比较生命周期 原型法 面向对象开发方法特点.doc

比较生命周期 原型法 面向对象的开发方法特点一、生命周期 原型法 面向对象的开发方法各自的优缺点1、结构化系统开发方法（亦称“生命周期法”）（1）优点：从系统整体出发，强调在整体优化的条件下“自上而下”地分析和设计，保证了系统的整体性和目标的一致性；遵循用户至上原则；严格区分系统开发的阶段性；每一阶段的工作成果是下一阶段的依据，便于系统开发的管理和控制；文档规范化，按工程标准建立标准化的文档资料。（2）缺点：用户素质或系统分析员和管理者之间的沟通问题；开发周期长，难于适应环境变化；结构化程度较低的系统，在开发初期难以锁定功能要求。（3）适用范围：主要适用于规模较大、结构化程度较高的系统的开发2、原型法（1）优点：符合人们认识事物的规律，系统开发循序渐进，反复修改，确保较好的用户满意度；开发周期短，费用相对少；由于有用户的直接参与，系统更加贴近实际；易学易用，减少用户的培训时间；应变能力强。（2）缺点：不适合大规模系统的开发；开发过程管理要求高，整个开发过程要经过“修改评价再修改”的多次反复；用户过早看到系统原型，误认为系统就是就是这个模样，易使用户失去信心；开发人员易将原型取代系统分析；缺乏规范化的文档资料（3）适用范围：处理过程明确、简单系统；涉及面窄的小型系统 不适合于：大型、复杂系统，难以模拟；存在大量运算、逻辑性强的处理系统；管理基础工作不完善、处理过程不规范；大量批处理系统 3、面向对象开发方法（1）优点：a、分析、设计中的对象和软件中的对象的一致性 b、实现软件复用，简化程序设计 c、系统易于维护 d、缩短开发周期 （2）缺点：不易于大系统的开发二、生命周期法、原型法、面向对象的开发方法概述1、结构化系统开发方法（亦称“生命周期法”）任何人工系统都会经历一个由发生、发展到消亡的过程，称为系统的生命周期。在结构化的系统开发方法中，管理信息系统的开发应用，也符合系统生命周期的规律。随着企业和组织工作的需要，外部环境的变化，对信息的需求也相应地增加了，要求设计和建立更新的信息系统。当系统投入使用后，可以在很大程度上满足企业管理者对信息的需求。但是随着时间的延续，企业规模或信息应用范围的扩大或设备老化等原因，信息系统又逐渐不能满足需求了。这时对信息系统会提出更高的要求，周而复始，循环不息。管理信息系统的生命周期包括系统分析 (System analysis) 、系统设计 (System design) 、系统实施 (System implementation) 三个阶段。结构化系统开发方法 (Structured system development methodology) 是目前应用最广泛的一种系统开发方法和阶段方法。其思想是将结构与控制加入到项目中，以便使活动在预定的时间和预算内完成。结构化系统开发方法主要包括以下步骤： 问题定义：找出和评估现行系统存在的问题。 可行性分析 (Feasibility study) ： 制定新系统的目标； 对备选各设计方案作初步分析，包括技术可行性和经济可行性分析； 确定系统设计方案，估计预期成本和项目进度。 系统分析： 对现行系统进行详细研究，包括业务流程、工作组织、管理控制方法； 用逻辑模型描述现行系统； 制定新系统逻辑模型。 系统设计： 划分子系统； 系统流程设计，包括过程逻辑定义； 数据字典、数据库设计； 成本- 效益分析 (Cost-benefit analysis) 。 详细设计： 编码设计、文件设计、输入输出设计等； 程序说明书设计； 制定项目实施和测试进度表。 系统实施： 硬件评估和选择； 编码、编写程序与文档； 人员培训计划； 程序测试与系统监控。 系统维护： 对系统进行日常运行和维护以及作系统评价。2、原型法原型法 (Prototyping) 是一种用户参与系统设计并修改直到满足用户需求的系统开发方法。它的基本思想是，系统开发人员首先用户提出的问题进行理解、研究、总结，快速建立原型系统并运行。在运行过程中，不断发现新情况、新问题，反复修改，增加新功能，直到用户满意为止。原型法采用了“自下而上”的开发策略，对系统设计一步一步地提炼和给予用户参与机会，避免了冻结需求问题，因此更容易为用户所接受。但是，如果开发人员与用户合作得不好的话，就会拖延系统开发时间。 原型法的基本思想是在投入大量的人力，物力之前，在限定的时间内，用最经济的方法开发出一个可实际运行的系统模型，用户在运行使用整个原型的基础上，通过对其评价，提出改进意见，对原型进行修改，统一使用，评价过程反复进行，使原型逐步完善，直到完全满足用户的需求为止。 