第六章信息系统与数据库

第6章信息系统与数据库6.1计算机信息系统6.2关系数据库系统6.3软件工程6.4信息系统的典型应用

第6章信息系统与数据库6.1计算机信息系统什么是计算机信息系统计算机信息系统的类型

什么是计算机信息系统(1)计算机信息系统（Computer_basedInformationSystem，简称信息系统）是一类以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。

4个主要技术特点：

①数据量大,一般需存放在外存中,②数据存储持久性,③数据资源使用共享性;④信息服务功能多样性

(管理,检索,分析,决策等).什么是计算机信息系统(2)

信息系统是一种面广量大的计算机应用系统:

教学管理系统地理信息系统信息检索系统医学信息系统决策支持系统民航订票系统电子政务系统电子商务系统

………………..计算机信息系统的类型(一)信息系统的结构（计算机软硬件、网络等）（要点）

实现业务功能的流程、规则、策略和程序.向用户显示信息处理结果.如：Web浏览器界面.支持系统运行的硬件,系统软件和网络.各类数据信息，资源管理系统.主要有数据库管理系统，数据库等.计算机信息系统的类型（二）

从信息处理的深度来区分信息系统,基本可分为3大类:(考点)业务处理系统信息检索系统信息分析系统管理业务系统辅助技术系统办公信息系统计算机信息系统的类型(3)业务处理系统

管理业务系统

辅助技术系统

办公信息系统

又称OA，以先进设备与相关技术构成服务于办公事务的信息系统，按工作流技术充分利用信息资源，提高协同办公效率和质量辅助技术人员在特定应用领域（如工程设计、音乐制作、广告设计等）内完成相应的任务.诸如:.CAD,CAPP,CAM等计算机信息系统的类型(4)

业务处理系统

信息检索系统

信息分析系统

一种高层次的信息系统，为管理决策人员掌握部门运行规律和趋势，制订规划、进行决策的辅助系统。例如:决策支持系统（DSS）,专家系统等

将原始信息进一步处理并存储专门供检索用的DB中。用户检索匹配获得信息.例如:中国科技文献库、专利数据库、学位论文数据库，DIALOG、ORBIT以及WE检索系统等.信息分析系统（专家系统）知识库：包括要分析处理问题领域的知识。推理机程序模块：从已有事实分析并推演出新事实（或结论）的过程。第6章信息系统与数据库6.2关系数据库系统（重点）

数据管理的应用需求数据库系统的组成和特点关系数据模型(结构.完整性.操作)

关系数据库语言SQL

数据管理的应用需求(1)

一个应用实例:

高校教学业务管理学生信息(学号,姓名……)教师信息(工号,姓名……)教材信息(书号,教材名,..)课程信息(课程号,课程名..)教室信息(教室号,位置…)选课信息(学生号,课程号…)…..大量数据数据库(DB)………….各部门共享数据按一定的结构组织存储到计算机数据管理的应用需求(2)数据库数据库管理系统应用程序1应用程序2应用程序K…….…..用户数据库系统中用户共享数据库资源OS考点：DBS,DBMS,DB之间的关系？DBMS和OS之间的关系？数据管理的应用需求(3)综上:

●由于数据量急剧增长，计算机用于管理并实现共享数据的需求越来越迫切。人们逐步发展了以统一管理和共享数据为主要特征的数据库系统（DBS）。●在DBS中，数据不再仅仅服务于某个程序或用户，而是按一定的结构存储于数据库，作为共享资源，由数据库管理系统（DBMS）的软件管理，使得数据能为尽可能多的应用服务。数据库系统（DBS）的组成（1）应用程序（2）计算机支持系统：硬件环境+软件平台（DBMS、OS等）（3）数据库（DB）：数据+元数据（数据字典）

元数据是有关数据库的定义信息（如数据类型，模式结构等），元数据的集合称为数据字典。（4）数据库管理系统(DBMS)（5）人员(DBA等)数据库计算机支持系统数据库管理系统数据库管理员各种应用程序数据库系统的特点(考点)

①数据结构化。②数据可共享③数据独立于程序④统一管理控制数据DBMS管理控制数据功能:安全性,完整性.并发控制,恢复.

