第2讲 软件开发过程模型
计算机等级考试《三级数据库技术》专用教材考纲分析+考点精讲+真题演练
XX年全国计算机等级考试《三级数据库技术》专用教材【考纲分析＋考点精讲＋真题演练】最新资料，WORD格式，可编辑修改！目录第1章数据库应用系统开发方法................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................1.1 数据库应用系统概述...............................................考点1 数据库系统和数据库应用系统的区别 ..........................考点2 数据库应用系统设计与开发的定义 ............................1.2 数据库应用系统生命周期...........................................考点1 软件工程与软件开发方法 ....................................考点2 DBAS生命周期模型..........................................1.3 规划与分析.......................................................考点1 概述 ....................................................考点2 系统规划与定义 ............................................考点3 可行性分析 ................................................考点4 项目规划 ..................................................1.4 需求分析.........................................................考点1 系统需求 ..................................................考点2 数据需求分析 ..............................................考点3 功能需求分析 ..............................................考点4 性能需求分析 ..............................................考点5 其他需求分析 ..............................................1.5 系统设计.........................................................考点1 概念设计 ..................................................考点2 逻辑设计 ..................................................考点3 物理设计 ..................................................1.6 实现与部署.......................................................考点1 定义 ....................................................考点2 内容 ....................................................1.7 运行管理与维护...................................................考点1 内容 ....................................................考点2 重要性 .................................................... 第2章需求分析..............................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................2.1 需求分析.........................................................考点1 需求分析的概念与意义 ......................................考点2 需求获取的方法 ............................................考点3 需求分析过程 ..............................................2.2 需求分析方法.....................................................考点1 需求分析方法概述 ..........................................考点2 DFD需求建模方法...........................................考点3 其他需求建模方法 ..........................................考点4 DFD与IDEFO比较........................................... 第3章数据库结构设计........................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................3.1 数据库概念设计...................................................考点1 概念设计的任务 ............................................考点2 概念设计的依据及过程 ......................................考点3 数据建模方法 ..............................................考点4 概念设计实例 ..............................................3.2 数据库逻辑设计...................................................考点1 任务 ....................................................考点2 目标 ....................................................3.3 数据库物理设计...................................................考点1 物理设计的目的 ............................................考点2 数据库的物理结构 ..........................................考点3 索引 ....................................................考点4 数据库物理设计 ............................................考点5 其他物理设计环节 .......................................... 第4章数据库应用系统功能设计与实施..........................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................4.1 软件体系结构.....................................................考点1 定义 ....................................................考点2 功能 ....................................................考点3 分类 ....................................................4.2 软件设计过程.....................................................考点1 软件设计的目的 ............................................考点2 软件设计的原则 ............................................考点3 软件设计的分类 ............................................4.3 DBAS总体设计 ....................................................考点1 DBAS总体设计主要内容......................................考点2 DBAS体系结构设计..........................................考点3 DBAS软件总体设计..........................................考点4 软硬件选型与配置设计 ......................................考点5 业务规则初步设计 ..........................................4.4 DBAS功能概要设计 ................................................考点1 概述 ....................................................考点2 实现方法 ..................................................考点3 表示层概要设计 ............................................考点4 业务逻辑层概要设计 ........................................考点5 数据访问层概要设计 ........................................4.5 DBAS功能详细设计 ................................................考点1 表示层详细设计 ............................................考点2 业务逻辑层详细设计 ........................................4.6 应用系统安全架构设计.............................................