《信息系统开发与数据库系统维护》实训指导书.doc

信息系统开发与数据库系统维护班级 信息111编著 许昊二一三年 七月十日前 言信息管理专业的核心是“信息系统”，信息管理专业的专业知识技能，应集中在信息系统之上。从信息系统的基础环境建设、到信息系统的开发、应用，以及信息系统的维护，这些环节都是信息管理专业所关注的。本资料主要关注信息系统开的开发与数据库系统的知识。信息系统的开发与软件专业的软件开发过程有诸多相似之处，但信息管理的信息系统开发课程，不仅要求同学们具备软件开发的基础知识，更需要从客户的角度，关注信息系统的需求，从架构师的角度，考虑信息系统的设计。“数据库”是信息在计算机中存在的主要形式，数据库相关的课程，是信息管理专业课程的核心。在这个时代，没有数据库，信息管理就无从谈起。本专业开设两门数据库相关的课程，主要是数据库的基础知识和数据库系统的管理与维护。关系数据库的基础是信息系统开发地基础，是必须掌握的技能。总之，信息系统开发与数据库管理都是信息管理专业的核心课程，希望通过本学期的学习，为同学们今后的工作打下坚实的基础。根据同学们之前的课程基础，课程的开发平台及数据库软件的主要选用微软公司的产品。程序开发大部分的操作系统环境都使用Windows操作系统，开发语言主要选用C#编程语言，VS2012开发工具，数据库产品选用MSSQL2008。在课程内容中，还将为大家补充软件工程、WEB前端开、软件测试等知识点。课程预计安排在大三的上学期的 5 至第10 周，共6周的时间，按每周30课时计算，总计约180学时。课程大体安排如下：篇章内容学时基础知识信息系统 软件工程 数据库基础 UML WEB前端技术90案例实践MVC 电子商务综合案例90欢迎同学们对课程及讲义提出意见和建议！第一篇 基础篇4第1章 信息系统41.1 信息系统的基本概念41.2 信息系统的开发51.3 信息系统的发展趋势5第2章 软件工程72.1 基础概念72.2 软件工程各阶段介绍82.3 软件工程相关工具14项目实践15第3章 数据库基础163.1 关系数据库理论163.2 非关系型数据库163.3 数据库建模工具17项目实践17第4章 UML统一建模语言184.1 UML重要性184.2 UML示例18项目实践25第5章 Web前端技术265.1 CSS+DIV265.2 Javascript 与常用框架265.3 HTML527项目实践28第二篇 案例篇29第6章 MvcMusicStore案例296.1 创建项目296.2 控制器306.3  视图与模型356.4 数据访问446.5 通过支架创建编辑表单506.6 通过支架创建编辑表单 续586.7 使用 DataAnnotations 进行模型验证696.8 成员管理和授权726.9 使用 Ajax 更新的购物车756.10 注册和结账886.11 完成导航和站点的设计98第7章 Nopcommerce案例104附件：106第一篇 基础篇第1章 信息系统1.1 信息系统的基本概念信息管理（information Management IM）是人类为了有效地开发和利用信息资源，以现代信息技术为手段，对信息资源进行计划、组织、领导和控制的社会活动。简单地说，信息管理就是人对信息资源和信息活动的管理。信息管理是指在整个管理过程中，人们收集、加工和输入、输出的信息的总称。信息管理的过程包括信息收集、信息传输、信息加工和信息储存。信息系统是由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。信息系统的开发涉及到计算机技术基础与运行环境：包括计算机硬件技术、计算机软件技术、计算机网络技术和数据库技术。一、计算机硬件技术硬件基础设施包括网络平台、计算机主机和外部设备。计算机硬件系统是信息系统的运行平台。其中，网络平台是信息传递的载体和用户接入的基础。二、计算机软件技术软件分为系统软件和应用软件：系统软件是指为管理、控制和维护计算机及外设，以及提供计算机与用户界面的软件。各种语言和它们的汇编或解释、编译程序、计算机的监控管理程序(Monitor)、调试程序(Debug)、故障检查和诊断程序、程序库、数据库管理程序、操作系统(OS)。