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第一部分 信息系统开发导论3

第1章 导论3

1.1 成功处理复杂性3

目录3

1.2 系统是什么4

1.2.1 系统结构5

1.2.2 系统的层次结构8

1.2.3 系统边界9

1.3 建模与表示10

1.3.1 系统模型的必要性10

1.3.2 优秀模型的特征10

1.3.3 表示11

1.3.4 符号12

1.3.5 生成系统模型12

1.4 信息系统的各项功能13

1.4.1 通信13

1.3.6 分析与综合：互补的方法13

1.3.7 系统模型的限制13

1.4.2 存储14

1.4.3 转换14

1.5 信息处理系统14

1.6 描述计算机信息系统15

1.6.1 手动和自动系统15

1.6.2 重点内容16

1.6.3 系统的基本描述与实现描述16

1.7 商业计算机信息系统17

1.7.1 用系统观点看待业务18

1.7.2 信息：业务运作和管理的关键20

1.7.3 解决问题与制定决策20

1.7.4 战略信息系统21

小结22

关键术语23

复习题23

练习与讨论题24

第2章 信息系统的开发过程28

2.1 软件开发的RUP——概览29

2.2 RUP的核心措施31

2.2.1 业务建模（组织的再观察和再工程）31

2.2.2 需求（定义用户需求）31

2.2.3 设计（设计系统）33

2.2.6 部署（将软件集成至用户组织中）34

2.2.7 配置与变更管理（管理演化中的系统的工件）34

2.2.8 项目管理（管理开发过程）34

2.2.5 测试（开发并施行系统测试）34

2.2.4 实现（编写软件）34

2.2.9 环境（利用各种过程和工具来支持开发过程）35

2.3 RUP的各个阶段36

2.3.1 初始阶段（制作业务案例）36

2.3.2 细化阶段（定义系统体系结构）38

2.3.3 构造阶段（构造系统）39

2.3.4 交付（与用户组织的集成）39

2.4 九项措施对各阶段的贡献42

2.5 迭代式、增量式的系统开发42

时间定量化43

2.6 系统分析与设计的参与方43

2.6.1 用户的类型45

2.6.2 用户的角色、功能和职责46

2.6.3 分析人员的角色、功能和职责47

2.6.4 用户和分析人员在设计期间的角色48

2.6.6 设计人员的角色、功能和职责49

2.6.5 用户与分析人员——协同作用49

2.6.7 程序员的角色、功能和职责50

2.6.8 质量保证人员的角色、功能和职责51

2.7 系统变更的引入51

2.8 可行性52

2.8.1 需解决的问题52

2.8.2 可行性的分类53

2.8.3 经济可行性分析54

2.8.4 计算经济可行性54

2.8.5 假设与敏感度分析57

2.8.6 估算可行性分析57

小结58

关键术语59

复习题60

练习和讨论题60

3.2 系统分析的目的64

3.1 确定用户需求64

第二部分 面向对象系统分析64

第3章 系统分析：业务事件分析64

3.2.1 主要目的65

3.2.2 次要目的65

3.3 系统需求陈述的特征66

3.4 系统分析过程66

3.4.1 分析过程的特征66

3.4.2 系统分析与统一过程67

3.5 面向对象系统分析过程67

3.6 面向对象分析：过程中的模型67

统一建模语言68

3.7 面向对象分析技术69

3.8 面向对象系统的事件分析69

3.9.2 识别事件70

3.9 事件分析中的概念与定义70

3.9.1 事件70

3.10 业务事件分析71

3.10.1 事件流72

3.10.2 数据流72

3.11 描述业务事件73

3.11.1 描述定时业务事件73

3.11.2 描述外部业务事件74

3.12 确定参与者74

3.13 确定系统的输入和输出74

3.14 事件分析示例75

3.14.1 背景：公立大学注册系统75

3.14.2 公立大学注册系统的事件模型75

3.15.1 建立基本事件模型——忽略实现技术77

3.15.2 对系统的完整响应建模77

3.15 事件分析提示77

3.15.3 隔离各个单独事件78

小结78

关键术语79

复习题79

练习和讨论题79

案例研究81

第4章 基本用例与系统时序图88

4.1 统一建模语言（UML）88

4.2 继续面向对象的分析过程89

步骤2、3和4的概述89

4.3 面向对象系统的用例90

4.3.1 用例90

4.3.2 事件和用例90

4.3.3 标识参与者91

4.4.1 用例图92

4.4 用例模型92

4.3.5 参与者类型92

4.3.4 公立大学注册系统中的参与者92

4.4.2 标识系统边界94

4.4.3 时序和内部事件的发起者95

4.4.4 将用例打包到系统或子系统中95

4.5 用例描述96

4.5.1 高级用例叙述97

4.5.2 扩展用例叙述97

4.5.3 指示用例叙述中的例外、可选项以及错误处理100

