信息系统分析与设计第二版第十二章信息系统分析与建设新进展

1、第十二章第十二章信息系统分析与建设新进展信息系统分析与建设新进展本章内容本章内容12.1 12.1 信息系统分析与建设发展趋势信息系统分析与建设发展趋势12.2 in12.2 int terneternet环境下信息系统发展环境下信息系统发展12.3 12.3 软件构件和分布式构件对象标准软件构件和分布式构件对象标准12.4 12.4 统一建模语言统一建模语言umluml12.5 12.5 软件能力成熟度模型软件能力成熟度模型cmmcmm12.6 12.6 信息系统安全规划设计信息系统安全规划设计小结小结 12.1 信息系统分析与建设发展趋势信息系统分析与建设发展趋势1.从系统建设转向信息资源

2、建设从系统建设转向信息资源建设2.从系统建设转向从系统建设转向it governance（it治治 理）理） 3.从应用技术转向以人为本，考虑最终用从应用技术转向以人为本，考虑最终用 户户4.从单一系统转向分布式系统从单一系统转向分布式系统5.从信息管理转向知识管理从信息管理转向知识管理12.2 internet环境下信息系统发展环境下信息系统发展12.2.1 internet环境下信息系统体系结构：环境下信息系统体系结构： 1.客户客户/服务器计算模式服务器计算模式 2.浏览器浏览器/服务器计算模式服务器计算模式 3.多层网络计算模式多层网络计算模式 12.2.2 web services技

3、术及应用技术及应用web services的一个主要思想： 是把应用程序在一组网络服务的基础上进行组合，在web中分布并集成应用程序。 web services包括3个层次的内容： 基本通信格式、 服务描述， 服务实现。web services体系结构体系结构 查找服务注册中心中介服务提供者服务请求者发布 面向服务的体系结构（soa）绑定体系结构中各角色功能：体系结构中各角色功能：(1)服务提供者：发布自己的服务，并且响应对其服务发出的调用请求。(2)服务中介注册中心：注册已经发布的服务提供者，对其分类，并提供搜索服务。(3)服务请求者：利用服务中介查找所需的服务，然后使用该服务。 各角色相应

4、的操作各角色相应的操作(1)发布操作：使服务提供者能向服务中介注册自己的功能及访问接口。(2)查找操作：使服务请求者能通过服务中介查找特定种类的服务。(3)绑定操作：使服务请求者能够具体使用服务提供者提供的服务。 web services的特点和应用的特点和应用 特点： 封装性、松散耦合、使用协约的规范性、使用标准协议规范等应用： 跨平台和跨网络进行通信程序，应用程序集成、b2b集成、代码和数据重用，以及通过web进行客户端和服务器的通信 。 12.3软件构件和分布式构件对象标准软件构件和分布式构件对象标准12.3.1 软件复用和软件构件软件复用和软件构件 软件复用（reuse） 定义： 就是

5、将已有的软件成分用于构造新的软件系统。 软件复用的技术基本上分为三类： 库函数、面向对象技术和构件。 构件及其实现技术构件及其实现技术 构件（component）定义：是可复用的软件组成成份，可被用来构造其它软件。 构件特点：可独立配置、严格封装、接口规范、没有个体特有的属性等特点 。构件及其实现技术构件及其实现技术 中间件中间件 ： 是位于操作系统和应用软件之间的通用服务，它的主要作用是用来屏蔽网络硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，使应用软件能够比较平滑地运行于不同平台上。 构件及其实现技术构件及其实现技术构架： 是一种抽象的模型，其功能是将系统资源与应用构件隔离，这是保证构件可

6、重用甚至“即插即用”的基础。这与中间件的意图是一致的。构架不是具体软件，而是一种抽象的模型，但模型中应当定义一些可操作的成分，如标准协议。 中间件与架构的比较 中间件与构架实际是从两种不同的角度看待软件的中间层次，可以说中间件是构架或构件模型的具体实现，是构件软件存在的基础。中间件促进了软件构件化软件，中间件和构架都实现了构件向应用的集成。 12.3.2 三大主流分布式软件构件三大主流分布式软件构件对象标准对象标准1、corba 2、j2ee3、microsoft dna 2000 和.net1、corba corba（common object request broker architec

