 2. 1 冗余和備份 113

6. 2. 2 大規(guī)模部件冗余和小規(guī)模部件冗余 115

6. 2. 3 靜態(tài)冗余和動態(tài)冗余 116

6. 3 冗余結(jié)構(gòu) 117

6. 3. 1 雙冗余 118

6. 3. 2 可切換雙冗余 120

6. 3. 3 N -模塊冗余 125

6. 3. 4 混合冗余 126

6. 4 量化冗余的效益 128

6. 4. 1 統(tǒng)計獨立性 128

6. 4. 2 雙冗余結(jié)構(gòu) 129

6. 5 分布式系統(tǒng)和失效停止計算機 129

6. 5. 1 分布式系統(tǒng) 129

6. 5. 2 計算機的失效語義 130

6. 5. 3 分布式系統(tǒng)的開發(fā) 131

6. 5. 4 失效停止概念 131

6. 5. 5 失效停止計算機的實現(xiàn) 132

6. 5. 6 失效停止計算機的軟件編程 133

習題 135

第七章 軟件可信性 137

7. 1 故障和軟件生命周期 137

7. 1. 1 軟件及其脆弱性 138

7. 1. 2 軟件故障處理 139

7. 1. 3 軟件生命周期 139

7. 1. 4 驗證與確認 140

7. 2 形式化技術(shù) 141

7. 2. 1 軟件工程中的分析 141

7. 2. 2 形式化需求規(guī)格說明 143

7. 2. 3 形式化驗證 144

7. 2. 4 “正確性冶這一術(shù)語的使用 144

7. 3 通過模型檢驗進行驗證 144

7. 3. 1 模型檢驗的作用 144

7. 3. 2 分析模型 145

7. 3. 3 使用模型檢測器 146

7. 4 通過構(gòu)造獲得正確性 147

7. 5 通過構(gòu)造獲得正確性的方法 147

7. 6 通過構(gòu)造獲得正確性———綜合 149

7. 6. 1 從形式化需求規(guī)格說明生成代碼 149

7. 6. 2 基于模型開發(fā)的優(yōu)點 150

7. 6. 3 基于模型開發(fā)的系統(tǒng)實例 151

7. 6. 4 Mathworks Simulink 襅 152

7. 7 通過構(gòu)造獲得正確性———精化 153

7. 8 軟件故障避免 154

7. 8. 1 嚴格的開發(fā)過程 154

7. 8. 2 恰當?shù)姆?156

7. 8. 3 適用所有產(chǎn)品的綜合標準 156

7. 8. 4 支持工具 157

7. 8. 5 受到適當培訓的員工 157

7. 8. 6 形式化技術(shù) 157

7. 9 軟件故障消除 158

7. 9. 1靜態(tài)分析 158

7. 9. 2 動態(tài)分析 159

7. 9. 3 消除故障———根源分析 160

7. 10 管理軟件故障避免和故障消除 161

7. 10. 1 故障免除的屬性 161

7. 11 有關(guān)軟件可信性的誤解 163

習題 165

第八章 軟件需求規(guī)格說明中的故障避免 167

8. 1 需求規(guī)格說明的作用 167

8. 2 自然語言的問題 168

8. 3 需求規(guī)格說明的問題 169

8. 3. 1 需求規(guī)格說明的缺陷 169

8. 3. 2 需求規(guī)格說明的演化 169

8. 4 形式化語言 171

8. 4. 1 形式化句法和語義 171

8. 4. 2 形式化語言的好處 172

8. 4. 3 形式化語言的格式 174

8. 4. 4 形式化語言的類型 175

8. 4. 5 離散數(shù)學和形式化需求規(guī)格說明 175

8. 4. 6 操作前后的狀態(tài) 176

8. 4. 7 一個簡單的需求規(guī)格說明 176

8. 5 基于模型的需求規(guī)格說明 177

8. 5. 1 使用基于模型的需求規(guī)格說明 178

8. 6 聲明性語言Z 179

8. 6. 1 集合 180

8. 6. 2 命題和謂詞 181

8. 6. 3 量詞 182

8. 6. 4 叉積 183

8. 6. 5 關(guān)系、序列和函數(shù) 183

8. 6. 6 模式 184

8. 6. 7 模式演算 185

8. 7 一個簡單的例子 185

8. 8 一個詳細的例子 187

8. 8. 1 例子版本1 187

8. 8. 2 例子版本2 188

8. 8. 3 簡單例子版本3 190

8. 8. 4 簡單例子版本4 191

8. 9 形式化需求規(guī)格說明開發(fā)概述 192

習題 193

第九章 軟件實現(xiàn)中的故障避免 196

9. 1 軟件實現(xiàn) 196

9. 1. 1 軟件實現(xiàn)的工具支持 196

9. 1. 2 開發(fā)一個軟件實現(xiàn) 197

9. 1. 3 軟件哪里出錯了"para" label-module="para">

