系統(tǒng)分析與設計課后習題答案

第一章什么是系統(tǒng)？信息系統(tǒng)一般具有那些特性？答：系統(tǒng)是一組為實現(xiàn)某些結(jié)果相互聯(lián)系相互作用的部件的集合。1.可分解性2.邊界性從應用范圍來看，信息系統(tǒng)可以分為哪些類型？答：1.事物處理系統(tǒng)2.管理信息系統(tǒng)3.智能支持決策系統(tǒng)4.辦公自動化系統(tǒng)信息系統(tǒng)中典型的關聯(lián)人員有哪些？他們的角色是什么？答：系統(tǒng)所有者（通常是中層或者高層經(jīng)理，對于小型系統(tǒng)來說，可能是中層經(jīng)理或者主管）、用戶、分析設計人員（都代表信息系統(tǒng)的技術專家角色）、外部服務者（業(yè)務顧問和系統(tǒng)顧問等）以及項目經(jīng)理（團隊的領導者）請解釋系統(tǒng)內(nèi)部用戶和外部用戶的區(qū)別是什么？答：內(nèi)部系統(tǒng)用戶主要是指系統(tǒng)實際操作人員，這些人員往往專注于信息系統(tǒng)的處理速度和處理事務的正確性。外部系統(tǒng)用戶主要是指系統(tǒng)的直接或者間接使用人員，所有這些外部系統(tǒng)用戶最關注的是使用系統(tǒng)的服務操作是否簡單易學，方便操作。什么是模型驅(qū)動分析？為什么要使用此方法？舉例說明。答：模型驅(qū)動分析法強調(diào)繪制圖形化系統(tǒng)模型來記錄和驗證現(xiàn)有的或建議的系統(tǒng)。系統(tǒng)模型最終將成為設計和構造一個改進系統(tǒng)的藍圖。結(jié)構化分析、信息工程和面向?qū)ο蠓治龆际腔谀Ｐ万?qū)動的分析方法。什么是系統(tǒng)開發(fā)生存周期？在項目啟動階段涉及的主要活動有哪些？答：開發(fā)一個完整的系統(tǒng)項目總會經(jīng)歷“目標、計劃、分析、設計、實現(xiàn)、維護”這樣的過程或步驟，這就是系統(tǒng)開發(fā)的生存周期（系統(tǒng)項目啟動、業(yè)務需求分析、詳細系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實現(xiàn)與維護）。啟動階段的主要涉及5個活動：定義問題域、制定項目的進度表、確認項目的可行性、安排項目人員、啟動項目。為什么引入系統(tǒng)原型開發(fā)方法？它的優(yōu)缺點是什么？答：采用最經(jīng)濟的方法，盡快設計出一個可以實際運行的系統(tǒng)原型。優(yōu)點：提高了用戶參與的主動性；系統(tǒng)開放周期短；能更好的適應需求的變化并減少誤解，能有效的提高最終系統(tǒng)的質(zhì)量，特別是用戶接受性，為保證將系統(tǒng)提供給用戶使用奠定了基礎。缺點：1.系統(tǒng)分析和功能設計貫穿于整個開發(fā)過程中，使得系統(tǒng)的總體結(jié)構變得不明確；2.原型選取的不確定性可能降低系統(tǒng)開放速度；3.對原型進行分析設計時，依然沿襲結(jié)構化方法，自頂向下模塊化的設計思想，數(shù)據(jù)和功能相互分離的缺陷在原型法中依然存在，不利于軟件構件的重用；4.開發(fā)過程中不斷引入用戶需求的變化，造成了系統(tǒng)開發(fā)的不確定性。解釋敏捷方法的基本原理為何能帶來加速的系統(tǒng)開發(fā)和部署？答：專注于增量式描述、設計和系統(tǒng)實現(xiàn)的迭代式開發(fā)方法，有用戶之間參與到開發(fā)過程中，由于開發(fā)負擔的降低，使得快速系統(tǒng)開發(fā)成為可能，敏捷方法允許開發(fā)團隊將主要精力集中在軟件本身，而不是設計和編制文檔上。在系統(tǒng)開發(fā)過程中，為什么要引入項目管理？