第6章軟件開發(fā)知識(shí)

1、 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）第第6 6章章 軟件開發(fā)知識(shí)軟件開發(fā)知識(shí)6.1 6.1 數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用6.2 6.2 軟件工程軟件工程 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1 6.1 數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言常用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)常用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.1 6.1.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的4 4個(gè)概念個(gè)概念數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（Data） 描述事物的

2、符號(hào)記錄描述事物的符號(hào)記錄。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.1 6.1.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的4 4個(gè)概念個(gè)概念數(shù)據(jù)庫(kù)（數(shù)據(jù)庫(kù)（DataBase，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱DB） 長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DataBase Management System,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱DBMS） 位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。完成數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理與維護(hù)功能。完成數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理與維護(hù)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)

3、系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DataBase System，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱DBS） 以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的支持下完成一定以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的支持下完成一定的的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理功能的應(yīng)用軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理功能的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.1 6.1.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的三個(gè)階段數(shù)據(jù)管理技術(shù)的三個(gè)階段人工管理階段人工管理階段/文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段/數(shù)據(jù)庫(kù)階段。數(shù)據(jù)庫(kù)階段。數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特點(diǎn)數(shù)據(jù)冗余度小數(shù)據(jù)冗余度小重復(fù)數(shù)據(jù)少，節(jié)省存儲(chǔ)空間并有利于保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。重復(fù)數(shù)據(jù)少，節(jié)省存儲(chǔ)空間并有利于保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致

4、性。數(shù)據(jù)共享度高數(shù)據(jù)共享度高多個(gè)應(yīng)用程序共享使用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。多個(gè)應(yīng)用程序共享使用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性高物理獨(dú)立性物理獨(dú)立性/ /邏輯獨(dú)立性。邏輯獨(dú)立性。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.1 6.1.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)分類數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)分類層次數(shù)據(jù)庫(kù)層次數(shù)據(jù)庫(kù)/網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)/對(duì)象對(duì)象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)系模式示例關(guān)系模式示例學(xué)生（學(xué)生（學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)，姓名，年齡，系別），姓名，年齡，系別）課程（課程（課程號(hào)課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)），課程名，學(xué)時(shí)）選課（選課（學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)，課程號(hào)課程

5、號(hào)，分?jǐn)?shù)），分?jǐn)?shù)） 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.1 6.1.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系示例關(guān)系示例 學(xué)生學(xué)生（學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)， 姓名，姓名， 年齡，年齡， 系別）系別） 0701 張三張三 18 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 0702 李四李四 19 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 0703 王五王五 19 化學(xué)化學(xué) 選課選課（學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)， 課程號(hào)課程號(hào)，分?jǐn)?shù)），分?jǐn)?shù)） 0701 C01 92 0701 C02 78 0702 C01 65 0703 C02 86 0703 C03 95 課程課程（課程號(hào)課程號(hào)，課程名，課程名， 學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)） C01 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 34 C02 高等數(shù)學(xué)高等數(shù)學(xué) 102

6、 C03 大學(xué)英語(yǔ)大學(xué)英語(yǔ) 68 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.2 6.1.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言的特點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言的特點(diǎn)非過程化非過程化只要提出只要提出做什么做什么，而不必指明，而不必指明如何做如何做 。功能一體化功能一體化數(shù)據(jù)定義與數(shù)據(jù)操縱格式統(tǒng)一。數(shù)據(jù)定義與數(shù)據(jù)操縱格式統(tǒng)一。一種語(yǔ)法兩種使用方式。一種語(yǔ)法兩種使用方式。人機(jī)交互方式與嵌入主語(yǔ)言方式人機(jī)交互方式與嵌入主語(yǔ)言方式。面向集合操作面向集合操作語(yǔ)法簡(jiǎn)捷、易學(xué)易用語(yǔ)法簡(jiǎn)捷、易學(xué)易用 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.2 6.1.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言應(yīng)用示例應(yīng)用示

