第3章系統(tǒng)建設

本章內容：3.1系統(tǒng)建設是復雜的社會過程3.1.1系統(tǒng)建設的復雜性3.1.2系統(tǒng)開發(fā)是一個社會過程3.2系統(tǒng)開發(fā)方法

3.2.1結構化方法

3.2.2Jackson方法3.2.3維也納開發(fā)方法3.2.4面向對象的開發(fā)方法3.3軟件開發(fā)工具3.3.1VisualC++2023/6/71廣東工業(yè)大學計算機學院3.3.2Visual

Basic

3.3.3Delphi3.3.4PowerBulider3.3.4.1EnterpriseApplicationServer3.3.4.2PowerJ3.3.4.3全新的開發(fā)和提交3.3.4.4全新的數(shù)據庫連接3.4系統(tǒng)發(fā)展的階段理論3.4.1諾蘭模型3.4.2西諾特模型

3.4.3米切模型2023/6/72廣東工業(yè)大學計算機學院3.1系統(tǒng)建設是復雜的社會過程1、系統(tǒng)建設的復雜性系統(tǒng)建設的道路坎坷，許多已經建立的系統(tǒng)所帶來的效益，遠遠不及預先的承諾與期望。系統(tǒng)建設中耗資巨額、效益難望，或半途而廢、或使建設單位背上沉重包袱等情況，時有發(fā)生。3.13.23.33.42023/6/73廣東工業(yè)大學計算機學院系統(tǒng)建設的復雜性主要體現(xiàn)在建設環(huán)境復雜、用戶需求多樣、建設內容復雜、技術手段復雜、所需資源密集這幾方面。3.13.23.33.42023/6/74廣東工業(yè)大學計算機學院2、系統(tǒng)開發(fā)是一個社會過程系統(tǒng)建設的不同階段需要掌握不同知識層次的工作人員，也需要不同層次的業(yè)務人員來配合。⑴業(yè)務人員的構成業(yè)務人員具有雙重身份，一方面是軟件系統(tǒng)的最終用戶，而另一方面又是軟件系統(tǒng)的開發(fā)人員。3.13.23.33.42023/6/75廣東工業(yè)大學計算機學院在總體設計階段，需要在用戶最高領導的倡導、支持和強有力的組織下才能進行。需求分析時，系統(tǒng)規(guī)劃員的理想人選應是既有豐富的本企業(yè)的業(yè)務知識和管理經驗，又是軟件系統(tǒng)方面行家里手。3.13.23.33.42023/6/76廣東工業(yè)大學計算機學院⑵開發(fā)人員的構成①系統(tǒng)分析人員負責總體設計和應用項目計劃的編制和審查，側重于軟件系統(tǒng)的技術特征。②數(shù)據管理人員負責數(shù)據管理規(guī)范的制定、修改、發(fā)布與監(jiān)督執(zhí)行，負責總體數(shù)據規(guī)劃和數(shù)據庫建設計劃的編制或審查，負責全企業(yè)數(shù)據資源的使用與管理。3.13.23.33.42023/6/77廣東工業(yè)大學計算機學院③程序員負責用系統(tǒng)規(guī)定的某種程序設計語言實現(xiàn)應用系統(tǒng)的詳細設計。④軟件系統(tǒng)運行管理還需要相應運行人員監(jiān)視系統(tǒng)運行，及時調整各種參數(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)品質，做好病毒防治，保證安全運行。參與項目開發(fā)的人員一般分為4類：用戶、開發(fā)人員、項目管理者和高級管理者。3.13.23.33.42023/6/78廣東工業(yè)大學計算機學院軟件系統(tǒng)各階段對人員有不同的要求。圖3—1給出了各類人員參與情況的示意圖。圖3-1各階段技術與管理人員參與情況

