03信息系统集成专业技术知识.docx
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03信息系统集成专业技术知识
目录
目录I
第三章信息系统集成专业技术知识2
一、信息系统集成简述2
(一)信息系统集成概念2
(二)信息系统集成分类2
二、信息系统建设3
(一)信息系统的生命周期3
(二)信息系统开发方法3
三、软件工程5
(一)软件需求分析与定义5
(二)软件设计、测试与维护5
(三)软件复用6
(四)软件质量保证及质量评价6
(五)软件配置管理7
(六)软件开发环境8
(七)软件过程管理8
四、面向对象系统分析与设计9
(一)面向对象的基本概念9
(二)可视化建模与统一建模语言(UML)10
(三)使用面向对象技术进行软件开发的最佳实践—RUP11
(四)面向对象系统分析11
(五)面向对象系统设计11
五、软件架构13
(一)软件架构定义13
(二)典型架构13
(三)软件架构设计方法15
(四)软件架构分析与评估16
(五)软件中间件16
六、典型应用集成技术18
(一)数据库与数据仓库技术18
(二)WebServices技术18
(三)J2EE架构、.NET架构18
(四)工作流技术18
(五)构件及其在系统集成项目中的重要性18
(六)常用构件标准18
七、计算机网络知识18
八、考点归纳19
第三章信息系统集成专业技术知识
一、信息系统集成简述
(一)信息系统集成概念
1.★★概念:
系统集成是指将计算机软件、硬件、网络通信服务等技术和产品集成为能够满足用户特定需求的信息系统,包括总体策划、设计、开发、实施、服务及保障。
2.★★显著特点:
1)信息系统集成要以满足用户需要为根本出发点。
2)信息系统集成不只是设备选择和供应,更重要的,它是具有高技术含量的工程过程,要面向用户需求提供全面解决方案,其核心是软件。
3)系统集成的最终交付物是一个完整的系统而不是一个分立的产品。
4)系统集成包括技术、管理和商务等各项工作,是一项综合性的系统工程。
技术是系统集成工作的核心,管理和商务活动是系统集成项目成功实施的保障。
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(二)信息系统集成分类
1.★★系统集成主要包括设备系统集成和应用系统集成。
2.设备系统集成:
1)概念:
设备系统集成,也可称为硬件系统集成,在大多数场合简称系统集成,或称为弱电系统集成,以区分于机电设备安装类的强电集成。
设备系统集成也可分为智能建筑系统集成、计算机网络系统集成、安防系统集成等。
2)分类:
a)智能建筑系统集成
b)计算机网络系统集成
c)安防系统集成
3.应用系统集成:
1)概念:
应用系统集成(ApplicationSystemIntegration),从系统的高度提供符合客户需求的应用系统模式并实现该系统模式的具体技术解决方案和运维方案,即为用户提供一个全面的系统解决方案。
应用系统集成又称为行业信息化解决方案集成,已经深入到用户具体业务和应用层面。
应用系统集成可以说是系统集成的高级阶段,独立的应用软件侠应商成为其中的核心。
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二、信息系统建设
(三)信息系统的生命周期
1.★★信息系统的生命周期可以分为4个阶段:
立项、开发、运维、消亡。
2.★★立项阶段:
1)名称:
概念阶段或需求阶段。
2)两个过程:
a)概念的形成过程:
根据用户单位业务发展和经营管理的需要,提出建设信息系统的初步构想。
b)需求分析过程:
对企业信息系统的需求进行深入调研和分析,形成《需求规范说明书》,经评审、批准后立项。
3.★★开发阶段:
1)总体规划阶段
2)系统分析阶段
3)系统设计阶段
4)系统实施阶段
5)系统验收阶段
4.★★运维阶段:
1)信息系统通过验收,正式移交给用户以后,就进入运维阶段,系统长时间的有效运行是检验系统质量的试金石。
要保障系统正常运行,系统维护是不可缺少的工作。
2)维护可分为4种类型:
排错性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护。
5.★★消亡阶段:
企业的信息系统经常不可避免地会遇到系统更新改造、功能扩展,甚至报废重建等情况。
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(四)信息系统开发方法
1.★★结构化方法:
1)基本思想:
按照信息系统生命周期,应用结构化系统开发方法,把整个系统的开发过程分为若干阶段,然后一步一步她依次进行,前一阶段是后一阶段的工作依据;每个阶段又划分详细的工作步骤,顺序作业。