考点1 数据安全设计 ..............................................考点2 环境安全设计 ..............................................考点3 制度安全设计 ..............................................4.7 DBAS实施.........................................................考点1 DBAS实施阶段的主要工作....................................考点2 创建数据库 ................................................考点3 数据装载 ..................................................考点4 编写与调试应用程序 ........................................考点5 数据库系统试运行 .......................................... 第5章UML与数据库应用系统 ..................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................5.1 DBAS建模.........................................................考点1 方法 ....................................................考点2 UML .......................................................5.2 DBAS业务流程与需求表达 ..........................................考点1 业务流程与活动图 ..........................................考点2 系统需求与用例图 ..........................................5.3 DBAS系统内部结构的表达 ..........................................考点1 DBAS系统内部结构分类......................................考点2 系统结构与类图 ............................................考点3 系统结构与顺序图 ..........................................考点4 系统结构与通信图 ..........................................5.4 DBAS系统微观设计的表达 ..........................................考点1 微观设计的表达方法 ........................................考点2 对象图 ....................................................考点3 状态机图 ..................................................考点4 时间图 ....................................................5.5 DBAS系统宏观设计的表达 ..........................................考点1 宏观设计的对象 ............................................考点2 包图 ....................................................考点3 交互概述图 ................................................考点4 复合结构图 ................................................5.6 DBAS系统实现与部署的表达 ........................................考点1 表达方法 ..................................................考点2 组件图 ....................................................考点3 系统实现与部署图 .......................................... 第6章高级数据查询..........................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................6.1 一般数据查询功能扩展.............................................考点1 使用TOP限制结果集 ........................................考点2 使用CASE函数 .............................................考点3 将查询结果保存到新表中 ....................................6.2 查询结果的并、交、差运算.........................................考点1 并运算 ....................................................考点2 交运算 ....................................................考点3 差运算 ....................................................6.3 相关子查询.......................................................考点1 概述 ....................................................考点2 语法格式 ..................................................考点3 用途 ....................................................6.4 其他形式的子查询.................................................考点1 替代表达式的子查询 ........................................考点2 派生表 ....................................................6.5 其他一些查询功能.................................................考点1 开窗函数 ..................................................考点2 公用表表达式 .............................................. 第7章数据库及数据库对象....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................7.1 创建及维护数据库.................................................考点1 SQL Server数据库概述......................................考点2 SQL Server数据库的组成....................................考点3 数据库文件组 ..............................................考点4 数据库文件的属性 ..........................................考点5 用T-SQL语句创建数据库 ....................................考点6 修改数据库 ................................................考点7 分离和附加数据库 ..........................................7.2 架构...........................................................考点1 定义 ....................................................考点2 架构对象的定义和种类 ......................................考点3 命名规则 ..................................................考点4 定义架构的T-SQL语句 ......................................考点5 删除架构的T-SQL语句 ......................................7.3 分区表...........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 创建分区表 ................................................7.4 索引.............................................................考点1 创建索引 ..................................................考点2 删除索引 ..................................................7.5 索引视图.........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 适合建立索引视图的场合 ....................................考点3 定义索引视图 .............................................. 第8章数据库后台编程技术....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................8.1 存储过程.........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 创建、执行和删除存储过程 ..................................8.2 用户定义函数.....................................................