搜索
软件设计师(原高级程序员)复习资料共7页第页1专题十一:系统工程知识1.系统与系统工程：1.1系统的概念：系统就是由多个元素有机的结合在一起，执行特定的功能以达到特定目标的集合体，说的更详细一点就是：[1]系统是由各个元素或子系统组成的；[2]系统的各元素之间是相互作用和相互制约的；[3]系统是有目标的；[4]系统和环境有关，要适应环境的变化；[5]系统有强烈的整体性，单元要服从整体。一般系统论的概念：相互作用的多元素的复合体，系统具有多元性、相关性和整体性；对系统概括为整体性、关联性、动态性、有序性和终极性，其中整体性是系统思想的核心观点，整体性不等于局部特性之和；1.2系统的分类系统可以按照各种各样的方法进行分类，一般的分类方法有5种：[1]按系统的复杂程度：静态系统、控制系统、生物系统、社会系统和宇宙系统[2]按系统的抽象程度：概念系统、逻辑系统和实体系统[3]按系统的功能：经济系统、军事系统、电力系统和铁路信息系统[4]按系统的内部结构、形态：开环系统和闭环系统，静态系统和动态系统，线性系统和非线性系统，确定性系统和随机系统；[5]按系统与外界的关系：封闭系统和开放系统；1.3系统的特性系统具有如下特性：[1]整体性：系统中的元素是有机结合的[2]层次性：系统中的每个元素仍然可以看做是一个系统[3]相关性：系统内各个元素是有联系和相互作用的[4]目的性：任何一个系统都有一定的目标[5]环境适应性：任何系统都处在特定的环境中；1.4系统与环境一个系统之外的一切与其相关的事物构成的集合，统称为系统的环境。系统从环境中产生，在环境中运行、延续和演化。系统的能控与能观：也可以称为可控和可观，这在控制系统中是重要的概念；系统的接口与耦合：是指系统与环境的结合点或者是子系统之间的连接点，在信息系统中接口的作用十分重要。系统的耦合是指系统之间的联系，某些系统之间不容易耦合，可以采用缓冲器或者是中间件与之联系。系统的自组织性：子系统之间的自发通过相互作用就能产生协同想象和相干效应，形成自己一定的组织功能和时空结构，使系统表现出新的有序状态。1.5系统工程与系统方法系统工程是系统科学在工程技术中的应用，其核心是组织管理与决策。所谓的系统工程主要有两层意思：1)作为学科，它研究大规模复杂系统为对象的一门新学科；2)作为工程，它又是一们工程技术，具有一般工程技术的特征，又有其自身的特点，研究物质系统和概念系统；系统的思想即吧研究对象作为整体来考虑，着眼于整体最优进行，1.6信息系统工程信息工程一般是指以计算机、网络、数据库、软件等信息技术于产品为基本构件的系统工程；信息系统工程的特征：1)信息系统工程是将信息系统、系统工程和信息工程三者相结合的产物。2)信息工程基于数据库系统；3)信息工程的目标是建设计算机化的企业管理系统4)信息工程是有多种技术和学科的综合；5)是一个以生产信息、辅助企业管理和决策的人/机社会系统工程；6)以数据库系统为中心，而且已经建立在计算机和网络平台上；信息系统工程的发展：大致可分为三大阶段：1)数据处理时代：中央处理机2)微机时代：分布式处理3)网络时代：规模更大、复杂性更高软件设计师(原高级程序员)复习资料共7页第页22.系统分析基础知识2.1系统分析的目的和任务系统分析的主要任务似乎对现行的系统进一步详细调查，将调查到的文挡资料集中，对组织内部整体管理状况和信息处理过程进行分析，为系统开发提供所需的资料，并提交系统方案说明书；系统分析侧重于从业务全过程的角度进行分析，确定分析结果，提出信息系统的各种设想和方案，并对所有的设想和方案进行分、研究、比较、判断和选择，获得一个最优的新系统的逻辑模型，并在用户理解计算机系统的工作流程和处理方式的情况下，将它明确的表达成书面资料—系统分析报告，即系统方案说明书。