7、ture）分布计算技术是omg组织基于众多开放系统平台厂商提交的分布对象互操作内容的基础上制定的公共对象请求代理体系规范。cobra标准主要分为3个层次：对象请求代理、公共对象服务和公共设施。 corba基于对象管理体系结构（object management architecture，即oma） 图10-2 oma服务oma三层服务corbaservices（corba服务）：是开发分布式应用所必需的模块。这些服务提供异步事件管理，对事务、持续、并发、名字、关系和生存周期的管理。 corbafacilities（corba工具）：对于开发分布式应用不是必须的，但是在某些情况下是有用的。这些工

8、具提供信息管理、系统管理、任务管理和用户界面。applicationobjects（应用对象）：主要为某一类应用或一个特定的应用提供服务。它们可以是基本服务、公共支持工具或特定应用服务。corba组件包括： orb核心，orb界面，idl存根，dll(dynamic invocation interface,动态调用界面)，对象适配器，idl骨架，dsi(dynamic skeleton interface,动态骨架界面)。 2、j2eej2ee的目标是:提供平台无关的、可移植的、支持并发访问和安全的,完全基于java的开发服务器端中间件的标准。 2、j2eej2ee给出了完整的基于java语

9、言开发面向企业分布应用规范 ：在分布式互操作协议上,j2ee同时支持rmi和iiop。在服务器端分布式应用的构造形式上,包括了java servlet、jsp(java server page)、ejb等多种形式。j2ee的优点的优点j2ee的优点是：服务器市场的主流还是大型机和unix平台,这意味着以java开发构件,能够做到write once, run anywhere,开发的应用可以配置到包括windows平台在内的任何服务器端环境中去。 3、microsoft dna 2000 和.net在服务器端,dna 2000提供了 asp、 com、cluster等应用支持。 com (co

10、mmon object model)有时被称为公共对象模型，微软官方则称之为组件对象模型(component object model)。dcom用于分布式计算，是微软开发设计的，作为对com的一个扩展。 3、microsoft dna 2000 和.netcom允许客户调用服务，服务是由com兼容的组件通过定义一个二元兼容规范和实现过程来提供的。com兼容组件（com对象）提供了一系列的界面，允许客户通过这些界面来调用相关的对象。 如图10-3所示： 图10-3 com客户调用服务在服务器中处理（in-process server）：客户和服务器在相同的内存处理进程中运行，并且通过使用功能调

11、用的方法彼此通信。 本地对象代理（local object proxy）：允许客户使用内部进程通信方法访问服务器，而服务器运行于同一物理机器的一个不同的进程中。这种内部进程通信方法也称为廋远程过程调用。 远程代理对象（remote proxy object）：允许客户访问在另外机器上运行的远程服务器。客户和服务器的通信使用分布式计算环境rpc。 远程对象支持这种方法，被称为dcom服务器。服务器为客户访问com对象提供了三种方法：.net是是windows dna的继续和扩展的继续和扩展 在操作系统及后台的服务器方面，windows 2000演化为windows .net，dna server

12、演化为.net enterprise server。在开发工具方面，visual studio 6演化为visual studio .net.net增加课了许多新特性增加课了许多新特性 .net是微软的xml web服务平台，xml web服务允许应用程序通过internet进行通信和共享数据，而不管所采用的是哪种操作系统、设备和编程语言。.net平台提供在创建xml web服务并将这些服务集成在一起时所需要的支持。三种分布式构件平台的比较分析三种分布式构件平台的比较分析 ejb提供了一个概念清晰、结构紧凑的分布计算模型和构件互操作的方法,为构件应用开发提供了相当的灵活性。但由于它还处于发展初