4.5.4 用例间的关联101

4.5.5 用例场景105

4.5.6 评估用例叙述的质量105

4.5.7 用例模型的缺点106

4.6 为公立大学系统完成用例叙述106

4.7 系统时序图107

4.8 定义系统输入和输出110

4.8.1 指定传入消息（系统输入）的结构110

4.8.2 指定传入消息（系统输入）的内容111

4.8.3 指定传出消息（系统输出）112

4.9 系统输入和系统操作114

4.10 创建系统时序图114

小结114

关键术语115

复习题115

练习和讨论题116

案例研究117

第5章 域模型与系统操作约定119

5.1 域模型119

5.2 概念120

5.2.1 发现概念121

5.2.2 在域模型中包含概念的准则122

5.3 属性123

5.3.1 概念、属性与值123

5.3.2 发现属性124

5.3.3 在域模型中包含属性的准则125

5.4 关联125

5.4.1 多样性127

5.4.2 发现关联129

5.4.3 在域模型中包含关联的准则129

5.4.4 总体—部分关联130

5.4.5 总体—部分关联的分类131

5.5 一般到特殊的层次结构132

5.6 一般化对比聚合134

5.8.1 事件1：各系提交班级计划（用例：提交各系班级计划）135

5.8 公立大学注册系统的域模型135

5.7 关联概念135

5.8.2 事件2：到生成大学班级计划的时间了（用例：生成大学班级计划）136

5.8.3 事件3：学生注册班级（用例：注册班级）136

5.8.4 事件4：生成大学班级花名册（用例：生成班级花名册）136

5.9 检验域模型137

5.10 约定138

5.10.1 系统操作和系统操作约定138

5.10.2 创建系统操作约定139

小结140

关键术语141

复习题142

练习和讨论题142

案例研究143

第三部分 面向对象的系统设计146

第6章 系统设计导论146

6.1.1 设计是什么147

6.1 设计的原理和环境147

6.1.2 设计的一个定义——过程和产品150

6.1.3 为什么进行设计150

6.1.4 设计的目标152

6.1.5 优秀设计的重点153

6.1.6 设计方法153

6.1.7 设计阶段154

6.1.8 生成设计解决方案的策略155

6.1.9 简化设计决策的策略156

6.1.10 对设计进行评价的策略157

6.1.11 设计的权衡158

6.1.12 权衡设计的框架159

6.1.13 停止寻找不同方案的策略159

6.1.15 将模式作为一种设计技术160

6.1.14 修正后的一般设计方法160

6.1.16 设计和美学161

6.2 建模与表示161

6.2.1 模型的目的和使用162

6.2.2 建模技术162

6.2.3 评价模型163

小结164

关键术语165

复习题165

练习和讨论题166

第7章 信息系统设计168

7.1 面向对象的系统——简史168

7.2 系统设计与系统开发过程的关系169

7.2.1 Rational统一过程169

7.3 系统设计的参与方171

7.3.1 设计人员的角色和功能171

7.2.3 设计活动171

7.2.2 系统设计的范围171

7.3.2 用户和分析人员在设计期间的角色172

7.3.3 程序员在设计期间的角色172

7.4 分析到设计的迁移172

7.4.1 面向对象分析到面向对象设计的迁移173

7.4.2 回顾：设计人员如何观察分析173

7.4.3 迁移中的技术关注点与管理关注点174

7.5 计算机信息系统设计175

7.5.1 计算机信息系统设计的目标176

7.5.2 系统设计规范176

7.6 信息系统及其结构177

7.6.1 系统类型及其特征177

7.6.2 批处理系统、交互式系统与实时系统178

7.6.3 分层的系统体系结构——三层模型180

7.7.2 真实信息处理系统的技术181

7.7.1 广义的硬件组件：处理器、渠道和容器181

7.7 信息处理系统的基本技术181

7.8 分布式系统183

7.8.1 客户／服务器系统183

7.8.2 通信网络183

7.8.3 远程通信软件185

7.9 系统实现的其他组件185

7.9.1 应用软件185

7.9.2 系统软件环境186

7.9.3 数据库环境187

7.9.4 用户界面187

7.10 系统开发中的设计活动188

设计与系统环境和测试的关系190

7.11 设计系统结构191

7.11.1 设计整体系统结构192

7.11.2 进一步划分系统（可选）194

7.13.1 定义候选系统结构196

7.12 设计用户界面和数据库196

7.13 公共大学——系统候选方案196

7.13.2 将系统划分成批处理部分和联机部分198

小结199

关键术语201

复习题201

练习和讨论题201

案例研究203

第8章 程序设计——交互图204

