1、信息系统基础

一、信息系统的概念

面向管理是信息系统的显著特点。

管理模型、信息处理模型、系统实现的基础条件三者的结合产生现实的信息系统。

二、信息系统的基本功能

信息系统具有数据的输入、传输、存储、处理、输出等基本功能。

在需求分析阶段可以使用层次方框图、Warnier图、用例图和IPO图。

三、信息系统的分类

（1）以数据环境分类

可以把信息系统分为数据文件、应用数据库、主题数据库和信息检索系统。

（2）以应用层次分类

一个组织的管理活动可以分为四级，分别是战略级、战术级、操作级和事务级。与此相对应的，信息系统也分为战略级信息系统（使用者都是企业最高管理层）、战术级信息系统（企业中层经理及管理部门）、操作级信息系统（服务型企业的业务部门）和事务级信息系统（企业的管理业务人员）。

（3）以信息服务对象分类

企业中的信息系统可以分为三类，分别是面向作业处理的系统、面向管理控制的系统和面向决策计划的系统。

面向作业处理系统包括：办公自动化系统、事务处理系统、数据采集与监测系统。

面向管理控制系统包括：电子数据处理系统、知识工作支持系统、计算机集成制造系统。

面先经过决策计划系统包括：决策支持系统，战略信息系统、管理专家系统。

四、信息系统生命周期

信息系统的生命周期可以分为系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护五个阶段。

（1）系统规划

规划阶段的任务是对企业的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查，根据企业目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。根据需要与可能，给出拟建系统的备选方案，对这些方案进行可行性分析，写出可行性分析报告。可行性分析报告审议通过后，将新系统建设方案及实施计划编写成系统设计任务书。

可行性研究报告是总体规划阶段交付的文档。

（2）系统分析

分析阶段的任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行详细调查，描述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足之处，确定新系统的基本目标和逻辑功能要求，即提出新系统的逻辑模型。

系统方案说明书是系统分析阶段交付的文档。

（3）系统设计

系统分析阶段的任务是回答系统做什么的问题，而系统设计阶段要回答的问题是怎么做。系统设计阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也就是设计新系统的物理模型。该阶段又可分为总体设计和详细设计两个阶段。

这个阶段的技术文档是系统设计说明书。

（4）系统实施

它是将设计的系统付诸实施的阶段。系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进展报告。系统测试之后写出系统测试分析报告。

用户说明书是系统实施阶段交付的文档。

（5）系统运行和维护

另一种分法：

信息系统的生命周期分为系统规划阶段、系统开发阶段、系统运行与维护阶段、系统更新阶段。

（1）系统规划阶段

根据组织的整体目标和发展战略，确定关系信息系统的发展战略，明确组织总的信息需求。

（2）系统开发阶段

这一阶段的主要工作是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案和开发项目的安排。这是系统建设中最为繁重的阶段。

（3）系统运行与维护

它是生命周期中历时最久的阶段，也是管理信息系统实现其功能、获得效益的阶段

（4）系统更新

这一阶段是新旧系统并存时期。

五、软件工程

软件工程由方法、工具和过程三个部分组成。

（1）结构化方法

它属于自顶向下的开发方法，其基本思想是“自顶向下，逐步求精”。结构化方法遵循以下几个基本原则

1、面向用户的观点。

2、严格区分工作阶段，每个阶段有明确的任务和应得的成果

3、按照系统的观点，自顶向下地完成系统的开发工作

4、充分考虑变化的情况。在系统设计中，把系统的可变更性放在

首位。

5、工作成果文献化或文档化。

结构化方法的局限性：

1、开发周期长。一方面，使用户在较长的时间内不能得到一个可

实际运行的物理系统；另一方面，难以适应环境变化。

2、早期的结构化方法注重系统功能，兼顾数据结构方面的不多。

3、结构化程度较低的系统，在开发初期难以锁定功能要求。（2）软件开发模型

它把软件开发的过程分为软件计划、需求分析、软件设计、程序编码、软件测试和运行维护六个阶段。

它存在严重的缺陷，只适用于需求明确或很少变更的项目，例如二次开发或升级型的项目。

2、快速原型法

适用于对需求并不确定的情况

3、螺旋模型

它增加了风险分析。

它是一种演进式的软件过程模型，结合了原形开发方法的系统性和瀑布模型的可控性特点。它有两个显著特点，一是采用循环的方式逐步加深系统定义和实现的深度，降低风险；二是确定一系列里程碑，确保项目开发过程中的相关利益者都支持可行的和令人满意的系统解决方案。

