系統(tǒng)開發(fā)方法與工具

信息系統(tǒng)開發(fā)——方法、案例與實驗

主講：段智敏QQ：747885740信息系統(tǒng)開發(fā)路線概述模型驅動開發(fā)路線商用軟件包開發(fā)路線快速應用開發(fā)路線本章主要內容CASE工具學習目的與要求掌握幾種典型的信息系統(tǒng)開發(fā)路線掌握合適的開發(fā)路線與方法掌握自動化工具與技術考核知識點信息系統(tǒng)開發(fā)路線模型驅動開發(fā)路線快速應用開發(fā)路線商用軟件包開發(fā)路線與方法的選擇CASE考核要求信息系統(tǒng)開發(fā)路線簡單應用：信息系統(tǒng)各種開發(fā)路線模型驅動開發(fā)路線綜合應用：模型驅動開發(fā)的三種方法及它們之間的比較快速應用開發(fā)路線識記：快速應用開發(fā)路線的兩種開發(fā)方式識記：原型方法的三種類型簡單應用：原型設計和開發(fā)的具體步驟領會：極限編程方法的步驟和特點商用軟件包簡單應用：商業(yè)應用軟件包開發(fā)路線的基本思想簡單應用：選擇商業(yè)軟件包的兩種方式及其步驟領會：現成軟件包二次開發(fā)的優(yōu)缺點考核要求開發(fā)路線與方法的選擇簡單應用：選擇開發(fā)路線與方法的原則CASE領會：CASE的工具分類及特點綜合應用：CASE工具在系統(tǒng)開發(fā)中的應用系統(tǒng)開發(fā)路線信息系統(tǒng)開發(fā)路線模型驅動開發(fā)路線面向過程方法（ProcessOriented，簡稱PO）：面向過程方法是以數據處理為核心，通過了解數據在系統(tǒng)中如何流動來建立數據流圖和實體關系圖。面向數據方法（DataOriented，簡稱DO）：面向數據的開發(fā)方法首先分析企業(yè)的信息需求，建立企業(yè)的信息模型，然后建立全企業(yè)共享的數據庫。面向對象的方法（ObjectOriented，簡稱OO）：面向對象的開發(fā)方法是先分析企業(yè)的一些對象，把描述對象的數據和對對象的操作放在一起，如果多個對象共享某些數據和操作，共享的數據和操作就構成了對象類。模型驅動開發(fā)路線結構化開發(fā)的基本思想：將軟件生命周期劃分為若干明確定義的階段預定好各階段任務，并實施階段性評審按準則、按部就班的進行開發(fā)以文檔形式驅動的，上一階段的結果作為本階段的輸入方法特點明確需求，設計系統(tǒng)—減少系統(tǒng)開發(fā)的盲目性自頂向下設計—系統(tǒng)的方法、全局的觀點嚴格按階段進行——明確各階段的任務和目標；明確的工作步驟工作文檔規(guī)范化、標準化——系統(tǒng)開發(fā)人員和用戶間有共同的語言和依據運用系統(tǒng)技術（分解與綜合），使復雜系統(tǒng)簡單化——模塊化強調階段成果的審定和檢驗模型驅動開發(fā)路線結構化開發(fā)的缺點系統(tǒng)開發(fā)周期長方法是線性而非迭代或者遞增的開發(fā)出來的系統(tǒng)其總體結構和用戶現實的業(yè)務運作過程存在著較大的差異系統(tǒng)的可維護性和穩(wěn)定性差模型驅動開發(fā)路線面向數據方法--EI信息工程方法的主要思想是：所有信息系統(tǒng)的開發(fā)建設都應該以數據為中心，不應該以處理為中心數據結構是穩(wěn)定的，而業(yè)務流程是多變的最終用戶必須真正參加信息系統(tǒng)的開發(fā)模型驅動開發(fā)路線特征面向過程面向數據系統(tǒng)重點應該干什么，何時干系統(tǒng)需要操作的數據設計穩(wěn)定性隨著業(yè)務過程和支持他們的應用而經常變化更加持久，因為企業(yè)的數據需求不會很快發(fā)生變化數據的組織為每個應用專門設計的數據文件為企業(yè)設計的數據文件數據狀態(tài)大量的、難以管理的重復數據有限的、可控的重復數據面向對象的方法面向對象方法更加貼近人們認識現實世界的正常方法，便于開發(fā)人員利用面向對象方法的基本概念去描述復雜的問題。