《数据库与信息系统》系统分析与设计

1、信息系统分析与设计9目 录信息系统开发管理概述9.1系统规划9.2系统分析9.3系统实施9.5系统运行与维护9.6系统设计9.4信息系统安全9.79.1 信息系统开发管理概述 信息系统开发方法 系统开发过程管理规范的定量的系统的将软件工程和系统工程方法引入:系统生命周期法原型法面向对象法计算机辅助软件工程法系统生命周期法一个信息系统从目标提出到系统设计、实现、应用直到最终完成系统使命的全过程。基本思想：“自顶向下，逐步求精”什么是系统生命周期？系统生命周期法:在系统生命周期全过程分阶段进行开发管理。生命周期法开发过程的瀑布模型系统生命周期法文档审核，保证系统质量，提高可维护性。 自顶向下，强调

2、系统开发过程的整体性和全局性。缺点优点划分阶段，降低了复杂性，提高可操作性。难以适应需求变化，不支持反复开发。 阶段互相依赖，不能并行，开发周期长。前期错误向后传递，修正代价高。分析重于设计，设计重于编码！原型法根据最初获得的用户基本需求，快速建立一个目标系统版本，即原型，然后根据用户评价修改提高原型，最终形成实际系统。基本思想：“模拟原型，逐步完善”什么是原型法？原型法开发过程原型法对于业务简单的小型系统，开发周期短流程简单，简化分析和设计缺点优点用户与开发者易于沟通，鼓励用户参与易忽略测试和文档，后期维护困难 要准确理解需求，不适合复杂系统缺乏统一规划和标准，易导致失控信息系统开发管理开发

3、组织策略资源内包由内部的IT人员或团队开发资源自包由内部的用户自己开发资源外包直接购买或委托第三方开发开发项目管理 项目范围管理 项目时间管理 项目成本管理 项目质量管理 人力资源管理 项目沟通管理 项目风险管理 项目采购管理THANK YOU!9.2 系统规划系统规划系统规划的主要任务制定开发战略结合组织战略，确定新系统使命。确定总体方案针对组织“业务-管理-决策”需求，确定系统总体方案。给出资源计划分析硬件、软件、人员和服务等需求，做出计划和经费预算。拟定开发计划确定系统开发步骤和时间安排。可行性分析从操作、技术、经济和进度四个方面评估，确定可行性和预期效果。系统规划可行性分析分析普遍采用

4、、确实可行的技术手段，包括硬件、软件和专业技术人员。计算项目的成本和效益，分析项目在经济上是否合理。评估项目开发时间，保证项目在可接受的时间范围内完成。操作方式需得到用户的支持，保证可以成功实施。技术经济操作进度OK系统规划 引言。说明系统名称、系统目标、系统功能以及系统的由来。 系统建设的背景、必要性和意义。详尽说明系统规划调查和汇总的过程，让人信服调查是真实的，汇总是有根据的，规划是可信的。 候选方案。可提出一个主方案和多个辅助方案。 可行性论证。要从技术、经济、操作、进度等方面的可行性给予充分论证。 确定方案和拟定开发计划。包括开发进度以及各阶段人员、资金、设备的需求。可行性分析报告系统

5、规划THANK YOU!9.3 系统分析系统分析系统需求发现 面谈 观察业务操作 查阅文档和报表 问卷调查 抽样和研究如何进行需求发现？系统分析方法什么是结构化分析方法？Structured Analysis(SA), 是一种面向数据流的需求分析方法。它以数据在不同模块中移动的观点来看待一个系统。 自顶向下，逐层分解。需求建模技术采用结构化方法，对数据和处理过程建模来详细描述系统需求，就形成系统的逻辑模型。 数据流图 数据字典 决策表或决策树常用建模工具有：数据流图数据流图（Data Flow Diagram，DFD）从数据传递和加工的角度来刻画数据流从输入到输出的移动变换过程。数据流图表达了

6、数据和处理过程的关系。 处理过程数据来源数据输出数据A数据C数据存储数据B举例：教务系统数据流图1层数据流图0层数据流图关联图数据字典数据字典（Data Dictionary，DD）是关于数据的信息集合，它是对数据流图中包含的所有元素的定义。 实体数据流数据项数据存储处理过程举例：”e学习“系统数据字典表1 实体说明 实体名含义说明输入数据流输出数据流学生在系统中注册的用户课件、测试、成绩单、毕业证个人信息、选课单、测试答案教师在系统中开设课程的用户选课名单、成绩单课件、测试题教务员在系统中的课程管理人员学生信息、成绩分析报告教师信息、学科信息、课程信息表2 数据流说明 数据流含义说明数据来源