項目管理涉及的知識領域有哪些？答：系統(tǒng)項目管理有利于將系統(tǒng)開發(fā)人員的個人開發(fā)能力轉(zhuǎn)化成企業(yè)的開發(fā)能力，并使企業(yè)的開發(fā)能力不斷提高和成熟。九個：1.項目規(guī)劃管理；2.項目時間管理；3.項目成本管理；4.項目質(zhì)量管理；5項目人力資源管理；6.項目通信管理；7.項目風險管理；8.項目獲取管理；9項目集成管理。什么是計算機輔助軟件工程（CASE）？舉例說明有哪些常用的CASE工具？答：在系統(tǒng)分析與設計活動中，系統(tǒng)分析人員按照工程管理的方法和原則借助于計算機及其軟件工具的幫助，開發(fā)、維護和管理軟件產(chǎn)品的過程。常用的工具：RationalRose、SybasePowerDesigner、MicrosoftVisio、MicrosoftProject、EnterpriseArchitect、MetaCase、ModelMaker、VisualParadigm等。第二章用例和場景之間是什么關系？與協(xié)作又是什么關系？答：用例與場景的關系（腳本與用例的關系）就像類與實例的關系，即用例是場景的抽象，場景是用例的一個實例。請指出用例圖的組成元素及其識別方法，并構建自選項目的用例圖并給出相關用例的描述。答：用例的組成元素：參與者、用例、關系。識別方法：1）參與者：Actor，是與系統(tǒng)交互的實體，包括需要和系統(tǒng)交換信息的一切實體。參與者不是系統(tǒng)的一部分，它們處于系統(tǒng)的外部。參與者可能是人、計算機硬件或設備或外部系統(tǒng)。2）用例：usecase，是對系統(tǒng)行為的動態(tài)描述，本質(zhì)上是用戶需求的描述，是一個具體的用戶目標。3）用例圖中存在三種關系，參與者與用例之間的關系、參與者與參與者之間的關系以及用例與用例之間的關系。聚集與組合有何區(qū)別？并請舉例說明。答：聚集是一種特殊形式的關聯(lián)，表示部分與整體的關系。“部分”可以獨立于“整體”而存在，比如，一個學生可以同時是幾個社團的成員。聚集使用帶空心菱形的實線表示，菱形指向“整體”。舉例：計算機與CPU、內(nèi)存、鍵盤的關系。組合強調(diào)部分與整體具有相同的生命周期，“部分”對象完全依賴于“整體”對象。組合使用帶實心菱形的實線表示，菱形指向“整體”。舉例：窗口和菜單、列表框和按鈕的關系。5.簡述如何在實際工作中發(fā)現(xiàn)類，怎樣組織類之間的繼承關系。答：用名詞識別法識別類。1.找出候選類：采用名詞識別法標識系統(tǒng)描述或用例描述中所有名詞，得到候選類，然后考察每個候選類，從中去掉不必要的類。2.審查與篩選類：1）刪除冗余類；2）去掉無關類；3）刪除模糊的類；4）去掉應該是類“屬性”的候選類；5）所描述的操作不適應作為類，如果所選名次有動作含義，則描述的操作就不是類；6）實現(xiàn)結(jié)構不宜作為類。7.什么是構件？構件與普通類有哪些相同點和不同點？UML中的構件有哪幾種？答：構件是定義了良好接口的物理實現(xiàn)單元，它是系統(tǒng)中可替換的部分，是由類、接口等邏輯元素打包而形成的物理模塊。構件在許多方面與類相似，二者都有名稱；都可以實現(xiàn)一組接口；都可以參與依賴、泛化和關聯(lián)關系；都可以被嵌套；都可以有實例；都可以參與交互。構件與類的不同點：抽象方式不同；抽象的級別不同；訪問方式不同。（詳見P57）構件的分類：在UML中，構件按其作用可以分為部署構件、工作產(chǎn)品構件和可執(zhí)行構件。構件有哪兩種接口，如何表示？敘述它與構件之間的關系。答：構件有兩類接口：1）輸出接口：是被構件實現(xiàn)的接口，也稱供口，也就是說，構件將該接口作為服務窗口向其他構件開放，它是一個構件能夠為其它構件提供服務的操作的集合，一個構件可以有多個供口。