信息系统第5章

1、2第5章 信息系统开发概述【学习目标】通过本章学习，你将能够：阐述系统开发生命周期及各阶段的任务描述系统开发的两种常用方法：传统方法和面向对象方法描述生命周期方法的一些变体了解支持系统开发的工具35.1 引 言一个信息系统开发项目从提出到最终完成需要一个信息系统开发项目从提出到最终完成需要经历若干阶段，这一阶段我们称之为系统开发经历若干阶段，这一阶段我们称之为系统开发的生命周期。系统开发过程本身是非常复杂的。的生命周期。系统开发过程本身是非常复杂的。开发人员利用他们所熟悉的各种辅助工具来表开发人员利用他们所熟悉的各种辅助工具来表达自己的思想，完成开发过程中的每一步。作达自己的思想，完成开发过程

2、中的每一步。作为即将进入这一行业的学生，应该掌握许多概为即将进入这一行业的学生，应该掌握许多概念，包括方法、模型、工具和技术。而所有这念，包括方法、模型、工具和技术。而所有这些概念，一方面需要我们有事先的接触，另一些概念，一方面需要我们有事先的接触，另一方面也需要通过实践有进一步的体会。方面也需要通过实践有进一步的体会。4 大型信息系统的建设与开发是一个复杂的系统大型信息系统的建设与开发是一个复杂的系统工程，包括从需求分析、系统分析、系统设计、系工程，包括从需求分析、系统分析、系统设计、系统实现直到系统维护等多个方面。因此，信息系统统实现直到系统维护等多个方面。因此，信息系统开发需要科学的方法

3、作为指导。开发需要科学的方法作为指导。 方法是获取某一对象（如客观世界的某一结构）方法是获取某一对象（如客观世界的某一结构）而采用的组织人们思维活动的过程以及实现这个过而采用的组织人们思维活动的过程以及实现这个过程所必须的步骤和途径。方法学是研究方法的科学。程所必须的步骤和途径。方法学是研究方法的科学。信息系统开发方法学是一门具体学科的方法学，其信息系统开发方法学是一门具体学科的方法学，其基本任务是研究信息系统开发的规律以及相应的技基本任务是研究信息系统开发的规律以及相应的技术和工具，从认识论、方法论、系统论的角度研究术和工具，从认识论、方法论、系统论的角度研究出一套符合现阶段人们认识程度的系

4、统开发原则、出一套符合现阶段人们认识程度的系统开发原则、方法和工具，以指导开发实现的全过程。方法和工具，以指导开发实现的全过程。5.1 引 言55.2 系统开发的生命周期所 谓 系 统 开 发 生 命 周 期所 谓 系 统 开 发 生 命 周 期 S D L C （ S y s t e m Development Life Cycle）是指系统分析员、软件工是指系统分析员、软件工程师、程序员以及最终用户建立计算机信息系统的一程师、程序员以及最终用户建立计算机信息系统的一个过程，是管理和控制信息系统开发过程的一种基本个过程，是管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架，是信息系统开发成功的一种必要

5、的措施和手段。框架，是信息系统开发成功的一种必要的措施和手段。SDLC是一种用于规划、执行和控制信息系统开发项是一种用于规划、执行和控制信息系统开发项目的目的项目组织项目组织和和管理方法管理方法，是，是工程学工程学的原理在信息系的原理在信息系统开发中的具体应用。统开发中的具体应用。65.2 系统开发的生命周期图图5-1给出了系统开发的生命周期给出了系统开发的生命周期(SDLC)。 项目规划系统分析系统设计系统实施系统维护范围和目标描述、可行性报告、进度和资源规划系统逻辑模型系统物理模型根据物理模型建立、测试和安装信息系统对系统运行过程中出现的问题进行修补维护图图5-1 系系统统开开发发的的生生

6、命命周周期期（SDLC）7开发请求初步调查可行性研究审批详细调查逻辑设计审查总体设计详细设计审查编程调式系统转换验收系统维护系统评价系统运行维护系统规划系统分析系统设计系统实施5.2 系统开发的生命周期8系统规划（规划分析师）系统分析（系统分析师）系统设计（系统设计员）系统实施（系统建造者）系统支持（系统分析师系统设计员）应用开发项目可行性报告需求说明书技术设计说明线性系统细节和缺陷SDLC-面向过程的观点面向过程的观点5.2 系统开发的生命周期9SDLC-面向控制的观点面向控制的观点用户需求可行性研究评审需求分析评审可行性研究报告需求说明书系统总体设计系统模块总体结构设计数据库设计制定测试计

7、划评审功能模块逐步细化模块接口设计模块过程设计制定模块测试方案评审程序编码测试系统维护评审评审测试计划数据库设计说明书概要设计说明书详细设计说明书测试报告5.2 系统开发的生命周期105.2.1 系统开发各阶段的任务描述1) 项目规划项目规划2) 系统分析系统分析3) 系统设计系统设计4) 系统实施系统实施5) 系统维护系统维护11 顺序模型顺序模型 瀑布模型瀑布模型 迭代模型迭代模型 螺旋模型螺旋模型121. 系统规划2. 可行性研究（可选）3. 需求分析4. 概念设计5. 物理设计6. 旧系统向新系统切换7. 培训8. 实施9. 完善与维护顺序模型顺序模型5.2.2 系统开发的生命周期方法