三、计算机网络技术计算机网络是用通讯介质把分布在不同的地理位置的计算机、计算机系统和其他网络设备连接起来，以功能完善的网络软件实现信息互通和网络资源共享的系统。计算机网络包括网络介质、协议、节点、链路。计算机网络拓扑结构：网络的链路和节点在地理上所形成的几何结构，并用以表示网络的整体结构外貌，同时也反映各个模块之间的结构关系。按照通信系统的传输方式，计算机网络的拓扑结构可分为点对点传输结构和广播传输结构两大类。计算机网络根据通信距离可分为局域网和广域网两种。四、数据库技术数据库系统包括数据集合、硬件、软件和用户。数据库模型可分为层次模型(Hierarchical Model)、网状模型(Network Model)数据库系统、关系型(Relation Model)数据库系统。其中以关系型数据库系统最为成熟，应用最广泛。实体联系模型(E-R模型)是对现实世界的一种抽象，它抽取了客观事物中人们所关心的信息，忽略了非本质的细节，并对这些信息进行了精确的描述。数据库设计的步骤包括用户需求分析、数据库逻辑设计、数据库物理设计、数据库的实施和维护四个阶段。关系的规范化理论是数据库设计过程中的有力工具。1.2 信息系统的开发信息系统开发的任务就是根据企业管理的目标、内容、规模、性质等具体情况，从系统论的观点出发，运用系统工程的方法，按照系统发展的规律，为企业建立起计算机化的信息系统。其中最核心的工作，就是开发出一套适合于现代企业管理要求的应用软件系统。为了保证MIS的成功开发，在MIS开发中应遵循一定的原则。主要包括： 1）完整性。MIS是由各子系统组成的整体，具有系统的整体性特征。手工方式下，由于处理手段的限制，信息处理采用各职能部门分别收集和保存信息、分散处理信息的形式。计算机化的MIS必须从系统总体出发，克服手工信息分散处理的弊病，各子系统的功能要尽可能规范，数据采集要统一，语言描述要一致，信息资源要共享。保证各子系统协调一致地工作，避免信息的大量重复（冗余），寻求系统的整体优化。 2）相关性。组成MIS的各子系统各有其独立功能，同时又相互联系，相互作用。通过信息流把它们的功能联系起来，某一子系统发生了变化，其他子系统也要相应的进行调整和改变，因此，在MIS开发中，不能不考虑系统的相关性，即不能不考虑其他子系统而孤立地设计某一子系统。 3）适应性。MIS应对外界条件的变化有较强的适应能力。不能适应环境变化的系统是没有生命力的。由于MIS是一个很复杂的系统工程，故要求系统的结构具有较好的灵活性和可塑性。这样，当组织管理模式或计算机软硬件等发生变化时，系统才能够容易地进行修改、扩充等功能。 4）可靠性。只有可靠的系统才能得到用户的信任。因此在设计系统时，要保证系统软硬件设备的稳定性；要保证数据采集的质量；要有数据校验功能；要有一套系统的安全措施。只有这样，系统的可靠性才能得到充分保证。系统的可靠性是检验系统成败的主要指标之一。 信息来自:输配电设备网 5）经济性。经济性是衡量系统值不值得开发的重要依据。开发过程中，尽可能节省开支和缩短开发周期。新系统投入运行后，尽快回收投资，以提高系统的经济效益和社会效益。 1.3 信息系统的发展趋势以下是近年IT领域的热点，可认为是信息系统发展的热门方向。一、 移动设备终端大量应用。随着移动芯片计算能力的不断提高，移动设备的逐渐普及，智能操作系统的不断完善，大部分的手机用户目前使用的都是智能手机，非智能手机逐渐被淘汰。双核、四核的手机已经不希奇，手机的计算能力和存储能力甚至超过几年前的计算机。随着3G网络的普及以及Wifi的广泛应用，手机接入互联网的速度已经不再是手机成为信息化终端的瓶颈。大量的信息系统的用户接口，从传统的Winform转到了浏览器，又从PC上的浏览器，转到了手机浏览器与手机APP。二、 大数据。大数据(big data)，或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。 大数据的4V特点：Volume、Velocity、Variety、Veracity。三、 物联网。