2023/6/79廣東工業(yè)大學計算機學院3.2系統(tǒng)開發(fā)方法軟件開發(fā)模型是指開發(fā)軟件項目的總體過程思路。軟件開發(fā)方法是一種使用早已定義好的技術集及符號表示習慣組織軟件生產過程的方法。軟件開發(fā)的目標是在規(guī)定的投資時間內，開發(fā)出符合用戶需求的高質量的軟件。為了達到此目的，需要有成功的開發(fā)方法。3.13.23.33.42023/6/710廣東工業(yè)大學計算機學院1、結構化方法結構化方法（StructureMethod）是最早的、最傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法。結構化方法由結構化分析、結構化設計和結構化程序設計構成，也稱Yourdon方法。它適用于一般數(shù)據處理系統(tǒng)，是一種較流行的軟件開發(fā)方法。3.13.23.33.42023/6/711廣東工業(yè)大學計算機學院結構化方法總的指導思想是自頂向下、逐步求精。它是一種面向數(shù)據流的開發(fā)方法。它的基本原則是功能的分解與抽象。3.13.23.33.42023/6/712廣東工業(yè)大學計算機學院結構化方法中的一些定義：所謂結構化分析，就是根據分解與抽象的原則，按照系統(tǒng)中數(shù)據處理的流程，用數(shù)據流圖來建立系統(tǒng)的功能模型，從而完成需求分析。3.13.23.33.42023/6/713廣東工業(yè)大學計算機學院所謂結構化設計，就是根據模塊獨立性準則、軟件結構準則，將數(shù)據流圖轉換為軟件的體系結構，用軟件結構圖來建立系統(tǒng)的物理模型，實現(xiàn)系統(tǒng)的概要設計。3.13.23.33.42023/6/714廣東工業(yè)大學計算機學院所謂結構化程序設計，就是根據結構程序設計原理，將每個模塊的功能用相應的標準控制結構表示出來，從而實現(xiàn)詳細設計。3.13.23.33.42023/6/715廣東工業(yè)大學計算機學院結構化方法的適用范圍及優(yōu)缺點：適用范圍：特別適合于數(shù)據處理領域的問題，但是它不適應于規(guī)模大以及特別復雜的項目優(yōu)點：該方法簡單實用，應用較廣，相應的支持工具較多，技術成熟。缺點：該方法難以解決軟件重用問題，難以適應需求變化的問題，難以徹底解決維護問題。3.13.23.33.42023/6/716廣東工業(yè)大學計算機學院軟件系統(tǒng)項目規(guī)模和復雜度參照式不復雜/小規(guī)模：系統(tǒng)項目規(guī)模/復雜度<8人/月。中等復雜/規(guī)模：8人/月<系統(tǒng)項目規(guī)模/復雜度<3人/年。特別復雜/大規(guī)模：3人/年<系統(tǒng)項目規(guī)模/復雜度。3.13.23.33.42023/6/717廣東工業(yè)大學計算機學院2、Jackson方法Jackson方法是一種面向數(shù)據結構的詳細設計方法，也是一種較為流行的詳細設計方法。