7、数据去向组成学生信息学生基本信息学生学生信息表姓名，性别，生日，照片，电话，电子信箱，地点，个人简介，密码教师信息教师基本信息教务员教师信息表教师号，姓名，性别，照片，电子信箱，个人简介，密码，是否管理员课程信息一门课程的基本信息教务员课程信息表课程号，课程名，学时，学分，所属学科，封面图，课程简介，任课教师选课单一个学生选一门课学生信息表课程信息表选课表学号，课程号测试题测试题目教师课件管理课程号，题干，选项A，选项B，选项C，选项D，正确答案测试答案测试题的答案及评分信息学习管理测试答案表学号，问题号，学生答案，测试时间成绩一个学生选一门课的成绩成绩管理成绩表学号，课程号，成绩，测试时间课

8、件学习单元课件教师课件管理所属课程号，课件标题，视频地址，文档地址，发布时间，二维码图毕业证毕业证成绩管理毕业证表学号，证书号，总学分，发证日期成绩分析报告课程成绩分析成绩管理教务员课程号，选课人数，平均分，最高分，最低分，及格人数表3 数据记录说明 记录名含义说明数据项组成学生一个学生的有关信息学号，姓名，性别，生日，照片，电话，电子信箱，地点，个人简介，密码教师一个教师的有关信息教师号，姓名，性别，照片，电子信箱，个人简介，密码，是否管理员学科一个学科的有关信息学科号，学科名课程一门课程的有关信息课程号，课程名，学时，学分，所属学科，封面图，课程简介，任课教师选课一个学生选一门课的有关信息

9、学号，课程号，成绩，测试时间课件一个课件的有关信息课件号，所属课程号，课件标题，视频地址，文档地址，发布时间测试题一个测试题的有关信息问题号，课程号，题干，选项A，选项B，选项C，选项D，正确答案测试答案一个学生完成一题的答案信息学号，问题号，学生答案，测试时间毕业证一个学生毕业证的有关信息学号，证书号，总学分数，发证时间表4 数据项说明 （学生实体）数据项含义说明类型长度取值范围取值含义与其他数据关系其他说明学科记录学科号唯一标识一个学科字符型3主关键字学科名学科名称字符型=10非空课程记录课程号课程编号字符型4主关键字课程名课程名称字符型=0非空学科号上课的教室字符型3学科表记录的学科号存

10、在值封面图课程封面图字符型=5次YYYYNNNN作业=80%YYNNYYNN测验=80%YNYNYNYN动作一等奖X二等奖XX三等奖X无奖励XXXX系统分析 引言。说明编写目的、系统名称、背景、任务提出者及相关者；给出专门术语定义；列出参考资料。 任务概述。叙述系统开发意图、应用目标、作用范围及其他有关背景材料；说明用户类别和特点；列出系统开发工作的假定和约束条件。 需求规定。对系统功能的规定，描述数据字典、各功能的输入、输出及处理过程；对系统性能的规定等。 运行环境规定。硬件、软件、外部通信接口等。 待确定问题的列表。需求分析说明系统分析THANK YOU!9.4 系统设计概述系统设计系统设

11、计系统设计功能结构数据库用户界面处理过程系统架构系统设计 系统架构 功能结构 数据库 页面总体风格 出错处理系统概要设计说明书对每个功能模块的 每个窗口或页面的布局、处理流程、实现算法、数据输入/输出等。系统详细设计说明书系统设计THANK YOU!系统设计系统架构设计系统架构设计信息系统必备部件数据库业务处理程序用户界面系统架构描述构成信息系统的各部分在系统内的分布和协作方式。客户机/服务器模式客户机/服务器模式（Client/Server，C/S模式）是面向局域网的两层结构。数据库业务处理程序用户界面（客户机程序）业务处理程序C：我的存款余额如何？1S：OK，余额已查到并返回给你了！2C：