面向對象方法將客觀世界看成是由各種對象組成的，每種對象都有各自的內部狀態(tài)和運動規(guī)律，不同對象間相互聯系和作用構成系統(tǒng)。對象是面向對象方法的主體，具有以下特征：封裝性。將對象作為一個獨立存在的實體，從外部可以了解其功能，但內部細節(jié)是隱蔽的，不受外界干擾。對象之間相互依賴性很小，因此可以獨立被其他各系統(tǒng)所選用。繼承性。對象和類之間的層次結構具有繼承關系，即子類繼承父類的屬性。多態(tài)性。各種對象之間具有統(tǒng)一、方便、動態(tài)的消息傳遞機制。模型驅動開發(fā)路線面向對象開發(fā)方法具有以下優(yōu)點：無縫銜接開發(fā)效率高容易維護容易擴展缺點:由于面向更高的邏輯抽象層，使得在實現的時候，不得不做出性能上面的犧牲如果實施服務器采用的是關系數據庫，則概念和實施之間的語義鴻溝會非常明顯項目管理相對困難模型驅動開發(fā)路線結構化技術面向對象技術思維方法面向過程：以算法為核心，數據和過程分離；讓現實向計算機靠攏面向對象：數據與操作封裝；讓計算機世界向現實世界靠攏穩(wěn)定性開發(fā)過程基于功能分析和功能分解，軟件結構依賴于功能，需求發(fā)生變化引起軟件結構的整體修改，系統(tǒng)不穩(wěn)定基于構造問題領域的對象模型，軟件結構是根據問題領域的模型構造的，當需求變化時不會引起軟件結構的整體變化，穩(wěn)定性好可重用性利用標準函數庫進行重用，標準函數缺乏柔性，不能適應各種場合的不同需要可以通過創(chuàng)建類實例重復使用一個對象類，繼承機制也使得子類可以重用父類代碼和數據結構，而且可以在父類代碼基礎上修改擴充可維護性修改所涉及的部分分散，解空間和問題空間不一致，增加了理解原有軟件的工作量和難度修改一個類很少會影響其它類，易于測試和調試模型驅動開發(fā)路線快速應用開發(fā)具有如下優(yōu)點：它鼓勵用戶和管理層主動參與（相對于不可工作的系統(tǒng)模型的被動響應），這增加了最終用戶對項目的熱情。項目具有較高的可視性和支持度，因為用戶深入地參加到整個開發(fā)過程中，用戶和管理層看到可工作的基于軟件的方案比模型驅動開發(fā)要快得多。在原型中錯誤和遺漏往往在比系統(tǒng)模型中更早地被發(fā)現。測試和培訓是基本原型方法的一個自然副產品?？焖賾瞄_發(fā)路線快速應用開發(fā)存在如下缺點：RAD鼓勵“編碼、實現和修改”，可能會增加運行、支持和維護系統(tǒng)所需的費用。省略或者簡化了問題分析，有可能導致錯誤的問題。RAD原型容易導致“先入為主”，可能不會鼓勵分析員考慮其他更有價值的技術方案。RAD對速度的重視會對質量造成傷害，因為這種方法中充斥著大量不明智的捷徑?？焖賾瞄_發(fā)路線迭代式開發(fā)快速應用開發(fā)路線第一步識別基本需求第二步設計初始原型第三步原型評價與反饋使用原型作為最終系統(tǒng)的技術藍圖滿意?修訂和提高原型否是敏捷開發(fā)快速應用開發(fā)路線規(guī)劃設計編程測試系統(tǒng)基本思想：為了實現業(yè)務需要，必須仔細的選擇封裝式軟件方案——“你得到你想要的，然后付費”。