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。四、 云计算。云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。第2章 软件工程2.1 基础概念软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。软件工程准则可以概括为六条基本原理：（1）用分阶段的生存周期计划严格管理；（2）坚持进行阶段评审；（3）实行严格的产品控制；（4）采用现代程序设计技术；（5）应能清楚地审查结果；（6）合理安排软件开发小组的人员。软件危机指的是软件开发和维护过程中遇到的一系列严重问题。软件工程的基本内容：软件工程学的内容可包括理论、结构、方法、工具、环境、管理、规范等。软件生存周期：一个软件从定义到开发、使用和维护，直到最终被弃用，要经历一个漫长的时期，通常把软件经历的这个漫长的时期称为生存周期。软件生存周期一般可分为以下阶段： ·问题定义 ·需求分析与可行性研究 ·设计 ·编码 ·测试 ·运行与维护软件生存期也可以分为三个大的阶段：计划阶段。开发阶段和维护阶段。软件开发模型：软件开发模型是跨越整个软件生存周期的系统开发、运作、维护所实施的全部工作和任务的结构框架。瀑布模型即生存周期模型，由B.M.Boehm提出，是软件工程的基础模型。其核心思想是按工序将问题化简，将功能的实现与设计分开，便于分工协作。采用结构化的分析与设计方法，将逻辑实现与物理实现分开。此外，还有螺旋模型、第四代技术模型、原型模型、构件组装模型、混合模型等软件开发模型。系统流程图：系统流程图是描绘物理系统的传统工具。它的基本思想是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件（程序，文件，数据库，表格，人工过程等等）。系统流程图表达的是部件的信息流程，而不表示对信息进行加工处理的控制过程。系统流程图的功能：1制作系统流程图的过程是系统分析员全面了解系统业务处理概况的过程，它是系统分析员作进一步分析的依据。2系统流程图是系统分析员、管理人员、业务操作人员相互交流的工具。3系统分析员可直接利用系统流程图画出可以实现计算机处理的部分。4可利用系统流程图来分析业务流程的合理性。2.2 软件工程各阶段介绍（1） 可行性研究可行性研究的任务:是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。一般说来，应从经济可行性、技术可行性、运行可行性、法律可行性和开发方案等方面研究可行性。可行性研究的步骤：可行性研究的步骤分为九个步骤。成本效益分析：成本效益分析的目的是要从经济角度分析开发一个特定的新系统是否可行，从而帮助使用部门负责人正确地做出是否投资于这项开发工程的决定。几种度量效益的方法：1.货币的时间价值；2投资回收期；3纯收入（2） 需求分析需求分析的方法：需求分析方法由对软件的数据域和功能域的系统分析过程及其表示方法组成，它定义了表示系统逻辑视图和物理视图的方式，大多数的需求分析方法是由数据驱动的，也就是说，这些方法提供了一种表示数据域的机制，分析员根据这种表示，确定软件功能及其他特性，最终建立一个待开发软件的抽象模型，即目标系统的逻辑模型。面向数据流的需求分析方法：结构化分析方法是面向数据流进行需求分析的方法。结构化分析方法使用数据流图DFD与数据字典DD来描述，面向数据流问题的需求分析适合于数据处理类型软件的需求描述。其核心思想是分解化简问题，将物理与逻辑表示分开，对系统进行数据与逻辑的抽象。具体来说，结构化分析方法就是用抽象模型的概念，按照软件内部数据传递、变换的关系，自顶向下逐层分解，直到找到满足功能要求的所有可实现的软件为止。重点掌握结合实例画数据流图和定义数据字典。需求分析的任务：它的基本任务是准确地回答“系统必须做什么？”这个问题。需求分析所要做的工作是深入描述软件的功能和性能，确定软件设计的限制和软件同其它系统元素的接口细节，定义软件的其它有效性需求。