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(shí)驗(yàn)

主講：段智敏QQ：747885740信息系統(tǒng)開發(fā)路線概述模型驅(qū)動開發(fā)路線商用軟件包開發(fā)路線快速應(yīng)用開發(fā)路線本章主要內(nèi)容CASE工具學(xué)習(xí)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(shù)考核知識點(diǎn)信息系統(tǒng)開發(fā)路線模型驅(qū)動開發(fā)路線快速應(yīng)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(yīng)用：信息系統(tǒng)各種開發(fā)路線模型驅(qū)動開發(fā)路線綜合應(yīng)用：模型驅(qū)動開發(fā)的三種方法及它們之間的比較快速應(yīng)用開發(fā)路線識記：快速應(yīng)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(yīng)用：原型設(shè)計(jì)和開發(fā)的具體步驟領(lǐng)會：極限編程方法的步驟和特點(diǎn)商用軟件包簡單應(yīng)用：商業(yè)應(yīng)用軟件包開發(fā)路線的基本思想簡單應(yīng)用：選擇商業(yè)軟件包的兩種方式及其步驟領(lǐng)會：現(xiàn)成軟件包二次開發(fā)的優(yōu)缺點(diǎn)考核要求開發(fā)路線與方法的選擇簡單應(yīng)用：選擇開發(fā)路線與方法的原則CASE領(lǐng)會：CASE的工具分類及特點(diǎn)綜合應(yīng)用：CASE工具在系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)路線信息系統(tǒng)開發(fā)路線模型驅(qū)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(shù)據(jù)處理為核心，通過了解數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中如何流動來建立數(shù)據(jù)流圖和實(shí)體關(guān)系圖。面向數(shù)據(jù)方法（DataOriented，簡稱DO）：面向數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫。面向?qū)ο蟮姆椒ǎ∣bjectOriented，簡稱OO）：面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法是先分析企業(yè)的一些對象，把描述對象的數(shù)據(jù)和對對象的操作放在一起，如果多個對象共享某些數(shù)據(jù)和操作，共享的數(shù)據(jù)和操作就構(gòu)成了對象類。模型驅(qū)動開發(fā)路線結(jié)構(gòu)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(yù)定好各階段任務(wù)，并實(shí)施階段性評審按準(zhǔn)則、按部就班的進(jìn)行開發(fā)以文檔形式驅(qū)動的，上一階段的結(jié)果作為本階段的輸入方法特點(diǎn)明確需求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)—減少系統(tǒng)開發(fā)的盲目性自頂向下設(shè)計(jì)—系統(tǒng)的方法、全局的觀點(diǎn)嚴(yán)格按階段進(jìn)行——明確各階段的任務(wù)和目標(biāo)；明確的工作步驟工作文檔規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化——系統(tǒng)開發(fā)人員和用戶間有共同的語言和依據(jù)運(yùn)用系統(tǒng)技術(shù)（分解與綜合），使復(fù)雜系統(tǒng)簡單化——模塊化強(qiáng)調(diào)階段成果的審定和檢驗(yàn)?zāi)Ｐ万?qū)動開發(fā)路線結(jié)構(gòu)化開發(fā)的缺點(diǎn)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(jié)構(gòu)和用戶現(xiàn)實(shí)的業(yè)務(wù)運(yùn)作過程存在著較大的差異系統(tǒng)的可維護(hù)性和穩(wěn)定性差模型驅(qū)動開發(fā)路線面向數(shù)據(jù)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(shè)都應(yīng)該以數(shù)據(jù)為中心，不應(yīng)該以處理為中心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，而業(yè)務(wù)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(qū)動開發(fā)路線特征面向過程面向數(shù)據(jù)系統(tǒng)重點(diǎn)應(yīng)該干什么，何時干系統(tǒng)需要操作的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性隨著業(yè)務(wù)過程和支持他們的應(yīng)用而經(jīng)常變化更加持久，因?yàn)槠髽I(yè)的數(shù)據(jù)需求不會很快發(fā)生變化數(shù)據(jù)的組織為每個應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)文件為企業(yè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)狀態(tài)大量的、難以管理的重復(fù)數(shù)據(jù)有限的、可控的重復(fù)數(shù)據(jù)面向?qū)ο蟮姆椒嫦驅(qū)ο蠓椒ǜ淤N近人們認(rèn)識現(xiàn)實(shí)世界的正常方法，便于開發(fā)人員利用面向?qū)ο蠓椒ǖ幕靖拍钊ッ枋鰪?fù)雜的問題。面向?qū)ο蠓椒▽⒖陀^世界看成是由各種對象組成的，每種對象都有各自的內(nèi)部狀態(tài)和運(yùn)動規(guī)律，不同對象間相互聯(lián)系和作用構(gòu)成系統(tǒng)。對象是面向?qū)ο蠓椒ǖ闹黧w，具有以下特征：封裝性。將對象作為一個獨(dú)立存在的實(shí)體，從外部可以了解其功能，但內(nèi)部細(xì)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(dú)立被其他各系統(tǒng)所選用。繼承性。對象和類之間的層次結(jié)構(gòu)具有繼承關(guān)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(jī)制。