步驟如下：在信息系統(tǒng)需求分析階段進行一些初步的“技術市場調研”，確定存在著哪些軟件包方案，這些軟件有什么特征，以及用來評價這些應用軟件的準則，確定是否需要采納購買方案。定義了業(yè)務需求之后，必須同提供候選的軟件包的供應商進行交流，供應商提交他們的軟件方案的建議或報價。與最終選擇的供應商協(xié)商軟件合同和訂單，以及安裝和維護軟件可能需要的服務合同。當購買了應用軟件包后，組織幾乎都需要改變它的業(yè)務過程，以便更有效地利用該軟件。安裝并測試基本軟件，根據自己的偏好進行選擇，并對參數進行設定，同時完成測試。商用軟件包開發(fā)路線購買現成商用軟件的主要優(yōu)點包括：1.可以更好的實現新系統(tǒng)，因為不需要大量的編程工作。2.許多企業(yè)沒有能力提供人力和專業(yè)知識開發(fā)內部方案。3.應用軟件供應商將他們的開發(fā)費用平攤到購買軟件的所有客戶身上。這樣，他們可以不斷地投資以改進軟件的特點，功能和可用性，這往往是單個企業(yè)無法做到的。4.應用軟件供應商對重大的系統(tǒng)改進和錯誤修改負有責任。。5.在一個行業(yè)內部，許多企業(yè)的功能相似性多于差異性,可以復制.商用軟件包開發(fā)路線購買現成商用軟件的主要缺點：1.成功的商用軟件

實現依賴于軟件供應商的長期成功和生存能力——如果供應商不干了，你就會失去技術支持和未來的改進。2.購買的系統(tǒng)很少能反映理想方案，而企業(yè)可以通過內部開發(fā)實現理想方案。3.改變業(yè)務過程以適應軟件幾乎總是會遇到一些阻力，一些用戶將不得不被解雇或者分配新工作；而有些人會發(fā)生地位變化，他們認為這些變化是技術驅動的，而非業(yè)務驅動的。商用軟件包開發(fā)路線軟件包二次開發(fā)：需要開發(fā)的系統(tǒng)是多數組織都要用到的一些通用功能。缺少組織內部的開發(fā)人員。開發(fā)系統(tǒng)屬于微機系統(tǒng)。商用軟件包開發(fā)路線軟件包二次開發(fā)：需要開發(fā)的系統(tǒng)是多數組織都要用到的一些通用功能。缺少組織內部的開發(fā)人員。開發(fā)系統(tǒng)屬于微機系統(tǒng)。優(yōu)點：（1）縮短開發(fā)時間。（2）可以得到比較好的維護。（3）能減輕組織內部對系統(tǒng)開發(fā)的阻力。缺點（1）功能較為簡單。（2）難以滿足特殊要求。（3）實施的費用隨客戶化工作量的增大而急劇上升。商用軟件包開發(fā)路線在選擇開發(fā)方法時，可以參照以下原則：（1）用戶需求的明確性。（2）對技術的熟悉程度。（3）系統(tǒng)復雜性。（4）系統(tǒng)可靠性。（5）項目進度。（6）進度可視性。選擇合適開發(fā)路線CASE（ComputerAidedSoftwareEngineering）是一種自動化或半自動化的方法，目的是減少重復工作量，它能夠全面支持除系統(tǒng)調查外的每一個開發(fā)步驟，通過將許多常規(guī)化的開發(fā)工作自動化和強化設計的各項規(guī)則，使開發(fā)者解脫出來，將精力集中到更需要創(chuàng)造力的工作中。