8、的实施135.2.2 系统开发的生命周期方法的实施图5-2 系统开发的生命周期的瀑布法项目规划阶段系统分析系统设计系统实施系统维护图图5-2 SDLC的的瀑瀑布布法法规划说明不可更改分析说明不可更改设计说明不可更改按照说明严格完成系统145.2.2 系统开发的生命周期方法的实施图图5-3给出了迭代的一般思路。给出了迭代的一般思路。 一个项目可以分成许多小项目，其中每个小项一个项目可以分成许多小项目，其中每个小项目都要进行分析、设计和实施的迭代过程。这目都要进行分析、设计和实施的迭代过程。这样，我们就可以首先定义系统的一些关键功能，样，我们就可以首先定义系统的一些关键功能，并在第一次迭代中实现这

9、些关键功能。并在第一次迭代中实现这些关键功能。 一一 些些 分分 析析图图 5-3 SDLC的的 迭迭 代代 应应 用用一一 些些 设设 计计一一 些些 实实 施施用用 户户 确确 认认更更 多多 的的 分分 析析更更 多多 的的 设设 计计更更 多多 的的 实实 施施用用 户户 确确 认认进进 一一 步步 的的 分分 析析进进 一一 步步 的的 设设 计计进进 一一 步步 的的 实实 施施用用 户户 确确 认认155.3 系统开发的两种方法系统开发可以采用多种不同的方法，对于缺乏系统开发可以采用多种不同的方法，对于缺乏经验的开发人员来说，这让他们感到困惑，似经验的开发人员来说，这让他们感到困

10、惑，似乎每个公司甚至每个开发人员都有自己独特的乎每个公司甚至每个开发人员都有自己独特的方法。所以，我们必须清楚一点，所有的方法方法。所以，我们必须清楚一点，所有的方法都可被看作是系统开发的生命周期的变体，人都可被看作是系统开发的生命周期的变体，人们事实上是在用不同的工具来表达自己的想法们事实上是在用不同的工具来表达自己的想法和思路，而思路本身是相同的。和思路，而思路本身是相同的。在这里，我们主要介绍两个看起来区别较大的在这里，我们主要介绍两个看起来区别较大的开发方法，一种是传统的结构化方法，另一种开发方法，一种是传统的结构化方法，另一种则是较新的面向对象开发方法。则是较新的面向对象开发方法。1

11、65.3.1 结构化开发方法结构化开发方法由结构化分析、结构化设计和结构化编程三种技术组成。最早出现的是结构化编程思想，那时，人们试图用这种技术来提高计算机编程的质量。1. 结构化编程结构化编程2. 结构化设计结构化设计3. 结构化分析结构化分析175.3.2 面向对象开发方法面向对象面向对象(Object-Oriented，OO)的开发方法是从不的开发方法是从不同于传统方法的崭新角度来看待系统开发，它认为整同于传统方法的崭新角度来看待系统开发，它认为整个系统由为实现特定目标而相互协作的对象组成。个系统由为实现特定目标而相互协作的对象组成。 面向对象分析和设计极大地改变了信息系统构件的内面向对

12、象分析和设计极大地改变了信息系统构件的内容。容。 对象建模方法要求使用完全不同于结构化开发方法的对象建模方法要求使用完全不同于结构化开发方法的图形记号。图形记号。 现今开发的许多系统大多数是将传统方法和面向对象现今开发的许多系统大多数是将传统方法和面向对象方法相结合使用。一些集成环境方法相结合使用。一些集成环境(IDEs)也在同一工具也在同一工具中结合了传统和面向对象技术。中结合了传统和面向对象技术。 185.4 其他系统开发路线你也可以为实现系统开发的目标选择开发路线你也可以为实现系统开发的目标选择开发路线和方式。和方式。前面介绍了两种基本的系统开发方法，这两种前面介绍了两种基本的系统开发方

13、法，这两种方法比较严格地遵循了方法比较严格地遵循了SDLC的开发路线。但的开发路线。但现实中，人们的开发方法很灵活，存在许多现实中，人们的开发方法很灵活，存在许多SDLC的变体路线。必须明确的是，这些开发的变体路线。必须明确的是，这些开发路线并不是互斥的，任何给定的项目都可以使路线并不是互斥的，任何给定的项目都可以使用基本开发路线的变种或者组合。用基本开发路线的变种或者组合。195.4.1 模型驱动开发路线模型驱动开发路线强调通过绘制可视化的模型来分析模型驱动开发路线强调通过绘制可视化的模型来分析问题、定义业务需求以及设计信息系统。问题、定义业务需求以及设计信息系统。 模型驱动开发路线的以下特