2）需求接口：構件使用的接口被稱為需求接口或引入接口，即構件向其它構件請求服務是要遵循的接口。一個構件可遵從多個引入接口。表示看P58圖2.36.比較部署圖和構件圖，說說它們各自的特點。答：UML使用兩種視圖來表示實現(xiàn)單元：構件圖和部署圖。構件圖表達的是系統(tǒng)代碼本身的結(jié)構，它將系統(tǒng)中可重用的塊包裝成具有可替代性的物理單元，這些單元被稱為構件，或組件。構件圖描述了軟件系統(tǒng)的各種構件和它們之間的相互關系。使用構件圖有利于軟件的復用以及方便項目組成員制定工作目標和了解工作情況。部署圖是UML唯一能描述系統(tǒng)硬件的圖。部署圖由結(jié)點構成，結(jié)點代表系統(tǒng)的硬件，構件在結(jié)點上駐留并執(zhí)行。部署圖表示了系統(tǒng)硬件的物理拓補結(jié)構以及在硬件上運行的可執(zhí)行構件，它表達的是運行系統(tǒng)的結(jié)構。在部署圖中，什么是結(jié)點？UML中有幾種結(jié)點，它們的區(qū)別是什么？請舉例說明。答：結(jié)點是系統(tǒng)運行期間的物理單元，它代表計算機資源，系統(tǒng)的構件可以配置在結(jié)點上。結(jié)點的種類：1）處理器《Processor》：是能夠執(zhí)行軟件、具有一定計算能力的硬件。如服務器、工作站等。2）設備《Device》：設備是沒有計算能力的硬件，通常情況下是通過其接口為外部提供服務。如打印機、掃描儀、IC讀卡器等。第三章在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設計中，系統(tǒng)動態(tài)模型包括哪些模型？答：動態(tài)模型包括狀態(tài)模型和交互模型。狀態(tài)模型包括活動圖和狀態(tài)圖，交互模型包括順序圖和通信圖。動態(tài)建模中，活動圖建模主要用來做什么？答：活動圖是用來描述達到一個目標所實施一系列活動的過程，描述了系統(tǒng)的動態(tài)特征?；畹貓D建模的步驟有哪些？應當注意什么問題？答：一.對業(yè)務過程建模：1.確定活動圖描述的范圍；2.確定活動對象；3.確定活動序列；4.確定控制流的轉(zhuǎn)移；5.確定工作流中涉及的重要對象。二.操作建模：1.確定相關元素；2.確定邊界范圍；3.確定活動序列；4.如果需要，使用分支和合并來描述條件路徑和迭代；5.如果操作屬于主動類，在需要時可以用分支和匯合來描述并發(fā)的控制流。簡述在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設計中，狀態(tài)模型的主要用途。答：狀態(tài)機圖描述系統(tǒng)中類和對象隨時間變化的動態(tài)行為，通過狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)換來描述用例、協(xié)作和方法的動態(tài)行為。在UML中，狀態(tài)的圖符由幾部分組成？每部分的內(nèi)容是什么？答：一般來說，可以列出該狀態(tài)要執(zhí)行的事件和動作，比如入口動作（什么事件可觸發(fā)它開始）、出口動作、內(nèi)部轉(zhuǎn)換（在狀態(tài)不改變的情況下會做什么事情）、延遲事件、內(nèi)部活動（對象處于狀態(tài)時一直執(zhí)行的動作，直到被一個事件中斷為止）、子狀態(tài)或子狀態(tài)機等組成部分。狀態(tài)圖中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換一般是由哪些事件觸發(fā)的？