考点1 概述 ....................................................考点2 创建和调用标量函数 ........................................考点3 创建和调用内联表值函数 ....................................考点4 创建和调用多语句表值函数 ..................................考点5 删除用户自定义函数 ........................................8.3 触发器...........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 创建触发器 ................................................考点3 删除触发器 ................................................8.4 游标...........................................................考点1 游标的组成 ................................................考点2 使用游标 .................................................. 第9章安全管理..............................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................9.1 安全控制.........................................................考点1 概述 ......................................................考点2 数据库安全控制的目标 ......................................考点3 数据库安全的威胁 ..........................................考点4 安全控制模型的内容 ........................................考点5 授权和认证 ................................................9.2 存取控制.........................................................考点1 自主存取控制（自主安全模式） ..............................考点2 强制存取控制 ..............................................9.3 审计跟踪.........................................................9.4 统计数据库的安全性...............................................考点1 统计数据库的定义 ..........................................考点2 安全性问题 ................................................考点3 解决方案 ..................................................考点4 目标 ....................................................9.5 SQL Server的安全控制 ............................................考点1 身份验证模式 ..............................................考点2 登录账户 ..................................................考点3 数据库用户 ................................................考点4 权限管理 ..................................................考点5 角色 ....................................................9.6 Oracle的安全管理 ................................................考点1 Oracle的安全控制机制......................................考点2 Oracle的特点..............................................考点3 用户与资源管理 ............................................考点4 权限管理 ..................................................考点5 审计功能 .................................................. 第10章数据库运行维护与优化.................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................10.1 数据库运行维护基本工作..........................................考点1 概述 ....................................................考点2 工作内容 ..................................................10.2 运行状态监控与分析..............................................考点1 定义 ....................................................考点2 监控分析机制的分类 ........................................10.3 数据库存储空间管理..............................................考点1 数据库的存储结构分类 ......................................考点2 管理内容 ..................................................考点3 数据库管理预测内容 ........................................10.4 数据库性能优化..................................................考点1 数据库运行环境与参数调整 ..................................考点2 模式调整与优化 ............................................考点3 存储优化 ..................................................考点4 查询优化 ..................................................考点5 SQL Server性能工具........................................ 第11章故障管理.............................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................11.1 故障管理概述....................................................考点1 故障类型及其解决方法 ......................................考点2 数据库恢复技术概述 ........................................11.2 数据转储（数据备份）............................................考点1 概述 ....................................................考点2 静态转储和动态转储 ........................................考点3 数据转储机制 ..............................................考点4 多种转储方法结合使用 ......................................11.3 日志文件........................................................考点1 日志文件的概念 ............................................考点2 日志文件的格式与内容 ......................................考点3 登记日志文件的原则 ........................................考点4 检查点 ....................................................11.4 硬件容错方案....................................................考点1 磁盘保护技术 ..............................................考点2 服务器容错技术 ............................................考点3 数据库镜像与数据库容灾 .................................... 第12章备份与恢复数据库.....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................12.1 备份与恢复的概念................................................考点1 备份数据库 ................................................考点2 恢复数据库 ................................................12.2 SQL Server的备份与恢复机制 .....................................