14、点。模型驱动开发路线的以下特点。(1) 模型驱动方法重视计划，因为项目往往很大，返工开销也很大。 (2) 某些系统建模技术提倡对现有系统详细地建模，以确定问题和改进机会。 (3) 大多数模型驱动技术要求分析员用文档记录下“逻辑”系统模型和业务需求。 (4) 许多模型驱动技术要求分析员用文档记录下多种技术方案及其“物理”系统模型。 (5) 许多系统设计技术通常得到详细的物理模型，例如数据库模式、结构和数据流程图，它们是构造新系统的蓝图。(6) 在实现阶段将物理系统模型转化成软件。 205.4.1 模型驱动开发路线模型驱动方法具有以下优点。模型驱动方法具有以下优点。它最小化了计划的负担，因为所有的

15、阶段都是事先计划好的；在模型驱动方法中，需求分析往往更加全面而且被更好地文档化；在模型驱动方法中，多种技术方案往往被更全面地分析；系统设计更合理、更稳定、更具适应性、更灵活，因为它们是基于模型的，并且在建造前被更全面地分析过；这个方法对于已经充分理解但太复杂而需要大型项目团队完成的系统有效；当用户的预期和质量比开发费用和进度更重要时，这个方法很不错。215.4.2 快速应用开发路线快 速 应 用 开 发快 速 应 用 开 发 ( R a p i d A p p l i c a t i o n Development，RAD)技术强调用户深入地参技术强调用户深入地参与到一个系统工作原型的快速进化

16、和构造过程与到一个系统工作原型的快速进化和构造过程中，以加速系统的开发过程。中，以加速系统的开发过程。 图图5-10给出了给出了RAD的基本思想。的基本思想。 最最 初初 的的 原原 型型2 次次 迭迭 代代 后后 的的 原原 型型3 次次 迭迭 代代 后后 的的 原原 型型4 次次 迭迭 代代 后后 的的 原原 型型分分析析和和设设计计规规 划划 下下 一一 次次 迭迭 代代测测 试试 和和 集集 成成图图 5 - 1 0 R A D 开开 发发 路路 线线225.4.2 快速应用开发路线RAD的基本思想如下。的基本思想如下。让系统用户更主动地参与到分析、设计和构造活动中来。将系统开发组织成

17、一系列重点突出的研讨会，研讨会要让系统所有者、设计人员和构造人员一同参与。通过一种迭代的构造方法加速需求分析和设计阶段。使用户尽快看到一个可工作的原型系统。235.4.2 快速应用开发路线RAD方法有以下几个优点。方法有以下几个优点。它适用于用户需求不确定或者不明确的项目。它鼓励用户和管理层主动地参与(相对于不可工作的系统模型的被动式响应)，增加了最终用户对项目的热情。项目具有较高的可视性和支持程度，因为用户深入地参与到了整个开发过程中。用户和管理层看到可工作的基于软件的方案比模型驱动开发要快得多。在原型中错误和遗漏往往比在系统模型中更早地被发现。测试和培训是基本原型方法的一个自然副产品。迭代

18、方法显得更“自然”，因为开发过程中变化是必然的。降低了风险，因为你会反复地测试技术方案，而不是对任何方案进行一次性的确认。245.4.3 现成商用软件包开发路线在下面三种情况下可以优先考虑选择使用在下面三种情况下可以优先考虑选择使用软件包开发信息系统的策略。软件包开发信息系统的策略。1) 需要开发的系统功能是多数组织都要用到的一些通用功能2) 缺少组织内部的开发人员3) 开发的系统属于微机系统255.4.3 现成商用软件包开发路线购买现成商用软件开发路线的基本思想如下。购买现成商用软件开发路线的基本思想如下。为了实现业务需求，必须仔细地选择封装式软件方案“你得到你想要的，然后付费。”封装式软件

19、方案不仅需要花钱购买，而且也可能需要花钱实现。实际上，这种路线可能比内部实现的模型驱动开发路线或快速应用开发路线更贵。软件包通常必须定制并集成到企业中。另外，软件包通常需要重新设计现有业务过程以适应该软件。软件包很少能实现让用户完全满意的所有业务需求。这样，一定程度的内部系统并发对于满足那些没有实现的需求仍是必需的。265.5 支持系统开发的工具下面列举了一些常被引用的好处。下面列举了一些常被引用的好处。生产率提高通过任务自动化。质量改进因为自动化工具检查了完整性、一致性和矛盾冲突。更好、更一致的文档因为工具使得编写和汇集一致且高质量的文档更加方便。减少了生命期的维护由于系统质量的提高以及产生

20、了更优质的文档。真正可用的方法学通过使用强制性规则和内建的专业知识得以实现。一般来说，有三类自动化工具用于系统开发：计算机一般来说，有三类自动化工具用于系统开发：计算机辅助系统工程、应用开发环境、项目和过程管理器。辅助系统工程、应用开发环境、项目和过程管理器。 275.5.1 CASE工具有代表性的有代表性的CASE工具如下。工具如下。微软的Visio。Oracle公司的Designer。Platinum公司的Erwin。Rational公司的ROSE。Popkin公司的System Architect。Sterling公司的COOL产品系列。Visible Systems公司的Visible Analyst。285.5.2 应用开发环境应用开发环境应用开发环境