螺旋模型的特点之一是循环反复。

4、喷泉模型

它为软件复用和生存周期中多项开发活动的集成提供了支持，主要支持面向对象的开发方法。

5、增量模型

6、迭代模型

它适用于项目事先不能完整定义产品的所有需求、计划多起开发的软件开发。

它的价值在于它非常明确表明了测试过程中存在的不同级别，并且清楚地描述了这些测试阶段和开发过程期间各阶段的对应关系。

●单元测试的主要目的是针对编码过程中可能存在的各种错误。

●集成测试的主要目的是针对详细设计中可能存在的问题，尤其是

检查各单元与其他程序部分之间的接口中可能存在的错误。

●系统测试主要针对概要设计，检查系统作为一个整体是否有效地

得到运行。

●验收测试通常由业务专家或用户进行，以确认产品能真正符合用

户业务上的需要

8、敏捷方法

适用于小型或中型软件开发团队，并且客户的需求模糊或需求多变。（3）需求工程

需求工程是包括创建和维护系统需求文档所必需的一切活动的过程，可分为需求开发和需求管理两个工作。

1、需求开发

它包括需求获取、需求分析、需求定义和需求验证四个阶段。

2、需求管理

通常包括定义需求基线、处理需求变更及需求跟踪等方面的工作。需求开发需求管理是相辅相成的，需求开发是主线，是目标；需求管理是支持，是保障。

需求开发是努力更清晰、更明确地掌握客户对系统的需求；而需求管

理则是对需求的变化进行管理的过程。

（4）软件测试

测试方法一般分为两大类，分别为动态测试和静态测试。

动态测试主要分为黑盒测试和白盒测试

●黑盒测试法是把测试对象堪称一个黑盒子，测试人员完成不考虑

程序的内部结构和处理过程，只在软件的接口处进行测试，依据需求规格说明书，检查程序是否满足功能要求。常用的黑盒测试用例的设计方法有等价类划分、边界值分析、错误猜测和因果图。

●白盒测试法把测试对象看做一个打开的盒子，测试人员必须了解

程序的内部结构和处理过程，以检查处理过程的细节为基础，对程序中尽可能多的逻辑路径进行测试。常用的白盒测试用例设计方法有基本路径测试、循环覆盖测试及逻辑覆盖测试等。

静态测试指被测试程序不再机器上运行，而采用人工检测计算机辅助静态分析的手段对程序进行检测。

静态分析中进行人工测试的主要方法有桌前检查、代码审查和代码走查。

边界值分析，选取的测试数据应该恰好等于、稍小于或稍大于边界值。（5）软件维护

1、改正性维护。为了之别和纠正软件错误，改正软件性能上的缺陷，排除实施中的误使用，应当进行的诊断和改正错误的过程。

2、适应性维护。在使用过程中，外部环境、数据环境等可能发生变化。为使软件适应这种变化，而去修改软件的过程。

3、完善性维护。在软件的使用过程中，用户往往会对软件提出新的功能和性能要求。为了满足这些要求，需要修改或再开发软件。这种情况下进行的维护活动就叫做完善性维护

4、预防性维护

预先提高软件的可维护性、可靠性等，为以后进一步改进软件打下良好的基础。

（6）软件过程管理

软件过程能力成熟度模型CMM和能力成熟度模型集成CMMI。1、CMM

它描述和分析了软件过程能力的发展程度，确立了一个软件过程成熟程度的分级标准。

●初始级

●可重复级

●已定义级

●已管理级

●优化级

2、CMMI

每一种CMMI模型都有两种表示法，即阶段式和连续式。连续式表示法强调的是单个过程域的能力，从过程域的角度考察基线和度量结果的改善，其关键术语是“能力”；而阶段式表示法强调的是组织的成熟度，从过程域集合的角度考察整个组织过程成熟度阶段，其关键术语是“成熟度”。阶段式模型也把组织分为以下五个不同的级别。

●初始级

●已管理级

●严格定义级

●定量管理级

●优化级

（7）软件构件技术

构件应当是内聚的，构件应当具备可变性。

通用性越好，其被重用的面越广；可变性越好，构件就越易于调整，以便适用于应用的具体环境。

三个主要流派为OMG的CORBA、微软的COM和DCOM、SUN 的EJB。

有三种类型的EJB，分别是会话Bean、实体Bean和消息驱动Bean。（8）软件需求

软件需求就是系统必须完成的事，以及必须具备的品质。包括功能需求、非功能需求和设计约束三个方面的内容。

●功能需求：是指系统必须完成的那些事，即为了向用户提供有用

的功能，软件必须执行的动作。

●非功能需求：包括性能需求、外部接口需求、质量属性等，是指

产品必须具备的性能或品质，例如可靠性、容错性等。

●设计约束：也称为限制条件、补充规约，通常是对解决方案的一

些约束说明。例如，某系统必须采用国有自主知识版权的数据库，必须运行在UNIX系统之下，等等。

还有业务需求、用户需求和系统需求这三个处于不同层面下的概念。

六、面向对象方法

（1）基本概念

面向对象方法包括面向对象的分析OOA、面向对象的设计OOD、面向对象的程序设计OOP、面向对象的测试OOT。

●一个对象通常可由三部分组成，分别是对象名、属性和操作

●一个类通常可由三部分组成，分别是类名、属性和操作，没有实

例的类是抽象类

●对于两个类A和B，如果A类是B类的子类，则B类是A类的泛

化。继承是面向对象方法区别于其他方法的一个核心思想。

●面向对象系统中的封装单位是对象。封装的优点体现在三个方面：

好的封装能减少耦合、类内部的实现可以自由改变、一个类有更清楚的接口。

（2）UML

1、视图

五个系统视图：逻辑视图、进程视图、实现视图、部署视图和用例视图。

●逻辑视图：以问题域的语汇组成的类和对象集合

●进程视图：可执行线程和进程作为活动类的建模，它是逻辑视图

的一次执行实力，描绘了所设计的并发与同步结构。

●实现视图：对组成基于系统的物理代码的文件和构件进行建模

●部署视图：把构件物理地部署到一组物理的，可计算的节点上，

表示软件到硬件的映射及分布结构。

●用例视图：最基本的需求分析模型

2、关系

UML中的关系有四种：

●依赖

●关联

●泛化

●实现

两个用例之间的关系可以概括为以下三种：●包含关系

●扩展关系

●泛化关系

3、图形

UML2.0包含14种图