从全局分析和描述数据，适应多个用户、多种应用共享数据的需求。可减少数据冗佘，节省存储空间，保证数据的一致性.

数据面向全局应用，用数据模型描述数据和数据之间的联系。逻辑独立性:应用程序与DB的逻辑结构相互独立.物理独立性:应用程序与DB的存储结构相互独立.（要点）数据模型

数据模型的基本概念问题的提起:DB数据:应用单位所涉及数据的综合，①反映数据本身的内容，②反映数据之间的联系。问题:①数据如何在DB中用特定结构表示？②数据以何种方式进行存储和处理的？?数据模型

在常见的数据库系统中，根据实体集之间的不同结构，通常把数据模型分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型4种。（其中，前三种为传统模型）

层次模型网状模型

关系模型面向对象模型国内DBS普遍采用关系模型(95%以上),课程介绍关系模型.关系数据模型关系数据模型描述数据的逻辑结构3要素:

数据结构

数据完整性

数据的操作关系模型的数据结构

为什么当今大多数DBMS都支持关系数据模型?当今大多数DBMS都支持关系数据模型

关系数据模型建立在严格的数学理论基础上:

集合论的“关系概念”

概念清晰，简洁，用统一的结构表示数据对象和它们之间的联系.1、关系的结构关系模型的数据结构(续)

关系数据模型的基本结构是关系。在用户观点下，关系数据模型中数据的逻辑结构是一张二维表（Table），它由表名、行和列组成。表的每一行称为一个元组（Tuple），每一列称为一个属性（Attribute）。

例如，例表1.学生登记表（S）:

关系模型的数据结构

(续)

例表2.课程开设表(C):关系模型的数据结构

(续)例表3.学生选课成绩表(SC):思考：以上三张表之间是否有联系？关系数据模型(结构)(续)

学生登记表(S),课程开设表(C)与学生选课成绩表之间的联系:关系数据模型(结构)(续)

数据库中数据的逻辑结构（二维表）纵观示意图:(要点)逻辑结构DBMSDB物理数据库从用户角度看数据库中数据的逻辑结构（二维表）用户用户SCCS…………属性（列）S表元组1（行）元组2（行）元组n（行）…………存储模式关系数据模型(结构)

(续)

关系数据模式:数据的关系模型结构就是二维表结构3张二维表分别是数据对象“学生(S)”、“课程开设(C)”和其联系“学生选课成绩(SC)”的反映这种用关系数据模型对一个具体单位中客观对象及其联系的结构描述，称为关系数据模式(简称:关系模式)关系数据模型(结构)(续)

关系模式的描述形式:（要点）其中:R为关系模式名，即二维表名。

Ai（1≤i≤n）是二维表中的列名。或者:

R=（A1,A2,…Ai…,An）R（A1,A2,…Ai…,An）关系数据模型(结构)(续)上述数据对象（S和C）以及数据对象之间的联系（SC）表示成关系模式分别为：

S（SNO，SNAME，DEPART，SEX，BDATE，HEIGHT）

C（CNO，CNAME，LHOUR，SEMESTER）SC（SNO，CNO，GRADE）这3个关系模式也可以用汉字定义为:

学生（学号，姓名，系别，性别，出生日期，身高）课程(课程号，课程名，学时，开课时间）选课成绩（学号，课程号，成绩）关系数据模型(结构)(要点)关系模式(即二维表)主键：能够唯一标识二维表中指定元组的属性或者属性组(这组属性的任何真子集无此性质),称为该二维表的候选键.如果一个关系模式有多个候选键存在,则可从中选一个最常用的作为该关系模式主键,简称主键.候选键:(学号)(姓名,出生年月)主键:(学号)

关系模型的存储结构在关系数据模型中，数据对象和数据对象之间的联系都用二维表来表示。在支持关系模型的数据库物理组织(即存储结构)中，二维表以文件形式存储。在大多数数据库中，二维表与操作系统中的文件相对应。关系数据模型(结构)(续)DB文件文件文件关系数据模型(结构)(续)

特别提示Ⅰ:

