今天幸福哥助理繼續(xù)為大家分享第一章 第三節(jié) 信息化知識(二) 信息系統(tǒng)設(shè)計、軟件工程

及面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計等復(fù)習(xí)知識要點，備考筆記知識點的分享會不定期整理，如果你正好參加這個考試，可以關(guān)注我，收藏，或者轉(zhuǎn)發(fā)。

一、信息系統(tǒng)設(shè)計

信息系統(tǒng)設(shè)計是開發(fā)階段的重要內(nèi)容，其主要任務(wù)是從信息系統(tǒng)的總體目標(biāo)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)邏輯功能的要求，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件、運行環(huán)境和進(jìn)度等要求，確定系統(tǒng)的總體架構(gòu)和系統(tǒng)各組成部分的技術(shù)方案，合理選擇計算機、通信及存儲的軟、硬件設(shè)備，制訂系統(tǒng)的實施計劃。

系統(tǒng)方案設(shè)計包括總體設(shè)計和各部分的詳細(xì)設(shè)計(物理設(shè)計)兩個方面。

系統(tǒng)總體設(shè)計:包括系統(tǒng)的總體架構(gòu)方案設(shè)計、軟件系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲的總體設(shè)計、計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方案設(shè)計等。

系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計:包括代碼設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、人/機界面設(shè)計、處理過程設(shè)計等。

系統(tǒng)架構(gòu)是將系統(tǒng)整體分解為更小的子系統(tǒng)和組件，從而形成不同的邏輯層或服務(wù)。之后，進(jìn)一步確定各層的接口，層與層相互之間的關(guān)系。

二、軟件工程

軟件需求是針對待解決問題的特性的描述。

軟件具體需求分類的方法如下:

功能需求:軟件必須完成的基本動作

性能需求:說明軟件或人與軟件交互的靜態(tài)或動態(tài)數(shù)值需求。如系統(tǒng)響應(yīng)速度、處理速度等。

設(shè)計約束:受其他標(biāo)準(zhǔn)硬件限制等方面的影響

屬性:可用性、安全性、可維護(hù)性、可轉(zhuǎn)移/轉(zhuǎn)換性

外部接口需求:用戶接口、硬件接口、軟件接口、通信接口。

軟件需求的三個層次:

業(yè)務(wù)需求:表示組織或客戶高層次的目標(biāo)。業(yè)務(wù)需求通常來自項目投資人、購買產(chǎn)品的客戶、實際用戶的管理者、市場營銷部門或產(chǎn)品策劃部門。業(yè)務(wù)需求描述了組織為什么要開發(fā)一個系統(tǒng)，即組織希望達(dá)到的目標(biāo)。使用前景和范圍文檔來記錄業(yè)務(wù)需求，這份文檔有時也被稱作項目輪廓圖或市場需求文檔。

用戶需求描述的是用戶的目標(biāo)，或用戶要求系統(tǒng)必須能完成的任務(wù)。

功能需求規(guī)定開發(fā)人員必須在產(chǎn)品中實現(xiàn)的軟件功能，用戶利用這些功能來完成任務(wù)，滿足業(yè)務(wù)需求。

需求開發(fā)的過程有四個主要活動:

1.需求獲取。積極地與用戶進(jìn)行交流，捕捉、分析和修正用戶對目標(biāo)系統(tǒng)的需求，并提煉出符合解決問題的用戶需求，產(chǎn)生《用戶需求說明書》。

2.需求分析。需求分析的目的是對各種需求信息進(jìn)行分析并抽象描述，為目標(biāo)系統(tǒng)建立一個概念模型。

3.需求定義。需求定義的目標(biāo)是根據(jù)需求調(diào)查和需求分析的結(jié)果，進(jìn)一步定義準(zhǔn)確無誤的產(chǎn)品需求，產(chǎn)生《需求規(guī)格說明書》。系統(tǒng)設(shè)計人員將依據(jù)《需求規(guī)格說明書》開展系統(tǒng)設(shè)計工作。

4.需求驗證。需求驗證是指開發(fā)方和用戶共同對需求文檔評審，經(jīng)雙方對需求達(dá)成共識后做出書面承諾，使需求文檔具有商業(yè)合同效果。

三、軟件測試的分類方法:

(一)、白盒測試、黑盒測試、灰盒測試:從是否關(guān)心軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體實現(xiàn)的角度劃分。

1.白盒測試:白盒測試是把程序看成裝在一只透明的盒子里，測試者完全了解程序的結(jié)構(gòu)和處理過程。它根據(jù)程序的內(nèi)部邏輯來設(shè)計測試用例，檢查程序中的邏輯是否都按預(yù)定的要求正確地工作。

2.黑盒測試:黑盒測試也稱功能測試，它是通過測試來檢測每個功能是否都能正常使用。在測試中，把程序看作一個不能打開的黑盒子，在完全不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性的情況下，在程序接口進(jìn)行測試，它只檢查程序功能是否按照需求規(guī)格說明書的規(guī)定正常使用，程序是否能適當(dāng)?shù)亟邮蛰斎霐?shù)據(jù)而產(chǎn)生正確的輸出信息

3.灰盒測試:是介于白盒測試與黑盒測試之間的一種測試，灰盒測試多用于集成測試階段，不僅關(guān)注輸出、輸入的正確性，同時也關(guān)注程序內(nèi)部的情況。灰盒測試不像白盒那樣詳細(xì)、完整，但又比黑盒測試更關(guān)注程序的內(nèi)部邏輯，常常是通過一些表征性的現(xiàn)象、事件、標(biāo)志來判斷內(nèi)部的運行狀態(tài)。

(二)、靜態(tài)測試和動態(tài)測試:從是否執(zhí)行程序的角度劃分

1.靜態(tài)測試是指不運行被測程序本身，僅通過分析或檢查源程序的語法、結(jié)構(gòu)、過程、接口等來檢查程序的正確性。

2.動態(tài)測試方法是指通過運行被測程序，檢查運行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的差異，并分析運行效率、正確性和健壯性等性能。這種方法由三部分組成:構(gòu)造測試用例、執(zhí)行程序、分析程序的輸出結(jié)果。

(三)、從軟件開發(fā)的過程按階段劃分有單元測試、集成測試、確認(rèn)測試、系統(tǒng)測試、驗收測試。

(1)單元測試。單元測試也稱為模塊測試，測試的對象是可獨立編譯或匯編的程序模塊、軟件構(gòu)件或00軟件中的類(統(tǒng)稱為模塊)，其目的是檢查每個模塊能否正確地實現(xiàn)設(shè)計說明中的功能、性能、接口和其他設(shè)計約束等條件，發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)可能存在的各種差錯。單元測試的技術(shù)依據(jù)是軟件詳細(xì)設(shè)計說明書，著重從模塊接口、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、重要的執(zhí)行通路、出錯處理通路和邊界條件等方面對模塊進(jìn)行測試。

(2)集成測試。集成測試的目的是檢查模塊之間，以及模塊和己集成的軟件之間的接口關(guān)系，并驗證己集成的軟件是否符合設(shè)計要求。集成測試的技術(shù)依據(jù)是軟件概要設(shè)文檔。除應(yīng)滿足一般的測試準(zhǔn)入條件外，在進(jìn)行集成測試前還應(yīng)確認(rèn)待測試的模塊均己通過單元測試。

(3)確認(rèn)測試。確認(rèn)測試主要用于驗證軟件的功能、性能和其他特性是否與用戶需求一致。根據(jù)用戶的參與程度，通常包括以下類型。

·內(nèi)部確認(rèn)測試。內(nèi)部確認(rèn)測試主要由軟件開發(fā)組織內(nèi)部按照SRS進(jìn)行測試。

·Alpha測試和Beta測試。對于通用產(chǎn)品型的軟件開發(fā)而言，Alpha測試是指由用戶在開發(fā)環(huán)境下 進(jìn)行測試，通過Alpha測試以后的產(chǎn)品通常稱為Alpha版;Beta測試是指由用戶在實際使用環(huán)境下進(jìn)行測試，通過Beta測試的產(chǎn)品通常稱為Beta版。一般在通過Beta測試后，才能把產(chǎn)品發(fā)布或交付給用戶。

