1、系统开发和运行基础知识,主题五,5.1 主要知识点,1 系统开发基础知识2 系统运行和维护知识3 典型试题分析,5.2 系统开发基础知识,5.2.1 需求分析和设计方案5.2.2 开发环境5.2.3 测试评审方法5.2.4 项目管理基础知识5.2.5 系统可审计性,5.2.1 需求分析和设计方案,软件工程概述结构化分析设计 面向对象分析设计 模块设计、I/O设计、人工界面设计,软件工程概述,软件： 程序、软件与软件产品独唱-小合唱-合唱-万人大合唱 | | |简单程序 较复杂程序 软件 软件包括程序：按事先设计的功能和性能需求执行的指令序列数据：是程序能正常操纵信息的数据结构文档：与程序开发、
2、维护和使用有关的图文材料,软件工程概述,软件工程： 定义 指导计算机软件开发和维护的工程学科 工程方法+管理技术+技术方法 B.W.Boehm七条基本原理 确保软件质量和开发效率 具较低的维护费用和较高的可靠性,软件工程概述,B.W.Boehm七条基本原理：用分阶段的生命周期计划严格管理坚持进行阶段评审实行严格的产品控制采纳现代程序设计技术结果应能清楚地审查开发小组的人员应少而精承认不断改进软件工程实践的必要性,软件工程概述,软件危机： 定义计算机软件的开发和维护过程所遇到的一系列严重问题 表现对软件开发成本和进度的估算很不准确用户很不满意质量很不可靠没有适当的文档软件成本比重上升供不应求：软
3、件开发生产率跟不上计算机应用迅速深入的趋势,软件工程概述,软件危机原因： 客观：软件本身特点逻辑部件规模庞大 主观：不正确的开发方法忽视需求分析软件开发=程序编写轻视软件维护,软件工程概述,软件危机解决途径： 组织管理工程项目管理方法 技术措施软件开发技术与方法软件工具,结构化程序设计,程序=数据结构+算法传统软件工程方法软件分析 总体设计 详细设计 面向过程的编码 测试,结构化分析模型,快速原型程序设计,程序=原型 + 需求分析快速原型软件工程方法快速分析 构造原型 运行、评价 修改 产品,结构化分析模型,面向对象程序设计,程序 = 对象 + 消息面向对象软件工程方法软件分析与对象抽取 对象
4、详细设计 面向对象的编码 测试,面向对象分析模型,面向对象的基本概念,对象Object类Class继承Inheritance消息Message 面向对象对象+类+继承+消息通信,对象Object,客观世界中的实体状态（静态属性 Attributes）操作（动态行为 Mehtods）对象:=IdentifierMethod SetData StructureMessage Interface,对象的特点,以数据为中心 对象是主动的实现数据封装 本质上有并行性模块独立性好,类Class和实例Instance,类相同属性和行为的对象的抽象实例特定类所描述的一个具体对象,继承（Inheritance）
5、,子类直接继承父类的数据和操作继承的传递性，单继承、多重继承,家具,桌子,椅子,衣柜,床,椅子的实例,多态性Polymorphism,概念不同类层次共享一个方法名相同的参数特征和返回值类型多种不同实现C+中虚函数实现动态联编,重载Overloading,函数重载同一作用域多个名字相同的函数参数特征不同静态联编运算符重载,消息Message,对象间的交互手段形式：Message:dest,op,paraDestination ObjectOperationParameters,模块设计,模块：以单独命名和可编址的构件被集合，以满足问题的需求。模块属性：接口功能逻辑状态模块设计：以指解决一个复杂问
6、题是自顶向下独层 把软件系统划分成若干模块，一个模块完成一个子功能，所有模块按某种方法组装起来，成为一个整体，完成整个系统所有的功能。作用：使一个软件易于为人们理解、设计、测试和维护。,I/O设计,面向批处理： 逻辑的组织输入 有效的出错检查 好的I/O出错恢复 合理的输出格式面向互交： 简单而带提示性的输入方式 完备的出错检查和出错恢复 人机工程的输出 I/O格式一致性,人工界面设计,基本原则：一般可交互性信息显示数据输入注意问题：系统响应时间用户帮助设施出错信息处理命令互交,人工界面设计,界面形式：问答式菜单,图符表格命令语言,人工界面设计,5.2.2 开发环境,开发工具集成开发环境,开发