严格地说明,关系是一种规范化二维表中行的集合。在关系数据模型中，对每个关系还作了如下限制：①每一个列对应一个域，列名不能相同.。②关系中所有的列是原子数据(原子数据是不可再分的)③关系中不允许出现相同的行(即不能出现重复的行)④关系是行的集合，行的次序可以交换。(按集合的性质)⑤行中列的顺序可以任意交换。(按集合的性质,但使用按定义顺序)最基本的要求！！关系数据模型(结构)

(续)特别提示Ⅱ:数据模型和模式是有区别的。数据模型:用一组概念和定义描述数据的手段，数据模式:用某种数据模型对具体情况下相关数据结构的描述。具体地说，关系模式是以关系数据模型为基础，综合考虑了用户的需求，并将这些需求抽象而得到的逻辑结构。因而不应将关系数据模型和关系模式相混淆，

(正象不应把高级语言和用高级语言编写的程序模块混为一谈一样，应注意它们在概念上的差异)关系模型≠关系模式关系数据模型(结构)

(续)特别提示Ⅲ:关系模式:反映了二维表的静态结构，是相对稳定的。关系:是关系模式在某一时刻的状态，它反映二维表的内容，由于对关系的操作不断更新着二维表中的数据，因此关系是随时间动态变化的。但在一般表述中，人们常常将关系模式和关系都称为关系，实际上对此二者应加以科学的区分。关系模式≠关系2、关系的完整性关系数据模型(完整性)

关系模式用R（A1，A2，…，An）表示，仅仅说明关系的语法，但是并不是每个合乎语法的行(元组)都能成为二维表R中的元组，它还要受到语义的限制。数据的语义不但会限制属性的值，例如：小学、中学和大学都有规定的最低入学年龄的限制；一个企业仓库管理中的库存量不能为负值等。数据的语义还会制约属性间的关系，如：学生选课成绩表SC中的学生必须是学生登记表S中已注册的学生等。以上所述的约束可以用来保证数据库中数据的正确性，称其为关系模型的完整性约束。关系数据模型(完整性)

(续)考点实体完整性约束关系模型的完整性约束引用完整性约束用户定义完整性约束3、关系模型的操作关系数据模型(操作)

在关系数据库中，通常可以定义一些操作来通过已知的关系(二维表)创建新的关系(二维表)。最常用的关系操作有：（要点）

并插入交更新差删除笛卡尔积选择除连接投影专门的关系操作传统集合的关系操作关系数据模型(传统集合的关系操作)并

并操作是一个二元操作。它要求参与操作的两个关系有相同的关系模式。其作用是将两个关系组合成一个新的关系。根据集合论的定义，并操作创建的新关系中的每一个元组或者属于第一个关系、或者属于第二个关系，或者在两个关系中皆有。结果关系表示选课程学生的“60~100分成绩表”关系数据模型(传统集合的关系操作)交

交操作也是一个二元操作。它对两个具有相同关系模式的关系进行操作，创建一个新关系。根据集合论的定义，交操作所创建新关系中的每一个元组必须是两个原关系中共有的成员。结果表示选课学生“70分~80分成绩表”。关系数据模型(传统集合的关系操作)

差

差操作也是一个二元操作。它应用于具有相同关系模式的两个关系。生成新关系中的元组是存在于第一个关系而不存在于第二个关系中的元组。

例如，关系SC1与关系SC2进行差操作:结果关系包括那些在SC1表中而不在SC2表中的成绩信息，即“60~69分成绩表”

关系数据模型(传统集合的关系操作)差(续)

在集合操作中,“并”和“交”具有交换律的性质,而“差”操作没有交换律的性质.

例如，关系SC2与关系SC1进行差操作:结果关系包括那些在SC2表中而不在SC1表中的成绩信息，即“81~100分成绩表”

SC2SC1差SC1∪SC2=SC2∪SC1SC1∩SC2=SC2∩SC1SC1－SC2≠SC2－SC1关系数据模型(专门的关系操作)插入

插入操作是一种一元操作。它应用于一个关系，其操作是在关系中插入新的元组（或另一个具有相同模式的关系）.