每个阶段和主要步骤都有明确详尽的文档编制要求,各个阶段和各个步骤的向下转移都是通过建立各自的软件文档和对关键阶段、步骤进行审核和控制实现的。
2)特点:
a)遵循用户至上原则。
b)严格区分工作阶段,每个阶段有明确的任务和取得的成果。
c)强调系统开发过程的整体性和全局性。
d)系统开发过程工程化,文档资料标准化。
2.原型法:
1)基本思想:
在很难一下子全面准确地提出用户需求的情况下,首先不要求一定要对系统做全面、详细的调查、分析,而是本着开发人员对用户需求的初步理解,先快速开发一个原型系统,然后通过反复修改来实现用户的最终系统需求。
2)特点:
a)实际可行。
b)具有最终系统的基本特征。
c)构造方便、快速,造价低。
3)分类:
a)抛弃型原型(Throw-It-AwayPrototype):
此类原型在系统真正实现以后就放弃不用了。
b)进化型原型(EvolutionaryPrototype):
此类原型的构造从目标系统的一个或几个基本需求出发,通过修改和追加功能的过程逐渐丰富,演化成最终系统。
3.面向对象方法(OO):
1)基本思想:
a)客观事物是由对象组成的,对象是在原事物基础上抽象的结果。
b)对象是由属性和操作组成的,其属性反映了对象的数据信息特征,而操作则用来定义改变对象属性状态的各种操作方式。
c)对象之间的联系通过消息传递机制来实现,而消息传递的方式是通过消息传递模式和方法所定义的操作过程来完成的。
d)对象可以按其属性来归类,借助类的层次结构,子类可以通过继承机制获得其父类的特性。
e)对象具有封装的特性,一个对象就构成一个严格模块化的实体,在系统开发中可被共享和重复引用,达到软件(程序和模块)复用的目的。
2)特点:
面向对象的信息系统开发,其关键点是能否建立一个全面、合理、统一的模型,它既能反映问题域,也能被计算机系统求解域所接受。
3)阶段:
面向对象开发方法主要有分析、设计和实现三个阶段。
4.组合形式:
1)结构化方法与原型法的组合应用。
2)结构化方法与面向对象方法的组合应用。
3)原型法与面向对象方法的组合应用。
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三、软件工程
软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。
(五)软件需求分析与定义
1.软件需求的特性:
可验证性、优先级。
2.软件需求的分类:
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(六)软件设计、测试与维护
1.软件设计:
1)概念:
软件设计是“定义一个系统或组件的架构、组件、接口和其他特征的逆程”,并得到“这个过程的结果。
2)活动:
软件设计由两个处于软件需求和软件构造之间的活动组成。
a)软件架构设计(有时叫做高层设计):
描述软件的结构和组织,标识各种不同的组件。
b)软件详细设计:
详细地描述各个组件,使之能被构造。
2.软件测试:
1)概念:
测试是为评价和改进产品质量、识别产品的缺陷和问题而进行的活动。
软件测试是针对一个程序的行为,在有限测试用例集合上,动态验证是否达到预期的行为,需要选取适当的测试用例。
测试不仅是检查预防措施是否有效的主要手段,而且是识别由于某种原因预防措施无效而产生的错误的主要手段。
2)阶段:
软件测试随开发和维护过程,通常在不同的级别上进行,可以在概念上区分三个大的测试阶段:
单元测试、集成测试和系统测试。
3.软件维护:
1)概念:
可以将软件维护定义为需要提供软件支持的全部活动。
这些活动包括在交付前完成的活动,以及交付后完成的活动。
交付前完成的活动包括交付后运行的计划和维护计划等。
交付后的活动包括软件修改、培训、帮助资料等。
2)类型:
a)更正性维护:
软件产品交付后进行的修改,以更正发现的问题。
b)适应性维护:
软件产品交付后进行的修改,以保持软件产品能在变化后或变化中的环境中可以继续使用。
c)完善性维护:
软件产品交付后进行的修改,以改进性能和司‘维护性。
d)预防性维护:
软件产品交付后进行的修改,以在软件产品中的潜在错误成为实际错误前,检测和更正它们。
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(七)软件复用
1.概念:
软件复用是指利用已有软件的各种有关知识构造新的软件,以缩减软件开发和维护的费用。
软件复用是一种计算机软件工程方法和理论。
2.基本思想:
软件复用的主要思想是,将软件看成是由不同功能的“组件”所组成的有机体,每一个组件在设计编写时可以被设计成完成同类工作的通用工具,这样,如果完成各种工作的组件被建立起来以后,编写某一特定软件的工作就变成了将各种不同组件组织连接起来的简单问题,这对于软件产品的最终质量和维护工作都有本质性的改变。
3.级别:
软件复用,按抽象程度的高低,可以划分为如下复用级别:
代码的复用、设计的复用、分析的复用、测试信息的复用等。
4.面向对象的软件开发和软件复用之间的关系是相辅相成的。
一方面,面向对象的方法的基本概念、原则与技术提供了实现软件复用的有利条件;另一方面,软件复用技术也对面向对象的软件开发提供了有力的支持。
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(八)软件质量保证及质量评价
1.软件质量管理过程包括:
1)质量保证过程
2)验证过程
3)确认过程
4)评审过程
5)审计过程
2.软件质量保证:
1)概念:
软件质量保证过程通过计划制订、实施和完成一组活动提供保证,这些活动保证项目生命周期中的软件产品和过程符合其规定的需求。
2)软件质量保证计划:
软件质量保证计划定义了用于保证为特定产品开发的软件满足用户需求并在项目的约束内具有最高的质量的手段。
3.验证与确认:
1)概念:
验证与确认过程使用能够定位缺陷并便于以后改正的测试技术直接处理软件产品质量问题。
2)验证与确认的过程:
验证与确认过程确定某一开发和维护括动的产品是否符合活动的需求,尾终的软件产品是否达到其意图并满足用户需求。
3)验证与确认的区别:
a)验证过程试图确保活动的输出产品已经被正确制造,即活动的输出产品满足前面活动施加的规范说明;
b)确认过程则试图确保建造了正确的产品,即产品满足其特定的目的。
4.评审与审计:
1)评审与审计过程包括:
管理评审、技术评审、检查、走查、审计等。
a)管理评审:
管理评审的目的是监控进展,决定计划和进度的状态,确认需求及其系统分配,或评价用于达到目标适应性的管理方法的有效性。
它们支持有关软件项目期间需求的变更和其他变更活动。
b)技术评审:
技术评审的目的是评价软件产品。
以确定其对使用意图的适合性,目标是识别规范说明和标准的差异,并向管理提供证据,以表明产品是否满足规范说明并遵从标准,而且可以控制变更。
c)检查:
检查的目的是检测和识别软件产品异常。
一次检查通常针对产品的一个相对小的部分。
发现的任何异常都要记录到文档中,并提交。
d)走查:
走查的目的是评价软件产品,走查也可以用于培训软件产品的听众,主要目标是:
发现异常、改进软件产品、寿虑其他实现、评价是否遵从标准和规范说明。
走查类似于检查,但通常不那么正式。
走查通常主要由同事评审其工作,以作为一种保障技术。
e)审计:
软件审计的目的是提供软件产品和过程对于可应用的规则、标准、指南、计划和流程的遵从性的独立评价。
审计是正式组织的活动,识别违例情况,并产生一个报告,采取更正性行动。
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(九)软件配置管理
1.软件配置管理活动:
1)软件配置管理过程的管理和计划
2)软件配置标识
3)软件配置控制
4)软件配置状态记录
5)软件配置审计
6)软件发布管理与交付
2.软件配置管理过程的管理和计划:
软件配置管理通过标识产品的元素、管理和控制变更、验证、记录和报告配置信息,来控制产品的进化和完整性。
为了给项目的软件配置管理制订计划,有必要理解组织结构上下文环境和组织的元素之间的联系。
软件配置管理在记录管理和非遵从项(non-conforming)等问题上,可能与组织的质量保证活动交互。
3.软件配置标识:
软件配置标识活动标识要控制的项,为这些项及其版本建立标识模式,安装获取和管理受控项时使用的工具。
这些活动为其他软件配置管理活动提供了基础。
控制变更的第一步就是标识要控制的软件项,这涉及理解在系统配置上下文环境中的软件配置、选择软件配置项、开发为软件项加标签并描述它们之间关系的策略、标识要使用的基线以及获取基线的项的流程。
4.软件配置控制:
软件配置控制关注管理软件生命周期中的变更,它覆盖确定要作什么样的变更的过程、批准某些变更的权力职权、支持这些变更的实现,以及与项目需求偏离和放弃这些偏离的概念。
5.软件配置状态记录:
软件配置状态记录要记录和报告进行有效的软件配置管理需要的信息。
软件配置状态记录活动为在生命周期中捕获和报告必要的信息设计和运行一个系统,同任何信息系统一样,必须标识、收集和维持为进化中的配置要管理的配置状态信息。
6.软件配置审计:
软件审计是独立评价软件产品和过程是否遵从已有的规则、标准、指南、计划和流程而进行的活动。
审计是根据由不同的审计规则和责任而定义的过程进行的。