考点1 恢复模式 ..................................................考点2 备份内容及时间 ............................................考点3 SQL Server的备份机制......................................考点4 SQL Server的恢复机制......................................12.3 Oracle的备份与恢复机制 .........................................考点1 Oracle数据库逻辑备份与恢复................................考点2 0racle数据库物理备份与恢复................................ 第13章大规模数据库架构.....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................13.1 分布式数据库....................................................考点1 分布式数据库系统 ..........................................考点2 分布式数据库目标 ..........................................考点3 分布式数据库的数据分布策略 ................................考点4 分布式数据库系统的体系结构 ................................考点5 分布式数据库的相关技术 ....................................13.2 并行数据库......................................................考点1 并行数据库系统结构 ........................................考点2 数据划分与并行算法 ........................................13.3 云计算数据库架构................................................考点1 云计算概述 ................................................考点2 Google的云数据库体系结构..................................13.4 XML数据库 ......................................................考点1 XML数据库概述.............................................考点2 SQL Server 2008与XML ..................................... 第14章数据仓库与数据挖掘...................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................14.1 决策支持系统的发展..............................................14.2 数据仓库技术概述................................................考点1 数据仓库的概念 ............................................考点2 数据仓库的特性 ............................................考点3 数据仓库的体系结构与环境 ..................................考点4 数据仓库的数据组织 ........................................考点5 元数据 ....................................................考点6 操作型数据存储 ............................................14.3 设计与建造数据仓库..............................................考点1 数据仓库设计的需求与方法 ..................................考点2 数据仓库的数据模型 ........................................考点3 数据仓库设计步骤 ..........................................14.4 数据仓库的运行与维护............................................考点1 数据仓库数据的更新维护 ....................................考点2 数据仓库监控与元数据管理 ..................................14.5 联机分析处理与多维数据模型......................................考点1 OLAP ......................................................考点2 多维分析的基本概念 ........................................考点3 多维分析的基本操作 ........................................考点4 OLAP的实现方式............................................14.6 数据挖掘技术....................................................考点1 数据挖掘步骤 ..............................................考点2 关联规则挖掘 ..............................................考点3 分类挖掘 ..................................................考点4 聚类挖掘 ..................................................考点5 时间序列分析 ..............................................第1章数据库应用系统开发方法考纲分析1．数据库应用系统的概念2．数据库应用系统生命周期。
软件工程第2讲 软件生命周期模型
敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较5敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较57P32: 2.9.2P23: 2.2 P25: 2.3P34: 2.9.3模型构造多使用脚本语言、基于现有基础代码库、UI工具制作，制作过程一般不会考虑性能、稳定敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较5迭代-递增生命周期模型递增也是软件工程的一个固有特性P27P26: 2.5P28P29P30 2.7敏捷开发4软件生命周期模型1瀑布模型及几个衍生模型2迭代和递增3其他生命周期模型及模型比较58个体和交互胜过过程和工具以人为本我相信没有比面对面交流更高效的沟通渠道了•尊重和信任激发个人内心的责任感和使命感，激发了个体的潜能。
•基于互相信任的前提，敏捷提倡自治的全功能团队。
在工作形式上，整个团队平时坐在一起工作，从物理空间上创造了更加便捷面对面的沟通机会。
•要摒弃这种重流程和重工具，提倡轻量级流程和轻量级工具，而这些流程和工具又在促进个体交互。
比如，我们在日常工作中会使用Trello、Jira、Keynote等工具。
可以工作的软件胜过面面俱到的文档价值导向为客户交付可工作的软件是我们的核心目标•我们应该尽早交付可进行端到端测试的代码，该目标决定了我们不应该花过多精力在面面俱到的文档上。
•但这不代表我们要抵制任何文档。
实践证明，轻量级的文档策略有助于团队高质量交付可工作的软件。
•在开发过程中，交互设计原型也是一种轻量级文档，交互设计师交付可以尽早地跟团队和客户进行确认验收的核心业务场景的原型，快速收集反馈。
客户合作胜过合同谈判客户团队帮助客户实现他们真正想要的价值•让客户也作为团队的一分子，跟客户建立信任的合作关系取代敌对的谈判关系。
•需求的变化往往来自客户，让客户参与进来可以在开发的过程中尽早的发现变化，从而尽早采取解决方案。
第2讲 过程和项目度量
许多其他的“产品特性”。
18
软件测量
• 将项目度量联合起来可以得到整个软件组织公用的过程度量。但是，一个组织 如何将来自不同个人或项目的度量结合起来呐？
• 为了说明这个问题，我们看一个简单的例子：
• 两个不同项目团队中的人将他们在软件工程过程中所发现的所有错误进行了 记录和分类。然后，将这睦个人的测量结合起来就产生了团队的测量。
15
过程领域和项目 领域中的度量
项目度量
• 项目度量的目的是双重的。 • 首先，这些度量能够指导进行一些必要的调整以避免延迟，并减少潜在问题 及风险，从而使得开发时间减到最少。 • 其次，项目度量可在项目进行的基础上评估产品质量，并且可在必要时修改 技术方法以改进质量。
• 随着质量的提高，错误会减到最小，而随着错误数的减少，项目中所需的修改 工作量也会降低。这就导致整个项目成本的降低。
制定软件度量大纲
通过提供目标评估的机制，测量使我们能够对项目和过程有更 深入的了解。Lord Kelvin曾经说过：
当你能够测量你所说的事物，并能用数字表达它时，你就对它 有了一定的了解；但当你不能测量它，也不能用数字表达时，就说 明你对它的了解还很贫乏，不令人满意：这可能是知识的开始，但 你在思想上还远远没有进入科学的境地。
• 私有过程数据是软件工程师个人改进其工作的重要驱动力。
12
过程领域和项目 领域中的度量
过程度量和软件过程改进
• 某些过程度量对软件项目团队是私有的，但对所有团队成员是公用的。例如：
• 主要软件功能(由多个开发人员完成)的缺陷报告、
• 正式技术复审中发现的错误、 • 以及每个构件或功能的代码行数或功能点数。 • 这些数据可由团队进行复查，以找出能够改善小组性能的指标。 • 公用度量一般吸取了原本是个人的或团队的私有信息。收集和评估项目级的缺 陷率(肯定不能归因于某个个人)、工作量、时间及相关的数据，以找出能够改善 组织过程性能的指标。
第1讲 软件过程模型-xu
1.4 软件过程
软件生存期模型是跨越整个生存期的系统开发 、运作和维护所实施的全部过程、活动和任务 的结构框架 瀑布模型 原型模型 螺旋模型 喷泉模型 增量模型
1.4 软件过程
1.