3.13.23.33.42023/6/718廣東工業(yè)大學計算機學院Jackson方法把問題分解為可由三種基本結構形式表示的各部分層次結構。這三種基本結構形式就是順序、選擇和重復。3.13.23.33.42023/6/719廣東工業(yè)大學計算機學院Jackson方法發(fā)展的兩個階段：階段一：20世紀70年代Jackson方法的核心是面向數(shù)據結構的設計，以數(shù)據驅動為特征，形成了最初的JSP（JacksonStructureProgramming）方法。階段二：20世紀80年代初開始，Jackson方法已經演變到基于進程模型的事件驅動。3.13.23.33.42023/6/720廣東工業(yè)大學計算機學院JSP方法是以數(shù)據結構為驅動的，適合于小規(guī)模的項目。當輸入數(shù)據結構與輸出數(shù)據結構無對應關系時，難于應用該方法?；贘SP方法的局限性，又發(fā)展了JSD（JacksonSystemDevelopment）方法，它是JSP方法的擴充。3.13.23.33.42023/6/721廣東工業(yè)大學計算機學院JSD方法是一個完整的系統(tǒng)開發(fā)方法。該方法首先建立現(xiàn)實世界的模型，再確定系統(tǒng)的功能需求，對需求的描述特別強調了操作之間的時序性，它以事件作為驅動，是一種基于進程的開發(fā)方法，應用于時序特點較強的系統(tǒng)，包括數(shù)據處理系統(tǒng)和一些實時控制系統(tǒng)。3.13.23.33.42023/6/722廣東工業(yè)大學計算機學院JSD方法的缺陷：JSD方法對客觀世界及其同軟件之間的關系認識不完整，所確立的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)結構過于復雜，軟件結構說明的描述采用第三代語言，不利于軟件開發(fā)者對系統(tǒng)的理解以及開發(fā)者之間的通信交流3.13.23.33.42023/6/723廣東工業(yè)大學計算機學院3、維也納開發(fā)方法產生原因：1969年IBM公司維也納實驗室的研究小組為開發(fā)PL/1語言時，小組成員當時遇到如何對大型高級語言盡快用形式化說明來開發(fā)編譯系統(tǒng)，使語法、語義的定義更嚴密、更系統(tǒng)化的問題。從軟件系統(tǒng)最高一級抽象到最終目標代碼生成，每一步都給出形式化說明的問題。最初提出了維也納開發(fā)方法（ViennaDevelopmentMethad，VDM）。3.13.23.33.42023/6/724廣東工業(yè)大學計算機學院發(fā)展趨勢：已形成一種對大型系統(tǒng)軟件形式化開發(fā)的較有潛力的方法，在歐洲及北美有相當大的影響，到20世紀80年代已將其應用到工程開發(fā)上。3.13.23.33.42023/6/725廣東工業(yè)大學計算機學院VDM是一個基于模型的方法，它的主要思想是：將軟件系統(tǒng)當作模型來給予描述，具體說就是把軟件的輸入/輸出看作模型對象，而這些對象在計算機內的狀態(tài)可看作為該模型在對象上的操作。3.13.23.33.42023/6/726廣東工業(yè)大學計算機學院4、面向對象的開發(fā)方法發(fā)展歷程：面向對象真正的第一個里程碑是1980年Smalltalk-80的出現(xiàn)。Smalltalk-80發(fā)展了SIMULA-67的對象和類的概念，并引入方法、消息、元類及協(xié)議等概念，所以有人將Smalltalk-80稱為第一個面向對象語言。但最后使面向對象廣泛流行的則是面向對象的程序設計語言C++。3.13.23.33.42023/6/727廣東工業(yè)大學計算機學院什么是面向對象方法？面向對象方法是一種運用對象、類、繼承、封裝、聚合、消息傳送、多態(tài)性等概念來構造系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法。3.13.23.33.42023/6/728廣東工業(yè)大學計算機學院面向對象開發(fā)的基本出發(fā)點是盡可能按照人類認識世界的方法和思維方式來分析和解決問題。面向對象方法正是以對象作為最基本的元素，對象也是分析問題、解決問題的核心。面向對象開發(fā)方法包括面向對象分析、面向對象設計和面向對象實現(xiàn)。面向對象開發(fā)方法有Booch方法、Coad方法和OMT方法等。3.13.23.33.42023/6/729廣東工業(yè)大學計算機學院3.3軟件開發(fā)工具一般把軟件工具稱為支持軟件人員開發(fā)和維護軟件活動而使用的軟件。例如，項目估算工具、需求分析工具、設計工具、編碼工具、測試工具和維護工具等。3.13.23.33.42023/6/730廣東工業(yè)大學計算機學院工具箱一般情況下一種工具支持一種開發(fā)活動，開發(fā)過程中的活動較多，故用的軟件工具也多。將各種工具簡單組合起來就構成工具包，人們將這種軟件工具包形象地稱為工具箱。3.13.23.33.42023/6/731廣東工業(yè)大學計算機學院工具箱的特點是工具界面不統(tǒng)一，工具內部無聯(lián)系，工具切換由人操作。缺陷：對大型軟件的開發(fā)和維護的支持能力是有限的，由于這些工具之間相互隔離、獨立存在，無法支持一個統(tǒng)一的軟件開發(fā)和維護過程。3.13.23.33.42023/6/732廣東工業(yè)大學計算機學院軟件開發(fā)環(huán)境為了使軟件工具支持整個生存周期，人們將工具系統(tǒng)集成化，使之形成完整的軟件開發(fā)環(huán)境。3.13.23.33.42023/6/733廣東工業(yè)大學計算機學院軟件開發(fā)環(huán)境不僅能支持軟件開發(fā)和維護中的個別階段，而且能支持從項目開發(fā)計劃、需求分析、設計、編碼、測試到維護等所有階段，不僅支持各階段中的技術工作，還要支持管理和操作工作，保持項目開發(fā)的高度可見性、可控制性和可追蹤性。3.13.23.33.42023/6/734廣東工業(yè)大學計算機學院計算機輔助軟件工程工具的共同點是讓軟件開發(fā)人員以對話的方式建立各種軟件系統(tǒng)，因此稱之為計算機輔助軟件工程?？