7、例對(duì)于上述學(xué)生選課關(guān)系，如果查詢選修了對(duì)于上述學(xué)生選課關(guān)系，如果查詢選修了計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課課程的學(xué)生的姓名，可以寫出如下查詢語(yǔ)句：程的學(xué)生的姓名，可以寫出如下查詢語(yǔ)句： SELECT 學(xué)生學(xué)生.姓名姓名 FROM 學(xué)生學(xué)生, 選課選課, 課程課程 WHERE 學(xué)生學(xué)生.學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)=選課選課.學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) AND 選課選課.課程號(hào)課程號(hào)=課程課程.課程號(hào)課程號(hào) AND 課程課程.課程名課程名=計(jì)算機(jī)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 ； 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.3 6.1.3 常用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)常用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)MySQLAccess大型數(shù)據(jù)庫(kù)管

8、理系統(tǒng)大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)OracleMS SQL ServerDB2 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.3 6.1.3 常用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)常用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的特點(diǎn)大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的特點(diǎn)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。支持大規(guī)模的應(yīng)用支持大規(guī)模的應(yīng)用。自動(dòng)鎖功能使得并發(fā)用戶可以安全而高效地訪問數(shù)據(jù)。自動(dòng)鎖功能使得并發(fā)用戶可以安全而高效地訪問數(shù)據(jù)。可以保證系統(tǒng)的可以保證系統(tǒng)的高度安全性高度安全性。提供方便而靈活的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)方法及設(shè)備鏡像功能。提供方便而靈活的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)方法及設(shè)備鏡像功能。提供多種維護(hù)數(shù)據(jù)完整性的手段。提

9、供多種維護(hù)數(shù)據(jù)完整性的手段。提供了方便易用的分布式處理功能。提供了方便易用的分布式處理功能。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.4 6.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開發(fā)工具自帶開發(fā)工具自帶開發(fā)工具專用開發(fā)工具專用開發(fā)工具PowerBuilderDelphiVisual BasicVisual C+ 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.5 6.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)需求分析需求分析對(duì)組織的對(duì)組織的工作現(xiàn)狀工作現(xiàn)狀和和用戶需求用戶需求進(jìn)行調(diào)查分析。進(jìn)行調(diào)查分析。明確用戶的明確用戶的信息需求信息需求和和系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能。提出擬建系統(tǒng)的提出擬建系統(tǒng)的邏輯方案

10、邏輯方案。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.5 6.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將需求分析階段得到的用戶需求抽象為反映現(xiàn)實(shí)將需求分析階段得到的用戶需求抽象為反映現(xiàn)實(shí)世界信息需求的世界信息需求的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)（E-R圖）。圖）。設(shè)計(jì)局部設(shè)計(jì)局部E-R圖。圖。集成局部集成局部E-R圖為全局圖為全局E-R圖。圖。優(yōu)化全局優(yōu)化全局E-R圖。圖。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.5 6.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的E-R圖轉(zhuǎn)換成與具體的圖轉(zhuǎn)換成與具體的DBMS產(chǎn)品所支

11、持的數(shù)據(jù)模型相一致的邏輯結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相一致的邏輯結(jié)構(gòu)。將將E-RE-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.5 6.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)庫(kù)在實(shí)際的物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存確定數(shù)據(jù)庫(kù)在實(shí)際的物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法。取方法。確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安排確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安排。存取路徑的選擇與調(diào)整。存取路徑的選擇與調(diào)整。確定系統(tǒng)配置。確定系統(tǒng)配置。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.5 6.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)

12、和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果，在選用的根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果，在選用的DBMS上建立起數(shù)據(jù)庫(kù)上建立起數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)建立數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。載入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并測(cè)試應(yīng)用程序。載入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并測(cè)試應(yīng)用程序。載入全部實(shí)際數(shù)據(jù)并試運(yùn)行應(yīng)用程序。載入全部實(shí)際數(shù)據(jù)并試運(yùn)行應(yīng)用程序。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.5 6.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性完整性控制。數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性完整性控制。數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)督和分析。數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)督和分析。數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織與重構(gòu)造。數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織與重構(gòu)造。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（2014