8.1 基本概念：对象、类和消息204

8.1.1 对象205

8.1.2 类205

8.1.3 消息206

8.2.1 职责208

8.2.2 方法和操作208

8.2 面向对象程序设计208

8.3 面向对象分析和设计的模型209

8.4 面向对象软件设计模式210

8.4.1 Facade模式211

8.4.2 创建者模式211

8.4.3 专家模式211

8.4.4 Singleton模式211

8.5 面向对象程序设计模型211

8.5.1 交互图212

8.5.2 设计类图213

8.6 面向对象程序设计过程213

8.6.1 第1步：为每个在分析过程中确定的系统操作生成交互图213

8.6.2 第2步：生成表示交互图中操作的设计类图214

8.6.3 第3步：为每项操作规定签名和算法214

8.6.7 第7步：将类放置到包中215

8.6.6 第6步：为存储层定义接口215

8.6.5 第5步：为表示层定义接口215

8.6.4 第4步：设计图形用户界面4215

8.7 协作图216

8.8 创建协作图217

8.9 公立大学：面向对象程序设计218

8.10 应用层中对象的交互图218

8.10.1 第1步：Submit Department Class Schedule用例的协作图218

8.10.2 enterDepartmentClassSchedule的协作图219

8.10.3 enterSection的协作图223

8.10.4 enterSectionEntries的协作图227

8.10.5 第1步：学生注册班级事件的协作图228

8.10.6 enterStudentIdentifier的协作图228

8.10.7 requestSection的协作图231

8.10.8 endSectionRequests的协作图233

8.11 创建设计顺序图234

小结235

关键术语237

复习题238

练习和讨论题238

案例研究240

第9章 程序设计——设计类图241

9.1 设计类图的组件241

9.1.1 类、属性和操作241

9.1.2 关联与限定关联241

9.1.3 可见性242

9.2 创建设计类图244

9.2.1 步骤2.1：确定类及其行为244

9.2.2 步骤2.2：向类图中添加继承245

9.2.3 步骤2.3：向类图中添加关联246

9.2.4 步骤2.4：创建一个带有限定关联的最终类图246

9.3.1 步骤2.1：确定类及其行为247

9.3 创建设计类图——公立大学注册系统247

9.3.2 步骤2.2：向类图中添加继承249

9.3.3 步骤2.3：向类图中添加关联249

9.3.4 步骤2.4：创建一个带有限定关联的最终类图252

9.4 评估面向对象设计的质量254

9.4.1 内聚254

9.4.2 耦合254

9.4.3 Demeter法则255

9.5 指定签名、对象与数据类型257

9.5.1 定义257

9.5.2 选择数据类型258

9.5.3 指定属性和操作259

9.6 公立大学注册系统的签名261

9.7 错误诊断与报告265

小结266

复习题267

关键术语267

练习和讨论题268

案例研究268

第10章 设计数据库接口270

10.1 持久对象的需要271

10.1.1 系统持久性271

10.1.2 系统关闭272

10.2 数据库与数据库管理系统数据库结构272

10.3 建立数据库的接口273

10.3.1 对象和关联上的操作273

10.3.2 系统启动过程中需要的操作274

10.3.3 系统关闭过程中需要的操作274

10.3.4 由于系统崩溃所需要的操作274

10.3.5 接口设计问题275

从对象模型中提取数据库需求277

10.4 定义支持持久性的数据库277

10.5 定义关系型数据库表279

10.6 再次讨论公立大学系统候选方案283

10.6.1 将系统划分为批量和在线部分283

10.6.2 将批处理部分划分为作业285

10.6.3 划分数据库285

10.6.4 选择最佳的系统结构285

小结285

关键术语287

复习题287

练习和讨论题288

案例研究289

第11章 设计用户界面——设计原则290

11.1 用户界面简史291

11.2 交互式系统291

11.2.1 交互式系统的一般性描述292

11.2.2 基本交互模式293

11.3 理解用户293

11.3.1 用户的特征294

11.3.2 生物工程学的重要性295

11.3.3 评估用户界面时的人力因素296

11.4 理解硬件296

11.4.1 输入设备296

11.4.2 输出设备298

11.5 理解软件299

11.6 交互风格299

11.6.1 直接操纵300

11.6.2 菜单选择301

11.6.3 填写表单301

11.6.4 命令语言301

11.7.1 语义：含义302

11.6.5 自然语言302

11.7 与计算机的交流：语言的类比302