自動化工具與技術CASE工具分類自動化工具與技術工具簡要描述應用需求分析工具繪制業(yè)務流程圖、數據流圖、實體關系圖或者與某種特定方法相關的其他圖標工具國產系列playCASE;國外系列Bpwin;RationalRose軟件設計工具采用各類生衡器允許分析員設計出個人喜好的界面、菜單和報表等MicrosoftVisio;PowerDesigner;RationalRose數據庫設計支持概念數據模型和物理數據模型的生成數據庫設計工具：Erwin;ER/Studio數據庫開發(fā)工具：Oracle/Form,Oracle/Developer;ObjectBrowserforOracle項目管理工具用于項目規(guī)劃和資源估算項目管理工具：MicrosoftProject配置管理工具：VisualSourceSafe;WinCVS;RationalClearCase程序設計和代碼生成工具根據高層規(guī)格說明生成可執(zhí)行的代碼模塊MS系列：VisualStudio.NET;Borland系列：Jbuilder;c++Builder;Delphi;其他PowerBuilder,Macromedia系列測試工具根據某種特定的結構化方法設計規(guī)則，對系統(tǒng)的信息準確性和完整性進行檢測。自動化系列：Panorama;非自動化系列SoftIce;Junit比較自動化工具與技術傳統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)基于CASE的開發(fā)強調編碼和測試強調分析和設計基于書面的規(guī)范快速交互的原型技術人工編碼自動化的編碼生成手工文檔自動化的文檔生成密集的軟件測試自動化的設計檢測維護代碼和文檔維護設計規(guī)范CASE工具在系統(tǒng)開發(fā)各個環(huán)節(jié)的應用自動化工具與技術系統(tǒng)生命周期階段關鍵活動CASE工具使用項目的確認和選擇顯示和結構化高層組織信息用圖表和矩陣工具來創(chuàng)建和結構化信息項目的啟動和規(guī)劃開發(fā)項目的范圍和可行性用知識庫和文檔生成器來開發(fā)項目計劃分析確定和結構化系統(tǒng)需求用圖來表示流程、邏輯及數據模型邏輯和物理設計創(chuàng)建新的系統(tǒng)設計利用窗體和報告生成器進行原型設計；利用分析和文檔生成器定義規(guī)范實施設計轉化為信息系統(tǒng)利用代碼生成器來分析、窗體和報告生成器來開發(fā)系統(tǒng)；利用文檔生成器來開發(fā)用戶文檔維護信息系統(tǒng)的發(fā)展、演化所有的工具都被使用（生命周期的重復）CASE工具的優(yōu)點在于：（1）使得系統(tǒng)開發(fā)過程中的許多手工作業(yè)得以自動化，為前期設計和分析提供了幫助，使錯誤大大減少。（2）工具具有合法性檢測功能，可以完成數據流圖的自動平衡，校核數據流圖及其說明的數據完整性和一致性。（3）CASE工具包括了原型法的功能，可以幫助分析員迅速繪制人機界面或報表布局供用戶審核。（4）CASE工具包的一個核心部分是信息儲存庫，它存儲了系統(tǒng)分析員在項目開發(fā)中定義的所有信息。（5）CASE工具加快了軟件開發(fā)速度，CASE工具簡化了軟件開發(fā)的管理和維護。信息系統(tǒng)的結構CASE的局限性在于：（1）CASE只是一種輔助的開發(fā)工具，在實際開發(fā)一個系統(tǒng)中，CASE環(huán)境的應用必須依賴于一種具體的開發(fā)方法。（2）CASE無法自動生成具有特定功能的系統(tǒng)，無法實現與數據庫和第四代語言之間的接口。（3）CASE不能自動進行系統(tǒng)分析，因此也不可能徹底改變系統(tǒng)分析和設計過程。因此，在系統(tǒng)開發(fā)過程中應當揚長避短，合理利用CASE技術來規(guī)范信息系統(tǒng)的開發(fā)過程，可以有效地避免因需求不清或設計不合理而造成的程序反復修改，使開發(fā)出的系統(tǒng)更符合用戶的需要。但在使用CASE工具定義分析和設訓的對象時，一定要做到