12、收到了！3浏览器/服务器模式浏览器/服务器（Browser/Server，B/S模式）是一种面向Internet的三层结构。数据库用户界面（浏览器）业务处理程序B：我的存款余额如何？1W：我让S去查！2S：OK，余额已查到并返给W！3W：余额查到，我还帮你预测了下月利息！4B：收到了！5B/S和C/S模式的比较都是基于网络的分布式计算模式。应用程序与数据隔离，计算任务多角色分担。客户端只需Web浏览器，维护扩展方便，而且界面统一系统开放性强，易集成其他服务，但增加了受攻击的风险适用于广域网或局域网、客户数量大且分散的系统。实时处理能力强客户机要装专门软件，维护和升级困难，但增强了系统安全性系统

13、开放性差，难集成其他服务适用于局域网应用、客户机数量不多、客户端处理复杂、对系统响应速度和安全性要求高的系统。B/S结构C/S结构VS其他新型模式即对等网络结构。取消了服务器的中心地位，系统内计算机通过数据交换直接共享资源和服务。 PtoP模式（Peer to Peer, 简称PtoP或P2P）云计算基于Web的分布式计算，可将Internet上分布的大量计算机连接成虚拟资源，协同工作，为用户按需提供各种IT服务。举例：教务系统架构设计及开发环境混合架构（总体B/S，个别模块C/S）前台开发工具：B/S程序：ASP.NET和C#语言数据库：SQL ServerWeb服务器：Microsoft

14、IIS网络和容灾设计：VPN虚拟专网服务器磁盘RAID系统备份方案举例：QQ应用IMS采用C/S+P2P其他应用采用B/S系统架构设计信息系统必备部件数据库业务处理程序用户界面系统架构描述构成信息系统的各部分在系统内的分布和协作方式。THANK YOU!系统设计系统功能结构设计系统功能结构设计系统名子系统1子系统2子系统n模块11模块12模块13模块n1模块n2系统功能结构图：将系统的功能进行分解，按功能从属关系表示。举例：“e学习”系统功能结构图举例：“e学习”系统功能结构图举例：停车系统功能结构图举例：微信系统功能结构图举例：手机照片分享系统功能结构图系统功能结构设计系统名子系统1子系统2

15、子系统n模块11模块12模块13模块n1模块n2系统功能结构示意图THANK YOU!系统设计数据库设计数据库设计逻辑结构设计概念结构设计物理结构设计E-R模型关系模式存储结构和存取方法数据库概念结构设计数据流图、数据字典局部E-R图全局E-R图将系统分析得到的信息处理需求抽象为概念结构，主要描述工具是E-R模型。数据抽象视图集成“e学习”系统全局E-R图“e学习”系统的全局E-R图数据库逻辑结构设计E-R图关系模型符合三范式规则的关系模型把概念结构E-R模型转换为关系数据模型并进行优化，就形成关系数据库逻辑结构。模型转换模型优化学科（学科号，学科名）教师（工号，姓名，性别）课程（课程号，课程

16、名，学分，教师工号*，学科号*）课件（课件号，课件名，课件地址，课程号*）测试题（问题号，课号*，题目，答案）学生（学号，姓名，性别，出生日期）选课（学号*，课程号*，成绩）答题（学号*，问题号*，答案）毕业证（证书号，学号*，发证时间）备注：下划线表示主键字段，加“*”表示外键字段“e学习”系统数据库关系模式数据库物理结构设计根据数据库逻辑结构，利用选定的DBMS，设计实现数据库。存储结构存取方法存放位置系统配置数据库物理结构设计存储结构设计存储结构：特定DBMS下的基本表和视图字段名称字段说明类型定义属性限定索引关系（外键）StudentCode学号int(4)，自增，起始1001Prim

17、ary Key主索引StudentName姓名varchar(16)Not Null索引Gender性别char(1)Not NullBirthday生日dateNot NullPhoto照片文件路径varchar(30) Email电子信箱varchar(30)Not NullPhone电话varchar(11) Location生源地varchar(6)Introduction个人简介textRegisterDate注册日期timestampDefault CURRENT_TIMESTAMPPassword密码varchar(6)Not Nullstudent表数据库物理结构设计存取路径设