13、2014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)由一組數(shù)據(jù)組成，這組數(shù)據(jù)分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同計(jì)由一組數(shù)據(jù)組成，這組數(shù)據(jù)分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同計(jì)算機(jī)上，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立處理的能力，可以算機(jī)上，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立處理的能力，可以執(zhí)行執(zhí)行局部應(yīng)用局部應(yīng)用。同時(shí)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)也能通過網(wǎng)絡(luò)通信子系。同時(shí)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)也能通過網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)執(zhí)行統(tǒng)執(zhí)行全局應(yīng)用全局應(yīng)用。本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。全局?jǐn)?shù)據(jù)字典。全局?jǐn)?shù)據(jù)字典。通信管理。通信管理。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)

14、庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展XMLXML數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù) 可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(eXtensible Markup Language)的簡(jiǎn)稱，的簡(jiǎn)稱，正在逐步成為新一代正在逐步成為新一代Web數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)。與與HTML的主要區(qū)別的主要區(qū)別內(nèi)容與形式的分離。內(nèi)容與形式的分離。良好的可擴(kuò)展性。良好的可擴(kuò)展性。 良好的跨平臺(tái)移植性。良好的跨平臺(tái)移植性。 良好的自描述性。良好的自描述性。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)面向主題的、集成的、時(shí)變的、非易失的數(shù)據(jù)集面向主題的、集成的、時(shí)變的、非易失

15、的數(shù)據(jù)集合，合，支持管理部門的決策過程支持管理部門的決策過程。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘 是從存放在數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或其他信息庫(kù)中的是從存放在數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或其他信息庫(kù)中的大量數(shù)據(jù)中大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用知識(shí)發(fā)現(xiàn)有用知識(shí)的過程。的過程。主要功能主要功能概念描述概念描述/關(guān)聯(lián)分析關(guān)聯(lián)分析/分類分類/聚類。聚類。孤立點(diǎn)分析孤立點(diǎn)分析/演變分析。演變分析。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù) 規(guī)模大到目前的軟件工具難以有效收集、存儲(chǔ)、管規(guī)模大到目前的軟件

16、工具難以有效收集、存儲(chǔ)、管理和分析的數(shù)據(jù)。理和分析的數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù) 的特點(diǎn)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)量大數(shù)據(jù)量大：一般都在太字節(jié)（：一般都在太字節(jié)（TB）以上。）以上。類型多樣類型多樣：包括數(shù)值、文本、圖像、視頻、音頻等各種類型的結(jié)構(gòu)：包括數(shù)值、文本、圖像、視頻、音頻等各種類型的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)?；头墙Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。處理速度快處理速度快：對(duì)大數(shù)據(jù)的分析處理速度要快，分析結(jié)果要能及時(shí)用：對(duì)大數(shù)據(jù)的分析處理速度要快，分析結(jié)果要能及時(shí)用于支持決策。于支持決策。價(jià)值大價(jià)值大：原始數(shù)據(jù)價(jià)值密度低，但經(jīng)分析處理后能夠帶來巨大

17、的經(jīng)：原始數(shù)據(jù)價(jià)值密度低，但經(jīng)分析處理后能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。濟(jì)社會(huì)價(jià)值。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展大數(shù)據(jù)示例大數(shù)據(jù)示例美國(guó)華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)專家奧倫美國(guó)華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)專家奧倫埃齊奧尼開發(fā)了一個(gè)機(jī)埃齊奧尼開發(fā)了一個(gè)機(jī)票價(jià)格預(yù)測(cè)系統(tǒng)票價(jià)格預(yù)測(cè)系統(tǒng)Farecast，基于對(duì)以往機(jī)票實(shí)際價(jià)格的分，基于對(duì)以往機(jī)票實(shí)際價(jià)格的分析來預(yù)測(cè)未來機(jī)票的價(jià)格，幫助人們?cè)诤线m的時(shí)間以最析來預(yù)測(cè)未來機(jī)票的價(jià)格，幫助人們?cè)诤线m的時(shí)間以最低的價(jià)格購(gòu)買機(jī)票。低的價(jià)格購(gòu)買機(jī)票。到到2012 年為止，年為止，F(xiàn)arecast系統(tǒng)用了將近系統(tǒng)用了將近10萬億條

