计算机导论精品PPT-第六章-软件开发知识

电子与信息工程学院计算机导论6软件开发知识电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论计算机专业人员的一项重要工作是开发软件，开发软件（特别是中大规模软件）以程序设计能力为基础，以软件工程知识作指导，以数据库知识为支撑。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.1数据库技术6.2软件工程电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.1数据库技术信息处理是计算机的一个重要应用领域，在信息处理领域，由于数据量庞大，如何有效地组织、存储数据对实现高效率的信息处理至关重要，数据库技术是目前最有效的数据管理技术。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.1.1数据库的基本概念数据（Data）：描述事物的符号记录称为数据。数字、文字、图形、图像、声音、语言、动画、视频……经过数字化后存入计算机。例：李明，男，1994.9，辽宁，计算机系，2013.9电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论数据库（Database）：是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的数据集合，是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。数据库管理系统：DBMS（DatabaseManagementSystem）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，主要功能包括：数据定义功能、数据操纵功能、数据库运行管理、数据库的建立和维护功能。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论数据库系统：是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般有数据库、DBMS（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.1.2数据管理技术的发展数据管理技术的发展阶段大致划分为三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。人工管理阶段（1）数据不保存（2）应用程序管理数据（3）数据不共享（4）数据不具有独立性电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论文件管理阶段（1）数据可以长期保存（2）由文件系统管理数据（3）数据共享性差，冗余度大（4）数据独立性差电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论数据库系统阶段（1）数据可以长期保存（2）数据共享性高，冗余度低，易扩充（3）数据独立性高（4）数据由DBMS统一管理和控制电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.1.3数据库设计的步骤（1）需求分析（2）概念结构设计（3）逻辑结构设计（4）物理结构设计（5）数据库实施（6）运行与维护电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论（1）需求分析进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求。需求分析是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步。需求分析（地基）是否做得充分与准确，决定了在其上构建数据库（大厦）的速度与质量。需求分析做得不好，甚至会导致整个数据库设计返工重做。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论例：学生选课系统学生信息：（学号、姓名、年龄、专业、院系）课程信息：（课程号、课程名、学分、课程性质）选课信息：（？？？？？）电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论（2）概念结构设计概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。描述概念模型的工具是E-R（Entity-Relationship）模型。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论E-R图实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实习连接起来。联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论学生学号姓名年龄院系专业课程信息课程号课程名课程性质学分电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论学生课程信息选课成绩mn电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论（3）逻辑结构设计逻辑结构设计是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。学生（学号，姓名，年龄，专业，院系）课程（课程号，课程名，学分，课程性质）选课（学号，课程号，成绩）电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论（4）物理结构设计物理结构设计是为逻辑数据模型选取一个最合适应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方式）。（5）数据库实施在数据库实施阶段，设计人员运用DBMS提供的数据语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论（6）运行与维护数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整和修改。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.1.4关系数据库语言SQL(structuredquerylanguage)是1974年由Boyce和Chamberlin提出的一种关系数据库语言。1986年10月，美国国家标准局（ANSI）批准采用SQL作为关系数据库语言的美国标准，1987年ISO将之采纳为国际标准。SQL具有数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制功能。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论例：CREATETABLE学生（学号CHAR(10),姓名CHAR(20),年龄INT,专业CHAR(50),院系CHAR(50)）；SELECT学号，姓名FROM学生WHERE年龄20;电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.1.5常用的数据库系统AccessVisualFoxProSybaseDB2SQLServerOracle电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.2软件工程6.2.1软件计算机程序、方法、规则、相关的文档资料以及在计算机上运行程序时所必需的数据。（1983IEEE）软件＝程序＋文档＋数据电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.2.2软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。通常表现为：（1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确；（2）用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生；（3）软件产品的质量往往靠不住；（4）软件常常是不可维护的；（5）软件通常没有合适的文档资料。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论软件危机产生的原因软件本身的特点（1）软件是逻辑部件而不是物理部件，缺乏“可见性”，管理和控制软件开发过程相当困难；（2）软件维护较难；（3）软件规模庞大。软件开发与维护的方法不正确（1）忽视需求分析（2）轻视软件维护电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论6.2.3软件工程提出：1968年NATO联邦德国软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科，是应用计算机科学、数学及管理科学等原理，开发软件的工程。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前呢能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论软件生命周期软件生命周期软件定义软件开发运行维护问题定义可行性研究需求分析总体设计详细设计编码和单元测试综合测试确定软件开发工程必须完成的总目标；确定工程的可行性；导出实现工程目标应该采用的策略及系统必须完成的功能；估计完成该项工程需要的资源和成本，并且制定工程进度表。具体设计和实现在前一个时期定义的软件。使软件持久地满足用户的需要电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论软件生命周期各个阶段的基本任务（1）问题定义要解决的问题是什么？（2）可行性研究对于上一个阶段所确定的问题有行的通的解决办法吗？（3）需求分析为了解决这个问题，目标系统必须做什么？电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论（4）总体设计概括地说，应该怎样实现目标系统？（5）详细设计应该怎样具体地实现这个系统呢？（6）编码写出正确的容易理解、容易维护的程序。（7）测试通过测试使软件达到预定的要求。（8）软件维护通过维护活动使系统持久地满足用户需要。电子与信息工程学院软件开发知识计算机导论小结：1.数据库技术2.软件工程