利用原型法进行信息系统的设计过程中，分四步进行：首先快速分析，弄清用户/设计者的基本信息需求；然后构造原型，开发初始原型系统；之后，用户和系统开发人员使用并评价原型；最后系统开发人员修改和完善原型系统。 3、面向对象的系统开发方法 面向对象方法(Object-oriented method) 是一种认识客观世界，从结构组织模拟客观世界的方法，产生于 20 世纪 60 年代。 20 世纪 80 年代以来获得广泛应用。这种方法以类、继承等概念描述客观事及其联系，为管理信息系统的开发提供了新思路。 A. 基本概念 对象 (Object) ：任何事物在一定前提下都可以看成是对象。在系统中运行的实体。对象的性质和状态叫属性。对象的本质是数据与操作的封装，封装性又称为信息隐藏，它保证每个对象在定义时尽可能不显露其内部的处理，屏蔽局部的不稳定因素，降低易变因素对系统的影响，使对象具有控制自身状态的独立性。例如人、椅子、汽车等等。 标识 (Identification) ：对象的名称，具有唯一性。 数据 (Data) ：对象的属性，表明对象的状态( 静态) ，决定了对象可能的行为。 操作 (Operator) ：对象行为、动态功能或实现功能的具体方法。每一种操作都会改变对象的一个值或多个值。操作分为两类：对象自身承受的操作，操作结果改变了自身的属性；施加于其他对象的操作，操作结果作为消息发送出去。 接口 (Interface) ：对象受理外部消息所指定操作的名称或外部通讯协议。 消息 (Message) ：也叫事件。对象不会无缘无故执行操作，它们之间的相互作用需要通过消息传递来实现。靠“事件激发”产生动作。消息传递：同样输入不同对象不同结果 ( 终态) ；过程调用：同样输入同样输出。对象接受消息所执行的操作，叫“事件驱动”程序，也叫过程。 类 (Class): 对象或者相同的数据的集合，包括标识、继承、数据结构、操作和接口，具有层次性。类可以派生出多个子类，父类层数据可以被多次重用，子类也可以扩展自身的属性。 继承 (Inheritance) ：指一个类因承袭另一个类的能力和特征的机制。继承的优点是避免了系统内部类或对象封闭而造成的数据与操作冗余现象，并保持接口的一致性 (Consistency) 。在传递消息时，也无须了解接口的详细情况。而继承机制的最主要优点是支持重用，在层次方面优于传统结构化方法中的过程调用。 簇 (Cluster) ：是一组对象。相对于用单个对象来映射客观世界，用簇来为复杂实体建模，将使系统开发更容易实现B. 面向对象的基本特征： 面向对象 = 数据抽象 + 数据抽象类型 + 继承性；面向对象的特征： 封装性：改变了传统的数据与操作分离模式，对象作为独立实体，将数据与操作封闭起来，使自身的状态、行为局部化。 继承性：是面向对象方法特有的性质，继承支持重用，实现软件资源共享与增强扩充。 多态性：发送同一消息给不同类或对象，可以产生不同的操作结果。软件设计更便利。 易维护性：封装使信息隐藏在局部，影响也仅限于局部，使程序修改、检查错误更方便。图 6.1 是对象内部组织与机制以及和其它对象的联系。 图 6.1 对象内部组织机制以及和其它对象的联系 C. 面向对象开发方法主要原则： 构造和分解相结合原则；构造指由基本对象组装成复杂活动对象的过程。 抽象和具体相结合原则；包括数据抽象和过程抽象。数据抽象把一组数据及其有关操作封装起来，过程抽象则定义对象之间的相互作用。 封装原则；封装指对象的各种外部特性与内部实现分离，以减少程序间的相互依赖，提高程序的可重用性。 继承原则：继承可直接获取父类已有特性而不必重新定义，目的也是为了提高程序的可重用性。 构造问题空间：主要包括 区分对象及其属性； 区分整体对象和组成部分； 区分不同对象类的形成 ( 组装结构) 。 4. 面向对象的开发方法与发展趋势面向对象技术起源于面向对象的程序设计语言，其开发过程一般分为三个阶段：面向对象系统分析 (OOA) 、面向对象系统设计(OOD) 和面向对象系统实现(OOP) ，即编程。虽然这三个阶段与MIS 的生命周期法相似，但解决问题和描述方法却有很大区别。面向对象的开发方法特点是： 分析和设计是反复的，体现了原型法的特点并建立针对簇的规格的说明； 运用库中已有对象，反复测试实现簇，并将新簇纳入库中，这一过程体现了继承和重用； 强调分析阶段和设计阶段的合并。 ( 图6.2)面向对象系统开发的趋势：分析和设计更加紧密难分，由于重用性提高，程序设计比重越来越小，系统测试和维护得到简化和扩充，开发模型越来越注重对象之间交互能力的描述。