例如:在课程开设表（C）中插入一个新的课程信息（CW101，’论文写作’，30，’春’）。关系数据模型(专门的关系操作)删除

删除操作为一元操作。它根据要求删去表中相应的元组。

例如:从课程表（C）中删除课程CC112。关系数据模型(专门的关系操作)更改

更改操作也是一种一元操作，它应用于一个关系。用来改变关系中指定元组中的部分属性值。

例如:课程开设表(C)中的课程ME234元组的LHOUR值由“40”改为“30”，SEMESTER值由“秋”改为“春”。√关系数据模型(专门的关系操作)选择

选择操作是一元操作。它应用于一个关系并产生另一个新关系。新关系中的元组（行）是原关系中元组的子集。选择操作根据要求从原先关系中选择部分元组。结果关系中的属性（列）与原关系相同（保持不变）。

例如:从学生登记表(S)中，选出性别为“男”的学生元组，组成一个新关系“男学生登记表”。关系数据模型(专门的关系操作)投影

投影是一元操作，它作用于一个关系并产生另一个新关系。新关系中的属性（列）是原关系中属性的子集。在一般情况下，虽然新关系中的元组属性减少了，但其元组（行）的数量与原关系保持不变。

例如:需要了解学生选课情况而不关心其成绩时，可对学生选课成绩表（SC）进行相关的投影操作.其结果的每个元组仅包括学（SNO）课程号（CNO）两个属性关系数据模型(专门的关系操作)连接

连接是一个二元操作。它基于共有属性把两个关系组合起来。连接操作比较复杂并有较多的变化。

例如:学生登记表（S）和学生选课成绩表（SC）的连接,生成一个信息更全面的关系.对于已选课程的学生而言，结果关系包含SC表原来的信息，并增加了该学生选修课程号（CNO）和成绩（GRADE）。关系数据库语言SQL

数据库语言

以上讨论的关系操作，比较直观地说明了其对二维表运算的含意(数学上对关系操作的抽象描述是“关系代数”)。在此基础上，关系数据库管理系统必须配置与此相应的语言，使用户可以对数据库进行各式各样的操作，这就构成了用户和数据库的接口。由于DBMS所提供的语言一般局限于对数据库的操作，不同于计算机的程序设计语言，因而称它为数据库语言.DB数据库语言程序用户关系数据库语言SQL

结构化查询语言(StructuredQueryLanguage)

关系数据库语言SQL特点①是一种“非过程语言”②体现关系模型在结构,完整性和操作方面的特征③有命令和嵌入程序两种使用方式④功能齐全,简洁易学,使用方便⑤为主流DBMS产品所支持用户只要指出“做什么”,而“如何做”的过程由DBMS完成.命令式:直接用语句操作嵌入式:将语句嵌入程序ORACLE,MS-SQLServer,SybaseDB2,(Access,VFP有接口)SQL数据定义语言DDL

作为建立数据库最重要的一步，根据关系模式定义所需的基本表，SQL语句表示为：

其中:[]表示可含有该子句，也可为空.<表名>基本表名字.

每个基本表可以由一个或多个列组成。定义基本表时要指明每个列的类型和长度，同时还可以定义与该表有关的完整性约束条件，关系数据库语言SQLCREATETABLE<表名>

（＜列名＞＜数据类型＞［完整性约束条件］，……）关系数据库语言SQLDDL例:

按照关系模式S，定义学生基本表的SQL语句:执行语句后，在数据库建立一个学生表S的结构CREATETABLES

（SNOCHAR（4），（类型为定长字符串）

SNAMEVARCHAR（8）（类型为变长字符串，串长为8）

DEPARTVARCHAR（12），

SEXCHAR（2)BDATEDATE，（类型为日期型）

HEIGHTDEC（5，2),

（类型为5位十进制数，小数点后2位）

PRIMARYKEY（SNO））；（指明SNO为S的主键）定义完后仅仅创建了一个空表！关系数据库语言SQLSQL的数据更新SQL提供了插入数据、更改数据和删除数据的3类语句。

(1)插入语句插入语句INSERT可将一个记录插入到指定的表中：例如，将一个新的课程记录插入到课程开设表C中:

INSERTINTO<表名>（<列名1>，<列名2>…）

VALUES（<表达式1>，<表达式2>，…）INSERTINTOC（CNO，CNAME，LHOUR，SEMESTER）

VALUES（‘CW101’，‘论文写作’，30,‘春’)关系数据库语言SQL（2）更改语句

对指定表中已有数据进行修改。语句格式如下：

其功能是修改指定表中满足WHERE子句条件的记录，其中SET子句给出<表达式>的值用于取代相应列的值.例如:将‘ME234’课程编号的课时改为30,并改成春季开设：

UPDATE<表名>SET<列名>＝<表达式>…..［WHERE<条件>］UPDATECSETLHOUR=30,SEMESTER＝‘春’

WHERECNO＝‘ME234’；关系数据库语言SQL（3）删除数据

SQL删除语句的格式为：其功能是从指定表中删除满足WHERE子句条件的记录。如果省略WHERE子句，则删除表中所有记录.

例如，从C表中删除课程号为’CC112’的记录：

DELETEFROM<表名>

［WHERE<条件>］DELETEFROMCWHERECNO=’CC112’;关系数据库语言SQLSQL的数据查询（考点）查询是数据库的核心操作。SQL提供SELECT语句,具有灵活的使用方式和极强查询的功能。关系操作中最常用的是“投影、选择和连接”,都体现在SELECT语句中:

SELECTA1，A2，…，AnFROMR1，R2，…，Rm

［WHEREF］SELECT语句语义为：将FROM子句所指出的R(基本表或视图)进行连接，从中选取满足WHERE子句中条件F的行（元组），最后根据SELECT子句给出的A(列名)将查询结果表输出。（注：输出的仍然是一个关系）指出目标表的列名,相应于“投影”指出基本表或视图,相应于“连接”F为“选择”操作的条件关系数据库语言SQL（1）单表查询从指定的一个表中找出符合条件的元组.

例如，查询S表中男学生的所有信息.

SELECT*FROMSWHERESEX＝‘男’；关系数据库语言SQLSNAMEDEPARTCNAMEGRADE张雷计算机软件工程84.5张雷计算机数据库82周光明自动控制软件工程92周光明自动控制数学分析92.5周光明自动控制人工智能90钱欣管理工程数据库75钱欣管理工程人工智能70.5（2）连接查询（考点）

一个查询同时涉及两个以上的表，称连接查询。是关系数据库中最主要的查询。例如，基于S表、C表、SC表，查询每个男学生及其选修课程的情况。要求列出学生名，系别，选修课程名及成绩。查询涉及S、C和SC三个表，S和SC表通过SNO作连接，C和SC表通过CNO来实现连接思考：查询所有选修成绩>90分的学生信息？SELECTSNANE，DEPART，CNAME，GRADEFROMS，C，SCWHERES.SNO＝SC.SNO

ANDSC.CNO＝C.CNO

ANDS.SEX＝‘男’；关系数据库语言SQLSQL的视图

视图是DBMS所提供的一种由用户观察数据库中数据的重要机制。视图可由基本表或其他视图导出。它与基本表不同，视图只是一个虚表，在数据字典中保留其逻辑定义，而不作为一个表实际存储数据。

SQL用CREATEVIEW语句建立视图，其格式为：

CREATEVIEW＜视图名＞［＜列名＞，…］

AS＜子查询＞关系数据库语言SQL关系数据库语言SQL3级体系结构用户看到的关系模式主要是局部模式视图（考点）系统的全局关系模式是基本表系统的存储模式是文件数据库系统及应用新技术数据库体系结构的发展

DBS运行在计算机系统之上，其体系结构与计算机体系结构密切相关。因此DBS的系统结构也随着它的硬件和软件支撑环境的变化而不断演变。

①集中式数据库系统。早期的DBMS以分时操作系统作为运行环境，采用集中式的数据库系统结构，把数据库建立在本单位的主计算机上，且不与其他计算机系统进行数据交互。在这种系统中，不但数据是集中的，数据的管理也是集中的。..终端DB数据库体系结构的发展②客户/服务器结构(C/S)

是一种网络处理系统。有多台用作客户机的计算机和一至多台用作服务器的计算机。客户机直接面向用户，接收并处理任务，将需要DB操作的任务委托服务器执行；而服务器只接收这种委托，完成对DB的查询和更新，并把查询结果返回给客户机。C/S结构的DBS虽然处理上是分布的，但数据却是集中的，还是属于集中式数据库系统。客户机计算机网络DB数据库服务器数据库体系结构的发展③浏览器/服务器结构(B/S)

由浏览器,Web服务器,数据库服务器3个层次组成.客户端使用一个通用的浏览器代替了各种应用软件.用户操作通过浏览器执行.