13、期,因此其形态很难界定。corba 是一种集成技术,而不是编程技术。它提供了对各种功能模块进行构件化处理并将它们捆绑在一起的粘合剂。同ejb和corba之间相互之间方便的互操作性相比,docm和corba之间的互操作性要相对复杂些 。在ejb和dcom之间基本没有提供互操作方法。 12.4 统一建模语言统一建模语言uml12.4.1 统一建模语言统一建模语言uml概述概述 公认的面向对象建模语言出现于70年代中期。从1989年到1994年,其数量从不到十种增加到了五十多种，其中最引人注目的是booch 1993、oose和omt-2等。 booch、rumbaugh和jacobson三人的共同

14、努力,于1996年6月和10月分别发布了两个新的版本,即uml 0.9和uml 0.91,并将um重新命名为uml(unified modeling language)。 uml的发展历程的发展历程 12.4.2 uml概念模型和内容概念模型和内容1、uml概念模型概念模型 uml有三个组成要素：uml的基本构造块、支配这些构造块如何放在一起的规则和一些运用于整个uml的机制。（1）基本构造块）基本构造块uml中有三种基本构造块，分别是事物、关系和图。事物分结构事物（包括类、接口、协作、用况、主动类、构件和节点）、行为事物（包括交互和状态机）、分组事物（包）和注释事物（注解）。uml中有四种关

15、系，分别是依赖、关联、泛化和实现关系。uml中有五类视图共九种，在下面将作简要阐述。(2) 运用构造块的规则运用构造块的规则 uml用于描述事物的语义规则分别是：为事物、关系和图命名；给一个名字以特定含义的语境，即范围；怎样使用或看见名字，即可见性；事物如何正确、一致地相互联系，即完整性；运行或模拟动态模型的含义是什么，即执行。另外， uml还允许在一定的阶段隐藏模型的某些元素、遗漏某些元素以及不保证模型的完整性，但模型逐步地要达到完整和一致。(3) 机制机制 有四种在整个语言中一致应用的机制，使得该语言变得较为简单。 这四种机制是：详细说明、修饰、通用划分和扩展机制。 通用划分机制：对类和对

16、象的划分；对接口和实现的划分。 扩展机制包括：构造型、标记值和约束。 2、uml的内容的内容 uml的定义包括uml语义和uml表示法两个部分。 (1) uml语义描述基于uml的精确元模型定义。元模型为uml的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明,使开发者能在语义上取得一致,消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此外uml还支持对元模型的扩展定义。 (2) uml表示法定义uml符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型,在语义上它是uml元模型的实例。 定义uml五类图 标准建模语言uml

17、的重要内容可以由下列五类图(共9种图形)来定义: 第一类是用例图 第二类是静态图(static diagram) 第三类是行为图(behavior diagram) 第四类是交互图(interactive diagram) 第五类是实现图( implementation diagram )一一.例图例图 例图 从用户角度描述系统功能,并指出各功能的操作者。 二二.静态图静态图(static diagram) 静态图(static diagram) 包括类图、对象图和包图。其中类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类,表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等,也包括类的内部结构(类的属性和操作

18、)。类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期都是有效的。对象图是类图的实例,几乎使用与类图完全相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例,而不是实际的类。一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期,因此对象图只能在系统某一时间段存在。包图由包或类组成,表示包与包之间的关系。包图用于，它描述系统的分层结构。 三三.行为图行为图(behavior diagram) 行为图(behavior diagram) 描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。通常,状态图是对类图的补充。在实用上并不需要为所有的类画状态

19、图,仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图。而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系,有利于识别并行活动。四四.交互图交互图(interactive diagram) 交互图(interactive diagram) 描述对象间的交互关系。其中顺序图显示对象之间的动态合作关系,它强调对象之间消息发送的顺序,同时显示对象之间的交互;合作图描述对象间的协作关系,合作图跟顺序图相似,显示对象间的动态合作关系。除显示信息交换外,合作图还显示对象以及它们之间的关系。如果强调时间和顺序,则使用顺序图;如果强调上下级关系,则选择合作图。这两种图合称为交互图。 五五