答：調(diào)用事件、改變事件（在UML中變化事件用when關鍵字表示，當條件有假變?yōu)檎鏁r，事件發(fā)生）、信號事件、時間事件（用關鍵字after表示）。動態(tài)建模中，描述對象交互行為的建模圖形有哪幾種圖？答：順序圖和通信圖。順序圖的作用和特點是什么？答：順序圖描述的是參與交互的對象及對象之間消息交換的順序，用來表示用例中的行為順序。特點：注重消息的傳遞及時間順序的安排（生命線）。繪制順序圖的步驟有哪些？應注意的問題是什么？答：步驟：1.確定交互范圍及涉及的對象；2.合理安排對象順序；3.確認消息及傳遞。通信圖的作用和特點是什么？從動態(tài)建模的角度看，順序圖與通信圖有什么異同？答：通信圖是一種強調(diào)發(fā)送和接受消息的對象及其組織結(jié)構的交互圖，用以描述對象及對象之間的交互關系。特點：按照空間布局的角度來分析。異同：順序圖和通信圖都可表示消息的序列，都是用來展示對象間的鏈接及組織結(jié)構的交互，但二者的側(cè)重點不同，順序圖著重于描述交互的時間順序，通信圖則側(cè)重于描述協(xié)作對象間交互和鏈接。過程建模中的“過程”概念如何理解？答：過程是信息系統(tǒng)的一個基本構件，一個系統(tǒng)通常會包含多個過程，過程響應業(yè)務事件和條件并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有用的信息，過程建模技術就是建模過程，并分析過程與系統(tǒng)環(huán)境、其它系統(tǒng)以及其它過程的交互技術。過程建模的主要步驟有哪些？1.構造系統(tǒng)上下文數(shù)據(jù)流圖，確認系統(tǒng)的項目范圍2.繪制功能分解圖，將系統(tǒng)劃分成邏輯子系統(tǒng)，如果分析的是很小的系統(tǒng)，這一步也可以省略3.編寫事件響應或用例清單表，以確定并證實系統(tǒng)必須提供響應的業(yè)務事件4.為分解圖中的每個事件添寫處理過程5.作為備選，為每個事件構造一個事件圖，并進行驗證6.通過合并事件圖，構造一個或者多個系統(tǒng)圖，幫助顯示系統(tǒng)的整體視圖7.對需要進一步處理細節(jié)的事件過程構造基本圖，幫助顯示單個事件的所有基本過程、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)流。第五章軟件架構設計主要應用于軟件生存周期的哪個階段？總體設計階段系統(tǒng)架構師和軟件架構師的聯(lián)系和差別有哪些？系統(tǒng)架構師的職責包括，一是理解系統(tǒng)的業(yè)務需求，制定系統(tǒng)的整體框架；二是對系統(tǒng)該框架相關技術和業(yè)務進行培訓。軟件架構師的角色是主導系統(tǒng)全局的分析、設計和實施，負責軟件架構和關鍵技術的決策。系統(tǒng)架構師與軟件架構師所必需的知識體系不盡相同，系統(tǒng)分析師的主要職責是在需求分析、開發(fā)管理、運行維護等方面，二軟件架構師的重點工作在架構和設計這兩個關鍵環(huán)節(jié)上。因此，系統(tǒng)分析師必需具備的知識體系中對系統(tǒng)的構架和設計等方面知識體系的要求就相對低些；而軟件架構師在需求分析、項目管理、運行維護等方面知識的要求就相對低些。軟件架構師應掌握的知識體系包括什么？信息系統(tǒng)綜合知識體系和軟件架構知識體系。軟件架構知識體系包括哪些內(nèi)容？系統(tǒng)計劃；系統(tǒng)架構設計；設計模式；系統(tǒng)設計；軟件建模；分布式系統(tǒng)設計；嵌入式系統(tǒng)設計；系統(tǒng)可靠性分析與設計；系統(tǒng)的安全性和保密性設計；復雜架構設計軟件架構設計的目標、策略和基本原則是什么？