图 6.2 面向对象的系统开发方法3、小结 管理信息系统开发策略主要有“自上而下”的开发策略和“自下而上”的开发策略。其中，“自上而下”策略符合系统观点，全面考虑问题，能很好地协调组织内部的各种关系，需要较长的时间周期、更充足的资金与设备、素质更高的人才，适用于大型管理信息系统的研制。 “自下而上”策略的优点是可以循序渐进，避免研制大系统可能导致的配合不协调。缺点是没有从整体和长远的观点考虑问题，系统开发只是简单地重复了原有系统的功能，仅提高了某些部门的工作效率，而没有考虑重构企业和组织体系和工作流程，对各子系统之间的接口和相互联系也可能考虑不周。主要适宜于小型信息系统的开发与研制。 合理的策略是：对于大型的信息系统，应首先自上而下地进行项目的整体规划，再自下而上地逐步实现各子系统的应用开发。 系统的生命周期是指人工系统所经历的由发生、发展到消亡的过程。管理信息系统的生命周期包括系统分析、系统设计、系统实施三个阶段。 结构化系统开发方法是一种经典的、应用最广泛的系统开发方法，其思想是将结构与控制加入到项目中，以便使活动在预定的时间和预算内完成。 原型法强调用户参与原则。它的基本思想是，系统开发人员首先用户提出的问题进行理解、研究、总结，快速建立原型系统并运行。在运行过程中，不断发现新情况、新问题，反复修改，增加新功能，直到用户满意为止。 面向对象方法以类、继承等概念描述客观事及其联系，采用封装、继承等原则， 提高程序的可重用性，在某些方面优于传统的结构化方法。三、结构化系统开发方法实例学子超市管理信息系统的建设 本案例以学子超市的信息系统建设为背景，运用管理信息系统课程中所学的结构化分析方法，介绍建立一个实例的管理信息系统的过程和一般方法。案例首先分析了超市管理信息系统的特点，而后按照结构化开发方法的分析、设计和实施的顺序对系统进行了较详细的介绍。一、 系统分析 在进行系统设计和实施之前，需要对系统进行分析。系统分析的任务是调查系统管理的现状，明确系统的目标，进行需求分析、系统化分析以及新系统的详细调查，最终得出新系统的业务与数据流程图，以进行系统设计做准备。（一） 系统开发的目标 超市管理信息系统的总体目标是以科学的管理方法为基础，结合商业企业自身的特点，建立一套具有商业企业经营特色的、覆盖超市企业主要业务功能的、人机协调的管理信息系统，实现对商品流转管理、商情管理等实时控制、修改、加工、分析的综合性管理信息系统，及时反应超市企业的经济活动状态和所需的各种商情信息，为各级管理者提供良好的决策支持环境，成为各级管理人员的有力助手，提高学子超市的经济效益。（二） 系统开发的必要性 现在的学子超市业务越来越好，顾客的购买量很大，日益频繁的业务产生了大量的数据。数据量的增大，让查找不方便，数据的掌握也不准确，容易造成决策的滞后或是失误。主要表现如下：随着订货、进货信息的增加，与供应商相关的信息、与商品相关的信息越来越多。如果不能将这些有效的信息集中起来，对以后的信息查询会带来不便，从而不能给采购员提供采购过程的决策支持。同时，对于每天产生的大量销售信息，如果不加以适当的存储和分析，就失去了利用这些销售信息挖掘出客户购买偏好的机会，就不能从看似无用的大量数据背后得出消费者潜在的消费习惯，失去了潜在的商机。 因此，开发这样一套以促进管理体制和管理手段改进，改善决策发放和决策依据的管理信息系统是很有必要的。这对于在信息服务中创造价值，促进资源共享和信息集成，减员增效，提供管理水平都有很大的帮助。（三） 系统开发的可行性1. 技术上的可行性随着IT技术的发展，特别是网络技术和数据库技术的发展，在软件开发方面，可以采用现行主流的开发技术；硬件技术方面则可以充分利用日益增强的存储能力、通讯能力和处理速度来保证系统开发技术的准备。 本系统采用的数据库技术有很好的数据处理能力，网络技术则体现在C/S模式中客户和服务器之间的数据通信能力，良好的硬件配备无需高档的设备。由此可见，该系统在技术上具有可行性。2. 经济上的可行性对于信息系统的初期投资，都是为了以后获得更大的经济效益。通过一定的成本、效益分析，我认为开发这个系统在经济上是可行的。因为虽然系统开发需要初始成本和日后的维护费用，但是，信息系统可以提供比以前更加准确和及时的信息，可以改善领导层的决策方式，促进故那里体制改革和提高工作效率，减少人员费用，这些都是可以在以后的经营过程中体现出来的，并且可以令学子超市比其他竞争对手更加具有竞争优势，对企业长远的发展有不可忽视的作用。所以，经济上的可行性是肯定的。