第 3 章-信息系统建设概论

课程简介《信息系统分析与设计》信息系统建设概论主讲老师:冯治东单位:榆林学院联系电话mail:fanston@126.com

本章主要内容信息系统建设的特点信息系统的生命周期基于生命周期的开发过程方法基于技术的系统分析与设计方法信息系统开发的组织管理3.1信息系统建设是复杂的社会过程信息系统建设的复杂性技术手段复杂内容复杂，目标多样投资密度大，效益难以计算环境复杂多变信息系统开发是一个社会过程问题描述和方案验证技术工程问题明确，可以模拟，或制作模型、样品进行验证，信息系统的问题确定性差，难以提前验证解决方案人的影响信息系统是人机系统，有来自于人的障碍。如了解、沟通、实施困难社会环境的影响如政策、竞争、文化观念等对信息系统影响力很大，不同于纯技术工程信息系统开发需要各类人员协同推进3.2.1早期方法的不足造成不足的原因目标含糊沟通误解步骤混乱缺乏管理机制3.2.2系统科学的应用系统方法的应用及原则还原论与整体论相结合微观分析与宏观综合相结合定性判断与定量计算相结合严格生命周期与反复迭代相结合3.2.3系统建模1.系统模型系统模型是指以某种确定的形式(如文字、符号、图表、实物、数学公式等)，对系统某一方面本质属性的描述，是对原系统的描述、模仿或抽象。特征(1)它是现实系统的抽象或模仿；(2)它是由反应系统本质或特征的主要因素构成的(3)它集中体现了这些主要因素之间的关系。说明(1)大多情况下，没必要考虑系统的全部属性，可从一个特定的视角建立模型以描述系统某一方面的属性；(2)对于同一个系统，为了全面彻底地描述它，通常需要从不同的视角建立多个模型。2.信息系统模型信息系统模型大多是图形和图表模型，每种图形或图表模型都有公认的标准符号、惯例和语法规则，这一组符号和规则形成了一种特殊的表示语言，即建模语言。信息系统建模语言一直处于发展和完善之中，一些模型符号简单，目的单纯，规范也不严格，不具备复杂的语言特性，仅能描述系统某一方面的特性，比如ER图，另一些建模语言有复杂的语义，丰富的符号，能够从各个角度描述系统，如统一建模语言UML(unifiedmodelinglanguage)常用信息系统模型3.信息系统建模的作用对复杂问题进行简化描述，帮助有关人员简单、直观、准确地了解系统；建模的过程使得分析师和设计时能更全面地研究系统，深思熟虑，减少遗漏，以形成更成熟的方案；各阶段产生的模型为后续阶段的有关人员提供了工作依据；为项目各类人员提供了统一的交流工具；为项目验收和将来的维护工作提供了文档依据利用工具将模型映射为特定平台的可执行代码，减少开发人员工作量。3.2.4建立管理模型信息系统开发的本质是建立管理模型并转化为信息处理模型的过程。管理模型是系统分析阶段任务。现实世界静态特征(对象、属性、关系)ER图动态特征（行为、事件、行动）JSD图业务流程商务规则…….模型3.3信息系统的生命周期信息系统开发围绕信息系统生命周期来进行，有时也称系统开发生命周期（SDLC，SystemDevelopmentLifeCycle）生命周期按阶段划分，提出的是组织、管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架，原则性地指导两部分工作：管理：强调进程安排、资源分配、评估、控制、反馈开发：强调任务和开发文档生命周期的

