系统集成建模技术课件

第六章系统集成建模技术系统集成建模概述统一建模语言及其他建模方法常用软件建模工具软件实现工具软件测试优化工具项目管理工具系统与网络安全9/18/20231信息系统集成第六章系统集成建模技术系统集成建模概述8/6/202316.1系统集成建模概述信息系统建模信息系统的规划模型信息系统建设，特别是信息系统集成建设，首先需要进行总体规划。总体规划模型是对信息系统所要处理的问题提出的具有宏观指导意义的模型。总体规划模型要反映出系统的战略规划、组织的信息需求分析和资源分配这三个原则。为实现系统开发计划，需要建立资源分配规划，以确定在信息系统开发和运行过程中各种资源的需求，建立包括人员、资金、开发工具等的安排计划。9/18/20232信息系统集成6.1系统集成建模概述信息系统建模8/6/20232信息系6.1系统集成建模概述信息系统的概念模型、逻辑模型和物理模型概念模型、逻辑模型和物理模型描述了信息系统建设中不同阶段的抽象状态。概念模型：描述了对象系统的主要特征，是现实世界中对象的结构。逻辑模型：是信息系统内部逻辑结构的描述，不涉及信息系统的物理结构，与具体的设备、组织、计算机、存储器无关。本质上是系统概念模型的计算机观点的描述，是现实世界的信息处理过程在计算机世界的逻辑映射。物理模型：是信息系统的物理实现的描述。物理模型是计算机的模型，物理模型表达了信息系统模型在计算机中物理结构的表示。描述了系统的处理结构、存储结构和网络结构等实现细节。9/18/20233信息系统集成6.1系统集成建模概述信息系统的概念模型、逻辑模型和物理模6.1系统集成建模概述信息系统建模方法信息系统建设的不同阶段对应着不同的模型。在需求分析阶段对应的是信息系统的概念模型，系统设计阶段完成对系统的逻辑模型和物理模型的构建。不同阶段采用的方法不同，同一阶段也存在多种方法可以使用。在需求分析阶段，常用的方法是结构化分析方法和实例驱动分析方法。结构化的分析方法中用的较多的是业务流图分析法和IDEF0方法。业务流分析法是一种直观的方法，从记录系统原始业务流程开始识别和描述系统的功能。业务流分析的结果是系统的数据流图和数据字典。IDEF0方法是在结构化设计方法的基础上发展出的系统分析设计方法，用于分析描述系统的功能，也能描述系统中的数据流以及他们之间的联系。全面地描述信息系统的结构。系统设计阶段，逻辑模型及物理模型的构建以系统的概念模型为基础。面向对象方法不论在何时都可使用。9/18/20234信息系统集成6.1系统集成建模概述信息系统建模方法8/6/20234信6.2统一建模语言及其他建模方法UMLUML提供了丰富的表达方式描述系统，可以从不同的角度对系统进行刻画，建立起互相联系的多种视图。UML提供了清晰的语法元素和语法规则，支持用同一的语法元素描述系统，方便开发人员之间及开发者与用户的交流。UML支持模型到编程语言的映射，可使用UML描述的系统模型自动生成编程语言代码。作为建模语言，UML没有描述建模过程，而要根据不同的应用采用不同的过程。UML由图和元模型组成。图是UML的语法，元模型表达出图的语义。UML从不同的视角为系统建模，形成系统的不同视图。UML定义了3大类9种图，其中5种为静态结构图，代表了不同静态应用结构；2种动态行为图，表达一般行为类型；2种交互图，代表了不同的交互方式。静态结构图：类图、对象图、构件图、配置图、用例图动态行为图：状态机图、活动图交互图：顺序图、协作图9/18/20235信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法UML8/6/20235信6.2统一建模语言及其他建模方法UMLUML的词汇表中包括三种构造成分：元素、关系、图。元素是模型的最基本的部件；关系将这些部件连接到一起；图将元素集合分组。元素：是对模型中最基本的成分的抽象，可以分为结构元素、行为元素、分组元素和注释元素。关系：将不同的事物结合到一起的联系。UML中有四种关系：依赖、关联、概括和实现。图：在UML中可通过不同的视图描述系统的不同侧面爱构造系统模型。所有视图共同构成系统的总体试图，是系统的完整模型。UML提供了四种公共机制以提供一些附加的功能：规格说明、修饰、通用划分和扩展机制。UML的使用要与建模过程相配合，UML可以使用不同的建模过程，以UML为手段进行面向对象系统的开发。