18、價(jià)格記萬億條價(jià)格記錄來幫助預(yù)測(cè)美國(guó)國(guó)內(nèi)航班的票價(jià)。錄來幫助預(yù)測(cè)美國(guó)國(guó)內(nèi)航班的票價(jià)。Farecast票價(jià)預(yù)測(cè)的票價(jià)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度已經(jīng)高達(dá)準(zhǔn)確度已經(jīng)高達(dá)75 ，使用，使用Farecast 票價(jià)預(yù)測(cè)工具購(gòu)買票價(jià)預(yù)測(cè)工具購(gòu)買機(jī)票的旅客，平均每張機(jī)票可節(jié)省機(jī)票的旅客，平均每張機(jī)票可節(jié)省50 美元。美元。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.1.6 6.1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展大數(shù)據(jù)示例大數(shù)據(jù)示例美國(guó)華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)專家奧倫美國(guó)華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)專家奧倫埃齊奧尼開發(fā)了一個(gè)機(jī)埃齊奧尼開發(fā)了一個(gè)機(jī)票價(jià)格預(yù)測(cè)系統(tǒng)票價(jià)格預(yù)測(cè)系統(tǒng)Farecast，基于對(duì)以往機(jī)票實(shí)際價(jià)格的分，基于對(duì)以往機(jī)票實(shí)際價(jià)格的分

19、析來預(yù)測(cè)未來機(jī)票的價(jià)格，幫助人們?cè)诤线m的時(shí)間以最析來預(yù)測(cè)未來機(jī)票的價(jià)格，幫助人們?cè)诤线m的時(shí)間以最低的價(jià)格購(gòu)買機(jī)票。低的價(jià)格購(gòu)買機(jī)票。到到2012 年為止，年為止，F(xiàn)arecast系統(tǒng)用了將近系統(tǒng)用了將近1010萬億條價(jià)格記萬億條價(jià)格記錄錄來幫助預(yù)測(cè)美國(guó)國(guó)內(nèi)航班的票價(jià)。來幫助預(yù)測(cè)美國(guó)國(guó)內(nèi)航班的票價(jià)。Farecast票價(jià)預(yù)測(cè)的票價(jià)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度已經(jīng)高達(dá)準(zhǔn)確度已經(jīng)高達(dá)75 ，使用，使用Farecast 票價(jià)預(yù)測(cè)工具購(gòu)買票價(jià)預(yù)測(cè)工具購(gòu)買機(jī)票的旅客，平均每張機(jī)票可節(jié)省機(jī)票的旅客，平均每張機(jī)票可節(jié)省50 美元。美元。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2 6.2 軟件工程軟件工程軟件開發(fā)的復(fù)雜性

20、軟件開發(fā)的復(fù)雜性軟件工程的基本原則軟件工程的基本原則軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)方法系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù) 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.1 6.2.1 軟件開發(fā)的復(fù)雜性軟件開發(fā)的復(fù)雜性軟件危機(jī)軟件危機(jī) 軟件開發(fā)成本和開發(fā)進(jìn)度的估計(jì)往往很不準(zhǔn)確。軟件開發(fā)成本和開發(fā)進(jìn)度的估計(jì)往往很不準(zhǔn)確。用戶對(duì)用戶對(duì)“已完成已完成”的軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。的軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往不可靠。軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往不可靠。軟件沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。軟件沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。軟件通常是不可維護(hù)的。軟件通常是不可維護(hù)的。軟件工程軟

21、件工程采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)和維護(hù)軟件采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)和維護(hù)軟件。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.1 6.2.1 軟件開發(fā)的復(fù)雜性軟件開發(fā)的復(fù)雜性復(fù)雜性的表現(xiàn)復(fù)雜性的表現(xiàn)開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境的復(fù)雜性的復(fù)雜性用戶需求用戶需求的多樣性的多樣性技術(shù)手段技術(shù)手段的綜合性的綜合性計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)。計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)。數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)技術(shù)。數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)技術(shù)。多媒體技術(shù)。多媒體技術(shù)。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.2 6.2.2 軟件工程的基本原則軟件工程的基本原則B. W. Boehm總