模型驅(qū)動開發(fā)路線面向?qū)ο箝_發(fā)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：無縫銜接開發(fā)效率高容易維護(hù)容易擴(kuò)展缺點(diǎn):由于面向更高的邏輯抽象層，使得在實(shí)現(xiàn)的時候，不得不做出性能上面的犧牲如果實(shí)施服務(wù)器采用的是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，則概念和實(shí)施之間的語義鴻溝會非常明顯項(xiàng)目管理相對困難模型驅(qū)動開發(fā)路線結(jié)構(gòu)化技術(shù)面向?qū)ο蠹夹g(shù)思維方法面向過程：以算法為核心，數(shù)據(jù)和過程分離；讓現(xiàn)實(shí)向計(jì)算機(jī)靠攏面向?qū)ο螅簲?shù)據(jù)與操作封裝；讓計(jì)算機(jī)世界向現(xiàn)實(shí)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(jié)構(gòu)依賴于功能，需求發(fā)生變化引起軟件結(jié)構(gòu)的整體修改，系統(tǒng)不穩(wěn)定基于構(gòu)造問題領(lǐng)域的對象模型，軟件結(jié)構(gòu)是根據(jù)問題領(lǐng)域的模型構(gòu)造的，當(dāng)需求變化時不會引起軟件結(jié)構(gòu)的整體變化，穩(wěn)定性好可重用性利用標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫進(jìn)行重用，標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)缺乏柔性，不能適應(yīng)各種場合的不同需要可以通過創(chuàng)建類實(shí)例重復(fù)使用一個對象類，繼承機(jī)制也使得子類可以重用父類代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且可以在父類代碼基礎(chǔ)上修改擴(kuò)充可維護(hù)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(diào)試模型驅(qū)動開發(fā)路線快速應(yīng)用開發(fā)具有如下優(yōu)點(diǎn)：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(yīng)），這增加了最終用戶對項(xiàng)目的熱情。項(xiàng)目具有較高的可視性和支持度，因?yàn)橛脩羯钊氲貐⒓拥秸麄€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(qū)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(xiàn)。測試和培訓(xùn)是基本原型方法的一個自然副產(chǎn)品。快速應(yīng)用開發(fā)路線快速應(yīng)用開發(fā)存在如下缺點(diǎn)：RAD鼓勵“編碼、實(shí)現(xiàn)和修改”，可能會增加運(yùn)行、支持和維護(hù)系統(tǒng)所需的費(fèi)用。省略或者簡化了問題分析，有可能導(dǎo)致錯誤的問題。RAD原型容易導(dǎo)致“先入為主”，可能不會鼓勵分析員考慮其他更有價(jià)值的技術(shù)方案。RAD對速度的重視會對質(zhì)量造成傷害，因?yàn)檫@種方法中充斥著大量不明智的捷徑?？焖賾?yīng)用開發(fā)路線迭代式開發(fā)快速應(yīng)用開發(fā)路線第一步識別基本需求第二步設(shè)計(jì)初始原型第三步原型評價(jià)與反饋使用原型作為最終系統(tǒng)的技術(shù)藍(lán)圖滿意?修訂和提高原型否是敏捷開發(fā)快速應(yīng)用開發(fā)路線規(guī)劃設(shè)計(jì)編程測試系統(tǒng)基本思想：為了實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需要，必須仔細(xì)的選擇封裝式軟件方案——“你得到你想要的，然后付費(fèi)”。步驟如下：在信息系統(tǒng)需求分析階段進(jìn)行一些初步的“技術(shù)市場調(diào)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(jià)這些應(yīng)用軟件的準(zhǔn)則，確定是否需要采納購買方案。定義了業(yè)務(wù)需求之后，必須同提供候選的軟件包的供應(yīng)商進(jìn)行交流，供應(yīng)商提交他們的軟件方案的建議或報(bào)價(jià)。與最終選擇的供應(yīng)商協(xié)商軟件合同和訂單，以及安裝和維護(hù)軟件可能需要的服務(wù)合同。當(dāng)購買了應(yīng)用軟件包后，組織幾乎都需要改變它的業(yè)務(wù)過程，以便更有效地利用該軟件。安裝并測試基本軟件，根據(jù)自己的偏好進(jìn)行選擇，并對參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，同時完成測試。商用軟件包開發(fā)路線購買現(xiàn)成商用軟件的主要優(yōu)點(diǎn)包括：1.可以更好的實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)，因?yàn)椴恍枰罅康木幊坦ぷ鳌?.許多企業(yè)沒有能力提供人力和專業(yè)知識開發(fā)內(nèi)部方案。3.應(yīng)用軟件供應(yīng)商將他們的開發(fā)費(fèi)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(jìn)軟件的特點(diǎn)，功能和可用性，這往往是單個企業(yè)無法做到的。4.應(yīng)用軟件供應(yīng)商對重大的系統(tǒng)改進(jìn)和錯誤修改負(fù)有責(zé)任。。5.在一個行業(yè)內(nèi)部，許多企業(yè)的功能相似性多于差異性,可以復(fù)制.商用軟件包開發(fā)路線購買現(xiàn)成商用軟件的主要缺點(diǎn)：1.成功的商用軟件

實(shí)現(xiàn)依賴于軟件供應(yīng)商的長期成功和生存能力——如果供應(yīng)商不干了，你就會失去技術(shù)支持和未來的改進(jìn)。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(nèi)部開發(fā)實(shí)現(xiàn)理想方案。3.改變業(yè)務(wù)過程以適應(yīng)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(rèn)為這些變化是技術(shù)驅(qū)動的，而非業(yè)務(wù)驅(qū)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(shù)組織都要用到的一些通用功能。缺少組織內(nèi)部的開發(fā)人員。開發(fā)系統(tǒng)屬于微機(jī)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(shù)組織都要用到的一些通用功能。缺少組織內(nèi)部的開發(fā)人員。開發(fā)系統(tǒng)屬于微機(jī)系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：（1）縮短開發(fā)時間。（2）可以得到比較好的維護(hù)。