3管理上的可行性 学子超市的领导对信息技术给企业管理带来的变革是十分人认同的，他们大都认为，在现代企业管理中，信息技术能够帮助企业在日益激烈的竞争用获得难以想象的竞争优势。特别是，能够改进企业管理机制，改善决策方式，减少管理成本，提高工作效率。 领导的支持对于信息系统的开发和实施有很大作用，也能保证系统在开发过程中妥善解决矛盾，在企业上下顺利实施信息系统，实现信息系统最初的目标。（四） 组织结构的调查学子超市的组织结构部门包括：主任办公室、市场开发部（洽谈室）、营运部、综合办公室（人力资源企划质检防损）、财务部配送中心、计算机中心。在人员业务方面，学子超市的成员由经理、资料管理员、仓库管理员、采购员、发货员组成。经理主管事物；资料管理员负责单据录入、采购计划、发货计划的编制；仓库管理员负责仓库中货物的进库与出库；采购员根据采购计划进行商品的采购；发货员根据发货计划进行发货。（五） 业务流程分析 分析具体的业务流程，主要是为了确保在满足用户的各种需求的基础之上，对业务的各种流程进行详细的分析，以便得到更加具体的数据流程，为进一步系统的分析与设计打下良好的基础。 经理收到汇款单，经过核实之后交给资料管理员，资料管理员根据已录入的资料，产生采购计划、发货计划、交给采购员和发货员。采购员根据采购计划完成采购，把进货单返回给资料管理员；发货员完成发货，并把发货单、退货单返回给资料管理员。具体的业务流程如图：241。发货员经理采购员资料管理员采购计划进货单发货计划退货单已录入文件汇款单发货单 图241 管理业务流程图以上只是业务过程中比较主要的部分，它可以代表超市业务的主要过程，解决好这一部分就可以从最基本的业务角度出发，分析出主要数据流程的情况，妥善解决分析阶段的各种问题。（六） 数据流程分析 根据学子超市组织结构和业务流程的调查分析，可以得到要求开发的学子超市管理系统，它可以由5类处理系统组成，依次为：单据录入，报表生成，汇款汇总，库存管理和管理分析。相应的系统数据流程图242比较清楚地反应了系统中数据的流动和转换。（七） 数据字典的定义 为了对数据流程图中的各个元素做出详细说明，由必要建立数据字典。 图242 系统数据流图1 数据项的定义数据项编号：S1数据项名称：供应商编号简述：供应商表的主键类型及宽度：不定长字符型20个字节相关数据：商品表、进货表、订货表、退货表2. 数据流的定义数据流编号：F1数据流名称：发货单数据来源：发货单文件流向：管理分析处理：查询、维护3. 数据存储的定义数据存储编号：D1数据存储名称：发货单文件输入数据流：发货单数据输出数据流：发货单数据处理：查询、修改4. 处理逻辑的定义数据处理编号：P1数据处理名称：管理分析输入：汇款单数据、退款单数据、发货单数据、库存数据、订单数据、客户数据输出：发货计划数据、采购数据二、系统设计（一） 设计思想 系统突出“管理模式是根本，软件只是工具”的思想。在设计过程中，充分考虑了国内现有POS系统的利弊，结合我过的具体管理特点，提出了以“管理信息化，市场需求化、数据可靠化“为一体的先进管理模式。1. 管理信息化 利用自动化手段，以广泛的信息采集和高度的资源共享，提高商场宏观控制和综合分析能力，控制合理的库存量，以获得最佳经济效益和社会效益。2. 市场需求化 在商品的销售过程中，系统不断地进行顾客需求分析，做到畅销品不断货、滞销品不积压、商品销售高速周转，实现物流技术在销售过程中的完美体现；充分地体现市场围绕顾客需求这一中心点的理念；充分地体现学子超市管理信息系统的先进的设计思想。3. 数据可靠化 为了确保系统中数据的安全和规范，任何数据的录入都有规范化的检查，都是按照一定的标准进行检查，使数据完全符合应用要求。同时，每个执行功能的权限均可分配，系统还记载用户的所有操作日志。这一机制可将操作者权限限制在某人只能对某一部门或某一项功能进行操作。即使同等级别的权限操作者也不全修改他人和其他部门的数据，这一，既可防止外部非法用户的入侵，又可防止内部合法用户对系统数据的错误操作而造成的数据损坏和数据泄密。（二）系统功能设计 结合系统分析的情况，可以得出学子超市管理信息系统的功能结构图。 整个超市信息系统的功能分为八个大的模块：商品管理、进退货管理、销售管理、库存管理、客户管理、财务管理、决策分析和系统维护。 其中，供应商的管理收录在进退货管理中的综合管理部分，退货管理涉及退供应商的货和客户退回自己的货两种，需要区别对待。 决策分析模块需要将前面最基本的四大模块：商品管理、进退货管理、库存管理和销售管理的数据进行适当的整合，才能有效分析出每日、每月、每年的经营状况，为日后进一步采取核实的经营策略奠定了基础。 