瀑布模型 （传统的软件过程）
特点：
阶段间具有顺序性和依赖性
必须等前一阶段的工作完成之后，才能开始后一阶段的工作
1.1软件工程简述
7. 承认不断改进软件工程实践的必要性
遵循前6条基本原理，就能够按照当代软件工
程基本原理实现软件的工程化生产，但不能保 证赶上时代前进的步伐。
积极主动采纳新的软件技术，且不断总结经验。
1.2 软件工程
软件工程的目标
研制、开发与生产出具有良好软件质量和费
用合算的产品。（正确、可靠、可维护、可 重用；可追踪、可移植、可操作、有效性）
1.3 软件生命周期
5.详细设计/模块设计
详细设计阶段的任务就是把解法具体化，也就
是回答“应该怎样具体地实现这个系统”这个 关键问题。 详细地设计每个模块，确定实现模块功能所需 要的算法和数据结构
编写设计说明书，提交评审
1.3 软件生命周期
6.编码和单元测试
这个阶段的关键任务是写出正确的容易理解
1.3 软件生命周期
8.软件维护
维护阶段的关键任务是，通过各种必要的维护活动使系统持
久地满足用户的需要
通常有四类维护活动：
改正性维护 适应性维护 完善性维护 预防性维护
—— 生命周期模型规定了把生命周期划分成哪些阶段及各个阶段
的执行顺序，因此也称为过程模型
1.4 软件过程
经统计表明，不成功的软件项目中有一半左右是
第二章 系统开发原理(一)
底向上”地开发和调试各个模块，最后进行模块联调
和整个系统的调试。
具体而言，就是先将整个系统开发为若干
相对独立的阶段，如系统规划、系统分析、 系统设计和系统实施等，然后按照系统设计 结构，将模块按层次一个个组装到一起进行 调试，自底向上，逐层地构建整个系统。
结构化方法包括结构化分析（SA）、结构化设计（SD） 和结构化程序设计（SP）。 结构化方法通常把整个系统的开发分为六个阶段： （1）系统开发准备阶段；（2）调查研究及可行性研究阶段； （3）系统分析阶段； （4）系统设计阶段；
优点：工作量小，周期短，相对简单 ； 缺点：缺乏整体性，功能、数据冗余，易返工； 适用范围：小系统
（三）综合方法
自上而下的进行系统的总体规划、分析、设计；
自下而上的对各个模块进行实施 。
特点：既考虑到系统的整体性，又可节约人力、物力、
时间的耗费 。
三、系统开发方法
（一）生命周期法(life cycle approach)
第二讲 系统开发原理
系统开发方法概述 系统分析 系统设计
系统实施
第一节 系统开发方法概述
开发方法是指系统开发过程中的指导思
想、逻辑、途径以及工具的组合。
一、系统开发方法的发展
1. 20世纪50年代计算机开始应用于管理工作
（面向处理） 2. 20世纪60年代出现了数据库（面向数据） 3. 20世纪60-70年代 （结构化系统分析和设计）
行判断、推理的过程），高层次的抽象必须通过低层次的 抽象来解释和实现，随着抽象层次的降低，逐步将系统清 晰而具体地展现出来。 ④ 模块化方法
将系统分解为不同的功能模块，使软件结构清晰、设
计方便、容易修改和测试。
UML2面向对象分析与设计(第2版)
5.3架构分析 5.4构造用例实现
5.5定义分析类
5.6练习题
6.1设计需要原则
6.2 Liskov替换原 则
6.3开放—封闭原则 6.4单一职责原则
6.6依赖倒置原则
6.5接口隔离原则
6.7练习题
01
7.1模式与 设计模式
02
7.2 GoF模 式
03
7.3更多的 设计模式
04
7.4职责分 配模式
UML2面向对象分析与设计（第2 版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 精彩摘录 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
设计
软件开发
例
方法
基础
设计
问题
面向对 象分析
分析
书
面向对象
业务
版
模型
类
建模
结构
架构
原则
内容摘要
内容摘要
分析和设计是软件开发中至关重要的一环，面向对象的方法是主流的软件开发方法，UML是用于面向对象分 析设计的标准化建模语言。本书围绕这3个方面展开，以论述分析设计建模过程为最终目标，以面向对象方法作为 建模的理论基础，以UML作为建模支撑语言。全书从面向对象和UML的基本概念入手，循序渐进地讲解业务建模、 需求建模、需求分析、设计原则和模式、架构设计、构件设计和代码生成等分析设计中的各个知识点，并通过多 个贯穿全书的案例将各个知识点串联起来，形成一套完整的面向对象分析设计方法论。本书是作者多年从事软件 工程教学和软件项目开发实践的总结，书中并没有太多抽象的概念，主要**实际软件开发中所需要的知识和实践 技能，力求做到通俗易懂。
