20150423尚小卫课题05系统设计和实验05-实现课程教学V12-101

2015年3月第6学期计、信、物12—课题05系统设计和实验05尚小卫北京科技大学信息工程学院2015年04月23日2015年04月23日2014年04月10日2013年10月16日2013年04月18日2012年04月10日2011年04月20日2010年10月28日2010年04月15日2009年10月18日2010年11月12日2007年11月13日2007年06月27日2006年06月15日2005年07月11日2005年05月31日今日主题两条线，内容：软件工程主题1系统设计软件产品主题2多层架构的UI编程主题3实验05《实现教学业务流程》主题4课后任务结束导语第四讲中介绍了从现实世界映射到虚拟世界的关键环节以及映射步骤，为本讲“系统设计”做好铺垫。映射结果是一个按照系统结构分类的功能列表。需求系统用户界面业务逻辑数据访问一、软件工程：系统设计重点谈3个问题：什么是系统设计？内容：程序系统设计—软件架构，数据库设计（专门章节）。怎么做系统设计？系统设计的工具和方法：第3节。系统设计如何表述？系统设计的文档撰写：第4节。系统设计说明书另外谈几点：本节课后任务，第5节。返回目录第1节系统设计概念这一节解决系统设计是什么的问题位置：系统设计在开发过程中的位置。任务：概念逻辑映射。目标：设计文档《系统设计说明书》方法：设计方法和工具过程：两步抽象概念—分析—设计返回二位置软件工程的几个重点阶段，系统设计在开发过程中的位置：任务计划需求分析软件设计--系统设计：目标：抽象出系统结构，完成系统划分，给出组件、类和对象清单。结果：提交《系统设计说明书》；简称：系统设计软件设计--详细设计编程调试软件测试用户部署软件过程图示需求调研：获得对现实世界的行为或活动描述。概念程序结构需求现实逻辑结构需求说明抽象：映射成用例或操作，形成概念。系统设计分析：抽象出功能，划分成组件。详细设计实现：把组件影射到程序结构。学生教师领导网管群组管理管理和使用课程课程内容管理和使用作业产生和管理成绩通讯和交流智能教室智能设备软件开发：把现实变成程序代码的过程。任务系统设计的任务是需求任务的自然延续。系统设计的基本任务：在需求描述的基础上完成第2次抽象（映射），给出系统的整体构架和结构划分。需求分析：现实概念收集资料，抽象需求概念：角色、物体、互动关系需求分析学生教师领导网管群组管理管理和使用课程课程内容管理和使用作业产生和管理成绩通讯和交流智能教室智能设备系统设计：概念逻辑基本任务：在需求描述的基础上完成第2次抽象（映射），给出系统的整体构架和结构划分。学生教师领导网管群组管理管理和使用课程课程内容管理和使用作业产生和管理成绩通讯和交流智能教室智能设备系统设计现实概念逻辑内容系统设计的工作重点：程序结构：逻辑层次和对象。数据结构：数据库和文件系统。软件系统设计的重点工作有两个：程序系统设计部分，第3节讨论。数据库设计部分，第4节讨论。程序设计：概念—逻辑分析需求，抽象系统逻辑结构程序结构：逻辑层次和对象。学生教师领导网管群组管理管理和使用课程课程内容管理和使用作业产生和管理成绩通讯和交流智能教室智能设备系统设计概念逻辑数据设计：概念—逻辑分析需求，抽象系统逻辑结构数据结构：数据库和文件系统。