具体的功能结构图如图243所示学子超市管理信息系统商品管理进退货管理销售管理库存管理客户管理财务管理决策管理系统维护 图243 学子超市功能结构图 管理信息系统逻辑结构设计的目的就是正确划分子系统（或模块），描述子系统之间的关联接口。一般划分子系统的原则是：模块应具有独立性，且规模与大小适中；模块内的强内聚性，模块间的松耦合性；模块与实际组织部门之间据有相对适应性。 学子超市作为一种特殊商业企业，它的主要特点是：集中管理、分散经营、实行统一进货、统一价格管理、统一调配、统一结算和分散销售，主要组成机构有总部、超市门店、配送中心等。 具有功能描述如下：1. 商品管理 （1） 基本商品信息录入、修改、查询。输入商品的基本信息，包括名称、品牌、规格、零售价格等，并可以些该和查询。 （2） 商品类别的设置。把超市所有商品按货架排列进行管理，商品的推销、商品的上架、商品的盘点可按货架责任到人进行管理。 （3） 商品货架管理。对超市的所有商品按货架排列进行管理，商品的推销、商品的上架、商品的盘点可按货架责任到人进行管理。 （4） 商品价格管理。进价、零售价、优惠价、会员价管理，量贩商品、促销商品设置，价格签打印。2. 进退货管理 （1） 退货管理。根据门店的补货单和销售情况制定采购计划，进行采购计划管理、配送管理和退货管理。并能对采购部的进货单、订货单、退货单进行录入、修改，并可以进行实时查询分析，能打印各种单据。 （2） 供应商信息的管理。把供应商的基本信息统一管理，以便适时进行查询、打印供应商的信息。方便与供应商之间的信息交流。3. 销售管理 （1） 查询卖场当日或历史商品的销售情况。 （2） 每台POS机甚至每个收银员当日的销售情况。 （3） 对商品个体和类别的销售额、毛利额的统计分析。 （4） 查询商品的报价、折价等特殊处理。4. 库存管理 （1） 及时提供库存商品种类、存量、品质、存期、价格、存放点等信息。 （2） 库存的报损、报溢和盘点管理。 （3） 有效降低库存损耗，提高有效库存，支持前台销售，并得出合理的商品订货周期和数量。5. 客户及会员管理 （1） 客户及会员信息的查询和修改。 （2） 会员卡信息的设置及查询。（3） 会员消费信息查询与分析。6. 财务管理 （1） 统计销售收入、在库资金占用。（2） 处理日、月结财务报表。（3） 处理供应商已付/应付账款，控制资金周转。7. 决策分析 （1） 根据卖场的商品个体及类别销售情况，对商品做出畅/滞销品、毛利额对比、库存分布情况等决策分析。 （2） 商品走势分析，改进订货决策行为。 （3） 给管理者提供有效的数据信息，便于做出最佳的决策方案。8. 系统维护 （1） 商品、仓库、客户、厂家的基本信息设置。 （2） 系统帐号的增、删、改操作。 （3） 各系统使用者的权限管理。 （4） 收银机的状态设置。 （5） 员工的管理。（三） 系统网络设计 一套完善的商业自动化管理系统，并不是由一大堆孤立运行的先进设备拼凑而成的。为实现系统内软硬件资源共享、信息交流，需要一个结构合理、功能强大、具有较高容错能力和扩展能力、由较高的安全性的完善的网络系统把各种设备有机地结合在一起，才恩弄个最大限度地发挥设备的潜力。而成功的网络系统设计方案，并不是用一堆网卡和杂乱的网线简单地把服务器、工作站、POS机等各种网络终端连接在一起。一个网络方案，仅仅在技术上可行是远远不够的。应该考虑到硬件使用、网络管理、软件开发、系统扩展等诸多因素。在衡量一套网络方案的时候，可根据如下几点进行考核：技术上的可行性；技术经济分析指标；全面性、可靠性；硬件、软件平台及支撑工具；适应性、可靠性、安全性、容错性；扩充能力；安全性；标准性；先进性；技术支持服务。 在上述几点中，客户较关心的是技术上的可行性和技术经济分析指标。技术上的可行性是以各网络方案成功与否的关键，它不仅包括这种技术能否满足客户的要求，还包括各种各样的客观因素。用户技术经济指标就是前面提过的性能价格比“少花钱，多办事”永远是我们与客户追求的目标。 根据超市网络拓扑结构设计初系统网络拓扑结构图，它在充分考虑网络通信负载的基础上，尽可能地节省网络硬件投入成本，使学子超市的业务不受网络速度的影响，保证及时快速的存取数据。 使用以PC服务器为中心的分级网络体现结构。一台网络交换机（SWITH）与服务器相连，后台可配置一至多台PC工作站，分别与网络交换机相连；前台的POS收银机及联网型条码电子称通过网络集线器（HUB）连接到网络交换机上。网络连接协议采用TCP/IP协议，网络连接介质采用非屏蔽性五类双绞线。 使用高档的PC机替代PC服务器，同时后台PC工作站可酌情减少，或所有工作皆由述的高档PC机来完成。