需求分析的任务不是确定系统如何完成它的工作，而是确定系统必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。一般说来，需求分析阶段的任务包括下述几方面：确定对系统的综合需求对系统的综合需求主要有：系统功能需求、系统性能需求、运行需求、将来可能提出的需求。分析系统的数据需求导出系统的逻辑模型就是在理解当前系统“怎样做”的基础上，抽取其“做什么”的本质，明确目标系统要“做什么”，可以导出系统的详细的逻辑模型。具体做法是：首先确定目标系统与当前系统的逻辑差别；然后将变化部分看作是新的处理步骤,对功能图（一般为数据流图）及对象图进行调整；最后由外及里对变化的部分进行分析，推断其结构，获得目标系统的逻辑模型。通常用数据流图、数据字典和主要的处理算法描述这个逻辑模型。修正系统开发计划在经过需求分析阶段的工作，分析员对目标系统有了更深入更具体的认识，因此可以对系统的成本和进度做出更准确的估计，在此基础上应该对开发计划进行修正。开发原型系统使用原型系统的主要目的是，使用户通过实践获得关于未来的系统将怎样为他们工作的更直接更具体的概念，从而可以更准确地提出和确定他们的要求。需求分析的步骤：1.调查研究；2分析与综合；3书写文档；4需求分析评审需求分析的原则：其基本原则可概括为: （1）必须能够表达和理解问题的数据域和功能域；（2）按自顶向下、逐层分解问题；（3）要给出系统的逻辑视图和物理视图。（3） 概要设计概要设计任务：系统分析员审查软件计划、软件需求分析提供的文档，提出最佳推荐方案，用系统流程图，组成系统物理元素清单，成本效益分析，系统的进度计划，供专家审定，审定后进入设计。确定模块结构，划分功能模块，将软件功能需求分配给所划分的最小单元模块。确定模块间的联系，确定数据结构、文件结构、数据库模式，确定测试方法与策略。 编写概要设计说明书，用户手册，测试计划，选用相关的软件工具来描述软件结构，结构图是经常使用的软件描述工具。选择分解功能与划分模块的设计原则，例如模块划分独立性原则，信息隐蔽原则等。概要设计过程：概要设计要先进行系统设计，复审系统计划与需求分析，确定系统具体的实施方案；然后进行结构设计，确定软件结构。 软件设计的概念与原则：将软件划分成若干独立成分的依据。如何表示不同的成分内的功能细节和数据结构。如何统一衡量软件设计的技术质量。 其中有几个概念：1.模块化：就是把程序划分成若干个模块，每个模块具有一个子功能，把这些模块集总起来组成一个整体，可以完成指定的功能，实现问题的要求。2. 抽象：就是抽出事物的本质特性而暂时不考虑它们的细节。3. 信息隐蔽：模块中所包括的信息不允许其它不需要这些信息的模块调用。4. 信息局部化：是指把一些关系密切的软件元素物理地放得彼此靠近。5. 模块独立性：是软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体子功能，而和软件系统中其他的模块接口是简单的。模块独立的概念是模块化、抽象、信息隐蔽和局部化概念的直接结果。6. 耦合：是对一个软件结构内各个模块之间互连程度的度量。耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度，调用模块的方式，以及通过接口的信息。7. 内聚：标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。概要设计的方法：面向数据流的设计方法把信息流映射成软件结构，信息流的类型决定了映射的方法。面向数据流的设计要解决的任务，就是上述需求分析的基础上，将DFD图映射为软件系统的结构。换句话说，这类设计方法允许把用DFD图表示的系统逻辑模型方便地转换成对于软件结构的初始设计描述。理解基本概念：信息流（包括变换流和事务流）、抽象与逐步求精；模块化与信息隐藏；软件总体结构、数据结构与软件过程。面向数据结构的分析设计方法：Jackson系统开发方法（JSD）： Jackson系统开发方法（JSD,Jackson System Development）是一种典型的面向数据结构的分析设计方法，它是以信息驱动的，是将信息转换成软件的程序结构。 