9. 2 編程語言 199

9. 2. 1 C 語言 200

9. 3 Ada 語言概述 201

9. 3. 1 Ada 語言的發(fā)明動機 201

9. 3. 2 基本特性 202

9. 3. 3 包 205

9. 3. 4 并發(fā)和實時編程 205

9. 3. 5 分離式編譯 205

9. 3. 6 異常 206

9. 4 編程標準 206

9. 4. 1 編程標準和編程語言 206

9. 4. 2 編程標準和故障避免 207

9. 5 通過構(gòu)造獲得正確性———SPARK 209

9. 5. 1 SPARK 開發(fā)的概念 209

9. 5. 2 SPARK Ada 子集 211

9. 5. 3 SPARK 標注 212

9. 5. 4 核心標注 213

9. 5. 5 證明性標注 215

9. 5. 6 循環(huán)不變量 217

9. 5. 7 SPARK 工具 220

習題 221

第十章 軟件故障消除 224

10. 1 為什么要故障消除 224

10. 2 審查 225

10. 2. 1 人工產(chǎn)品和缺陷 226

10. 2. 2 Fagan 審查 227

10. 2. 3 有效的評審 229

10. 2. 4 階段審查 230

10. 3 測試 233

10. 3. 1窮舉測試233

10. 3. 2 測試的作用 234

10. 3. 3 測試過程 235

10. 3. 4 軟件形式 235

10. 3. 5 輸出檢查 236

10. 3. 6 測試充分性 237

10. 3. 7 修改條件判斷覆蓋 239

10. 3. 8 測試自動化 240

10. 3. 9 實時系統(tǒng) 241

習題 242

第十一章 軟件容錯 245

11. 1 遭受設(shè)計故障的部件 245

11. 2 容錯設(shè)計的有關(guān)問題 246

11. 2. 1 容錯設(shè)計的難點 246

11. 2. 2 自愈系統(tǒng) 248

11. 2. 3 錯誤檢測 248

11. 2. 4 向前和向后錯誤恢復 249

11. 3 軟件復制 250

11. 4 設(shè)計多樣性 251

11. 4. 1 N 版本系統(tǒng) 252

11. 4. 2 恢復塊 254

11. 4. 3 交流和對話 255

11. 4. 4 度量設(shè)計多樣性 256

11. 4. 5 比較檢查 257

11. 4. 6 一致性比較問題 258

11. 5 數(shù)據(jù)多樣性 259

11. 5. 1 故障和數(shù)據(jù) 259

11. 5. 2 數(shù)據(jù)多樣性的一個特殊案例 260

11. 5. 3 泛化的數(shù)據(jù)多樣性 261

11. 5. 4 數(shù)據(jù)再表達 261

11. 5. 5 N -拷貝執(zhí)行和表決 262

11. 6 定向容錯 263

11. 6. 1 安全內(nèi)核 264

11. 6. 2 應(yīng)用隔離 265

11. 6. 3 看門狗定時器 267

11. 6. 4 異常 267

11. 6. 5 執(zhí)行時間檢查 268

習題 270

第十二章 可信性評價 272

12. 1 評價方法 272

12. 2 定量評價 273

12. 2. 1 基本方法 273

12. 2. 2 壽命試驗 275

12. 2. 3 復合建模 276

12. 2. 4 定量評價的難點 276

12. 3 法定標準 277

12. 3. 1 法定標準的目標 278

12. 3. 2 法定標準例子———RTCA/ DO -178B 279

12. 3. 3 法定標準的優(yōu)點 283

12. 3. 4 法定標準的缺點 283

12. 4 嚴格的論證 284

12. 4. 1 論證的概念 284

12. 4. 2 安全性舉證 285

12. 4. 3 基于安全性舉證的條例 286

12. 4. 4 構(gòu)建安全性舉證 287

12. 4. 5 一個簡單的例子 288

12. 4. 6 目標構(gòu)建符號GSN 291

12. 4. 7 軟件及其論證 292

12. 4. 8 證據(jù)類型 294

12. 4. 9 安全性舉證模式 295

12. 5 論證的適用性 296

習題 297

參考文獻 299

索引 307

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本書為美國弗吉尼亞大學John Knight 教授的最新著作,是計算機系統(tǒng)可信性領(lǐng)域的前沿著作。書中提出了一套完整的計算機系統(tǒng)可信性概念和術(shù)語體系,介紹了可信性需求、可信性分析、可信性評估的基本方法,并重點對錯誤、故障、威脅等相關(guān)概念進行了闡述和區(qū)分,詳細討論了故障避免、故障消除、容錯和故障預測這四種故障處理措施,并配以大量的案例進行說明和分析。