18、计存取路径：根据快速查询需求在一些属性上建立索引主键和外键检索频繁的字段经常需要排序的字段例如： 在学生表的“姓名”上建立索引可支持按姓名的快速查询。 学生（学号，姓名，性别，出生日期）数据库物理结构设计存放位置设计存放位置：根据各类数据应用特点选择合适的物理存储位置基本表数据库备份索引日志文件组1文件组2文件1文件2文件m文件n 数据库磁盘1磁盘2磁盘1磁盘3数据库物理结构设计系统配置确定系统配置：设置DBMS系统配置参数优化运行环境，改善系统性能并发用户数物理块大小缓冲区分配同时打开数据库对象数内存分配锁的数目数据库设计逻辑结构设计概念结构设计物理结构设计E-R模型关系模式存储结构和存取方

19、法THANK YOU!系统设计用户界面设计用户界面设计是用户使用信息系统的综合操作环境，由各种菜单、功能、输入、输出以及影响人机通信的一些硬件和软件特性组成。 用户界面（User Interface, UI）用户界面设计的内容结构设计交互设计视觉设计联想式关键词查询淘宝网主题市场页面整体明艳的橘红色用户界面设计的原则友好明确的人机交互减少输入，保证数据质量精确的显示和输出原则1：以用户为中心用户界面设计的原则友好明确的人机交互减少输入，保证数据质量精确的显示和输出12306火车订票原则1：以用户为中心用户界面设计的原则原则2：KISS -Keep It Simple And Stupid用户界

20、面设计是用户使用信息系统的综合操作环境，由各种菜单、功能、输入、输出以及影响人机通信的一些特性组成。 用户界面（User Interface, UI）系统设计处理流程设计处理流程设计按照系统功能要求，确定计算机处理流程和相关数据存储需求。流程图举例：“e学习”系统用户注册/登录流程图输入账号、密码开始结束验证正确吗？显示用户功能菜单、记录登录状态是输入账号、密码是否去注册？输入随机验证码获取或输入短信验证码注册成功？是是否否否举例：网购火车票流程图处理流程设计按照系统功能要求，确定计算机处理流程和相关数据存储需求。流程图THANK YOU!9.5 系统实施系统实施系统实施系统转换系统安装文档整

21、理系统测试程序开发系统实施程序开发根据系统设计说明书，建立实际数据库结构，用程序设计语言，编制与调试应用程序，实现系统功能。系统实施系统测试验证系统是否满足需求规格定义。不仅要测试软件，还要测试数据库、网络、硬件、外设、某些支持软件及其接口等。功能测试性能测试系统实施文档整理对系统开发过程中产生的所有文档进行整理和完善，形成随系统一同交付的文档。文档是今后系统运行和维护的依据。程序文档系统文档操作文档用户文档系统实施系统安装安装系统的运行支持环境和信息系统。涉及计算机网络以及一系列专门的硬件和软件的支持。建立系统运行环境安装应用系统数据转换教务系统部署系统实施系统转换系统转换是指新系统替换手工

22、工作或原有系统投入在线运行的过程。直接转换并行转换逐步替换9.6 系统运行和维护系统运行和维护系统运行与维护系统投入运行后，需要持续性对系统进行维护和评价，记录系统运行情况，维护、增强和保护系统。更改错误或适应功能变化维护提供新的特征或优势增强通过安全控制免受威胁保护信息系统管理-运维管理 提高数据的准确性与合理性 建立完善的岗位制度 建立各种操作管理制度 建立计算机硬件、软件制度 建立系统档案管理制度。运维管理组织目标运维流程运营监控THANK YOU!9.7 信息系统安全信息系统安全物理安全：指对网络与信息系统的物理装备的保护。所面对的威胁主要包括电磁泄露、通信干扰、信号注入、人为破坏、自然灾害、设备故障等。 运行安全 : 是指对网络与信息系统的运行过程和运行状态的保护。所面对的威胁包括非法使用资源、系统安全漏洞利用、网络阻塞、网络病毒、越权访问、非法控制系统、黑客攻击、拒绝服务攻击、软件质量差、系统崩溃等。数据安全: 是指对信息在数据收集、处理、存储、检索、传输、交换、显示、扩散等过程中的保护，使得在数据处理层面保障信息依据授权使用，不被非法冒充、窃取、篡改、抵赖。所面对的威胁包括窃取、伪造、密钥截获、篡改、冒充、抵赖、攻击密钥等。信息系统安全管理缺陷 系统“漏洞”计算机病毒黑客攻击系统安全隐患系统安全措施法规保护技术规范行政管理人员教育