第二讲-PSpice中的器件模型和模型参数
PSpice中的模型和模型参数库一．PSpice中的模型参数库二．模型描述格式半导体器件模型描述格式子电路模型描述格式三．以已有模型为基础新建模型描述四．为实际元器件提取模型参数、建立模型描述3．模型类别（按照建模方式划分）(1) 元器件物理模型(2) 子电路宏模型(3) 黑匣子宏模型4. 目前研究的问题(1) 提高模型精度。
(2) 建立新器件的模型。
(3) 提高模型参数提取精度。
5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。
一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。
注意：这两类库文件存放的子目录不相同。
元器件符号库文件所在的路径元器件模型参数库文件所在的路径注意：只有上述库文件中的元器件符号才配置有模型参数一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。
注意：这两类库文件存放的子目录不相同。
(2) 用户绘制电路图时实际调用的是元器件符号库中的元器件符号图。
调用PSpice进行模拟仿真时软件自动从对应的模型参数库中调用相应的模型参数。
软件安全开发模型
3）存储桶型需求。不属上述两种类型的所有其他SDL 安全需求均被归类于存储桶型需求
通常包括3个存储桶，分别是安全验证桶、设计检查桶 与响应计划桶。例如，模糊输入测试需求被置于安全 验证桶，隐私保护检查被设置于设计检查桶，而灾难 恢复计划需求被置入响应计划桶。
在敏捷SDL中，这些需求并不要求在每次产品发布之 前全部完成，通常每个“突击发布”版本中只需要完 成每个存储桶中的一个要求，这是敏捷SDL对发布时 间有限的敏捷开发项目做出的让步。但是，实际上团 队至少要每年完成一次全部存储桶型需求。
第5章 软件安全开发模型
陈波
南京师范大学计算机科学与技术学院
本讲要点
1. 软件开发模型 2. 软件安全开发模型 3. 软件安全开发模型应用
1. 软件开发模型
（1）软件生命周期 软件生命周期划可分成3个时期8个阶段 1）软件定义时期
通常进一步划分成3个阶段，即问题定义、可 行性研究和需求分析。
2. 软件安全开发模型
（2）McGraw的软件内建安全开发模型
模型核心思想：对软件全生命周期各个阶段产品 （工件）的安全性进行评估、测试、验证以及操 作控制，实现面向过程的全生命周期安全质量控 制方法。
该模型引用了工业生产领域“工件”的概念，非 常形象地描述了软件开发各阶段所产生的中间产 品，并将其作为评测的对象，体现了BSI模型面 向全过程产品评测与控制的特点。
2. 软件安全开发模型
（1）微软的软件安全开发生命周期模型SDL
2011 年 ， 国 际 标 准 组 织 公 布 了 安 全 开 发 标 准 ISO/IEC 27034。该标准以商业和非技术人员 为中心，聚焦于软件安全管理，是工业领域实现 软件安全和风险管理的重要里程碑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原型模型的缺陷
• 1） 建立原型模型的软件工具与环境与实际模型 的存在脱节的现象。 2） 以目前通用的开发工具，开发原型本身就不 是件容易的事情。 3） 原型模型对用户深层次的需求并不能深入分 析。 • 4）快速建立起来的系统结构加上连续的修改可能 会导致产品质量低下；
缺点
• 产品原型在一定程度上限制了开发人员的创新， 没有考虑软件的整体质量和长期的可维护性。 • 由于达不到质量要求产品可能被抛弃，而采用新 的模型重新设计，因此原型实现模型不适合嵌入 式、实时控制及科学数值计算等大型软件系统的 开发；
验证 规格说明 验证变化的求 验证维护过程设计
验证
编码 测试 综合测试
实线箭头表示开发过程；虚线箭头表示维护过程。
20
维护
特点