5个阶段

1.阶段任务

2.设计文档可行性研究开发请求详细调查系统转换总体设计逻辑设计审批初步调查验收系统维护系统评价详细设计审查编程调试审查运行维护系统规划系统实施系统分析系统设计3.4基于生命周期的开发方法开发过程的研究和经验的总结瀑布开发方法原型开发方法增量开发方法螺旋开发方法敏捷开发方法3.4.1瀑布模型强调阶段的划分和阶段严格的顺序各阶段工作任务明确，要求文档完备性是一种严格线性的按阶段顺序的、逐步细化的开发模式，消除了软件开发的随意性规划分析设计编码测试维护瀑布模型的特点简单易用，容易理解开发的进程一个顺着一个，没有反馈过程，需要严密控制一个新的项目不适合这种模型用户直到项目结束才能看到质量如何不允许或者严格限制变更瀑布模型的不足需求：客户常常难以表达真正的需求，而这种模型却要求严格的阶段性成果，返工困难，变更代价很大风险：客户要等到开发周期的晚期才能看到程序运行的测试版本，这时若发现大的错误，可能引起客户的惊慌，其后果也可能是灾难性的效率：因为前后任务的依赖关系，成员不能并行工作，有可能花在等待的时间比开发的时间要长，即所谓的“堵塞状态”适用于一些需求已明确并且变化较少的信息系统3.4.2原型模型原型——快速建立起来的可以在计算机上运行的程序，通常选取信息系统中某个关键功能作为原型。编程测试分析定义需求设计原型实施完成再构造原型方法的基本思想和开发步骤基本思想

在投入大量的人力、物力之前，在限定的时间内，用最经济的方法构造一个系统原型，使用户尽早看到系统的盖帽，在系统原型的实际运行中与用户一起发现问题，提出修改意见，不断完善原型，使它足部满足用户要求开发步骤明确用户基本信息需求建立初始原型（集成原则、最小系统原则）评价原型修改和完善原型原型方法的特点和应用场合用户积极参与原型的开发没有严密的阶段性短期获得测试版本，降低风险应用于以下场合：需求含糊，用户不能标识出详细的输入、处理和输出需求设计方案不明确，开发人员不能确定算法的有效性、操作系统的适应性或人机交互的有效性原型方法的不足降低风险的同时，引入了其他风险：用户随意无止境的需求变化，因为用户容易产生误解，认为系统很容易被构造和修改如果采用原型基础上继续构造，由于修补过度，软件质量不易于保证开发人员为了快速构造原型，可能会采用不合适的操作系统、语言、算法等，造成后期风险，如系统适应性差、维护困难等3.4.3增量模型一条直线一次性到达目的总是困难的。紧迫的市场期限使得难以完成一个完善的软件产品，缓解压力的方式是先提交一个有限的版本，细节部分逐步增加。增量模型——融合了瀑布模型的基本成分和原型的迭代特征。采用随着日程时间的进展而交错的线性序列。搭积木的方式，如按子系统划分增量增量模型的特点以功能递增的方式进行软件开发能较快地产生可操作的系统在每一步递增中，都可以把用户/开发者的经验结合到不断求精的产品中可改善测试效果和降低软件开发总成本分析分析分析分析设计设计设计设计编码编码编码编码测试测试测试测试增量1增量2增量3增量4功能时间增量模型的应用场合项目开始，明确了需求的大部分，但是需求可能会发生变化对于市场和用户把握不是很准，需要逐步了解对于有庞大和复杂功能的系统进行功能改进，本身就需要一步一步实施的。3.4.4螺旋模型螺旋模型——把软件开发过程定义成不断上升的螺旋周期，每个周期划分为计划、风险分析、实施和评价四个方面。沿螺线自内向外每旋转一圈便开发出更为完善的一个新的软件版本。螺旋模型的特点和应用场合风险驱动，在生命周期早期就开始确定项目中存在的风险需要开发人员具有相当丰富的风险评估经验和专门知识要求用户参与阶段评价，对用户要求较高适用于：单位内部开发的大规模软件项目风险是项目的主要制约因素可能会发生重大变更采用新技术3.5基于开发技术的开发方法3.5.1从管理模型到信息处理模型信息系统是管理模型、信息处理模型和系统实现三者相结合的产物；管理模型是问题空间(问题是什么)，信息处理模型是解空间(如何解决)，系统实现求解过程；从管理模型到信息处理模型的快速转换技术，是软件工程技术发展的主要方向之一。优秀的软件结构特性：(1)能真实、充分地反应现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求；(2)易于理解，方便交换意见；(3)易于修改和扩充；(4)易于向计算机支持的数据结构转换。3.5.2结构化开发方法定义：采用系统科学的思想方法，从层次的角度，自顶向下地分析和设计系统，即抽象与分解。系统可用高级的抽象概念来理解和构造，这些高级的抽象概念又可从较低级的抽象概念来理解和构造，直到低层次的模块可以表示成某种程序设计语言的语句为止。来自于60年代中期的结构化程序设计：模块、顺序、判断、循环。3.5.3面向对象开发方法面向对象方法具有很强的类和对象的概念，因此能很自然地直观地模拟人类认识客观世界的方式，例如模拟人类在认知进程中的由具体到一般的抽象功能，以及整体由部分元素组合而成等食物联系的分析功能。面向对象的分析方法以对象的观点来观察世界。它认为一个系统可以被看成一系列相互作用的对象组成，每个对象拥有自己的数据结构和行为方式，以及能触发对象的某种操作(行为)而改变其状态(数据结构)的事件。比如：汽车作为一个对象，有排量、颜色、行驶里程等数据，有启动、行驶、停止、熄火等行为，驾驶员的点火事件可以触发汽车的启动操作，踩下油门事件会触发汽车行驶，行驶里程发生改变。对应到在计算机里，可以将汽车设计为一个软件对象（面向对象的程序设计）。面向对象模型图——类图面向对象分析（OOA）、设计（OOD）和程序设计（OOP）最重要的模型图是对象图/类图订货单顾客配件配件名称配件代码查询库存修改库存1