22、結(jié)的總結(jié)的7 7條基本原則條基本原則用分階段的生命周期計(jì)劃進(jìn)行嚴(yán)格的管理。用分階段的生命周期計(jì)劃進(jìn)行嚴(yán)格的管理。堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審。堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審。 實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制。實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制。 采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)。采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)。結(jié)果應(yīng)能清楚地審查結(jié)果應(yīng)能清楚地審查 。開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精。開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精。 承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.3 6.2.3 軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)方法生命周期法生命周期法含義：將整個(gè)軟件的開發(fā)過程分解成若干個(gè)階段，并對(duì)含義：將整個(gè)軟件的開發(fā)過程分解成若干個(gè)階段

23、，并對(duì)每個(gè)階段的目標(biāo)、任務(wù)、方法作出規(guī)定，每個(gè)階段的目標(biāo)、任務(wù)、方法作出規(guī)定，使整個(gè)軟件的使整個(gè)軟件的開發(fā)過程具有合理的組織和科學(xué)的秩序開發(fā)過程具有合理的組織和科學(xué)的秩序。生命周期的四個(gè)主要階段生命周期的四個(gè)主要階段系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析/系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)/系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)實(shí)施/系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)。系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)。 遵循的原則遵循的原則用戶參與的原則用戶參與的原則/ /先邏輯后物理的原則。先邏輯后物理的原則。自頂向下的原則自頂向下的原則/ /工作成果描述標(biāo)準(zhǔn)化原則。工作成果描述標(biāo)準(zhǔn)化原則。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.2 6.2.2 軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)方法快速原型法快速原型法以少量代

24、價(jià)以少量代價(jià)快速地構(gòu)造一個(gè)可執(zhí)行的軟件系統(tǒng)快速地構(gòu)造一個(gè)可執(zhí)行的軟件系統(tǒng)，使，使用戶和開發(fā)人員可以較快地確定需求。用戶和開發(fā)人員可以較快地確定需求。需求規(guī)格原型需求規(guī)格原型漸進(jìn)原型漸進(jìn)原型 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.2 6.2.2 軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)方法面向?qū)ο蠓嫦驅(qū)ο蠓?把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作同等看待，是一種以數(shù)據(jù)為把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作同等看待，是一種以數(shù)據(jù)為主線，主線，把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作緊密結(jié)合起來把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作緊密結(jié)合起來的方法。的方法。主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)把對(duì)象作為融合了數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)上的操作行為的統(tǒng)一軟件把對(duì)象作為融合了數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)上的操作行為的統(tǒng)一軟件構(gòu)

25、件，用對(duì)象分解取代了結(jié)構(gòu)化方法的功能分解。構(gòu)件，用對(duì)象分解取代了結(jié)構(gòu)化方法的功能分解。把所有對(duì)象都劃分為類。每個(gè)類定義了一組數(shù)據(jù)和一組操把所有對(duì)象都劃分為類。每個(gè)類定義了一組數(shù)據(jù)和一組操作，類是對(duì)具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的一組相似對(duì)象的定作，類是對(duì)具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的一組相似對(duì)象的定義。義。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.2 6.2.2 軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)方法面向?qū)ο蠓嫦驅(qū)ο蠓?主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)按照父類與子類的關(guān)系，把若干個(gè)相關(guān)類組成一個(gè)層按照父類與子類的關(guān)系，把若干個(gè)相關(guān)類組成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。下層子類自動(dòng)擁有上層父類中定義的次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。下層子類自動(dòng)擁有上層父類

