计算机信息管理基础
教学大纲
了解计算机信息管理技术的发展及其
应用, 掌握数据库的基本原理和 SQL语言
的使用, 学习以数据库为核心, 基于网络
环境的信息系统开发的基本过程及软件工
程方法, 并通过可视化的 Delphi开发工具
的使用, 初步掌握代表当前先进开发思想
的面向对象技术, 组件技术及可视化编程
等, 为同学今后利用计算机处理信息, 以
及不断跟踪和掌握计算机应用技术打下基
础 。
课程主要内容
?计算机技术与应用的变革
?数据库技术基础 (Oracle8)
?软件开发工具与环境 (Delphi 5)
?计算机信息系统开发
教材与参考书
?计算机信息管理基础（王行言等，高教）
?数据库系统教程（施伯乐等，高教）
?Delphi …
?软件工程导论（张海藩，清华）
?数据库系统基础教程（清华）
A FIRST COURSE IN DATABASE SYSTEM
计算机工业的变革
?单主机计算
?小、中、大型机、巨型机、工作站
?个人计算机－ PC
?客户机 / 服务器 (Client / Server)
?网络计算
?主机,PC机、服务器
?Internet / Intranet
单主机的历史（ 45－ 85）
?第一台计算机的诞生
?计算机硬件的发展
?计算机软件的发展（ OS）
?计算机机型的发展
小型机微型机
小巨型
巨型机
中、大
工作站
大规模并行处理机
?自计算机问世以来，－直遵循串行运算
方式。为提高计算机速度，就要提高时
钟频率，减少每条指令执行时间 (Cray).
?随着高性能处理器的出现和价格降低，
使得 SMP (Symmetry Multi-Processor)体
系结构更具发展潜力。
?在系统设计和应用设计上找到最有效地
驱动大量处理器协同工作的方法。
微机应用
?存储个人数据、简单计算、编辑文档、
游戏 …
?PC-386出现后，已不再是个人的小玩意，
但始终未进入计算技术的主流：
?操作系统简单，可靠、安全性差。
?数据库只能为个人服务。
?处于多人协作的工程开发之外。
?直到网络技术普及，微机成为网络上的
一员它才进入了分布式 C/S计算主流。
微机 － 大型机
PC
PC
PC
PC- LAN
大
型
机
分
时
系
统
对 峙
Client / Server 计算环境
网络服务
器
PCPC PC
笔记本
Client/Server体系结构的出现是对集中计算与
分散计算的折衷。
由 Client与 Server共同承担责任，合理分工、
各尽所能，资源共享。
减小了在网络上的数据传输的负担。
由于 C/S有助于缓解矛盾、大大提高性能价格
比，系统开放，得到迅速发展。
客户机－服务器模型
客户机 服务器
网络
请求
响应
?处理多个请求
?管理连接
?执行程序，提供服务
?提供安全性
?维护完整性和并发性
?产生请求
?有效接收数据
?用户交互
?显示管理
Client / Server 计算模型
?C/S计算模型与人类生产、交流、生活中
各种群体协作活动模型天然一致：
?民航售票系统
?银行日常业务系统
?计算机网络辅助教学系统
?C/S计算模型使计算机应用从完成某种功
能软件的层次上升到系统层次上。
Client /,..
Client / Server
Client / Environment
Client / Network
Client / Cluster
Server 不必是一台Cluster分布到不同地点
计算机网络发展：
从固定的网络结构和配置
向灵活的、对某种应用最优
的网络发展
－－ 虚拟网络
网络的虚拟－
系统的虚拟
计算机网络发展
?计算机诞生以来 － 人围着计算机转。
?由于 PC机和计算机网络的兴起,逐步实
现了计算机围着人转－－以人为本
网络计算时代
?70年代末，网关 (Gateway)的出现使不同
的网可以在物理上连接起来。
?网络协议 (TCP / IP)使得凡遵守相同协议
的联网机器可以交谈。
从过去的因特网到 WWW
?1977-79,因特网在美国形成
?以 TCP/IP等软件技术的普遍应用为标志
?1994-96,World Wide Web风靡全球
?以 HTTP等软件技术的普遍应用为标志
?现代因特网 = World Wide Web = Web
?Web不仅提供以 超文本 为基础的各种信息,
还将过去英特网的各种应用统一在浏览器中
?Web通过计算机网络把世界联系起来，
并重新定义了共享信息的方式。
Internet与 Web技术
?Web的蓬勃发展带来了相关知识体的迅
速扩长。
?社会将可能产生一种新的职业 ; 因此学校
有可能要培养一类新的人才,webmaster
?Internet的发展有可能导致一门专业。
?普通人也需要对 Web知识有一种系统的
了解,就像要对计算机知识有所了解一样
?Web技术现已相对成熟，现已进入 IT工
业重组期。
Web技术的主要内容
?日新月异的基础设施
?蓬勃发展的网上服务
?百花争艳的软件工具
日新月异的基础设施
?各种各样的 (网络 )线路
?物理的线路, 电话线,双绞线,同轴电缆,光
纤,动力线,无线,..
?逻辑的网络, 电话网 (modem),以太网,
ISDN,ATM网
?交换和路由技术, 交换机和路由器
?终端设备, PC,NC,NetPC,WebTV,...
?网络基础软件,TCP/IP,DNS,LDAP,
DCE,...