拥有1..*记录11..*配件库存仓库地点库存数量增加库存量减少库存量包含10..*暂存订货单作废订货单可发订货单打印发货单作废订货单对象名/类名对象属性对象操作OOP思想归纳：(1)客观世界的任何事物都是对象(Object)。它们都有一些静态属性和有关的操作。对象是一个整体，对外不必公开这些属性和操作，即对象的封装性(Encapsulation)。(2)对象之间有抽象与具体、群体与个体、整体与部分等几种关系，这些关系构成对象的网络结构。(3)抽象的、较大的对象所具有的性质，自然地成为其子类的性质，即继承性。(4)对象之间可以护送消息，即消息传递性。3.5.4面向服务开发方法20世纪90年代出现了面向组件的编程技术，如J2EECORBA、DCOM等，组件就是将程序进行封装，定义一些借口让外部调用。客户端调用接口时，以特定的传输协议进行通信，无需了解接口是如何具体实现的，也不需要引用服务器端的实现类。但组件技术标准不统一，导致不同技术实现的组件之间无法相互调用。2000年开始万维网联盟(wwwConsortium,W3C)基于互联网标准，陆续发布了简单对象传输协议(SOAP)和Web服务描述语言(WSDL)协议，掀起Web服务热潮，依靠WebService，实现异构系统的远程交互，推动了面向服务体系架构SOA的发展。SOA体系架构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。SOA是从业务角度出发考虑问题的，服务是可以独立封装的业务功能组件。SOA方法提升了模型的抽象层次，它继承并加强了结构化和面向对象方法的通用软件结构设计思想。SOA的三个抽象级别元素(1)操作：代表单个逻辑工作单元的事物，类似面向对象中类的方法，它们都有特定的调用接口，且能返回结果。(2)服务：操作的逻辑分组，如将客户信用看做服务，则获取客户信用数据、建立信用记录、更新客户信用值等就是组成服务的操作。(3)业务流程：为实现特定业务目标而执行的一组长期运行的动作或活动。操作的排序、选择和执行称为服务或流程编排。面向对象的分析与设计(SOAD)不仅需要描述客户的业务流程，定义和编排服务，设计服务中每个操作的接口，此外还涉及企业架构业务服务部署方案分析和