网络连接使用网络集线器，网络连接采用TCP/IP协议，网络连接介质才用非屏蔽性五类双绞线。 前台POS收银机完成日常的销售交易，交易数据除进行本地存储外，还可以通过局域网送到后台PC机上。PC服务器或后台PC机接收，存储来自前台POS收银机上的商品交易数据和各台PC机工作站的造作数据，可进行查询、统计。形成报表等操作。为避免由于市电话突然中断或认为恶意破坏或数据的毁损，建议每台设备，包括服务器、后台、前台POS均配备带有稳压功能的不间断电源（UPS）。（四） 数据库设计 1. 数据库需求分析（1） 超市系统每天有大量的数据产生，对于产生的数据，首先需要安全地存储起来，然后市合理的访问和修改，同时还要适时地对数据进行归纳和分类。在对学子超市的调查、收集、和分析之后，得出用户对数据处理的要求如下：大量的信息，及时地存储和访问，能够处理企业日常业务，包括进、销、存管理，商品采购、入库、销售、结清贷款等。（2）能提高集中管理水平，充分利用计算机系统处理大量数据的能力，将过去由各部门负责的商品集中管理起来，使商业企业管理工作规范化，以提高其应变能力。（3） 能够满足企业管理对信息的要求，及时准确地收集处理与经营相关的各种信息，并能够将其归纳和分类处理，据由一定的数据只能分析功能，可以大大提高业务管理中信息工作的效率，使管理人员能从大量数字工作中解脱出来，集中做好分析和决策工作。（4） 对数据的安全性和完整性提出了更高的要求。 2. 概念结构设计在系统的分析与设计基础上，特别是对数据的处理需求进行和概括，得出数据库的概念结构模型，具体的全局实体关系图（ER图）如图244。从全局ER图可以看出，系统共有六个实体，4各主要关系。其中，退货有两种情况：一种是在采购过程中将不合格的商品退还给供应商；另外一种则是在销售过程中接收顾客因质量或其他原因退还的商品。这两种退还是不同的关系，必须加以区分。 3. 逻辑结构设计I在概念上的基础上，选择关系数据模型，在微软公司的数据库管理系统MS SQL SERVER 2000 企业版的支持下，将概念模型转换为相应的关系模型，并对其进行优化，同时，根据局部应用需求，结合具体DBMS特点，设计用户的外进、退、订货超市职员PNINPNMNNM仓库客户会员销售、退货库存商品供应商库位盘点 图244 学子超市管理信息系统全局ER图模式。现将全局ER图进行详细分析，得出系统应该具有20个关系，即存在20张数据库中的表与之对应。下面是具体的20个数据关系表：供应商（编号，名称，联系人，电话，手机，传真，地址，邮编，类别，铺底金额，开户行，帐号，税号，备注）商品表（编号，条码，名称，类别，品牌，规格，单位，成本价，零售价，会员价，税率，保质期，产地，供应商）会员表（会员卡号，类型，姓名，职业，性别，年龄，电话，手机，地址，邮编，身份证号，折扣率，状态，总消费额，总积分）职员表（员工编号，姓名，系统登录名，密码验证，身份证号，电话，地址，职务，部门，权限）进货单（单号，经手人，进货日期，供应商，进货总金额，审核状态，审核人，审核日期，是否付款，实付金额）进货单子表（子单号，对应父表号，商品编号，进货商品数量，进货价格）退货单（单号，经手人，退货日期，退货类型，对应供应商，对应客户会员，退款总金额，审核状态，审核人，审核日期，是否退款）退货子单（子单号，对应父单号，商品编号，退货数量，退货金额，退货原因）订单表（表号，经手人，订单日期，到货日期，供应商，结算方式，订货预付金额）订单子表（子表号，对应父表号，商品编号，订货数量，订货价格）仓库表（编号，名称，容量，类型）库位表（编号，对应仓库编号，库位编号，库位容量）库存表（编号，商品编号，仓库编号，库位编号，数量，时间）半点表（编号，商品编号，盘点实际数量，数据库中数量，盘点时间，盘点人）出库表（表号，时间，经手人，出库总量）出库子表（子表号，对应父表号，商品编号，数量，用途）入库表（表号，时间，经手人，会员编号，收款总金额，收款方式，实收金额，打折，抹零，是否已付款，备注）销售子表（子表号，对应父表号，商品编号，数量，销售价格）从上可以看出，者20张表体现了业务数据之间的关系模型。数据模型的优化通常是以规范化理论为指导，确定数据依赖，对各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。同时，对关系模式进行必要的分解，提高数据操作的效率和存储空间的利用率。值得注意的是，并不是规范化程度越高的关系就约优。设计用户子模式一般是利用RDBMS提供的视图（VIEW）功能设计更符合局部用户需要的用户外模式。