梢詫⑵涠x為軟件開發(fā)的自動化，簡稱為CASE（ComputerAidedSoftwareEngineering）。3.13.23.33.42023/6/735廣東工業(yè)大學計算機學院CASE技術是軟件工具和軟件開發(fā)方法的結合。它跨越了軟件生存周期各個階段，著眼于軟件分析和設計以及實現(xiàn)和維護的自動化，在軟件生存周期的兩端解決了生產率問題。3.13.23.33.42023/6/736廣東工業(yè)大學計算機學院CASE工具與其他軟件工具的區(qū)別體現(xiàn)在：支持專用的個人計算機環(huán)境；使用圖形功能對軟件系統(tǒng)進行說明并建立文檔；將生存周期各階段的工作連接在一起；3.13.23.33.42023/6/737廣東工業(yè)大學計算機學院收集和連接軟件系統(tǒng)中從最初的軟件需求到軟件維護。各個環(huán)節(jié)的所有信息；用人工智能技術實現(xiàn)軟件開發(fā)和維護工作的自動化。3.13.23.33.42023/6/738廣東工業(yè)大學計算機學院結構化方法可使用瀑布模型、增量模型和螺旋模型進行開發(fā)；Jackson方法可使用瀑布模型、增量模型進行開發(fā)；面向對象的開發(fā)方法一般是采用噴泉模型，也可用瀑布模型、增量模型進行開發(fā)；而形式化的維也納方法只能用變換模型進行開發(fā)。3.13.23.33.42023/6/739廣東工業(yè)大學計算機學院常用的開發(fā)環(huán)境和工具簡介1、VisualC++是略作擴展的C/C++。作為開發(fā)平臺，很重要的一點就是提供了應用框架—MFC。編譯和連接速度較慢。3.13.23.33.42023/6/740廣東工業(yè)大學計算機學院編程使用MFC編譯后的可執(zhí)行文件通常很小。編譯和連接時的錯誤信息詳細具體，特別是使用atl開發(fā)更加如此。3.13.23.33.42023/6/741廣東工業(yè)大學計算機學院在可移植性方面，MFC1.0的程序也可以毫無障礙地在VC6.0下編譯通過。在集成界面方面，VC在自動完成功能的智能化程度和提示詳細程度很好，響應速度也比較快。3.13.23.33.42023/6/742廣東工業(yè)大學計算機學院調試方面，VisualC++調試功能非常強大，具有單步可視化調試、斷點跟蹤、運行時改變變量、鼠標指向可以得到變量值等功能。VisualC++能夠更加方便地看到變量的變化情況。VisualC++對com有很好的支持。3.13.23.33.42023/6/743廣東工業(yè)大學計算機學院2、VisualBasicVisualBasic6.0在原有BASIC語言的基礎上進一步發(fā)展，至今包含了數(shù)百條語句、函數(shù)及關鍵字，其中很多和WindowsGUI有直接的關系。3.13.23.33.42023/6/744廣東工業(yè)大學計算機學院VB是采用了事件驅動模型來運行的。事件可以由用戶的操作觸發(fā)，也可以由來自操作系統(tǒng)或者其他應用程序的消息觸發(fā)，甚至可以由用戶操作觸發(fā)。3.13.23.33.42023/6/745廣東工業(yè)大學計算機學院VisualBasic主要有以下一些特點：數(shù)據訪問特性允許訪問包括MicrosoftSQLServer和其他企業(yè)數(shù)據庫在內的大部分數(shù)據庫格式，可建立與數(shù)據庫有關的應用程序。3.13.23.33.42023/6/746廣東工業(yè)大學計算機學院ActiveX技術就可以使用其他應用程序提供的功能。針對Internet的功能，在VB的專業(yè)版和企業(yè)版中增加了大量開發(fā)Internet應用的新內容。已完成的應用程序是真正的.exe文件。3.13.23.33.42023/6/747廣東工業(yè)大學計算機學院3、DelphiDelphi開發(fā)環(huán)境是基于ObjectPascal語言的，編譯和連接速度很快。Delphi的ObjectPascal因為沒有“標準負擔”，語言引入了組件、事件處理、屬性等新特性。在調試方面，VCL比MFC的抽象程度高，封裝較為高層。3.13.23.33.42023/6/748廣東工業(yè)大學計算機學院缺陷：Delphi的IDE太占資源、啟動速度太慢、和某些顯卡驅動程序沖突、VCL中有bug、調試器不夠健壯、對不穩(wěn)定的第三方控件沒有防護措施等問題。3.13.23.33.42023/6/749廣東工業(yè)大學計算機學院4、PowerBuilderPowerBuilder是4GL開發(fā)工具中的佼佼者，在多年的美國客戶機/服務器應用開發(fā)工具市場上一直保持者領先地位。3.13.23.33.42023/6/750廣東工業(yè)大學計算機學院在Sybase公司收購了PowerBuilder之后，便把重點放在了Web應用開發(fā)和分布式應用的開發(fā)上，形成了一套完整的Internet的開發(fā)平臺——EnterpriseApplicationStudio。3.13.23.33.42023/6/751廣東工業(yè)大學計算機學院EnterpriseApplicationStudio是Sybase公司為Internet應用開發(fā)人員特別設計的一套企業(yè)應用開發(fā)和提交的開發(fā)工具包，可以實現(xiàn)包括Web應用、分布式應用和Client/Server應用的開發(fā)。3.13.23.33.42023/6/752廣東工業(yè)大學計算機學院EnterpriseApplicationStudio將強大的4GLRAD開發(fā)工具PowerBuilder和獲得眾多獎項的Java開發(fā)工具PowerJ以及高性能提交環(huán)境EnterpriseApplicationServer集成在一起。3.13.23.33.42023/6/753廣東工業(yè)大學計算機學院EnterpriseApplicationStudio包括以下三個產品：（1）SybaseEnterpriseApplicationServer（2）PowerBuilder（3）PowerJ