Warnier方法 ：Warnier程序设计方法是由法国人J.D.Warnier提出的另一种面向数据结构的设计方法，又称为逻辑构造程序的方法，简称LCP（Logical Construction of Programs）方法。Warnier方法的原理和Jackson方法类似，也是从数据结构出发设计程序，但是这种方法的逻辑更严格。 （4） 详细设计详细设计的任务：详细设计就是要在概要设计的结果的基础上，考虑“怎样实现”这个软件系统，直到对系统中的每个模块给出足够详细的过程性描述。主要任务如下：为每个模块确定采用的算法，选择某种适当的工具表达算法的过程，写出模块的详细过程性描述；确定每一模块使用的数据结构；确定模块接口的细节，包括对系统外部的接口和用户界面，对系统内部其它模块的接口，以及模块输入数据、输出数据及局部数据的全部细节。要为每一个模块设计出一组测试用例，以便在编码阶段对模块代码（即程序）进行预定的测试，模块的测试用例是软件测试计划的重要组成部分，通常应包括输入数据，期望输出等内容。详细设计的方法：程序流程图、N-S图、PAD图、HIPO图程序流程图：程序流程图又称之为程序框图，它是软件开发者最熟悉的一种算法表达工具。它独立于任何一种程序设计语言，比较直观和清晰地描述过程的控制流程，易于学习掌握。在流程图中只能使用下述的五种基本控制结构。顺序型；选择型； while型循环； until型循环； 多情况型选择。N-S图：Nassi和Shneiderman提出了一种符合结构化程序设计原则的图形描述工具，称为盒图，又称为N-S图。在N-S图中，为了表示五种基本控制结构，规定了五种图形构件。顺序型； 选择型； WHILE重复型； UNTIL重复型； 多分支选择型。PAD图：它是用结构化程序设计思想表现程序逻辑结构的图形工具。PAD也设置了五种基本控制结构的图示，并允许递归使用。HIPO图：HIPO图是由一组IPO图加一张HC图组成。它是美国IBM公司在软件设计中使用的主要表达工具。HC图是层次图（Hierarchy chart）的英文缩写，用于表示软件的分层结构。HC图中的每一个模块，均可用一张IPO图来描述。IPO 图由输入、处理和输出三个框组成，需要时还可以增加一个数据文件框，这种图形的优点，是能够直观地显示输入处理输出三者之间的联系。详细设计的原则：原则是过程描述是否易于理解、复审和维护，进而过程描述能够自然地转换成代码，并保证详细设计与代码完全一致。详细设计规格与评审：详细设计说明书的框架及评审。 （5） 面向对象的分析和设计方法面向对象的基本概念: 面向对象不仅是一些具体的软件开发技术与策略，而且是一整套关于如何看待软件系统与现实世界的关系，以什么观点来研究问题并进行求解，以及如何进行系统构造的软件方法学。而面向对象方法是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、消息传送、多态性等概念来构造系统的软件开发方法。面向对象方法的基本思想是，从现实世界中客观存在的事物（即对象）出发来构造软件系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。面向对象的几个重要概念:对象、消息、方法性、继承性、封装性等。面向对象方法的基本特征: 从问题域中客观存在的事物出发来构造软件系统，用对象作为对这些事物的抽象表示，并以此作为系统的基本构成单位。事物的静态特征（即可以用一些数据来表达的特征）用对象的属性表示，事物的动态特征（即事物的行为）用对象的服务（或操作）表示。对象的属性与服务结合为一体，成为一个独立的实体，对外屏蔽其内部细节（称作封装）。对事物进行分类。把具有相同属性和相同服务的对象归为一类，类是这些对象的抽象描述，每个对象是它的类的一个实例。通过在不同程度上运用抽象的原则（较多或较少地忽略事物之间的差异），可以得到较一般的类和较特殊的类。特殊类继承一般类的属性与服务，面向对象方法支持对这种继承关系的描述与实现，从而简化系统的构造过程及其文档。复杂的对象可以用简单的对象作为其构成部分，称作聚合。对象之间通过消息进行通信，以实现对象之间的动态联系。