具体方法是：使用更符合用户习惯的别名，可以对不同级别的用户定义不同的VIEW，以保证系统的安全性，简化用户对此贴的使用。三、系统实施 （一） 程序编写1程序设计目标 在强调成序的可维护性、可靠性和可理解性的基础上，要注意程序的正确性和执行的效率。2. 程序计方法 在编写程序过程中，采用结构化程序设计方法，利用三种基本逻辑结构来编写程序：顺序结构。循环结构和选择结构。同时，在程序编写过程中，应该始终保证控件的命名方法采用匈牙利法，既能清楚识别控件的内容，又有利于程序书写方便。 （二） 程序和系统调试 程序和系统调试的目的是发现程序和系统中可能存在的错误并及时予以纠正。 1. 程序调试 程序的真确性验证大多采用试验法。程序只有经过试验调试，才能被证明基本正确而要证明程序完全正确，则要经过一段时间的试用才能确定。 在调试过程中，可以才用正常数据、异常数据和错误数据来考验程序逻辑上的正确性。也可以通过功能测试检查程序是否满足事先定义的功能。 2. 特殊测试 除了以上常规测试之外，还优以上必要的性能测试。这些测试往往不是针对程序在正常情况下运行的正确与否，而是根据系统需求选择进行的，主要是：峰值负载测试，容量测试、响应时间测试、恢复能力测试等。 （三）数据库的实施和维护 1. 数据的载入和应用程序的调试 在完成数据库的物理设计之后，进入数据库的实施阶段。在这期间有两项重要的工作，一项是数据的载入，另一项是应用程序的编码和调试。数据库中的数据量很大，而且数据来源于部门中的各个单位，数据的组织方式、结构和格式与新设计的数据库系统有相当的差距，组织数据录入就要将各类源数据从各个局部应用单位中抽取出来，输入计算机，再分类转换，随后综合成符合新设计的数据库结构的形式，输入数据库。因此这一的数据转换、组织入库的工作是相当费力费时的工作。数据库应用程序的设计应该与数据库设计同时进行，因此在组织数据入库的同时还要调试应用程序。 2. 数据库的试运行 在有一部分数据已输入数据库之后，就可以开始对数据库系统进行联合调试，这又称为数据库的试运行。 这一阶段要实际运行数据库应用程序，执行对数据库的各种操作，测试应用程序的功能是否满足设计要求。如果不满足，对应用程序部分则要修改、调整，直到达到设计要求为止。 在数据库试运行时，还要测试系统的性能指标，分析其是否达到设计目标。一般情况下，设计时的考虑在许多方面只是近似的估计，和实际系统运行总有一定的差距，因此必须在试运行阶段实际测试和评价系统性能指标。事实上，有些参数的最佳值往往时经过运行调试后找到的。如果测试的结果与设计目标不符，则要返回物理设计阶段，重新调整物理结构，修改系统参数，某些情况下甚至要返回逻辑设计阶段，修改逻辑结构。其中，要特别注意两点：（1） 由于组织数据入库十分费时费力的事，因此应该分期分批地组织数据入库，先输入小批量数据做调试用，待试运行基本合格后，再大批量输入数据，逐步增加数据量，逐步完成运行评价。（2） 再数据库试运行阶段，由于系统还不稳定，硬、软件故障随时都可能发生。而系统的操作人员对新系统还不熟练，误操作也不可避免，因此应首先调试欲行DBMS的恢复功能，做号数据库的转储和备份工作。一旦故障发生，能使数据库尽快恢复，尽量减少对数据库的破坏。 3. 数据库的运行和维护 数据库的运行合格后，数据库开发工作就基本完成，既可以投入正式运行了。在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作主要使由DBA（数据库管理员）完成的，它包括：（1） 数据库的转储和恢复。数据库的转储和恢复使系统正式运行后最重要的维护工作之一。DBA要针对不同的应用要求制定不同的转储计划，以保证一旦发生故障恩弄个尽快将数据库恢复到某种一致的状态，并尽可能减少对数据库的破坏。（2） 数据库的安全性、完整性控制。在数据库运行过程中，由于应用环境的变化，对安全性的要求也会发生变化，比如有的数据原来是机密的，现在可以公开查询，而新加入的数据有可能是机密的。系统种用户的密级也会改变。这些都需要DBA根据实际情况修改原有的安全性控制。同样，数据库的完整性约束条件也会变化，也需要DBA不断修正，以满足用户要求。（3） 数据库性能的监督、分析和改造。在数据库运行过程中，监督系统运行，对检测数据进行分析，找出改进系统性能的方法是DBA的又一重要任务。DBA可以利用DBMS提供的检测系统性能参数的工具，仔细分析这些数据，判断当前系统运行状况是否最佳，应当做哪些改进。例如调整系统物理参数或对数据库进行重组织或从构造等。