本書不僅詳細介紹了計算機系統(tǒng)可信性領(lǐng)域的相關(guān)概念、技術(shù)和方法, 完整得提出了一套計算機系統(tǒng)可信性術(shù)語體系,還凝聚了作者多年從事軟件可信性研究工作所獲得的寶貴經(jīng)驗,對于國內(nèi)正在興起的可信性研究具有重要的指導意義和參考價值。

軟件工程師可信計算基礎(chǔ)圖書目錄常見問題

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1 工程常用圖書目錄(電氣、給排水、暖通、結(jié)構(gòu)、建筑) 序號 圖書編號 圖書名稱 價格(元) 備注 JTJ-工程 -24 2009JSCS-5 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-電氣 128 JTJ-工程 -25 2009JSCS-3 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-給水排水 136 JTJ-工程 -26 2009JSCS-4 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-暖通空調(diào) ?動力 98 JTJ-工程 -27 2009JSCS-2 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)體系) 48 JTJ-工程 -28 2007JSCS-KR 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 節(jié)能專篇-暖通空調(diào) ?動力 54 JTJ-工程 -29 11G101-1 混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖(現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、框架 -剪力墻、框 支剪力墻結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土樓面與屋面板) 69 代替 00G101

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柜號 序號 G1 1 G1 2 G1 3 G2 4 G2 5 G2 6 G2 7 G2 8 G2 9 G1 10 G2 11 G2 12 G2 13 G2 14 G1 15 G1 16 G1 17 G2 18 G2 19 G2 20 G1 21 G3 22 G3 23 G3 24 G3 25 G3 26 G3 27 G1 28 G1 29 G3 30 G3 31 G2 32 G2 33 G2 34 G2 35 G2 36 G2 37 G2 38 下右 39 下右 40 下右 41 下右 42 下右 43 下右 44 下右 45 下右 46 下右 47 下右 48 下右 49 下右 50 下右 51 下右 52 下右 53 下左 54 下左 55 下左 56 下左 57 下左 58 下左 59 下左 60 下左 61 下左 62 下左 63 下左 64 下左 65 下左 66 下左 67 下

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1990年-2006年 江陰鑫達電器有限公司(知名品牌生產(chǎn)基地)

2006年-2008年 江陰長榮科技有限公司(知名品牌生產(chǎn)基地)

2008年5月12日 創(chuàng)立上海愛可信電氣有限公司(上海愛可信電子科技有限公司)

2009年3月28日 創(chuàng)立江蘇愛可信電氣有限公司(江陰愛可信儀表電器有限公司)

軟件工程師是什么相信很多人都會存在疑問,今天北大青鳥旗艦總校的老師就給大家簡單介紹一下吧:

和軟件有關(guān)的專業(yè)稱為“軟件工程”。其實很多人對這個專業(yè)還是有一些誤解的,包括我在沒有進入這個行業(yè)之前,只是以為這個專業(yè)知識學如怎么設(shè)計軟件。

其實,“軟件工程”并不注重于“軟件”而注重于“工程”,引用IEEE(美國電氣和電子工程師協(xié)會)的定義,是將嚴格約束的、可量化的、系統(tǒng)化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運行和維護,即將工程化應(yīng)用于軟件。結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)上各方的說法,簡單來說,軟件工程專業(yè)目標就是響應(yīng)信息化發(fā)展需要,培養(yǎng)具有計算機和信息知識與技術(shù)的能對軟件進行分析、設(shè)計、開發(fā)和測試的人才。把工程化大量,高效生產(chǎn)的思想應(yīng)用于軟件生產(chǎn),滿足社會日益增長的對優(yōu)秀人性化的軟件需求。

軟件工程專業(yè)涉及了計算機科學和管理學,包括:離散數(shù)學、計算機概論(對計算機的構(gòu)造原理乃至于整個計算機領(lǐng)域的介紹)、計算機語言(c++、c、java等)、數(shù)據(jù)庫原理、開發(fā)測試方法、項目管理等。但是對于專業(yè)課程,畢竟計算機編程思維與我們一般的思維不同,所以如果對于計算機毫無基礎(chǔ)的同學來說,開始的學習階段會比較吃力,往往會出現(xiàn)頭昏腦脹不知如何入手的情況,但是多花點時間和心思,耐心學習下去,不會比別人差。再通過平時多看相關(guān)的書籍,更加深入了解計算機的構(gòu)造和原理,還有多動手實踐,積累經(jīng)驗。這事是我們學校和傳統(tǒng)大學教育方式的不同支出。技術(shù)是建立在扎實深厚的理論基礎(chǔ)之上的,而不是單純地學會如何寫代碼,才能真正做到資源整合,算法優(yōu)化,才能設(shè)計出好程序。