3.13.23.33.42023/6/754廣東工業(yè)大學計算機學院（1）EnterpriseApplicationServerEnterpriseApplicationServer（EAServer）可以支持多種客戶類型?？蛻舳丝梢杂肏TML、ActiveX、Java、JavaScript工具進行開發(fā)或者是它們中的幾種工具組合開發(fā)?？梢酝瑫r支持C++、Java、ActiveX和CORBA。3.13.23.33.42023/6/755廣東工業(yè)大學計算機學院EnterpriseApplicationServer集成了操作方便且功能強大的Web應用服務器PowerDynamo和高性能的組件事務處理服務器JaguarCTS。3.13.23.33.42023/6/756廣東工業(yè)大學計算機學院（2）PowerJ

PowerJ是業(yè)界領先的標準的企業(yè)分布式應用開發(fā)工具，是一個基于組件的、高效率開發(fā)環(huán)境，它支持各種JDK版本、支持JavaBeans、ActiveX和CORBA等組件標準，體現(xiàn)了真正的開放性。3.13.23.33.42023/6/757廣東工業(yè)大學計算機學院（3）全新的開發(fā)和提交研制——在生成中間層邏輯的過程中，可以很方便地使用向導來加快開發(fā)人員的開發(fā)速度。3.13.23.33.42023/6/758廣東工業(yè)大學計算機學院測試——中間層邏輯的實時編輯功能可以讓開發(fā)人員不需要脫離PowerBuilder開發(fā)環(huán)境而對更新了的代碼進行編輯和測試。3.13.23.33.42023/6/759廣東工業(yè)大學計算機學院調試——當運行分布式應用程序的時候，開發(fā)人員可以同時調用PowerBuilder調試程序，對客戶端或者服務器端的代碼進行單步跟蹤，并能夠進行遠程調試。3.13.23.33.42023/6/760廣東工業(yè)大學計算機學院提交——單擊一次按鈕，就可以對PowerBuilder組件進行打包和性能優(yōu)化，然后自動地安裝到網絡中任意一個EAServer庫或局域MTS服務器中。3.13.23.33.42023/6/761廣東工業(yè)大學計算機學院（4）全新的數(shù)據庫連接增強的數(shù)據庫接口提供了三個新的數(shù)據庫接口并增強了一些現(xiàn)有的數(shù)據庫接口：SybaseSYJ數(shù)據庫接口；JDS和JDMJDBC數(shù)據庫接口；OLEDB數(shù)據庫接口

