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1第八章系统实施•重点：程序设计与模块调试。•要求：通过本章的学习，要使学生了解进行程序设计与系统测试的重要性，掌握模块调试、子系统调试、总调试和系统调试、系统转换的方法。2§8.1系统实施概述•当系统分析与系统设计的工作完成以后，开发人员的工作重点就从分析、设计和创造性思考的阶段转入实践阶段。在此其间，将投入大量的人力、物力及占用较长的时间进行物理系统的实施、程序设计、程序和系统调试、人员培训、系统转换、系统管理等一系列工作，这个过程称为系统实施。•这一阶段要把系统分析阶段建立的物理模型转换为可实际运行的物理系统。一个好的设计方案，只有经过精心实施，才能带来实际效益。因此，系统实施阶段的工作对系统的质量有着十分直接的影响。31、系统实施阶段的目标•在系统分析与与系统设计的阶段中，开发人员为新系统设计了它的逻辑模型和物理模型。系统实施阶段的目标就是把系统设计的物理模型转换成可实际运行的物理系统。系统实施阶段既是成功地实现新系统的阶段，又是取得用户对新系统信任的关键阶段。42、系统实施阶段的任务•系统实施是开发信息系统的最后一个阶段。这个阶段的任务，是实现系统设计阶段提出的物理模型，按实施方案完成一个可以实际运行的信息系统，交付用户使用。•系统设计报告详细规定了系统的结构，规定了各个模块的功能、输人和输出，规定了数据库的物理结构。这是系统实施的出发点。如果说研制信息系统是盖一幢大楼，那么系统分析与设计就是根据盖楼的要求画出各种蓝图，而系统实施则是调集各种人员、设备、材料，在盖楼的现场，根据图纸按实施方案的要求把大楼盖起来。5系统实施阶段的任务•系统实施是一项复杂的工程，管理信息系统的规模越大，实施阶段的任务越复杂。一般来说，系统实施阶段主要有以下几个方面的任务：•1．按总体设计方案购置和安装计算机网络系统；•2．建立数据库系统；•3．软件准备与程序设计；•4．输入基础数据，进行系统测试；•5．人员培训，系统转换，试运行。6§8.2程序设计程序设计的主要依据是系统设计阶段的HIPO图以及数据库结构和编程代码设计。程序调试的目的是要使用计算机语言实现系统设计中的每一个细节。编程的目的是为了实现开发者在系统分析和系统设计中所提出的管理方法和处理构想，编程不是系统开发的目的。在编程实现时。建议尽量借用已有的程序和各种开发工具，尽快、尽好地实现系统。7一、衡量编程工作指标从目前的技术发展来看，衡量编程工作的指标大致开分为5个方面：它可分解为两个方面的内容：一是程序或系统的安全可靠性；如数据存取的安全可靠性，通讯的安全可靠性，操作权限的安全可靠性。另一个方面是程序运行的可靠性，这一点只能靠程序调试时严格把关来保证编程工作质量。可靠性（Reliability）：8一般从用户的角度来审查系统各部分是否都非常方便实用。它是系统今后能否投入实际运行的重要保证。即系统的划分、书写格式、变量的命名等等都是按统一规范进行的。这对于今后程序的阅读、修改和维护都是十分必要的。即程序清晰，没有太多繁杂的技巧，能够使他人容易读懂。它对于大规模过程化开发软件非常重要。实用性（Suability)：规范性（Standardability）：可读性（Readability）：9即程序各部分相互独立，没有调子程序以外的其它数据关联。也就是说不会发生那种在维护时，牵一发动全身的连锁反应。一般一个规范性、可读性、结构划分都很好的程序模块，它的可维护性也是比较好的。可维护性(maintainability)：10二、程序设计方法我们推荐使用现有软件工具的方法，这样做不但可以减轻开发的工作量，而且可以使系统开发过程规范，功能强，易于修改和维护。1.结构化方法2.原型法3.面向对象方法111、结构化程序设计方法这种方法就是按照HIPO图的要求，用结构化的方法来分解内容和设计程序。在结构化程序设计方法的内部它强调的是自顶向下地分析和设计，而在外部它强调自底向上地实现整个系统。