RationalRose9/18/20236信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法UML8/6/20236信6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF系列建模方法IDEF系列建模方法是美国空军在20世纪70年代末80年代初ICAM(integratedcomputeraidedmanufacturing)计划中,在SADT结构化分析和设计基础上发展出的一套系统分析和设计方法。目前IDEF已经发展成为一套系统的分析和设计方法，涉及了功能建模、信息系统建模、数据建模等多个方面。包括从IDEF0到IDEF14的网络建模的多种建模方法。在信息系统建模中，功能建模和系统建模占重要地位，主要是IDEF0和IDEF1两种方法。9/18/20237信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF系列建模方法8/66.2统一建模语言及其他建模方法IDEF0：功能建模方法IDEF0模型由一套图形组成，基本图形元素是简单的矩形盒box和箭头。矩形盒表示活动，箭头表示将要处理的时间及数据。IDEF0的概念包括：用简单的图形元素表示模型。IDEF0考虑了如何加强分析设计过程中的交流功能。IDEF0需要足够的严密与精确性以确保分析过程的正确，同时又不对分析造成太多的限制。为建模、检验与功能的分离是模型的目标之一。组织与功能分离。序列和时间独立性。功能输入输出控制机制9/18/20238信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF0：功能建模方法功6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF0图的树形结构每个新的IDEF0图都是上层节点的功能分解，分层的活动图构成一个树形结构。事物或数据可以“汇合”、“分流”

或“共用”用不同的箭头线条表示。A-0A1A0A2A3A4A13A12A11A41A429/18/20239信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF0图的树形结构A-6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF1X信息建模方法IDEF1X是语义数据建模技术，支持概念模式的开发，具有支持概念模式的开发所必需的语义结构。完善的IDEF1X具有所期望的一致性、可扩展性和可变换性。IDEF1X是一种相关语言，对不同的语义概念都有简明的一致结构，语法和语义容易被掌握。IDEF1X图可由一组图形软件包来生成，商品化的软件包支持IDEF1X模型的更改、分析和结构管理。IDEF1X的模型元素有：实体(entities)、联系(relationships)和属性/关键字(attributes/keys)。实体包括独立实体和从属标识实体；联系包括可标定联系和非可标定联系，分类联系和非确定联系；属性/关键字包括属性、主关键字、次关键字和外来关键字。9/18/202310信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF1X信息建模方法86.2统一建模语言及其他建模方法IDEF1X建模步骤：分为：设计开始、定义实体、定义联系、定义键和定义属性五个阶段。设计开始：设计的准备阶段，完成设定模型目标，开发建模计划、组织队伍、搜集资料、授权约定等工作。定义实体：标识和定义在建模问题范围内的实体，分为标识实体和定义实体两步。定义联系：建立标识实体和定义实体之间的基本联系，其中有些联系可能是非确定的，需要在以后的阶段中改进。主要结果是：联系矩阵、联系定义和实体级图。定义键：首先需要标识键属性，在定义键的过程中还要面对键的迁移。定义属性：主要包括开发属性池，定义属性，建立属性的所有权，改善模型等。设计开始定义实体定义联系定义键定义属性9/18/202311信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法IDEF1X建模步骤：设计6.2统一建模语言及其他建模方法Petri网建模Petri网是一种能够用图形表示的模型，具有直观易懂的特点。描述和分析对象十分方便。另外，Petri网又是一种能够严格定义的数学对象，借助数学方法可以对模型作静态或动态分析。Petri网的定义：Petri网是由库所Place和变迁Transition两类节点和表示节点间依赖关系的有向弧Connection以及表示状态信息的令牌Token组成的网状模型。Petri网图形中，库所节点用圆形表示，变迁节点用举行表示，有向弧为连接节点的有向线段，令牌用节点中的实心黑点表示。