（3）能減輕組織內(nèi)部對系統(tǒng)開發(fā)的阻力。缺點(diǎn)（1）功能較為簡單。（2）難以滿足特殊要求。（3）實(shí)施的費(fèi)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(shù)的熟悉程度。（3）系統(tǒng)復(fù)雜性。（4）系統(tǒng)可靠性。（5）項(xiàng)目進(jìn)度。（6）進(jìn)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(fù)工作量，它能夠全面支持除系統(tǒng)調(diào)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(qiáng)化設(shè)計(jì)的各項(xiàng)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(shù)CASE工具分類自動化工具與技術(shù)工具簡要描述應(yīng)用需求分析工具繪制業(yè)務(wù)流程圖、數(shù)據(jù)流圖、實(shí)體關(guān)系圖或者與某種特定方法相關(guān)的其他圖標(biāo)工具國產(chǎn)系列playCASE;國外系列Bpwin;RationalRose軟件設(shè)計(jì)工具采用各類生衡器允許分析員設(shè)計(jì)出個人喜好的界面、菜單和報(bào)表等MicrosoftVisio;PowerDesigner;RationalRose數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)支持概念數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型的生成數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工具：Erwin;ER/Studio數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具：Oracle/Form,Oracle/Developer;ObjectBrowserforOracle項(xiàng)目管理工具用于項(xiàng)目規(guī)劃和資源估算項(xiàng)目管理工具：MicrosoftProject配置管理工具：VisualSourceSafe;WinCVS;RationalClearCase程序設(shè)計(jì)和代碼生成工具根據(jù)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(jù)某種特定的結(jié)構(gòu)化方法設(shè)計(jì)規(guī)則，對系統(tǒng)的信息準(zhǔn)確性和完整性進(jìn)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(shù)傳統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)基于CASE的開發(fā)強(qiáng)調(diào)編碼和測試強(qiáng)調(diào)分析和設(shè)計(jì)基于書面的規(guī)范快速交互的原型技術(shù)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(shè)計(jì)檢測維護(hù)代碼和文檔維護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范CASE工具在系統(tǒng)開發(fā)各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用自動化工具與技術(shù)系統(tǒng)生命周期階段關(guān)鍵活動CASE工具使用項(xiàng)目的確認(rèn)和選擇顯示和結(jié)構(gòu)化高層組織信息用圖表和矩陣工具來創(chuàng)建和結(jié)構(gòu)化信息項(xiàng)目的啟動和規(guī)劃開發(fā)項(xiàng)目的范圍和可行性用知識庫和文檔生成器來開發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃分析確定和結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)需求用圖來表示流程、邏輯及數(shù)據(jù)模型邏輯和物理設(shè)計(jì)創(chuàng)建新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用窗體和報(bào)告生成器進(jìn)行原型設(shè)計(jì)；利用分析和文檔生成器定義規(guī)范實(shí)施設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為信息系統(tǒng)利用代碼生成器來分析、窗體和報(bào)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(hù)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(fù)）CASE工具的優(yōu)點(diǎn)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(shè)計(jì)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(shù)據(jù)流圖的自動平衡，校核數(shù)據(jù)流圖及其說明的數(shù)據(jù)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(jī)界面或報(bào)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(xiàng)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(hù)。信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)CASE的局限性在于：（1）CASE只是一種輔助的開發(fā)工具，在實(shí)際開發(fā)一個系統(tǒng)中，CASE環(huán)境的應(yīng)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(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫和第四代語言之間的接口。（3）CASE不能自動進(jìn)行系統(tǒng)分析，因此也不可能徹底改變系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)過程。因此，在系統(tǒng)開發(fā)過程中應(yīng)當(dāng)揚(yáng)長避短，合理利用CASE技術(shù)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(shè)計(jì)不合理而造成的程序反復(fù)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(shè)訓(xùn)的對象時，一定要做到