它是当今程序设计的主流方法。若遇到某些开发过程不规范，模块划分不细，或因特殊业务处理而需要模块程序量较大时，结构化程序设计方法仍然是一种非常有效的方法。12结构化程序设计方法主要强调以下3点：•模块内部程序的各部分要自顶向下地结构划分；•各程序部分应按功能组合；•各程序部分的联系尽量使用调用子程序（CALL－RETURN）方式，不用或少用GOTO方式。132、速成原型式的程序开发方法这种开发方法是•首先将HIPO图中类似带有普遍性的功能模块集中，如菜单模块、报表模块、查询模块、统计分析和图形模块等。•寻找有无相应和可用的软件工具，若有则使用这些工具生成这些程序模型原型。•否则，则可考虑开发一个能够适合各子系统情况的通用模块。143、面向对象程序设计方法面向对象的程序设计方法一般应与OOD所设计的内容相对应。它实际上是一个简单、直接的映射过程，即将OOD中所定义的范式直接用面向对象的程序（OOP），如C＋＋，Smalltalk,VisualC等来取代即可。15三、常用的编程工具目前市场上能够提供系统选用的编程工具十分丰富。它们不仅在数量和功能上突飞猛进，而且在内涵的拓展上也日新月异，为我们开发系统提供了越来越多、越来越方便的实用手段。一般比较流行的软件工具分为6类：一般编程语言，数据库系统，程序生成工具、专用系统开发工具、客户/服务器（client/Server,C/S）型工具以及面向对象的编程工具。161、常用编程语言类它是指由传统编程工具发展而来的一类程序设计语言。通常有：C语言、C＋＋语言、COBOL语言、PL/1语言、PROLOG语言、OPS语言等等。这些语言一般不具有很强的针对性，它只是提供了一般程序设计命令的基本集合，因而适应范围很广，原则上任何模块都可以用它们来编写。缺点：其适应范围广是以用户编程的复杂程度为代价的，程序设计的工作量很大。172、数据库类它是信息系统中数据存放的中心和整个系统数据传递和交换的枢纽。目前市场上提供的主要有两类：xBASE系统（以微机关系数据库为基础）和大型数据库系统。xBASE系统：它主要是指以微机为基础所形成的关系数据库及其程序开发语言。典型产品代表有：dBASE-II,III,IV，FoxBASE以及FoxPro等各种版本。18大型数据库系统：指规模较大、功能较齐全的大型数据库系统。目前较为典型的系统有：ORACLE系统，SYBASE统，INGRES系统，INFORMAX系统，DB2系统等等。这类系统的最大特点是功能齐全，容量巨大，适合于大型综合类数据库系统的开发。在使用时配有专门的接口语言，可以允许各类常用的程序语言（称之为主语言）任意地访问数据库内的数据。193、程序生成工具类它是指第四代程序(4GLs)生成语言，是一种常用数据处理功能和程序之间的对应关系的自动编程工具。较为典型的产品有：AB（ApplicationBuilder应用系统建造工具），屏幕生成工具、报表生成工具以及综合程序生成工具，即有FoxPro,VisualBASIC,VisualC++,CASE,PowerBuilder(PB)等。目前这类工具发展的一个趋势是功能大型综合化，生成程序模块语言专一化。204、系统开发工具类它是在程序生成工具基础上进一步发展起来的，它不但具有4GLs的各种功能，而且更加综合化、图形化，使用起来更加方便。目前主要有两类：专用开发工具类和综合开发工具类。专用开发工具类：是指对某应用领域和待开发功能针对性都较强的一类系统开发工具。21综合开发工具类：它是针对一般应用系统和数据处理功能的一类系统开发工具。其特点是可以最大限度地适用于一般应用系统开发和生成。如专门用于开发查询模块的SQL，专门用于开发数据处理模块的SDK（StructuredDevelopmentKits),专门用于人工智能和符号处理的PrologforWindows,专门用于开发产生式规则知识处理系统的OPS（OperationProcessSystem）等等。