26、中定義的數(shù)據(jù)和操作，這種特性稱為數(shù)據(jù)和操作，這種特性稱為繼承性繼承性。對(duì)象彼此之間僅能通過發(fā)送消息互相聯(lián)系，對(duì)象的所對(duì)象彼此之間僅能通過發(fā)送消息互相聯(lián)系，對(duì)象的所有私有信息都被封裝在該對(duì)象內(nèi)，不能從外界直接訪有私有信息都被封裝在該對(duì)象內(nèi)，不能從外界直接訪問，這就是問，這就是封裝性封裝性。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.4 6.2.4 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析的任務(wù)系統(tǒng)分析的任務(wù)對(duì)組織的工作現(xiàn)狀和用戶需求進(jìn)行調(diào)查、分析，明確用對(duì)組織的工作現(xiàn)狀和用戶需求進(jìn)行調(diào)查、分析，明確用戶的信息需求和系統(tǒng)功能，提出擬建戶的信息需求和系統(tǒng)功能，提出擬建系統(tǒng)的邏輯方案系統(tǒng)的邏輯方案。系統(tǒng)分析步

27、驟系統(tǒng)分析步驟系統(tǒng)初步調(diào)查系統(tǒng)初步調(diào)查 可行性研究可行性研究技術(shù)可行性技術(shù)可行性/經(jīng)濟(jì)可行性經(jīng)濟(jì)可行性/運(yùn)行可行性。運(yùn)行可行性。系統(tǒng)詳細(xì)調(diào)查系統(tǒng)詳細(xì)調(diào)查新系統(tǒng)邏輯方案的提出新系統(tǒng)邏輯方案的提出 系統(tǒng)分析說明書系統(tǒng)分析說明書全面全面/系統(tǒng)系統(tǒng)/準(zhǔn)確準(zhǔn)確/詳實(shí)詳實(shí)/清晰。清晰。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.5 6.2.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)從軟件的總體目標(biāo)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)分析階段對(duì)系統(tǒng)邏輯從軟件的總體目標(biāo)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)分析階段對(duì)系統(tǒng)邏輯功能的要求，并考慮到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行環(huán)境等方面的功能的要求，并考慮到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行環(huán)境等方面的條件，確定條件，確定系統(tǒng)的

28、總體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)各組成部分的技術(shù)方系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)各組成部分的技術(shù)方案案，合理選擇計(jì)算機(jī)和通信的軟、硬件設(shè)備，提出系統(tǒng)，合理選擇計(jì)算機(jī)和通信的軟、硬件設(shè)備，提出系統(tǒng)的實(shí)施計(jì)劃，確保總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。的實(shí)施計(jì)劃，確?？傮w目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù) 系統(tǒng)分析的成果系統(tǒng)分析的成果/現(xiàn)行技術(shù)。現(xiàn)行技術(shù)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范/用戶需求用戶需求/系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.5 6.2.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)行模式選擇運(yùn)行模式選擇/操作系統(tǒng)選擇。操作系統(tǒng)選擇。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)選擇。數(shù)

29、據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)選擇。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及結(jié)構(gòu)選擇。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及結(jié)構(gòu)選擇。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)/編碼設(shè)計(jì)。編碼設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)/用戶界面設(shè)計(jì)。用戶界面設(shè)計(jì)。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.6 6.2.6 系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)實(shí)施的任務(wù)系統(tǒng)實(shí)施的任務(wù)以系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的工作成果為依據(jù)，以系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的工作成果為依據(jù)，將技術(shù)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化成將技術(shù)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化成物理實(shí)現(xiàn)物理實(shí)現(xiàn)。主要工作步驟主要工作步驟程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試 模塊測(cè)試模塊測(cè)試/ /集成測(cè)試集成測(cè)試/ /驗(yàn)收測(cè)試。驗(yàn)收測(cè)試。系統(tǒng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)換 直接轉(zhuǎn)換直接轉(zhuǎn)換/ /并行轉(zhuǎn)換并行轉(zhuǎn)換/ /分階段轉(zhuǎn)換。分階段轉(zhuǎn)換。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（20142014）6.2.7 6.2.7 系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)維護(hù)含義維護(hù)含義在系統(tǒng)運(yùn)行階段，為了改正錯(cuò)誤或滿足新的需要而在系統(tǒng)運(yùn)