客户机计算机网络DB浏览器数据库服务器6.2习题解析设有两个表：学生（学号，姓名，性别）和成绩（学号，课程，成绩），若要查询每个男生各门课程的成绩情况，则可实现的操作是

。

A.SELECT姓名,课程,成绩FROM学生,成绩SET学生.学号=成绩.学号AND学生.性别=‘男’B.SELECT姓名,课程,成绩FROM学生,成绩SET学生.学号=成绩.学号OR学生.性别=‘男’C.SELECT姓名,课程,成绩FROM学生,成绩WHERE学生.学号=成绩.学号AND学生.性别=‘男’D.SELECT姓名,课程,成绩FROM学生,成绩WHERE学生.学号=成绩.学号OR学生.性别=‘男’C若关系R和S模式相同，R有6个元组，S有8个元组，则下列表示RUS、R∩S结果关系元组数中，不可能出现的是

。A.8、6B.10、1C.11、3D.14、0下列关于关系数据库的叙述，正确的是

。(多选)A.关系模型是在数据库管理系统中使用最为广泛的数据模型B.关系模式反映二维表的内容，而关系反映二维表的静态结构C.关系是一种规范化二维表中行的集合D.常用的关系操作有并、交、差、插入、更新、删除、选择、投影、和选择等

BACD下列关于数据库系统的叙述，错误的是

。A.数据库是指按一定数据模型组织并长期存放在外存上的、可共享的相关数据集合B.数据逻辑结构和物理存储改变不影响用户的应用程序C.数据库系统的支持环境不包括操作系统D.对数据库的一切操作都是通过DBMS进行的下列关于关系模型的叙述，正确的有

。(多选)

A.关系模式是相对稳定的，而关系是动态变化的B.任何一张二维表都是一个关系C.关系中元组次序可以任意交换，属性次序也可以任意交换D.不同的属性应该有不同的属性名，但不同的属性可以有相同的值域CACD在数据库中，

只是一个虚表，在数据字典中保留其逻辑定义，而不作为一个表实际存储数据。一般而言，数据库中的数据是完全冗余的，这是数据库的一大特点。在关系模式中，关系的主键是指

。A.不能为外键的一组属性B.第一个属性C.不为空值的一组属性D.能惟一确定元组的最小属性集若有关系模式：部门(部门号，部门名)，其中部门号为主键，则下列一定无法完成的操作是

。A.删除某个元组B.修改谋个元组的部门号为空值C.修改某个元组的部门名D.修改谋个元组的部门名为空值视图×DB第6章信息系统与数据库6.3信息系统开发与管理

软件工程与信息系统开发概述系统规划与分析系统设计系统实施与运行维护

信息系统开发与管理

难度复杂性人员要求高信息系统开发和管理

是一项系统工程涉及多学科的综合技术.开发周期长、投资大、风险大比一般技术工程有更大复杂性系统分析、设计和管理人员掌握多方面技术(软件工程，DBS设计，程序设计方法,领域业务知识)。了解应用环境.软件工程与信息系统开发概述

软件危机与软件工程1960年代以来:

计算机性能不断提高应用范围越来越广泛软件系统开发越来越复杂。

大型软件系统开发成本高，可靠性差，甚至有时人们无法管理自身所创造出来的复杂逻辑系统，致使软件生产和维护出现了很大的困难，当时人们称此为“软件危机”。问题严重软件工程与信息系统开发概述软件危机与软件工程软件危机①正确理解和表达应用需求是艰巨的任务.但常常被忽略。②软件是逻辑产品。软件开发过程是思考过程，很难进行质量管理和进度控制。③随着问题复杂度的增加，处理问题的效率随之下降，而所需时间和费用则随之增加。大型软件开发必须有严密完整的工程技术和科学的过程，向“工程化”发展:“软件工程”分析原因解决途径软件工程与信息系统开发概述