22在实际开发系统时，只要我们再自己动手将特殊数据处理过程编制成程序模块，则可实现整个系统。常见的系统开发工具有：FoxPro,dBASE-V,VisualBASIC,VisualC++,CASE,TeamEnterpriseDeveloper等等。这种工具虽然不能帮用户生成一个完整的应用系统，但可帮助用户生成应用系统中大部分常用的处理功能。235、客户/服务器(C/S)工具类它是采用了人类在经济和管理学中经常提到的“专业化分工协作”的思想而产生的开发工具。它是在原有开发工具的基础上，将原有工具改变为一个个既可被其它工具调用的，又可以调用其它工具的“公共模块”。在整个系统结构方面，这类工具采用了传统分布式系统的思想，产生了前台和后台的作业方式，减轻了网络的压力，提高了系统运行的效率。24常用的C/S工具有：FoxPro,VisualBASIC,VisualC++,Excel,Powerpoint,Word,DelphiC/S,PowerBuilderEnterprise,TeamEnterpriseDeveloper等等。这类工具的特点是它们之间相互调用的随意性。例如在FoxPro中通过DDE(dynamicDataExchange,动态数据交换)或OLE(ObjectlinkingandEmbedding，对象的链接和嵌入)或直接调用Excel,这时FoxPro应用程序模块是客户，Excel应用程序是服务器。256、面向对象编程工具类它主要是指与OO方法相对应的编程工具。目前常见的工具有：C＋＋（或VC＋＋），Smalltalk。这一类针对性较强，且很有潜力，其特点是必须与整个OO方法相结合。26四、管理信息系统的基本程序模块•一个管理信息系统的软件由很多程序模块组成，这些程序模块可以归纳成为几种基本类型包括•控制模块•输入及校验模块•修改或更新模块•分类合并模块•计算模块•查询、检索模块、输出模块和预测、优化模块等，其结构如P199图8-2所示。27图8-2基本程序模块结构28§8.3系统测试P20029一、测试的意义•在管理信息系统开发周期的各个阶段都不可避免地会出现差错。•程序设计阶段也不可避免还会产生新的错误。据统计，一个较好的程序员，在他交付的程序中，错误率为1％，而一个水平低的程序员可能每个语句都含有错误。•对系统进行测试是不可缺少的，这是保证系统质量的关键步骤。通过测试可以尽早发现和纠正错误，减少错误造成的损失。•统计资料表明，对于一些较大规模的系统来说，系统测试的工作量往往占系统开发总工作量的40%以上。30握奇公司的例子•握奇公司生产的SIM芯片经过中国电信五家公司试验成功，可在国外的正规测试中出现隐性错误，一致不能投入市场，造成100多万元的损失。目前该公司专门成立测试部，对程序进行测试。31二、测试的目的•发现其中的错误并及时纠正，所以在测试时应想方设法使程序的各个部分都投入运行，力图找出所有错误。错误多少与程序质量有关。•测试通过也不能证明系统绝对无误，只不过说明各模块、各子系统的功能和运行情况正常，相互之间连接无误，系统交付用户使用以后，在系统的维护阶段仍有可能发现少量错误，这也是正常的。32三、测试的策略•先看一个例子。例：P201图8-3所示的是一个小程序的控制流程图，该程序由一个循环语句组成，循环次数可达20次，循环体中是一组嵌套的IF语句，其可能的路径有五条，所以从程序的入口A到出口B的路径数高达520≈1014。如果编写一个测试例子，并用它来测试这个程序的一条路径要化一分钟，则测试每一条路径就需要二亿年。331、测试采取的策略•这个例子说明，要想通过“彻底”地测试找出系统的全部错误是不可能的，因此，测试阶段要考虑的基本问题就是“经济性”了。•测试采取的策略是：在一定的开发时间和经费的限制下，通过进行有限步操作或执行测试用例，尽可能多发现一些错误。342、测试的基本原则（1）测试用例一般由“输入数据”和“预期的输出结果”组成。这就是说，在执行程序之前应该对期望的输出有