7、工具,设计工具 编程工具测试工具 CASE(维护、管理 )用来辅助软件开发、运行、维护、管理、支持等过程中的活动软件,集成开发环境,各种类型的软件工具通常集中于某个软件环境中，此类环境称为集成开发环境。,集成开发环境,按解决问题分类：程序设计环境系统合成环境项目管理环境按现有软件开发环境的演变趋向分类：以语言为中心的环境面向结构的环境工具箱环境基于方法的环境按集成化程度分类,5.2.3 测试评审方法,软件测试概述软件评审测试设计和管理方法 （注入故障、系统测试）,软件测试概述,测试目的：测试是一个为了发现错误而执行程序的过程好的测试用例是很可能找到尚未发现的错误成功的测试是指发现了尚未发现的错
8、误测试原则：所有的测试都要追溯到用户需求应该尽早制定测试计划应该由第三方进行测试工作穷举测试是不可能的充分注意到错误的群集现象测试应该从“小规模”到“大规模”,软件测试概述,测试方法：白盒子测试黑盒子测试测试类型：恢复测试安全性测试强度测试,软件测试概述,测试步骤：,软件测试概述,测试用例设计：逻辑覆盖等价划分边界值分析图形技术,纠错技术：蛮干消去原因回溯,软件评审,评审的目的是检验工作产品是否正确的满足了以往的工作产品中建立的规范，如需求或设计文档，识别工作产品相对于标准的偏差，包括可能影响软件可维护性的问题，提出改进建议。审评 对象包括所有中间和最终的开发工作产品。 审评分两步，首先从管理
9、的角度进行审查，然后 对系统元素和功能进行技术评估。,软件评审,项目评审需求规范的评审设计的评审编码检验测试评审,测试设计和管理方法,注入故障系统测试,5.2.4 项目管理基础知识,制定项目计划 质量管理与评估过程管理（PERT图、甘特图、工作分解结构、进度控制、关键路径） 配置管理 人员计划和管理 文档管理（文档规范、变更手续） 开发组织和作用（开发组成员、项目经理） 成本组织和风险管理,制定项目计划,确定软件范围：项目目标、功能、性能与约束系统接口估计项目：估计项目规模估计工作量和成本估计资源编写项目进度表,制定项目计划,项目组成员责任表：,P表示负责人，S表示辅助者,质量管理与评估,如果
10、在软件开发生命周期后期才发现的缺陷将会大大增加成本，因此，我们想尽可能早地找出缺陷，最好在缺陷的产生阶段就把它找出来，这就涉及到建立一个软件质量的基础设施来帮助在缺陷产生阶段进行错误探测了。为了开发高质量的软件，必须进行有系统、有计划的软件质量保证（SQA）活动。,质量管理保证活动,在需求分析阶段对软件质量提出要求，并自顶向下逐步分解为可以亮度、可以控制的质量要素，为软件开发、维护各个阶段的软件测量、定量和定性打下基础； 研究并选用软件开发方法和工具； 对软件工程各个阶段进行正式技术审查(FTR) ； 制定并执行软件测试策略和测试计划； 生成软件文档并对文档的改变进行控制； 保证软件开发过程与
11、选用软件开发标准相一致； 建立软件质量要素的测量机制； 记录SQA活动并生成各种SQA报告。,过程管理,PERT图甘特图工作分解结构进度控制关键路径,过程管理,PERT图,制定项目计划,甘特图：,配置管理,关键要素：,配置管理,以结构为中心，软件配置管理主要关心：软件产品的个组成单元软件产品结构软件产品的构造软件开发项目组以开发过程为中心，软件配置管理则主要管理：审核处理统计处理控制处理工程管理,人员计划和管理,P表示负责人，S表示辅助者,文档管理,项目任务书可行性研究报告软件需求说明书数据要求说明书概要设计说明书数据库设计说明书测试计划编码与单元功能模块程序文件说明书用户手册项目开发总结报告
12、,开发组织和作用,项目经理监控开发过程，确保软件在一定时间内开发配置管理者确保代码的创建、变更和测试等活动都执行响应的程序和方针，并使有关工程的信息都是可以访问的系统分析员负责软件需求规格说明的开发，并参与整个评审系统设计员（美工程序员）有效的创建和维护软件。（界面的设计和代码的编写）测试员找出系统的所有错误和漏洞，确保软件经过测试并且结果符合要求质量保证经理确保产品的高质量,成本组织和风险管理,软件开发各阶段工作量分配表,风险管理,风险识别：指系统化地确定对软件项目计划（估计、进度、资源分配）构成威胁的因素。通过风险识别，项目管理者可以对潜在的风险做到心中有数、并估算风险带来的影响，从而要效
13、地避免或控制风险。风险估计又称风险预测，指软件项目管理人员从风险发生的可能性或概率，以及风险发生后带来的影响两个方面对风险做出的评价。通常包括四种活动：建立风险度量指标体系，以反映风险发生的可能性；指明风险发生后的损失；估算风险发生后对软件项目及软件产品的影响；标注风险估算的整体精确度，以免产生错误。,风险管理,风险评价通过风险的数量、风险出现的概率、风险的影响来对风险进行分析评价。做风险评价步骤：为项目定义风险参照水准；尝试找出在每个风险和每个参照水准之间的关系。预测参照点组以定义一个终止区域，用一条曲线或一些易变动区域来界定。预测什么样的风险组合会影响参照水准。,风险管理,风险驾驭和监控（