• 原型模型的最大特点是：利用原型法技术能够快 速实现系统的初步模型，供开发人员和用户进行 交流，以便较准确获得用户的需求，采用逐步求 精方法使原型逐步完善，是一种在新的高层次上 不断反复推进的过程。 • 它可以大大避免在瀑布模型冗长的开发过程中看 不见产品雏形的现象。
2.4 喷泉模型
• 喷泉模型是一种以用户需求为动力，以对象为 驱动的模型，主要用于描述面向对象的软件开 发过程。 • 该模型认为软件开发过程自下而上周期的各阶 段是相互重叠和多次反复的，就像水喷上去又 可以落下来，类似一个喷泉。 • 各个开发阶段没有特定的次序要求，并且可以 交互进行，可以在某个开发阶段中随时补充其 他任何开发阶段中的遗漏。
螺旋模型的基本 思想：使用原型及其 他方法来尽量降低风 险。 简化的螺旋模型 可看作在每个阶段都 增加了风险分析过程 的快速原型模型。 风险分析是对风险 进行识别，分析，采 取对策，进而消除或 减少风险的损害。
风险 分析
快速原型
验证 风险 分析 规格说明 验证 风险 分析 设计
风险分析 变化的需求 验证
2.3螺旋模型
1988年， Barry 提出螺旋模型，将瀑布模型和快速原型结合， 注重风险分析，适合于大型复杂系统。
软件开发的风险： 1、 产品交付用户之后用户可能不满意； 2、到交付日期后软件可能还未开发出来； 3、实际开发成本可能超过预算； 4、一些关键的开发人员可能“跳槽”； 5、 聘请不到需要的专业人员； 基本思想：使用原型及其他方法来尽量降低风 险。可看作在每个阶段之前都增加了风险分析过程 的快速原型模型。螺旋线每个周期对应一个开发阶 段。 26
验证
风险 分析 编码 测试 综合测试
风险 分析
简化的螺旋模型
27
维护
28
螺旋模型
• 螺旋模型沿着螺线旋转，在四个象限上分别表 达四个方面的活动，即： • 制定计划──确定软件目标，选定实施方案， 弄清项目开发的限制 • 风险分析──分析所选方案，考虑如何识别和 消除风险 • 实施工程──实施软件开发 • 客户评估──评价开发工作，提出修正建议
1
第二讲 软件开发过程模型
北京邮电大学计算机学院 芦效峰
1. 软件生存周期
•软件产品从提出开始，到该软件产品被淘汰的全 过程。 一个软件从定义、开发、使用、维护，直到最终被 废弃，要经历一个漫长的时期，这就如同一个人要 经过胎儿、儿童、青年、中年、老年，直到最终死 亡的漫长时期一样，通常把软件经历的这个漫长时 期称为生存周期。
完整准确的维护记录
13
2 常用软件开发过程模型
2.1瀑布模型：将各项活动规定为依固定顺序连接的若干阶段工作，从上 到下，不可逆转
计划 阶段
可行性研 究 需求分析 软件设计 开发 阶段 编码
上一项活动产生 的工作结果作为 下一步输入 每一个工作 结果进行评 审 软件测试 维护 阶段
运行、维护
图1-3 瀑布模型
实线箭头表示开发过程；虚线箭头表示维护过程。
14
维护
15
瀑布模型缺点
• 项目开始阶段，开发人员和用户对需求的描述常 常不全面。如果需求阶段没发现问题，则影响后 面各阶段的工作 • 各阶段所做的工作都是文档说明，一般用户不易 理解文字所叙述的软件。用户的修改意见加大了 修改难度 • 改变会影响整个软件开发。事先选择的技术或需 求迅速发生变化，需要返回到前面，对前面一系 列内容进行修改
2.2 快速原型模型
• 由于在项目开发的初始阶段人们对软件的需求认识 常常不够清晰，因而使得开发项目难于做到一次开 发成功，出现返工再开发在所难免。 • 快速原型模型的第一步是建造一个快速原型，实现 客户或未来的用户与系统的交互，用户或客户对原 型进行评价，进一步细化待开发软件的需求。通过 逐步调整原型使其满足客户的要求，开发人员可以 确定客户的真正需求是什么；第二步则在第一步的 基础上开发客户满意的软件产品。
• 对用户提出的要求进行分析并给出 详细的定义 • 编写软件需求说明书或系统功能说 明书及初步的系统用户手册 • 提交管理机构评审
7
软件设计 • 概要设计 — 把各项需求转换成软件 的体系结构。结构中每一组成部分 都是意义明确的模块，每个模块都 和某些需求相对应 • 详细设计 — 对每个模块要完成的工 作进行具体的描述，为源程序编写 打下基础 • 编写设计说明书，提交评审。
软件设计
编码 图1-2 软件的生存周期
5
可行性研究