系统分析阶段的结果是得到目标系统的逻辑模型，系统分析的主要步骤：1)对当前的系统进行详细调查，收集数据；2)建立当前系统的逻辑模型3)对现状分析，提出改良意见和新年系统应达到的目标4)建立新系统的逻辑模型5)编写系统方案说明书2.2结构化分析方法采用结构化的分析方法对一个系统进行分析可以从下面几个步骤出发：需求分析需求分析是对处理对象进行系统调查，在完全弄清楚用户对新系统的确切要求后，用统一、规范的图表和书面语言表达出来，它是系统开发工作中最重要的环节之一。①系统范围和系统目标分析：确定系统的范围、定义业务目标，主要完成3个任务：确定系统范围：把系统范围文档化；确定系统需求：把业务目标、系统目标和关键功能需求文档化；系统内容说明书：系统反问、需求描述和分析中产生的其他信息②系统组织结构与功能分析：调查组织发展目标及战略规划，了解组织的现状及管理体制，划分各个功能，分清组织内各种流向，如物资流（正向）、资金流（反向）和信息流（双向），可以使用组织结构图和业务功能图来分析；③系统性能分析：性能评价指标是客观评价信息系统性能的依据，一般包括系统平均无故障时间，系统联机响应时间、处理速度、吞吐量、操作灵活性，系统加工数据的准确性，系统的可扩充性等。业务流程分析：业务流程分析的目的是为了了解各个行业业务流程的过程，明确各个部门之间的关系，明确哥哥业务处理的意义，位业务流程的合理化改造提供建议，为系统的数据流程化提供依据，主要有以下几个步骤：①组织结构于业务流程详细调查：按现行系统物质、信息或数据流动的过程，逐个调查现行系统中每个环节物质流、信息流或数据流，以弄清每个环节的物质流和信息流的来源和去向，并将现行系统按数据加工的顺序进行描述。②业务流程图和系统概况图：业务流程分析是描述现行系统的物理模型，现行系统概况图再现行系统业务流程图基础上提取系统的基本要素—输入、输出、处理、存储和外部环境等编制而成。③业务流程优化与再造：为了提高企业的核心能力，可以对企业的业务流程进行改善和再造，。其中改善是对原来业务流程的连续的、渐进的改善，而再造是对企业业务流程的根本的再思考和再设计，从而使企业的关键绩效得到提高。数据流程分析：数据流程分析就是吧数据再现行系统内部的流动情况抽象出来，舍去了具体组织机构、信息载体、处理工作等物理组成，单纯从数据流动过程来考察实际业务的数据处理模式。数据流程分析主要包括信息流动、传递、处理、存储等的分析，目的就是确定数据项，合适的数据流向和合适的处理过程，并发现和解决数据流通中出现的问题。一个系统的基本组成部件包括输入流、输出流和处理过程。数据流是用于记录系统中各种流的抽象表达形式。数据流贯穿在组织内的每个活动中，数据流是用以控制其他流的，而事务流则是被控制的对象。数据流图是一种便于用户理解、分析系统数据流程的图形工具，是逻辑模型的组成部分。数据流图是信息活动的抽象，描述的内容是面向用户的，一般遵循以下原则：明确系统边界总体上遵循自顶向下的原则在局部上遵循由外向里的原则数据流图的绘制一般用以下步骤：识别系统的输入和输出绘制系统内部数据流对复杂加工进行分解软件设计师(原高级程序员)复习资料共7页第页3对草图进行检查和合理布局和用户交流检查、修改、完善数据字典数据字典是系统逻辑模型的详细、具体说明，是系统分析阶段的重要文件，实际上是一个关于数据的数据库。编制数据字典的基本要求：对数据流图上的各种成分的定义必须明确命名、编号和数据流图一致符合一致性与完整性要求模式规范、风格统一、蚊子精炼，数字符号正确数据字典中有6类条目：数据元素：最小的数据组成单位数据结构：数据之间的组合关系数据流：数据流的来源、去向、组成、流通量数据存储：数据存储的结构和有关数据流、查询要求外部实体：外部实体是数据的来源和去向处理：需要在数据字典中描述的处理框的编号、名称、功能的简要说明以及有关的输入和输出。2.3统一建模语言（UML）UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。然UML不是一种方法学，它就不需要任何正式的工作产品。