通过关联表达对象之间的静态关系。面向对象分析方法：目前出现有OOA与OOD方法。面向对象设计方法：OOA与OOD的职责划分是：OOA针对问题域运用OO方法，建立一个反映问题域的OOA模型，不考虑与系统的具体实现有关的因素（例如采用什么编程语言、图形用户界面、数据库等等），从而使OOA模型独立于具体的实现。OOD则是针对系统的一个具体的实现运用OO方法。其中包括两方面的工作，一是把OOA模型直接搬到OOD（不经过转换，仅作某些必要的修改和调整），作为OOD的一个部分；二是针对具体实现中的人机界面、数据存储、任务管理等因素补充一些与实现有关的部分。这些部分与OOA采用相同的表示法和模型结构。 （6） 编码程序设计语言的特点: 程序设计语言是人与计算机交流的媒介。软件工程师应该了解程序设计语言各方面的特点，以及这些特点对软件质量的影响，以便在需要为一个特定的开发项目选择语言时，能作出合理的技术抉择。其特点表现为九个方面：名字说明；类型说明；初始化；程序对象的局部性；程序模块；循环控制结构；分支控制结构； 异常处理；独立编译。编程风格：编码风格又称程序设计风格或编程风格，实际上指编程的原则。表现为四个方面：源程序文档化，数据说明的方法，语句结构和输入输出方法。源程序文档化：源程序文档化又可从四个方面来阐述，符号名的命名；程序的注释；标准的书写格式；数据说明：数据说明的次序应当规范化。使数据属性容易查找，也有利于测试，排错和维护。语句结构：语句构造力求简单、直接，不能为了片面追求效率而使语句复杂化。可从以下几方面注意：1使用标准的控制结构；2尽可能使用库函数；3程序编写首先应当考虑清晰性；4注意使用GOTO语句；输入输出方法：输入输出的方式和格式应当尽量作到对用户友善（User Friendly），尽可能方便用户的使用。程序效率：程序效率是指程序的执行速度及程序占用的存储空间。影响程序效率的因素是多方面的。编程安全：提高软件质量和可靠性的技术大致可分为两类，一类是避开错误技术，即在开发的过程中不让差错潜入软件的技术；另一类是容错技术，即对某些无法避开的差错，使其影响减至最小的技术；避开错误技术是进行质量管理，实现产品应有质量所必不可少的技术，也就是软件工程中所讨论的先进的软件分析和开发技术和管理技术。但是，无论使用多么高明的避开错误技术，也无法做到完美无缺和绝无错误，这就需要采用容错技术。实现容错的主要手段是冗余和防错程序设计。面向对象程序设计步骤：面向对象的设计方法一般适用于软件设计和实现阶段。其基本步骤是：建立软件系统的动态模型；建立软件系统的静态模型；实现。  （7） 软件质量与质量保证软件质量：软件质量是各种特性的复杂组合。软件质量反映了以下三方面的问题：（1）软件需求是度量软件质量的基础。不符合需求的软件就不具备质量。（2）在各种标准中定义了一些开发准则，用来指导软件人员用工程化的方法来开发软件。如果不遵守这些开发准则，软件质量就得不到保证。（3）往往会有一些隐含的需求没有明确地提出来。例如，软件应具备良好的可维护性。如果软件只满足那些精确定义了的需求而没有满足这些隐含的需求，软件质量也不能保证。软件质量保证策略：为了在软件开发过程中保证软件的质量，主要采取下述措施：审查；复查和管理复审；测试。结构化的软件测试：软件测试在程序员对每一个模块的编码之后先做程序测试，再做单元测试，然后再进行集成（综合或组装）测试，系统测试，验收（确认）测试，平行测试，人工测试，其中单元测试的一部分己在编码阶段就开始了。测试：就是用已知的输入在已知环境中动态地执行系统（或系统的“部件”）。如果测试结果和预期结果不一致，则很可能是发现了系统中的错误。软件测试：软件测试是对软件计划、软件设计、软件编码进行查错和纠错的活动（包括代码执行活动与人工活动）。程序测试：是对编码阶段的语法错、语义错、运行错进行查找的代码执行活动。找出编码中错误的代码执行活动称程序测试。纠正编码中的错误的执行活动称程序调试。程序测试的目的是查找编码错与纠正编码错，保证算法的正确实现。测试的原则：（1）测试前要认定被测试软件有错，不要认为软件没有错。（2）要预先确定被测试软件的测试结果。（3）要尽量避免测试自己编写的程序。