目標：可靠性、安全性、可擴展性、可定制化、可延伸性、可維護性、客戶體驗性、市場時機等策略：全面認識需求；關鍵需求決定架構的選擇；多視圖探尋架構；盡早驗證架構原則：設計總綱；子系統(tǒng)/模塊劃分原則；接口設計原則；質(zhì)量屬性設計原則在軟件架構設計中，邏輯架構、物理架構和系統(tǒng)架構各自關注點有什么不同？邏輯架構指軟件系統(tǒng)中元件之間的關系；物理架構指軟件元件是怎樣放到硬件上的；系統(tǒng)架構指的是系統(tǒng)的非功能性特征?？蚣芎湍Ｊ降膮^(qū)別和聯(lián)系是什么？框架：是某種應用的半成品，是完成特定系統(tǒng)的一組供選用構件；框架一般是成熟的，穩(wěn)健的，可以處理系統(tǒng)很多細節(jié)問題的。模式：每個模式都描述了一個在我們的環(huán)境中不斷遇到的問題，然后描述了該問題的解決方案的核心；從規(guī)模上講，模式專注于微觀層面的分析與設計，而框架著眼于宏觀的構造。從實現(xiàn)的角度看，模式只是一種解決問題的方法，一個解決方案，而框架卻是一個實現(xiàn)這種方案的具體的產(chǎn)品，有著實際的功效與作用。從關系上講，模式是框架的理論基礎，多個模式的實現(xiàn)構成了一個框架?？蚣苁悄Ｊ降木唧w實現(xiàn)，一個局部或全局的框架，一般都要用到模式。既然是框架，本身就表示它是一種好的通用的產(chǎn)品，怎么體現(xiàn)它是好的呢，模式恰好證明了它是解決某一類問題的最好的解決方案，所以說，沒有用到模式的框架，將不是一個良好的可用的框架。選擇和設計軟件架構的常用經(jīng)驗法則是什么？如果要開發(fā)系統(tǒng)類型軟件，可選擇分層架構、管道和過濾器或黑板架構；如果開發(fā)分布式軟件，可選擇代理架構、客戶/服務器架構或點對點架構；如果開發(fā)交互式軟件，可以選擇模型-視圖-控制器架構或顯示-抽象-控制架構；其他典型的架構還包括：面向?qū)ο箫L格（ADT）、基于消息廣播且面型圖形用戶界面的Chiron2風格、基于事件的隱式調(diào)用風格、面向服務的架構等。分層架構和客戶/服務器架構分別適合于什么樣的軟件架構設計？分層架構適用于容納新的技術和變化的軟件架構設計客戶/服務器架構適用于資源不對等，解決資源共享問題的架構常用的數(shù)據(jù)流圖有哪幾種類型？分別按照什么樣的系統(tǒng)架構設計？變換型數(shù)據(jù)流圖：首先，設計軟件結(jié)構的頂層和第一層，設計一個主模塊；然后，設計軟件結(jié)構的下層結(jié)構，一共兩個下屬模塊，一個接收數(shù)據(jù)；另一個把數(shù)據(jù)變成上級模塊所需要的數(shù)據(jù)格式。事務型數(shù)據(jù)流圖：首先，設計軟件結(jié)構的頂層和第一層，頂層是系統(tǒng)的事務控制模塊；然后，設計軟件結(jié)構的下層結(jié)構。變換-事物混合型數(shù)據(jù)流圖：以變換型為主，事務型為輔GRASP模式的核心思想是什么？職責分配GRASP模式有哪幾種類型？分別適合于什么樣的場合使用？信息專家：類的職責分配問題創(chuàng)建者：類的實例的創(chuàng)建職責問題高內(nèi)聚：降低類的復雜程度，簡化控制低耦合：降低類之間的關聯(lián)程度，適應可變性控制者：解決時間處理職責問題多態(tài)性：把基于類型的可變行為的定義職責分配給行為發(fā)生的類純虛構：把非問題領域的職責分配給人工定義的類間接性：解決類的關聯(lián)問題變化預防：應對將來可能發(fā)生的變化或者其他不穩(wěn)定因素GOF設計模式有哪幾種分類方法？創(chuàng)建型模式；結(jié)構型模式；行為型模式比較經(jīng)典的分布式應用程序構架的實現(xiàn)有哪幾種？各有什么特點？