E_S0_StudentPK,I2StdntIDStdntIDCStdntNmI3UsrIDI1CrsIDCrsScoreRgstDtTmLmtDtTmEndDtTmNoteR_SL_ElmtLearningPKElmtLrnIDI3StdntIDI2TchrIDI1ElmtIDStudyStatusStartTmMemoryTimeLetheTimeLastTmReviewCounterAccumulatorInterestLevelDevelopmentLevelR_SS_ElmtReviewPKElmtScrIDI3StdntIDI4TchrIDI2ElmtIDRightScoreTestDtTmTimeCntrI1CnfgIDE_SI_InfoPKInfoIDInfoIDCInfoNmSmplInfoU1InfoCntPstvTpInfoTpInfoSbTpInfoTgRgstDtTmE_SK_ElementPKElmtIDElmtIDCElmtNmBasicInfoIDExtensionInfoIDElmtTpElmtTgElmtDtTmI1CrsIDI3UnitIDI2NodeIDFthrTgNoteE_S0_UserPK,I3UsrIDI2PrgrmIDUsrIDCUsrNmEmailPswdScrtCdUsrTpUsrTgRgstDtTmNtI1CnfgIDTchrStdntIMUsrGrpUsrBBSUsrBlgUsrGmUsrE_SI_InfoPKInfoIDInfoIDCInfoNmSmplInfoU1InfoCntPstvTpInfoTpInfoSbTpInfoTgRgstDtTmE_SK_UnitPKUnitIDUnitIDCUnitNmUnitDtTmUnitTpUnitTgFthrTgNoteE_SK_ElementPKElmtIDElmtIDCElmtNmBasicInfoIDExtensionInfoIDElmtTpElmtTgElmtDtTmI1CrsIDI3UnitIDI2NodeIDFthrTgNote关系关系属性01关系属性02关系属性属性智能教学组织题目总数智能单元概念分析逻辑结构目标：设计文档给出《系统设计说明书》简称：系统设计模板版本：014尚小卫系统设计模板V05.01作业文件格式：格式：日期姓名《软件名称软件标识》系统设计版本号主题实例：4055236张三《简易加法SHFSPP000》系统设计V12-1.01附件实例：20060616李四《简易加法SHFSPP000》系统设计V12-1.01版本编号：这里是尾号：V12-1.01。其中12表示是12届作业，01是修改的次数。本课目标：程序和数据列表给出《软件名称软件标识》程序列表给出《软件名称软件标识》数据列表本节课只讲程序列表，数据列表为自学项目。第2节程序系统设计这一节解决如何做系统设计的问题。问题系统设计的目标是要解决3个基本问题：采用什么样的系统模型？—基本架构系统业务如何抽象？业务功能的—分析类软件功能怎样实现？产品功能的—设计类工具VS2010的分布式系统设计器方法UML、AD图、功能列表分析过程目的是确定系统结构的层次和逻辑关系。返回二体系结构软件功能的划分取决于选定的系统架构，不同的体系结构对软件功能的定义不同，决定了软件功能划分的不同。体系结构模型：MSF的N层架构体系模型。MVC的模型、视图、控制体系模型。ORM的对象、关系、映射体系模型。我们课程采用N层架构的体系模型。系统架构三层架构的软件体系结构C/S+B/S协同工作（本学期为C/S部分）C#+DotNet的运行平台系统设计方法：系统设计的方法：UML用例分析，AD图，功能列表。E-R分析。系统设计的4个要点：设计思想体系结构用户功能分析：使用功能划分软件功能分析：系统划分，类和对象确认方法：系统设计的思想系统设计的方法包括思想方法和工作方法。这里主要是人们多年来开发各种信息系统的经验总结和约定俗成，学习这些方法可以使我们与行业的需要接轨。对象编程：从对象角度看世界。多层架构：C/S和B/S模式2层架构和3层架构设计模式：系统构造的一般模式，是经验的总结。如：桌面应用；WEB应用；数据库应用；窗口服务应用等等。同学们可以参考一些阅读材料。用户功能分析需求说明第7部分依据用户的业务流程，详细定义了用户的所有功能需求。