（4）测试要兼顾合理输入与不合理输入数据。（5）测试要以软件需求规格说明书为标准。（6）要明确找到的新错与已找到的旧错成正比。（7）测试是相对的，不能穷尽所有的测试，要据人力物力安排测试，并选择好测试用例与测试方法。（8）测试用例留作测试报告与以后的反复测试用，重新验证纠错的程序是否有错。测试方法:按照测试过程是否在实际应用环境中来分，有静态分析与动态测试。测试方法有分析方法（包括静态分析法与白盒法）与非分析方法（称黑盒法）。静态分析技术：不执行被测软件，可对需求分析说明书、软件设计说明书、源程序做结构检查、流程分析、符号执行来找出软件错误。动态测试技术：当把程序作为一个函数，输入的全体称为函数的定义域，输出的全体称为函数的值域，函数则描述了输入的定义域与输出值域的关系。这样动态测试的算法可归纳为：选取定义域中的有效值，或定义域外无效值。对已选取值决定预期的结果。用选取值执行程序。观察程序行为，记录执行结果。将的结果与的结果相比较，不吻合则程序有错。动态测试既可以采用白盒法对模块进行逻辑结构的测试，又可以用黑盒法做功能结枸的测试、接口的测试，都是以执行程序并分析执行结果来查错的。白盒法:是通过分析程序内部的逻辑与执行路线来设计测试用例，进行测试的方法，白盒法也称逻辑驱动方法。白盒法的具体设计程序测试用例的方法有：语句覆盖、分支（判定）覆盖、条件覆盖、路径覆盖（或条件组合覆盖），主要目的是提高测试的覆盖率。黑盒法:是功能驱动方法，仅根据I/O数据条件来设计测试用例，而不管程序的内部结构与路径如何。黑盒法的具体设计程序测试用例的方法有：等价类划分法，边界值分析法，错误推测法，主要目的是设法以最少测试数据子集来尽可能多的测试软件程序的错误。设计测试方案: 测试方案包括预定要测试的功能，应该输入的测试数据和预期的结果，其中最困难的问题是设计测试用的输入数据（即测试用例）。通常的做法是，用黑盒法设计基本的测试方案，再用白盒法补充一些方案。软件测试的步骤： 单元测试：单元测试也称模块测试、逻辑测试、结构测试，测试的方法一般采用白盒法，以路径覆盖为最佳测试准则。集成测试：单元测试之后便进入组装测试。尽管模拟了驱动模块和存根模块进行单元测试，由于测试不能穷尽，单元测试又会引入新错误，单元测试后肯定会有隐藏错误，组装不可能一次成功，必须经测试后才能成功。集成测试分为增式组装测试和非增式组装测试，所谓非增式组装，按照结构图一次性将各单元模块组装起来。所谓增式组装是指按照结构图自顶向下或自底向上逐渐安装。确认测试：确认测试也称合格测试或称验收测试。组装后己成为完整的软件包，消除了接口的错误。确认测试主要由使用用户参加测试，检验软件规格说明的技术标准的符合程度，是保证软件质量的最后关键环节。系统测试：一般的系统除了确认测试外还要做如下几个方面的系统测试恢复测试通过系统的修复能力，检测重新初始化，数据恢复，重新启动，检验点设置机构是否正确，以及人工干预的平均恢复时间是否在允许范围内。安全测试设计测试用例，突破软件安全保护的机构安全保密措施，检验系统是否安全保密的漏洞。强度测试设计测试用例，检验系统的能力最高能达到什么实际的限度，让系统处于资源的异常数量、异常频率、异常批量的条件下运行测试系统的承受能力。一般取比平常限度高5一10倍的限度做测试用例。性能测试设计测试用例测试并记录软件运行性能，与性能要求比较，看是否达到性能要求规格。这项测试常常与强度测试相结合进行。软件维护：软件运行/维护阶段对软件产品所进行的修改就是维护。维护的问题：软件维护存在的绝大多数问题，都是由于软件定义和软件开发的方法有问题。在软件生命周期的头两个时期没有严格而又科学的管理和规划，几乎必然会导致在最后阶段出现问题。软件维护步骤及组织：为了正确、有效地修改，需要经历以下三个步骤：1.分析和理解程序；2.修改程序；3.重新验证程序；4.维护组织。（8） 项目计划与管理软件项目特点: 软件产品与其他任何产品不同，它是无形的，完全没有物理属性。其特点表现为：智力密集，可见性差；单件生产：在特定机型上，利用特定硬件配置，由特定的系统软件或支撑软件的支持，形成了特定的开发环境；劳动密集，自动化程度低：使用方法繁琐，维护困难；软件工作渗透了人的因素。