（4） 数据库的重组织与重构造。数据库运行一段时间后，由于记录不断地被增、删、改，会使数据库的物理存储情况变坏，降低了数据库的存取效率，数据库性能下降，这时DBA就要对数据库进行重组织，或部分重组织（只对频繁增、删、改的进行重组织）。DBMS一般都提供数据重组织用的实用程序。在重组织的过程中，按原设计要求重新安排存储位置、回收垃圾、减少指针链等，提高系统性能。数据库的重组织，并不修改原设计的逻辑和物理结果，而数据库的重结构则不同，它是指部分修改数据库的模式和内模式。四、原型法案例-原型法的N层数据仓库设计 1 原型法及其特点原型是指具备了最终系统的部分重要功能的一个早期可运行的雏形。原型法是一种能在获得用户需求后，快速实现一个系统原型，并在运行和调试的过程中，逐步调整需求，确定需求细节的方法。利用基于原型法的方法建立数据仓库具有以下两个特点：(1)适应数据仓库决策支持系统的动态性和企业用户需求的多重性。因为，原型法是一种以模型为驱动的开发方法，它不要求应用系统的需求定义必须在系统设计之初就完全制定出来。整个系统的需求定义贯穿于整个开发过程。通过用户和开发人员的多次交流，共同评价，逐步完善和修改原型，最终演化成目标系统，因此容易满足数据仓库决策支持系统的动态性和企业用户需求的多重性。2)系统开发时间短、成本低，满足了管理者以快速准确的信息来支持决策的实时要求。 2 N层数据仓库体系结构传统的数据仓库一一般逻辑缺乏层次性，因此变动时难度高、代价也很大。如果在数据仓库逻辑结构中构建多个层次，将变化隔离在体系结构中各个相对独立的层次内。那么数据仓库系统构架就会变得更加稳定并具有更高的扩展能力。这一思想主要是在数据仓库结构中建立多个独立层次，即形成了N层数据仓库体系。如此设计可以满足数据仓库项目中手工补录的数据量大、数据更新频率快、强调数据实时性等特点。下面以三层七表的数据仓库模型为例，介绍一下N层数据仓库的结构。 1)基础数据层：用来存放最低粒度数据的数据表集合，例如“交易记录”这样的基础数据。它是其他两层的数据来源，通常提到的逻辑数据模型就在该层内。2)初级汇总层：将基础数据层中的数据按照某些业务规则进行初步汇总，以供给前端查询和报表使用。3)报表查询层：是为了应对特殊的业务需求而设计的数据表WCUP。4)T表：数据仓库中的临时表，存放来自缓冲区的数据，然后通过存储过程进行整合，并将结果装载到事实表中。5)业务元数据表：记录数据仓库模型中每一个字段对应的中文业务名称。6)安全控制表：即用户权限表，记录哪些用户可以访问数据仓库，每个用户可以查询的范围。7)Report表：用来存放具有实际管理意义的数据报表。8)规则表：记录某些特殊的数据运算规则，如：资产=现金+银行存款9)事实表：是数据仓库中数量最多的表。它有两种形式：一是存在于基础数据层的事实表A，它以第三范式或星型模式的方式存储数据，逻辑数据模型的大部分数据就存储在事实表A中(后文将以实例进一步体现事实表的作用)；另一种是存放于初级汇总层中的事实表B，其作用在于将基础数据层和事实表A中的数据按照某些规则进行初步的汇总后，供给前端查询和报表使用。10)R表：有两种存在形式：一是为了便于向数据集市中装载数据而建立的临时表，如为提高装载速度而建立的星型数据结构；另一种则是为了解决工具的某些技术缺陷而设计的查询加速手段。 3 面向对象原型法在N层数据仓库模型设计中的应用原型法时间短、成本低、交互性强的特点在对项目风险的降低程度上是被广大开发者认同的。将原型法应用于N层数据仓库 。基模型的优点在于：(1) N层数据仓库可以将数据的变化隔离在体系结构中各个相对独立的层次内，减弱了原型法在对系统开发过程中要依据需求不断完善原型的整体结构而造成的改动所带来 ”的副作用。（2)面向对象技术是一种运用类、继承、封装、聚合、消息、传递、多态性等概念来构造系统的方法，可以在概念上来考虑数据仓库的结构表单对象，再加上相应的实体对象及控制对象，构成系统原型。为了保证数据的集成性，在确定需求时，需求范围要适当扩大，在以后的系统分析中，可以统筹兼顾，为系统的扩展和数据的集成做好准备。在范围的选取上应先选择少数主体为主，采用星状结构构建相应的数据库，组成一个规模较小的数据仓库，这样不仅能够降低成本，也可以缩短开发时间。31 初始原型构造在设计数据仓库时，首先要建立需求模式，需求模式是用户与系统交互活动的表达，需求模式的全体定义了系统的全部的需求。根据一系列系统需求模式，可以进行对象的定义，将对象抽象成类，对类进行细分，形成类集，画出类的树形继承图，组装成具体的表单对象，再加上相应的实体对象及控制