工程師寫軟件我們都會覺得很神奇其實過程是很枯燥的。有時候,一個軟件團隊合作都需要好幾年時間才開發(fā)出來,往后還要更多時間去維護和更新。而且也別看一個軟件的界面那么美能實現(xiàn)很多功能,其實其底層數(shù)據(jù)的編寫一點也不神奇,都是利用各種一些極其普通的算法疊加嵌套而成的。但同時,這也是一種設(shè)計。利用這些枯燥的代碼創(chuàng)新,設(shè)計出合理,節(jié)省資源空間,人性化的軟件,滿足客戶需求,是一件值得驕傲的事情。選擇了軟件工程,如果能做好面對枯燥的準備,卻又能從中找到樂趣的話,也是一件相當不錯的事。

對于這一專業(yè)的就業(yè)前景,應(yīng)該說,在中國的話,還是相當有發(fā)展?jié)摿Φ摹.吘鼓壳爸袊膶I(yè)軟件人才還是相當少,而中國的信息發(fā)展又即將邁進新臺階,至少在未來10年以內(nèi),對軟件工程開發(fā)的人才需求量非常大。而且,軟件工程專業(yè)的畢業(yè)生可選擇的職業(yè)范圍比較多。比較典型的有架構(gòu)師(條件最好)、項目經(jīng)理、軟件工程師。而且,一般來說,這些行業(yè)的薪水都不算低。很多學員畢業(yè)每月薪水為5000-6000元,一年以后每月7000-9000元,也有很多月薪超過一萬的水平。想要達到這一薪水水平,前提是要基礎(chǔ)扎實,刻苦耐勞。計算機科學更新?lián)Q代非常快,只有緊跟潮流發(fā)展的步伐才能迎合市場需求。只有具有扎實功底及豐富經(jīng)驗或者把工作重心轉(zhuǎn)移為管理的軟件人才能站穩(wěn)腳跟,不至于被淘汰。同時,也要做好準備,找工作并不是很容易和順利,只有真的具有技術(shù)和能力的人才會被大公司青睞。

通過簡單介紹相信大家也都知道,軟件工程是具有非常大潛力的行業(yè),但是也是需要花頭腦和時間進行鉆研的行業(yè)。簡單說它是一門專業(yè)技術(shù),深層次將它也是一門藝術(shù)。只有真正熱門投入其中才能感受其帶來的樂趣。

軟件工程師是從事軟件開發(fā)相關(guān)工作的人員的統(tǒng)稱。它是一個廣義的概念,包括軟件設(shè)計人員、軟件架構(gòu)人員、軟件工程管理人員、程序員等一系列崗位。這些崗位的分工不同,職位和/或級別不同,但工作內(nèi)容都是與軟件開發(fā)生產(chǎn)相關(guān)的。軟件工程師是IT行業(yè)需求量最大的職位,穩(wěn)居IT行業(yè)職位需求TOP10的第一位(第二位是高級軟件工程師)。

軟件工程師的技術(shù)要求是比較全面的,除了最基礎(chǔ)的編程語言(C語言/C /JAVA等)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)(SQL/ORACLE/DB2等)、.NET平臺技術(shù)、C#、C/S B/S程序開發(fā),還有諸多如JAVA SCRIPT、AJAX、HIBERNATE、SPRING、J2EE、WEB SERVICE、STRUCTS等前沿技術(shù)。除此之外,關(guān)于網(wǎng)絡(luò)工程和軟件測試的其他技術(shù)也要有所涉獵,以利于操控全局。

軟件工程師可謂是軟件項目開發(fā)的掌舵者。一名優(yōu)秀的軟件工程師應(yīng)當具有較強的邏輯思維能力,對于技術(shù)的發(fā)展有敏銳的嗅覺。雖然要求技術(shù)全面,但無須偏執(zhí)于門門技術(shù)都精通,任何軟件工程師都有自己的技術(shù)特長和偏向,對于自己手中的技術(shù),可有精通-掌握-熟悉-了解之分,根據(jù)工作需要和職業(yè)發(fā)展的具體情況來劃分。

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