软件管理的功能：软件管理的主要功能包括：制定计划：规定待完成的任务、要求、资源、人力和进度等；建立组织项目：为实施计划，保证任务的完成，需要建立分工明确的责任机构；配备人员：任用各种层次的技术人员和管理人员；指导：鼓励和动员软件人员完成所分配的情况。软件配置管理的过程：软件配置管理SCM除了负担控制变化之外，它还要担负标识单个的SCI和软件各种版本、审查软件配置以保证开发得以正常进行，以及报告所有加在配置上的变化等任务。关于SCM需要考虑这样一些问题：（1）采用什么方式标识和管理许多已存在的程序的各种版本？使得变化能够有效地实现。（2）在软件交付用户之前和之后，如何控制变化？（3）谁有权批准和对变化安排优先级？（4）如何保证变化得以正确地实施？（5）利用什么办法估计变化可能引起的其它问题？2.3 软件工程相关工具版本管理工具SVNsvn(subversion)是近年来崛起的版本管理工具，是cvs的接班人。目前，绝大多数开源软件都使用svn作为代码版本管理软件。集中式代码管理的核心是服务器，所有开发者在开始新一天的工作之前必须从服务器获取代码，然后开发，最后解决冲突，提交。所有的版本信息都放在服务器上。如果脱离了服务器，开发者基本上可以说是无法工作的。下面举例说明：开始新一天的工作：1、 从服务器下载项目组最新代码。2、 进入自己的分支，进行工作，每隔一个小时向服务器自己的分支提交一次代码（很多人都有这个习惯。因为有时候自己对代码改来改去，最后又想还原到前一个小时的版本，或者看看前一个小时自己修改了哪些代码，就需要这样做了）。3、 下班时间快到了，把自己的分支合并到服务器主分支上，一天的工作完成，并反映给服务器。版本管理工具Git Git是一个开源的分布式版本控制系统，用以有效、高速的处理从很小到非常大的项目版本管理。Git 是 Linus Torvalds 为了帮助管理 Linux 内核开发而开发的一个开放源码的版本控制软件。Torvalds 开始着手开发 Git 是为了作为一种过渡方案来替代 BitKeeper，后者之前一直是 Linux 内核开发人员在全球使用的主要源代码工具。开放源码社区中的有些人觉得 BitKeeper 的许可证并不适合开放源码社区的工作，因此 Torvalds 决定着手研究许可证更为灵活的版本控制系统。尽管最初 Git 的开发是为了辅助 Linux 内核开发的过程，但是我们已经发现在很多其他自由软件项目中也使用了 Git。例如 最近就迁移到 Git 上来了，很多 Freedesktop 的项目也迁移到了 Git 上。分布式和集中式的最大区别在于开发者可以本地提交。每个开发者机器上都有一个服务器的数据库。右图是经典的git开发过程。从一般开发者的角度来看git有以下功能：1：从服务器上克隆数据库（包括代码和版本信息）到单机上。2：在自己的机器上创建分支，修改代码。3：在单机上自己创建的分支上提交代码。4：在单机上合并分支。5：新建一个分支，把服务器上最新版的代码fetch下来，然后跟自己的主分支合并。6：生成补丁（patch），把补丁发送给主开发者。7：看主开发者的反馈，如果主开发者发现两个一般开发者之间有冲突（他们之间可以合作解决的冲突），就会要求他们先解决冲突，然后再由其中一个人提交。如果主开发者可以自己解决，或者没有冲突，就通过。8：一般开发者之间解决冲突的方法，开发者之间可以使用pull 命令解决冲突，解决完冲突之后再向主开发者提交补丁。项目管理工具Redmine Redmine是用Ruby开发的基于web的项目管理软件，是用ROR框架开发的一套跨平台项目管理系统，据说是源于Basecamp的ror版而来，支持多种数据库，有不少自己独特的功能，例如提供wiki、新闻台等，还可以集成其他版本管理系统和BUG跟踪系统，例如SVN、CVS、TD等等。这种 Web 形式的项目管理系统通过“项目（Project）”的形式把成员、任务（问题）、文档、讨论以及各种形式的资源组织在一起，大家参与更新任务、文档等内容来推动项目的进度，同时系统利用时间线索和各种动态的报表形式来自动