常用的信息系统开发方法(1)-----结构化生命周期方法

信息系统从规划开始，经过分析设计、实施直到投入运行使用过程中,随其生存环境的变化而不断修改，当它不再适应需要时就要被淘汰，而由新的信息系统代替老的信息系统，这种循环称为信息系统的生命周期。结构化方法将信息系统软件生命分为系统规划，系统分析，系统设计，系统实施和系统维护5个阶段。各阶段工作按顺序开展，形如自上而下的瀑布，所以又称瀑布模型方法。软件工程与信息系统开发概述常用的信息系统开发方法-----结构化生命周期方法（要点）

系统规划系统分析系统设计系统实施系统维护

每一个阶段都有明确的工程任务并产生规范的文档资料,且必须评审。用以及时发现错误，防止将错误蔓延到后续阶段，避免重大损失。软件工程与信息系统开发概述

结构化生命周期法的分析和设计原则:①

自顶向下，逐层分解求精,分析和设计整个系统，减小和控制开发过程的复杂性。

②图示工具（如数据流程图和E-R图等）描述分析和设计的内容，便于各类人员交流。

③明确阶段任务。例如，系统分析阶段明确系统的结构和功能（做什么），系统设计阶段确定其如何实现（怎么做）。

④强调用户参予开发过程的作用。概念模型设计E-R图学号SNO姓名SNAME系别DEPART出生年月BDATE学生S所属SCL班级CLASS班号CLNO班名CLNAME班长MONITOR排座ss教室座位SIE排号ROW列号COLUMN选课SC成绩GRADE课程C课程号CNO课程名CNAME学时LHOUR开课时间SEMESTERnm1n11性别SEX身高HEIGHT软件工程与信息系统开发概述

常用的信息系统开发方法(2)-----原型法

所谓原型，是指分析设计人员与用户合作，在短期内定义用户基本需求的基础上，首先开发出一个具备基本功能、实验性的、简易的应用软件。运行这个原型，并在相应的辅助开发工具的支持下，按照不断求优的设计思想，通过反复的完善性实验而最终开发出符合用户要求的信息系统。软件工程与信息系统开发概述数据库系统设计概要信息系统设计最重要的核心技术是软件工程和基于DBS的设计技术。

DBS设计任务:应用部门信息需求计算机环境硬件,OS,DBMS等应用部门处理需求DBS设计各类数据模式应用程序软件工程与信息系统开发概述DBS设计步骤系统规划和分析

系统规划

系统规划任务:

①

调查应用部门的环境、目标和现行系统.

②根据其发展目标对新系统的需求,进行分析和预测.

③考虑新系统所受的各种约束.

④研究开发新系统的必要性和可能性，提出方案和计划.

⑤从管理、技术、经济和社会等方面进行可行性分析.系统规划过程:系统规划和分析

系统分析(1)系统分析的任务采用系统工程的思想和方法，把复杂的对象分解成简单的组成部分,明确各部分用户的各种数据需求和处理需求.(2)系统分析的方法使用结构化分析方法（SA）。SA方法从最上层的组织机构入手，采用自顶向下逐层分解的方法分析系统，并用形式化或半形式化的描述（如数据流程图和数据字典）说明数据和处理过程的关系。系统规划和分析

系统分析(3)系统分析的工具

数据流程图（DFD）:

使用直观的图形符号，描述系统业务处理过程、信息流和数据要求的工具。.外部实体系统对数据的处理逻辑数据流（数据的外部来源和去处）数据流数据存储数据字典(DD):数据流程图表达了数据和处理的关系，数据字典则是系统中各类数据定义和描述的集合，是进行详细的数据分析所获得的主要成果。在数据字典中对数据流程图中的数据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储和外部实体等进行定义.系统规划和分析

数据流程图实例---某大学教学管理信息系统数据流程图

系统设计(1)系统设计的任务和内容系统设计任务:为实现系统目标具体规定数据结构和系统功能.系统设计的内容:概念结构设计和逻辑结构设计.客观对象概念结构转换数据模式转换DB（E-R图）（二维表）概念结构设计逻辑结构设计系统设计(概念结构设计)(2)概念结构设计将需求分析得到的用户需求转换为概念模型的过程就是概念结构设计。①概念结构设计的方法和过程开发一个全局性的信息系统，由于其问题的复杂性，在系统规划和需求分析阶段一般采用自顶向下的方法。而在概念结构设计中则采用自底向上的方法，即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它集成起来得到全局的概念结构。系统设计(概念结构设计)概念结构设计系统设计(概念结构设计)②概念结构设计的工具(表示方式)