14、RMMP） ：指利用某些技术，如原型化、软件自动化、软件心理学、可靠性工程学和某些项目管理方法对风险进行缓解、监控和管理。一个有效的风险驾驭的策略必须考虑：风险避免风险监控风险应急计划,5.2.5 系统可审计性,审计方法和跟踪在系统中纳入可审计性在系统开发过程中，审计工作伴随着进行，随时监控系统质量。,审计方法和跟踪,审计方法指系统管理人员为了达到系统审查和监管目的，完成审计任务所采用的各种具体方法的总称。常见方法：日志审计安全审计信息完整性审计代码审计系统审计人员应可以通过检测信息系统的可用性、安全性和过程的完整性来确定其是否可信。,5.3 系统运行和维护知识,5.3.1 系统运行5.3.2
15、 系统维护,5.3.1 系统运行,系统运行管理的常规目标就是对系统的运行进行实时控制，记录其运行状态，进行必要的修改和扩充，以便使软件系统真正的符合设计的需要，为用户系统。 首先，系统需要一套管理制度，以确保信息系统的正常运行。 其次，信息系统的日常运行管理是为了保证系统能长期、有效的正常运转，具体包括系统运行情况的记录、系统运行的日常维护等工作。 最后，对系统软件及文档进行管理。,5.3.1 系统运行,系统运行环境管理（计算机系统、网络）系统成本管理系统运行（作业调度、数据I/O管理、操作手册）用户管理（ID注册和管理）设备和设施管理（电源、空调设备、设备管理、设施安全管理）系统故障管理（处
16、理手续、监控、恢复过程、预防措施）安全管理性能管理系统运行工具（自动化操作工具、监控工具、诊断工具）系统转换（转入运行阶段、运行测试、版本控制）系统运行服务标准,系统运行环境管理,包括：系统应用的算机系统系统所在网络,系统成本管理,成本管理包括环节：成本预测成本决策成本计划成本控制成本核算成本分析成本考核其中的两大核心内容是成本控制和成本核算。,系统运行,对系统运行情况的记录应事先制定登记格式和登记要点，人工记录的系统运行情况和系统自动记录的运行信息，都应作为基本的系统文档按照规定的期限保管。尤其要记录作业调度、数据I/O管理。,用户管理,系统IP地址分配用户资料库管理用户ID注册用户级别设置
17、用户权限设置用户日志系统工作状态监控,设备和设施管理,软件网络主机电源空调,系统故障管理,故障管理主要对网络硬件、软件、电源的故障和信道进行管理。 故障管理于预防措施为前提，对系统进行监控，在系统发生故障时按照处理手续进行恢复。,安全管理,安全管理的目的是提供信息的隐蔽、认证和完整性保护机制，使网络中的服务、数据以及系统免受侵扰和破坏。,性能管理,性能管理的目的是维护网络服务质量（QoS）和网络运营效率。性能管理提供：性能检测功能性能分析功能性能管理控制功能数据库的维护的功能在发现性能严重下降时启动故障管理系统的功能,系统运行工具,系统运行工具是为了解放人的劳动并解决一些人自身难以解决的问题而
18、产生的自动化辅助工具。,系统转换,在进行新老系统转换之前，首先要对新系统进行试运行。新系统试运行成功后，就可以在新系统和老系统之间互相转换。新旧系统之间的转换方式有直接转换、并行转换和分段转换。,系统运行服务标准,确定优质服务标准的准则：具体化、简明、可测定，确定优质服务标准应建立在客户的要求之上，写进工作说明和实施评价中,5.3.2 系统维护,软件维护过程模型,5.3.2 系统维护,系统维护是保证信息系统稳定、安全运行的有效途径和手段。 系统的可维护性可以定义为维护人员理解、改正、改动和改进这个软件系统的难以程度。 系统可维护性的评价指标：可理解性可测试性可修改性,5.3.2 系统维护,维护的分类（完善性维护、纠错性维护、适应性维护、预防性维护）维护的实施（日常检查、定期维护、预防性维护、事后维护、远程维护）软/硬件维护，合同维护维护副作用,维护的分类,完善性维护：增加或修改系统功能纠错性维护：诊断和改正软件系统中潜伏下来的错误适应性维护：是软件适应不同的操作环境预防性维护：改善软件系统的可维护性和可靠性,维护的实施,日常检查、定期维护、预防性维护、事后维护、远程维护,维护副作用,在进行系统维护的过程中，还需要注意维护的副作用，包括：编码副作用数据副作用文档副作用,5.4 典型试题分析,