(4)系統(tǒng)測試。系統(tǒng)測試的對象是完整的、集成的計算機系統(tǒng)，系統(tǒng)測試的目的是在真實系統(tǒng)工作環(huán)境下，驗證完整的軟件配置項能否和系統(tǒng)正確連接，并滿足系統(tǒng)/子系統(tǒng)設(shè)計文檔和軟件開發(fā)合同規(guī)定的要求。系統(tǒng)測試的技術(shù)依據(jù)是用戶需求或開發(fā)合同。

(5)驗收測試是部署軟件之前的最后一個測試操作。在軟件產(chǎn)品完成了單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試之后，產(chǎn)品發(fā)布之前所進(jìn)行的軟件測試活動。它是技術(shù)測試的最后一個階段，也稱為交付測試。驗收測試的目的是確保軟件準(zhǔn)備就緒，并且可以讓最終用戶將其用于執(zhí)行軟件的既定功能和任務(wù)。

四、面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計

面向?qū)ο蟮幕靖拍畎▽ο蟆㈩悺⒊橄蟆⒎庋b、繼承、多態(tài)、接口、消息、組件、復(fù)用和模式等。

(1)對象:由數(shù)據(jù)及其操作所構(gòu)成的封裝體，是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個模塊，是構(gòu)成系統(tǒng)的基本單位。用計算機語言來描述，對象是由一組屬性和對這組屬性進(jìn)行的操作構(gòu)成的。

對象包含三個基本要素，分別是對象標(biāo)識、對象狀態(tài)和對象行為。例如，對于姓名(標(biāo)識)為Joe的教師而言，其包含性別、年齡、職位等個人狀態(tài)信息，同時還具有授課等行為特征，Joe就是封裝后的一個典型對象。

(2)類:現(xiàn)實世界中實體的形式化描述，類將該實體的屬性(數(shù)據(jù))和操作(函數(shù))封裝在一起。

(3)抽象:通過特定的實例抽取共同特征以后形成概念的過程。抽象是一種單一化的描述，強調(diào)給出與應(yīng)用相關(guān)的特性，拋棄不相關(guān)的特性。對象是現(xiàn)實世界中某個實體的抽象，類是一組對象的抽象。

(4)封裝:將相關(guān)的概念組成一個單元模塊，并通過一個名稱來引用它。面向?qū)ο蠓庋b是將數(shù)據(jù)和基于數(shù)據(jù)的操作封裝成一個整體對象，對數(shù)據(jù)的訪問或修改只能通過對象對外提供的接口進(jìn)行。

(5)繼承:表示類之間的層次關(guān)系(父類與子類)，這種關(guān)系使得某類對象可以繼承另外一類對象的特征，繼承又可分為單繼承和多繼承。Java是單繼承的語言，而C++允許多繼承。

(6)多態(tài):使得在多個類中可以定義同一個操作或?qū)傩悦?#xff0c;并在每個類中可以有不同的實現(xiàn)。多態(tài)使得某個屬性或操作在不同的時期可以表示不同類的對象特性。

(7)接口:描述對操作規(guī)范的說明，其只說明操作應(yīng)該做什么，并沒有定義操作如何做。可以將接口理解成為類的一個特例，它規(guī)定了實現(xiàn)此接口的類的操作方法，把真正的實現(xiàn)細(xì)節(jié)交由實現(xiàn)該接口的類去完成。

(8)消息:體現(xiàn)對象間的交互，通過它向目標(biāo)對象發(fā)送操作請求。

(9)組件:表示軟件系統(tǒng)可替換的、物理的組成部分，封裝了模塊功能的實現(xiàn)。組件應(yīng)當(dāng)是內(nèi)聚的，并具有相對穩(wěn)定的公開接口。

(10)復(fù)用:指將己有的軟件及其有效成分用于構(gòu)造新的軟件或系統(tǒng)。組件技術(shù)軟件復(fù)用實現(xiàn)的關(guān)鍵。

(11)模式:描述了一個不斷重復(fù)發(fā)生的問題，以及該問題的解決方案。其包括特定環(huán)境、問題和解決方案三個組成部分。應(yīng)用設(shè)計模式可以更加簡單和方便地去復(fù)用成功的軟件設(shè)計和架構(gòu)，從而幫助設(shè)計者更快更好地完成系統(tǒng)設(shè)計。

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總結(jié)

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