DNA模型：獨立于語言；有較完善的事務處理及安全機制；過分依賴windows平臺CORBA模型：獨立于語言；實現(xiàn)了跨平臺；實現(xiàn)復雜JAVAEE模型：實現(xiàn)了跨平臺；可以配置到任何服務器端環(huán)境中；各框架都有一定的缺陷15.系統(tǒng)物理設計及實現(xiàn)常用的描述工具是什么？答：構件圖和部署圖16.UML中用于構件的標準構造型有哪幾種？答：1.《executable》說明一個構件可以在系統(tǒng)的結(jié)點上執(zhí)行2.《library》說明構件是一個靜態(tài)的或者動態(tài)的對象庫3.《table》說明一個構件代表的是一個數(shù)據(jù)庫表4.《file》說明一個構件代表的是一個文檔，它包含的是源代碼或者數(shù)據(jù)5.《document》說明一個構件代表的是一個文檔17.結(jié)點與結(jié)點、結(jié)點與構件之間存在著哪些類型的聯(lián)系，UML中各自表示（p146）？答：包括關聯(lián)（通信聯(lián)系）和依賴（支持聯(lián)系、成為聯(lián)系），可以通過從結(jié)點到結(jié)點繪制的實線或者構件之間的虛線箭頭來表示這些聯(lián)系。結(jié)點之間：通信聯(lián)系結(jié)點與構件或者對象之間的依賴聯(lián)系：支持聯(lián)系《supports》，支持聯(lián)系可以用標記值“{location}”說明其性質(zhì)。構件與構件、構件與對象、對象與對象之間的依賴聯(lián)系：成為聯(lián)系《becomes》,可以用標記值“{time=...}”說明其時間性質(zhì)。系統(tǒng)物理設計過程中需要考慮的因素。答：1.計算機物理系統(tǒng)配置2.計算機物理系統(tǒng)選擇的依據(jù)：包括功能要求、容量要求、性能要求、通信要求等3.指出費用情況，給出預算結(jié)果4.具體配置方案的評價：可以從性能和價格等方面進行分析，在結(jié)論中，提出設計者傾向性的選擇方案。第六章請舉例說明類設計原則對類設計起到什么樣的幫助作用？（ p151）略略怎樣從分析模型的類圖演化得到相應的設計模型的類圖？答：對象模型的設計，首先應該識別出系統(tǒng)地設計類。分析階段得到許多分析類，這些分析類都是設計模型的候選類，但只有這些候選類很難實現(xiàn)系統(tǒng)功能，因此，在設計階段還需要添加一些輔助類（如：接口類、控制器類）和新發(fā)現(xiàn)的實體類。在 UML建模中使用包是為了達到怎樣的效果？答：在進行架構設計和子系統(tǒng)設計時，包圖常被用來描述設計方案，體現(xiàn)軟件系統(tǒng)的高層結(jié)構。良好的包結(jié)構會很大的增強模型的可維護性，設計良好包結(jié)構的關鍵是“包內(nèi)強內(nèi)聚，包間松耦合”。包設計原則有哪幾項？與包的內(nèi)聚性相關的原則是哪些？與包的耦合性相關的原則是哪些？答：包的內(nèi)聚度：.發(fā)布重用等價原則、全部重用原則和公共閉合原則。包的耦合度，強調(diào)穩(wěn)定性，包括非循環(huán)依賴原則、穩(wěn)定依賴原則和穩(wěn)定抽象原則第七章什么是人機界面？答：人機界面是人與機器進行交互的操作方式及用戶與機器相互傳遞信息的媒介，其中包括信息的輸入和輸出。什么是廣義的人機界面設計，什么是俠義的人機界面設計？答：廣義的人機界面設計是指人與機之間存在一個相互作用的媒介，人通過視覺和聽覺等感官接受來自機器的信息，經(jīng)過腦的加工和決策然后做出反應，實現(xiàn)人機的信息傳遞。從廣義的人機界面設計角度來講，它主要是研究人與機關系的合理性。俠義的人機界面設計是指計算機系統(tǒng)中的人機界面及所謂的軟界面設計。人機界面設計分為哪幾類？它們之間有什么關系。答：從心理學