20、.实现图实现图( implementation diagram ) 实现图( implementation diagram ) 其中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息。部件图它有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。 配置图定义系统中软硬件的物理体系结构。它可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。 12.5 软件能力成熟度模型软件能力成熟度模型cmm12.5.1 cmm概述：概述： cmm基本思想是基于已有60多年历史的产

21、品质量原理。 cmm的核心是把软件开发视为一个过程，并根据这一原则对软件开发和维护进行过程监控和研究，以使其更加科学化、标准化。 cmmi则在cmm的基础上，更加强调软件和方案的生命周期，从需求分析、系统架构就开始，一直到系统后期维护才结束，涵盖系统工程、产品集成、过程管理、软件编写等多个方面。cmmi与cmm的不同在于，cmmi可以解决现有不同cmm模型的重复性、复杂性，并减少由此引起的成本、缩短改进过程，它的涉及面更广，专业领域覆盖软件工程、系统工程、集成产品开发和系统采购。目前目前sei研制和保有的能力成熟度模型有研制和保有的能力成熟度模型有:* 软件集成能力成熟度模型（cmmism：c

22、mm integration sm）；* 软件能力成熟度模型（sw-cmm ：capability maturity model for software）； * 人力能力成熟度模型（p-cmm ：people capability maturity model）；* 软件采办能力成熟度模型（sa-cmm：software acquisition capability maturity model）；* 系统工程能力成熟度模型（se-cmm：systems engineering capability maturity model）；* 一体化生产研制能力成熟度模型（ipd-cmm：integ

23、rated product development capability maturity model）。 12.5.2 cmm模型与内容模型与内容1、cmm模型模型cmm 5级能力成熟度模型如图10-5所示：12.5.2 cmm模型与内容模型与内容2、cmm的内容 cmm体系不主张跨越级别的进化，因为从第二级起，每一个低的级别实现均是高的级别实现的基础。 (1) 初始级 (2) 可重复级 (3) 定义级 (4) 管理级 (5) 优化级 cmm的结构的结构 除第一级外，sw-cmm的每一级是按完全相同的结构构成的。每一级包含了实现这一级目标的若干关键过程域(kpa，key process ar

24、ea)，每一个kpa都确定了一组目标。若这组目标在每一个项目都能实现，则说明企业满足了该kpa的要求。若满足了一个级别的所有kpa要求，则表明达到了这个级别所要求的能力。cmm的结构的结构 每个kpa进一步包含若干关键实施活动(kp)，无论哪个kpa，它们的实施活动都统一按五个公共属性进行组织，即每一个kpa都包含五类kp： (1) 实施保证 (2) 实施能力 (3)可重复级 (4) 度量分析 (5) 实施验证 12.5.3 cmm的实施过程 企业实施cmm的步骤如下： 1)提高思想认识，了解必要性和迫切性； 2)确定合理的目标； 3)进行cmm培训和咨询工作； 4)成立工作组； 5)制定和完

25、善软件过程； 6)内部评审； 7)初期评估； 8)正式评估； 9)根据评估的结果改进软件过程。 12.6 12.6 信息系统安全规划设计信息系统安全规划设计 12.6.1 信息安全概述信息安全概述 系统安全包括两方面含义： 一是信息安全，指的是信息的保密性、完整性和可用性 二是网络安全，主要从通信网络层面考虑，指的是使信息的传输和网络的运行能够得到安全保障，内部和外部的非法攻击能得到有效的防范和遏制。信息系统安全信息系统安全信息系统安全涉及到以下方面的内容： (1)系统运行的安全 (2)访问权限和系统信息资源保护 (3)信息内容安全 (4)作业和交易的安全 (5)人员和规章制度安全保障 (6)安全体系整体的防范和应急反应功能 12.6.2 信息安全规划设计信息安全规划设计 为了保证信息系统的安全应用,应从以下几个方面进行规划: (1)人员安全管理 (2)用户标识与认证 (3)物理与环境保护 (4)数据完整性与有效性控制 (5）逻辑访问控制 (6)审计与跟踪 12.6.3 信息安全技术信息安全技术 （1）网络加密技术 （2）防火墙技术、内外网隔离、网络安全域的隔 离技