11.7.2 语法：形式303

11.7.3 基元303

11.8 交互的设计步骤303

11.8.1 设计用户模型（概念性设计）304

11.8.2 设计界面功能（语义设计）304

11.8.3 设计对话序列（句法设计）304

11.8.4 设计硬件绑定305

11.8.5 定义会话协议305

11.8.6 设计用户环境305

11.9 交互设计的方针305

11.9.1 简单而一致的交互序列306

11.9.2 明确展现恰当的选项306

11.9.3 向用户提供恰当的反馈306

11.10 组织报表和交互式显示307

11.9.4 允许用户优雅地恢复错误307

11.9.5 帮助用户学习系统307

11.11 用户界面中的窗口308

11.11.1 窗口的类型308

11.11.2 报表和显示屏的组件310

11.11.3 交互显示屏中窗口的组件311

11.11.4 报表和显示屏设计的约束313

11.12 用网页作为用户界面315

11.13 视觉设计原则315

11.13.1 视觉组织的Gestalt原则315

11.13.2 视觉结构与数据结构的对应317

11.13.3 布局和任务绩效318

11.14 复杂性的度量318

11.15.1 颜色是什么320

11.15.2 彩色显示器的缺点320

11.15 颜色的运用320

11.15.3 在显示设备上高效运用颜色的方针23321

11.15.4 颜色选择建议323

小结323

关键术语325

复习题325

练习和讨论题326

案例研究329

第12章 设计用户界面——设计表示层330

12.1 人机对话模型的需求331

12.1.1 一般需求331

12.1.2 建模的特征331

12.2 状态转换图332

12.2.1 一个状态转换图示例333

12.2.3 状态转换图的约定334

12.2.2 状态转换图的组件334

12.2.4 分解状态转换图335

12.3 利用状态转换图建模人机对话336

12.3.1 问题与解答336

12.3.2 与自动柜员机的对话336

12.3.3 窗口导航图342

12.4 模拟344

12.5 确定图形用户界面的设计344

12.6 测试用户界面设计345

12.6.1 评估准则345

12.6.2 可用性测试345

12.7 设计面向表示层的界面346

12.7.1 “模型—视图分离”模式346

12.7.2 “模型—视图分离”的优势347

12.7.3 公立大学注册系统中的“模型—视图分离”——示例347

关键术语348

小结348

练习和讨论题349

案例研究351

第四部分 支持面向对象的分析与设计过程354

第13章 信息的收集、管理与报送354

13.1 信息的收集354

13.1.1 收集哪些信息355

13.1.2 信息来源355

13.1.3 信息收集的方法和技术355

13.1.4 联合应用开发（JAD）358

13.1.5 信息的评估360

13.2 信息的管理361

13.2.1 信息管理的手动方法361

13.3.1 交流模式362

13.3 信息的报送362

13.2.2 信息管理的自动化辅助362

13.3.2 交流的原则363

小结365

关键术语366

复习题和讨论题366

第14章 管理面向对象的系统开发368

14.1 软件开发项目为什么会失败369

14.2 项目管理的目标369

14.3 风险分析370

14.3.1 与用户相关的风险370

14.3.2 与开发团队相关的风险370

14.3.3 与项目本身相关的风险371

14.4 管理用户经验371

14.5 项目策略371

14.6.1 网络规划模型372

14.6 项目的规划与调度372

14.6.2 甘特图375

14.7 面向对象系统开发的项目管理375

14.7.1 对象技术如何支撑着软件开发中的最佳实践376

14.7.2 UP中的项目规划377

14.7.3 UP中与管理相关的措施377

14.8 项目的评估、度量与控制378

14.8.1 评估者的角色和职责379

14.8.2 项目团队的角色和职责379

14.9 对象的重用379

14.9.1 对象类的领域380

14.9.2 获得可重用的对象380

14.10 原型化380

14.10.2 原型的类型381

14.10.3 分析期间为什么要原型化？381

14.10.1 什么是原型化？381

14.10.4 被原型化的需求如何影响着设计382

14.10.5 设计期间为什么要原型？382

14.10.6 原型化策略383

14.10.7 原型化工具383

14.10.8 原型化的缺陷384

14.10.9 最后建议385

14.11 定制软件开发的候选方案386

14.11.1 打包软件386

14.11.2 可定制或可配置的软件387

小结387

关键术语388

复习题388

练习和讨论题389

附录 UML符号与面向对象分析工件391

术语表397