对这些功能进行分析，可以抽象出基本的功能类型，这里叫做分析类。分析结果体现在系统设计文档的4.2部分。例如：（需求说明文档）键盘训练中的协调练习、指法练习和书写练习功能的业务流程基本相似（虽然界面不同）。抽象为键盘训练类。这是个分析类。这个分析类有3个表示层，1个共同的业务层。名称标识符优先级功能说明相关角色输入基本操作流程备选操作流程输出补充说明软件功能分析系统设计文档的4.2部分，抽象出了用户业务功能中的基本类型—用户类。但这些类型还是按照用户业务功能的逻辑体系组织的，软件开发人员还是无从下手。对这些用户业务功能依据软件体系结构的功能标准，进行软件功能分析，划分出子系统和软件功能模块，得到软件功能的基本类型—设计类。分析结果体现在系统设计文档的5部分。例如：（系统设计文档）界面功能：协调训练界面、键盘练习界面、书写练习界面等得到键盘训练界面类。业务功能：键盘训练类（基本服务功能）和训练集类（服务器功能）。物理结构：所有界面功能划分到外观子系统、所有业务逻辑功能和数据访问功能划分到业务子系统，如果L300要数据库独立部署，还需要将数据访问功能独立到数据子系统。测试程序：测试相关的界面、业务、数据划分到测试子系统。工具：分析工具分布式系统设计器：AD图UML制作工具分布式系统设计器Visio系统设计工具系统设计工具Visio的UML绘图工具、VS2010系统设计器等。Visio、PB数据库分析工具等。本课程使用VS2010的分布式系统设计器系统设计过程系统设计分成可以分成2步完成第一步得到分析结果程序设计部分得到具有相同或相似业务流程功能的分析类。数据库设计得到E-R关系图。系统设计文档第4部分。相当于列出公式。第二步得到设计结果程序设计部分按照程序功能的逻辑体系进行归并得到设计类，划分子系统和功能组件。数据库设计消除冗余，得到规范的E-R图和实体、关系表。系统设计文档第5部分。相当于计算出结果。返回二操作过程系统设计分成可以分成3步完成第一步用户抽象根据用户提出的产品功能需求，将具有相同或相似数据和业务流程的功能归并到同一个用户抽象类。（脱离原来的产品逻辑体系，归纳用户软件功能）例用户管理--有界面、权限、业务、数据访问、数据库访问...等。第二步得到分析类根据所得到产品抽象对软件系统功能进行分析，重新划分（打乱产品功能逻辑体系，按照软件的系统功能逻辑体系）得到分析类。分析类的根据系统架构而变化；UML实体类、边界类、控制类、系统设计文档第4部分。第三步得到设计类按照具体产品功能划分子系统和功能组件得到设计类。系统设计文档第5部分。第一步产品抽象根据用户提出的产品功能需求，将具有相同或相似数据和业务流程的业务功能归并到同一个产品抽象类。（脱离原来的产品逻辑体系，归纳软件产品功能）简易加法例：业务流程--钻石舞台、摘苹果、如意算盘、退出教学功能--测验功能--计算功能--成绩统计--产品抽象形象、数象、字象、音象第二步得到分析类所得到产品抽象的软件系统功能进行分析，重新划分（打乱产品功能逻辑体系，按照软件的系统功能逻辑体系）得到分析类。用户界面、业务逻辑、数据访问等分析类的根据系统架构而变化；UML实体类、边界类、控制类，这是MVC的分析类我们的实验软件中架构中，这部分没有做抽象。但是前几届有个别同学使用了分析类。抽象类和接口类系统设计文档第4部分。第三步得到设计类按照软件的系统功能的逻辑体系进行归并得到分析类后，按照具体产品功能划分子系统和功能组件得到设计类。我们的教学体系架构中V07中UI、BT、DAV08中UI、BL、DAH、DALV08中新增通讯机制、安全机制技术文档中的程序列表系统设计文档第5部分。设计结果系统结构L100系统结构图系统结构L200系统结构图系统结构L100系统结构L200示例：系统划分任务：完成第2次抽象结构编程：在需求获得的功能和数据基础上抽象出系统功能模块。对象编程：在数据