t1t2P1P2P39/18/202312信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法Petri网建模t1t2P6.2统一建模语言及其他建模方法Petri网建模Petri网具有较强的描述能力，即能够表达静态结构，也能够表达动态结构。适用于并行的、异步的、分布的、随机的等动态系统建模。由于Petri网中所有元素具有严格的数学定义和规范的语义，因此适用Petri网描述的对象也具有严密的定义。许多系统可以使用事件和条件建模，事件可以被看成系统的动作，条件可以被看成系统的状态或逻辑描述。孵化卵幼虫蛹羽化成蛹产卵成虫9/18/202313信息系统集成6.2统一建模语言及其他建模方法Petri网建模孵化卵幼虫6.3常用软件建模工具RationalRoseRationalRose是美国Rational公司出品的面向对象的可视化建模工具，利用这个工具，可建立用UML描述的软件系统的模型，而且可以自动生成和维护C++、Java、VB、Oracle等语言和系统的代码。目前常见的Rose版本是RationalRose2003。适用于：业务和系统分析人员；构架设计师；数据库建模人员和数据分析人员；VisualStudio和WinDNA开发人员；Web和XML开发人员；Java和EJB开发人员；Unix开发人员；嵌入式开发人员；组件测试人员等。RationalRose支持的平台有：Windows系列、AlphaNT、SGI、Solaris、AIX、DigitalUNIX和HP-UX。9/18/202314信息系统集成6.3常用软件建模工具RationalRose8/6/26.3常用软件建模工具BorlandTogether是Borland公司的一种集成的面向对象分析和设计工具，将建模工具和JavaIDE工具有机的结合到一起。既是UML的建模工具，也是程序开发人员的编辑器，还是范式建立专家，可在一个工程中同时支持Java、C++、IDL三种语言，完全兼容J2EE规范。SybasePowerDesigner是Sybase公司的“一站式”建模与设计解决方案，是具有集成特性的设计工具，用于创建高度优化和功能强大的数据库、数据仓库和数据敏感的组件。企业级用户可以籍此创建新应用或对现有商业应用软件进行反向工程，而整个流程会十分迅速、流畅、经济。9/18/202315信息系统集成6.3常用软件建模工具BorlandTogether8/6.3常用软件建模工具MicrosoftVisioVisio是Microsoft公司的专业绘图工具，通常用于可视化地表示商业流程等各种流程。目前使用较多的是Visio2000和Visio2003两个版本，帮助用户进行各种图形和图表的绘制与设计工作。AnyLogicAnyLogic是一种通用建模/模拟工具，适用于离散事件系统、连续系统和混合系统的虚拟原型开发环境。其应用领域包括：控制系统、运输业、动态系统、制造业、供应链、后勤学、电信、网络、计算机系统、机械学、化学工业、水处理、军事、教育等。9/18/202316信息系统集成6.3常用软件建模工具MicrosoftVisio8/66.4软件实现工具IBMDB2和WebSphereIDEMicrosoftSQLServer和Studio.NETBorlandJBuilder,C++Builder和DelphiBEAWebLogic和VisualCaféOracle数据服务器和JDeveloperSunForteforJava和iPlanet应用服务器9/18/202317信息系统集成6.4软件实现工具IBMDB2和WebSphereID6.5软件测试优化工具常用测试统计很多，一般分为白盒测试工具、黑盒测试工具、性能测试工具，另外还有用于测试管理的工具。Rational系列测试工具JUnit测试框架i-Test测试系统9/18/202318信息系统集成6.5软件测试优化工具常用测试统计很多，一般分为白盒测试工6.6项目管理工具RationalClearCase和CVSMicrosoftProject2000和VSS9/18/202319信息系统集成6.6项目管理工具RationalClearCase和C6.7系统与网络安全网络攻击分析拒绝服务攻击缓冲区溢出特洛伊木马拦截传送网络监视IP地址欺骗数据篡改9/18/202320信息系统集成6.7系统与网络安全网络攻击分析8/6/202320信息系6.7系统与网络安全防火墙技术网络防火墙是一种放置在网络内外连接处的设备，用以控制内部网络与外部网络间的通信。构筑防火墙的基本原则：最小特权原则建立多层防范机制单一通道最薄弱连接失效保护