而且它还提供了多种类型的模型描述图（diagram），当在某种给定的方法学中使用这些图时，它使得开发中的应用程序的更易理解。UML的内涵远不只是这些模型描述图，但是对于入门来说，这些图对这门语言及其用法背后的基本原理提供了很好的介绍。通过把标准的UML图放进您的工作产品中，精通UML的人员就更加容易加入您的项目并迅速进入角色。最常用的UML图包括：用例图、类图、序列图、状态图、活动图、组件图和部署图。用例图：用例图描述了系统提供的一个功能单元。用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括基于基本流程的角色（actors，也就是与系统交互的其他实体）关系，以及系统内用例之间的关系。用例图一般表示出用例的组织关系--要么是整个系统的全部用例，要么是完成具有功能（例如，所有安全管理相关的用例）的一组用例。要在用例图上显示某个用例，可绘制一个椭圆，然后将用例的名称放在椭圆的中心或椭圆下面的中间位置。要在用例图上绘制一个角色（表示一个系统用户），可绘制一个人形符号。角色和用例之间的关系使用简单的线段来描述.用例图通常用于表达系统或者系统范畴的高级功能。此外，在用例图中，没有列出的用例表明了该系统不能完成的功能。在用例图中提供清楚的、简要的用例描述，项目赞助商就很容易看出系统是否提供了必须的功能。类图:类图表示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关；换句话说，它显示了系统的静态结构。类图可用于表示逻辑类，逻辑类通常就是业务人员所谈及的事物种类--摇滚乐队、CD、广播剧；或者贷款、住房抵押、汽车信贷以及利率。类图还可用于表示实现类，实现类就是程序员处理的实体。实现类图或许会与逻辑类图显示一些相同的类。然而，实现类图不会使用相同的属性来描述，因为它很可能具有对诸如Vector和HashMap这种事物的引用。类在类图上使用包含三个部分的矩形来描述。最上面的部分显示类的名称，中间部分包含类的属性，最下面的部分包含类的操作（或者说方法）。序列图:序列图显示具体用例（或者是用例的一部分）的详细流程。它几乎是自描述的，并且显示了流程中中不同对象之间的调用关系，同时还可以很详细地显示对不同对象的不同调用。序列图有两个维度：垂直维度以发生的时间顺序显示消息/调用的序列；水平维度显示消息被发送到的对象实例。序列图的绘制非常简单。横跨图的顶部，每个框表示每个类的实例（对象）。在框中，类实例名称和类名称之间用空格/冒号/空格来分隔，例如，myReportGenerator:ReportGenerator。如果某个类实例向另一个类实例发送一条消息，则绘制一条具有指向接收类实例的开箭头的连线，并把消息/方法的名称放在连线上面。对于某些特别重要的消息，您可以绘制一条具有指向发起类实例的开箭头的虚线，将返回值标注在虚线上。就我而言，我总喜欢绘制出包括返回值的虚线，这些额外的信息可以使得序列图更易于阅读。阅读序列图也非常简单。从左上角启动序列的驱动类实例开始，然后顺着每条消息往下阅读。状态图:状态图表示某个类所处的不同状态和该类的状态转换信息。有人可能会争论说每个类都有状态，但不是每个类都应该有一个状态图。只对感兴趣的状态的类（也就是说，在系统活动期间具有三个或更多潜在状态的类）才进行状态图描述。软件设计师(原高级程序员)复习资料共7页第页4状态图的符号集包括5个基本元素：初始起点，它使用实心圆来绘制；状态之间的转换，它使用具有开箭头的线段来绘制；状态，它使用圆角矩形来绘制；判断点，它使用空心圆来绘制；以及一个或者多个终止点，它们使用内部包含实心圆的圆来绘制。要绘制状态图，首先绘制起点和一条指向该类的初始状态的转换线段。状态本身可以在图上的任意位置绘制，然后只需使用状态转换线条将它们连接起来。活动图:活动图表示在处理某个活动时，两个或者更多类对象之间的过程控制流。活动图可用于在业务单元的级别上对更高级别的业务过程进行建模，或者