软件功能醍置审计的目的是保证被审计的软件实现与其相关的规范说明一致。
7.软件发布管理和交付:
当软件项的不同版本可以用于交付时,如不同平台的版本,通常有必要重新创建特定的版本,并将交付版本的正确材料打包。
完成发布和交付任务时,软件库是关键的元素。
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(一十)软件开发环境
1.软件开发工具:
工具的种类包括支持单个任务的工具及囊括整个生命周期的工具。
1)软件需求工具:
包括需求建模工具和需求追踪工具。
2)软件设计工具:
用于创建和检查软件设计,因为软件设计方法的多样性,这类工具的种类很多。
3)软件构造工具:
包括程序编辑器、编译器和代码生成器、解释器、调试器等。
4)软件测试工具:
包括测试生成器、测试执行框架、测试评价工具、测试管理工具、性能分析工具。
5)软件维护工具:
包括理解工具(如可视化工具)和再造工具(如重构工具)。
6)软件配置管理工具:
包括追踪工具、版本管理工具和发布工具。
7)软件工程管理工具:
包括项目计划与追踪工具、风险管理工具和度量工具。
8)软件工程过程工具:
包括建模工具、管理工具、软件开发环境。
9)软件质量工具:
包括检查工具和分析工具。
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(一十一)软件过程管理
1.软件工程管理:
集成了过程管理和项目管理,包括以下6个方面。
1)【启动和范围定义】:
进行启动软件工程项目的活动并作出决定。
通过各种方法来有效地确定软件需求,并从不同的角度评估项目的可行性。
一旦可行性建立后,余下的任务就是需求验证和变更流程的规范说明。
2)【软件项目计划】:
从管理的角度,进行为成功的软件工程作准备而要采取的活动。
使用迭代方式制订计划。
要点在于评价并确定适当的软件生命周期过程,并完成相关的工作。
3)【软件项目实施】:
进行软件工程过程中发生的各种软件工程管理活动。
实施项目计划,最重要的是遵循计划,井完成相关的工作。
4)【评审和评价】:
进行确认软件是否得到满足的验证活动。
.
5)【关闭】:
进行软件工程项目完成后的活动。
在这一阶段,重新审查项目成功的准则。
一旦关闭成立,进行归档、事后分析和过程改进活动。
6)【软件工程度量】:
进行在软件工程组织中有效地开发和实现度量的程序。
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四、面向对象系统分析与设计
(一十二)面向对象的基本概念
1.面向对象的基本概念:
有对象、类、抽象、封装、继承、多态、接口、消息、组件、模式和复用等。
2.【对象】:
对象是由数据及其操作所构成的封装体,是系统中用来描述客观事物的一个封装,是构成系统的基本单位,采用计算机语言描述,对象是由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务构成。
对象包含三个基本要素,分别是对象标识、对象状态和对象行为。
每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象,这就是对象标识;状态用来描述对象的某些特征;对象行为用来封装对象所拥有的业务操作。
3.【类】:
类是现实世界中实体的形式化描述,类将该实体的数据和函数封装在一起。
类的数据也叫属性、状态或特征,它表现类静态的一面。
类的函数也叫功能、操作或服务,它表现类动态的一面。
4.【类和对象的关系】:
对象是类的实际例子。
类和对象的关系可以总结为:
1)每一个对象都是某一个类的实例。
2)每一个类在某一时刻都有零或更多的实例。
3)类是静态的,它们的存在、语义和关系在程序执行前就已经定义好了,对象是动态的,它们在程序执行时可以被创建和删除。
4)类是生成对象的模板。
5.【抽象】:
抽象是通过特定的实例抽取共同特征以后形成概念的过程。
它强调主要特征,忽略次要特征。
一个对象是现实世界中一个实体的抽象,一个类足一组对象的抽象,抽象是系统集成项目管理工程师教程一种单一化的描述,它强调给出与应用相关的特性,抛弃不相关的特性。
6.【封装】:
封装是将相关的概念组成一个单元,然后通过一个名称来引用它。
面向对象封装是将数据和基于数据的操作封装成一个整体对象,对数据的访问或修改只能通过对象对外提供的接口进行。
7.【继承】:
继承表示类之间的层次关系,这种关系使得某类对象可以继承另外一类对象的特征(attributes)和能力(operations),继承又可分为单继承和多继承,单继承是子类只从一个父类继承,而多继承中的子类可以从多于一个的父类继承,Java是单继承的语言,而C++允许多继承。