E-R图用表示“实体-联系概念”的E-R图,对一个单位信息状况进行直观说明，称为一个单位的E-R概念结构。

E-R图中:

矩形框表示实体集菱形框表示联系椭圆（或圆形）框表示属性加斜杠线的属性组成相应实体集的主键联系与实体集相连的线上注明联系的语义类型。

系统设计(概念结构设计)E-R图的实例:学号SNO姓名SNAME系别DEPART出生年月BDATE学生S所属SCL班级CLASS班号CLNO班名CLNAME班长MONITOR排座ss教室座位SIE排号ROW列号COLUMN选课SC成绩GRADE课程C课程号CNO课程名CNAME学时LHOUR开课时间SEMESTERnm1n11性别SEX身高HEIGHT系统设计(逻辑结构设计)(3)逻辑结构设计

①面向系统的全局关系模式:把概念结构设计产生全局E-R图中的实体和联系，转换为关系DBMS所支持的关系型数据的逻辑结构，即面向系统的全局关系模式.

②面向用户的视图:是全局关系模式的子集.

用定义视图实现按转换规则(见阅读材料6.3)物理结构设计

物理结构设计反映数据关系模式的基本表对应于计算机外的存储文件.物理设计的任务是选取相应的文件存储结构和文件存取路径.

目标：有效利用存储空间,提高性能.物理结构设计

特别提示:

DBS的物理结构设计与多种因素有关:

应用处理需求(内容和频率）变化数据特性（属性值分布，长度及个数）变化处理需求随应用环境而变化

由此,数据特性因数据库状态的改变而变化，导致数据特性在DBS设计阶段很难准确估计。因而，数据库物理设计和一般产品设计有很大的区别:DBS设计往往只提供一种初始设计，在DBS运行过程中还应根据用户要求不断调整。过分强调所谓“精确设计”，企图一次成功，并不符合DBS的设计特点。系统实施与运行维护(1).系统实施系统实施的任务:

实现系统设计阶段提出的数据逻辑结构、存储结构和软件结构，按实施方案完成一个可实际运行的信息系统，交付用户使用。具体工作:

①按系统逻辑结构和物理物理结构,用关系DBMS-SQL语言编制源代码，调试产生目标模式，并将数据载入DB中；

②功能程序设计，按软件结构设计提出的模块要求进行程序编码、编译、联接以及测试的工作。系统实施与运行维护(2).系统的运行和维护

在保证信息系统正常运行的前提下，为提高系统运行的有效性而对系统的硬件、软件和文档所做的修改和完善都称为系统维护。系统维护有3类：

①纠正性维护。纠正应用软件设计中遗留的种种错误。②适应性维护。适应硬件/软件环境变更,对应用程序作适当修改。③完善性维护。数据转储，为提高系统性能,对系统和应用程序的修改等。系统实施与运行维护

特别提示:(1)数据库维护是一项有一定技术难度的工作，实质上它是再分析、再设计、再编程、再测试的过程，同时还包括程序和各种文档的修改。(2)从时间上看，维护是DBS应用中的最后一个阶段，但从工作性质来看，维护实际上是与DBS管理和控制密切相关的活动，是数据库应用的深化。第6章信息系统与数据库6.4典型信息系统

制造业信息系统电子商务和电子政务地理信息系统和数字地球远程教育和远程医疗数字图书馆

典型信息系统介绍(1)__制造业信息系统

制造企业业务目标:(以生产为中心，围绕产品开展)①最大的客户服务;②最小的库存投资;③高效率的企业作业。自1960年代始，发达国家制造企业之间的竞争日趋激烈，先进的技术和方法是企业生存的基本因素。信息技术与企业管理方法和管理手段相结合，产生了各种类型的制造业信息系统。典型信息系统介绍(1)__制造业信息系统(续1)

制造业信息系统分类:（要点）