• 确定要开发软件系统的总目标及可 行性 • 给出功能、性能、可靠性以及接口 等方面的要求 • 估计可利用的资源 (硬件，软件， 人力等)、成本、效益、开发进度 • 制定出完成开发任务的实施计划， 连同可行性研究报告，提交管理部 门审查
6
需求分析和定义
缺点
• 由于喷泉模型在各个开发阶段是重叠的，因此在 开发过程中需要大量的开发人员，因此不利于项 目的管理。 • 此外这种模型要求严格管理文档，使得审核的难 度加大，尤其是面对可能随时加入各种信息、需 求与资料的情况。 •
需求分析
开发过程
需求分析 验证
瀑布模型特点
按照传统的瀑布模型来开发软件， 有以下特点： 1、阶段间有顺序性和依赖性； 2、推迟实现的观点； 3、质量保证的观点；
验证 规格说明 验证
维护过程
设计
验证
编码
优点：可强迫开发人员采用规范的方法；
测试 综合测试
严格规定了每个阶段必须提交的文档；要 求每个阶段交出的产品都必须经过质量保 证小组的仔细验证。
17
• 模型原理图
快速分析 原型 构造 运行
执 行 程 序
评价
18
• 做两次或多次 • 第一次只是试验开发，其目标只是在于探索可 行性，弄清软件需求 • 第二次则在此基础上获得较为满意的软件产品 • 显然，快速原型方法可以克服瀑布模型的缺点， 减少由于软件需求不明确带来的开发风险，具 有显著的效果。
11
总体设 计
概括的说， 系统应该如 何解决这个 问题
阶段
关键问题
结束标准
详细设计 怎样具体地实 现这个系统 编码和单 正确的程序模 元测试 块 综合测试 符合要求的软 件
维护 持久地满足用 户需要的软件
12
编写规格说明： HIPO图或PDL 源程序清单，单元测 试方案和结果 综合测试方案和结果、 完整一致的软件配置
32
螺旋模型的缺陷
• 1）采用螺旋模型需要具有相当丰富的风险评估经 验和专门知识，在风险较大的项目开发中，如果 未能够及时标识风险，势必造成重大损失。 • 2）过多的迭代次数会增加开发成本，延迟提交时 间。
34
螺旋模型限制条件
• 螺旋模型强调风险分析，但要求客户接受这种风 险，并做出相关反映是不容易的。 • 如果执行风险分析会大大影响项目的利润，那么 风险分析就没有意义了。 只适合大规模软件开发 • 软件开发人员应该擅长寻找可能的风险，准确地 分析风险，否则将会带来更大的风险。
2
3
软件生存期 life cycle
• 软件生存期的六个步骤，即可行性研究、需求 分析、设计、程序编码、测试及运行维护
• 软件工程学的一个重要目标就是提高软件的可 维护性，减少软件维护的代价。 • 在软件开发的不同阶段进行修改需要付出的代 价很不相同：
4
软件生存周期
评价
可行性研究 运行
需求分析
软件测试
19
• 过程图
快速分析 需求说明 需求分析 需求说明 设计 说修 明改 设计说明 编码 源程序清单 测试 软件产品
构造原型
原型
运行原型
原修 型改 评价原型
修改意见
修改类型 停止修改
维护
快速原型
快速原型模型特点
快速原型是快速建立起来的可以 在计算机上运行的程序，完成的功 能是最终产品能完成功能的一个子 集。 1. 快速原型模型不带反馈环，软件 开发基本上是线形顺序进行的。 2. 原型系统已经通过与用户交互得 到验证； 3 。 开发人员在建立原型中学到了 许多东西；
模型的关键
• 快速原型的关键在于尽可能快速地建造出软件原 型，一旦确定了客户的真正需求，所建造的原型 将被丢弃。因此，原型系统的内部结构并不重要， 重要的是必须迅速建立原型，随之迅速修改原型， 以反映客户的需求。
优点
• 克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确 带来的开发风险。 • 一是开发工具先进，开发效率高，使总的开发费 用降低，时间缩短； • 二是开发人员与用户交流直观，可以澄清模糊需 求，调动用户的积极参与，能及早暴露系统实施 后潜在的一些问题； • 三是原型系统可作为培训环境，有利于用户培训 和开发同步，开发过程也是学习过程。
10
运行／维护
• 改正性维护 运行中发现了软件中 的错误需要修正 • 适应性维护 为了适应变化了的软 件工作环境，需做适当变更 • 完善性维护 为了增强软件的功能 需做变更
阶段
问题定 义 可行性 研究 需求分 析
关键问题