8.【多态】:
多态性是一种方法,这种方法使得在多个类中可以定义同一个操作或属性名,并在每个类中可以有不同的实现。
多态性使得一个属性或变量在不同的时期可以表示不同类的对象。
9.【接口】:
所谓接口就是对操作规范的说明。
接口只是说明操作应该做什么(What),但没有定义操作如何做(How)。
接口可以理解成为类的一个特例,它只规定实现此接口的类的操作方法,而把真正的实现细节交由实现该接口的类去完成。
接口在面向对象分析和设计过程中起到了至关重要的桥梁作用,系统分析员通常先把有待实现的功能封装并定义成接口,而后期程序员依据此接口进行编码实现。
10.【消息】:
消息(Message)是对象间的交互手段,其形式如下:
Message:
[dest,op,para]其中dest指目标对象DestinationObject,op指操作Operation,para指操作需要的参数Parameters。
11.【组件】:
组件是软件系统可替换的、物理的组成部分,它封装了实现体(实现某个职能),并提供了一组接口的实现方法。
可以认为组件是一个封装的代码模块或大粒度的运行对的模块,也可将组件理解为具有一定功能、能够独立工作或同其他组件组合起来协词工作的对象。
12.【模式】:
模式是一条由三部分组成的规则,它表示了一个特定环境、一个问题和一个解决方案之间的关系。
每一个模式描述了一个不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案。
这样就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动。
将设计模式引入软件设计和开发过程的目的在于充分利用已有的软件开发经验,这是因为设计模式通常是对于某一类软件设计问题的可重用的解决方案。
设计模式使得人们可以更加简单和方便地去复用成功的软件设计和体系结构,从而能够帮助设计者更快更好地完成系统设计。
13.【复用】:
软件复用是指将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统。
组件技术是软件复用实现的关键。
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(一十三)可视化建模与统一建模语言(UML)
1.概念:
统一建模语言(UnifiedModelingLanguage,UML)是一个通用的可视化建模语言,它是面向对象分析和设计的一种标准化表示,用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档。
2.特征:
1)不是一种可视化的程序设计语言,而是一种可视化的建模语言。
2)是一种建模语言规范说明,是面向对象分析与设计的一种标准表示。
3)不是过程,也不是方法,但允许任何一种过程和方法使用它。
4)简单并且可扩展,具有扩展和专有化机制,便于扩展,无需对核心概念进行修改。
5)为面向对象的设计与开发中涌现出的高级概念(如协作、框架、模式和组件)提供支持,强调在软件开发中,对架构、框架、模式和组件的重用。
6)与最好的软件工程实践经验集成。
3.UML的发展历史:
略。
4.UML的设计目标:
略。
5.UML视图:
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(一十四)使用面向对象技术进行软件开发的最佳实践—RUP
1.RUP的6个基本最佳实践经验如下:
1)迭代式开发。
2)需求管理。
3)使用以组件为中心的软件架构。
4)可视化软件建模。
5)验证软件质量。
6)控制软件变更。
2.RUP将周期又划分为4个连续的阶段:
1)初始阶段
2)细化阶段
3)构造阶段和交付阶段
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(一十五)面向对象系统分析
1.概念:
面向对象的系统分析阶段将运用面向对象的方法分析问题域,建立基于对象、消息的业务模型,形成对客观世界和业务本身的正确认识。
2.面向对象的分析模型:
面向对象的分析模型由用例模型、类.对象模型、对象.关系模型和对象—行为模型组成。
3.面向对象的分析方法:
面向对象分析的主要目标如下。
1)描述用户需要。
2)建立创建软件设计的基础。
3)定义软件完成后可被确认的一组需求。
4.面向对象的分析的步骤:
1)发现角色/参与者。
2)发现用例。
3)建立用例模型(usecasemodel)。
4)进行领域分析。
5)建立对象—关系模型。
6)建
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