3.13.23.33.42023/6/762廣東工業(yè)大學計算機學院輸入和輸出數(shù)據庫預定義文件每一個數(shù)據庫接口都包含輸入和輸出數(shù)據庫預定義文件的選項3.13.23.33.42023/6/763廣東工業(yè)大學計算機學院方便的數(shù)據庫訪問工具PowerBuilder數(shù)據庫畫筆的對象列表中的每一個數(shù)據庫接口都包含所有的數(shù)據庫維護工具3.13.23.33.42023/6/764廣東工業(yè)大學計算機學院3.4系統(tǒng)發(fā)展的階段理論從20世紀70年代到90年代，國際上社會技術系統(tǒng)學派最杰出的代表性研究成果就是探索總結出了反映系統(tǒng)的發(fā)展進程的階段理論。主要有諾蘭模型、西諾特模型和米切模型三種。3.13.23.33.42023/6/765廣東工業(yè)大學計算機學院1、諾蘭模型美國哈佛大學教授里查德·諾蘭（R.Nolan）在1974年首先提出了系統(tǒng)發(fā)展的4階段論，之后經過實踐進一步驗證和完善，又于1979年將其調整為6階段論。諾蘭的4階段論模型：按時間順序將時間橫軸劃分成4個區(qū)間，即：開發(fā)期、蔓延期、控制期和成熟期。3.13.23.33.42023/6/766廣東工業(yè)大學計算機學院諾蘭的6階段論模型：諾蘭把階段（橫軸）分為初始期、蔓延期、控制期、集成期、數(shù)據管理期和成熟期6個階段，這是一種波浪式的發(fā)展歷程，其前三個階段具有計算機數(shù)據處理時代的特征，后三個階段則顯示出信息技術時代的特點，前后之間的“轉折區(qū)間”是在集成期中。3.13.23.33.42023/6/767廣東工業(yè)大學計算機學院“諾蘭（Nolan）模型”如圖3-2所示。圖3-22023/6/768廣東工業(yè)大學計算機學院從上圖可以看出，諾蘭模型大體上分為初級階段、中級階段和高級階段：（1）初級階段，這一階段主要包括：①起步期。②蔓延期。3.13.23.33.42023/6/769廣東工業(yè)大學計算機學院（2）中級階段，它是總體數(shù)據規(guī)劃的階段，主要包括：①控制期。②集成期。（3）高級階段，這一階段主要包括：①數(shù)據管理期。②成熟期。3.13.23.33.42023/6/770廣東工業(yè)大學計算機學院