蓬勃发展的网上服务
?上网的两方面含义, 获得服务 ; 提供服务
?获得服务感受的是 一台 资源无比丰富的计算机
?提供服务者通常总要想到至少 两台 计算机,Client/Server计
算模型
?信息服务, 静态和动态,被动和主动
?交易服务, 可靠,保密,隐私权,...
?协作服务, session管理,同步互斥,...
?计算服务, 网络就是计算机
获得服务的原理,
从一次 click 到一张,Homepage”
?浏览器用 URL查询 DNS,DNS返回 IP地址,
?浏览器用这个 IP地址建立一次 TCP/IP连接,
?浏览器通过该连接向服务器发一 HTTP请求,
?基于该请求的内容,服务器找到相应的文件,
并根据该文件的扩展名,形成一个 HTTP回
答消息,发送给浏览器, 关闭本次连接,
?根据回答消息头,浏览器按某种方式显示该
文件内容,
发布信息的方法
?使你的计算机与英特网相连 (包括 `硬连接 `
和 `软连接 `两个方面 )。
?在这台计算机上安装一份 WEB服务器软件
(httpd)。
?(在客户机 )用 HTML编写你的信息,生成一
个用,html作为扩展名的文件。
?将你的文件放到 WEB服务器软件能访问的
目录中 (亦称 `文件空间 `中 )。
?告诉别人你的 URL。
信息服务, 最为广泛的 Web应用
?静态的信息、被动的服务 -- 最基本、最
容易实现的情形
?动态信息服务 -- Web服务器要和信息获
取装置结合起来
?主动信息服务 -- 将信息 `投递给 `用户
?个性化主动信息服务 -- 家家看的 `广播节
目报 `不一样 ！
交易服务,电子商务的基础
?基础信息加密技术：私钥系统,公钥系统,
效率与能力的权衡,密钥管理问题
?鉴别 (authentication):你是否是你所说
的你 (相互的 )？
?授权 (authorization),你有没有得到此
项服务的权力?
?隐私权 (privacy),我不希望别人知道我
曾得到了此项服务, - 电子钱包
?防火墙 (firewall):多层次的权限管理
协作服务
?聊天,游戏,虚拟课堂,视频会议,协作编
辑,等等,
?多媒体信息的实时传送
?GIF,JPEG,MPEG…
?协作服务器的体系结构
?显示共享,事件广播
?协作服务器的基本功能
?session管理,同步互斥,...
计算服务
?计算资源共享的方式
?数据的提交和结果的回收
?程序的提交和执行
?协作计算 (大数分解，计算 applet的下放 )
?网络就是计算机 ！计算机成了网络的外
部设备 ！
百花争艳的软件工具
?提供网上服务的基本软件技术
?HTML,HTTP,CGI等
?高级辅助软件技术
?Java,JavaScript,VRML,plug-in
?分布式构件技术
?CORBA,ActiveX,JavaBean
Web发展的第一阶段 - 基于文件
网络
Web浏览器
数据库
Web浏览器
Web
服
务
器
Home
Page
Web发展的第二阶段 - 基于数据库
网络
Web浏览器
数据库
Web浏览器
Web
服
务
器
Home
Page 外部程序
网络计算模式标志
?WWW网络出现
?主页文档标准化
?JAVA语言诞生
Intranet
?Internet 的贡献是向人们显示出信息共享
的可能性和现实性
?但人们既需要大的共享，也需要小的私
有。
?Intranet 诞生了
Intranet / Internet计算环境
网络
PCPC PC
笔记本
Intranet
DB
服务器
Internet
防
火
墙
Web
服
务
器
网络计算
?把计算功能和负荷合理地分布到联网的
客户机和服务器上
?客户机界面是浏览器
?应用软件的内容是 HTML等编写的
客户机
应用服务器
数据库服务器
信息时代
?计算机,更快、更全－－易用、适用
?计算机围着人转
?计算机能力无处不在
?计算机工具随身携带
?信息资源唾手可得
计算机应用技术的发展
?程序设计时代
?结构化程序设计时代
?软件工程时代
?组件技术,WWW技术 …
程序设计时代（单主机）
?系统软件从无到有 － 操纵系统
?计算机语言的发展 － 高级语言
?控制 (涉及端口、中断,.)－汇编语言
?系统实用程序 － Utility
?应用方式 － 编程计算 (精选好的算法、
修饰每一条语句 )。
?流程图 ( flow chart )
从无结构－ >结构化程序设计
?62年美国金星探测器水手 2号卫星失败 …
?程序是什么？软件是什么？怎样保证程
序的绝对可靠？
?一场对程序本质的研究导致 goto 之争
?从理论上无法证明基于任意赋值、任意
goto的程序是正确的。
?程序测试只能证明程序有错，不能证明程
序无错。
?出路－－结构化程序程序设计
结构化程序设计 (65～ 75)
?取消 goto。 只允许顺序、分支、循环三
种结构组成结构化程序。
?每一种结构只能一个入口，一个出口。
?易编程、易维护、提高了软件开发效率
和质量
?设计重于编码，分析重于设计。
?自顶向下，逐步求精。
?模块设计－ DFD图 (数据在各模块间流动 )
结构化程序设计－数据
?在结构化语言中增加了类型描述机制，
即用户自定义类型，以增强数据结构设
计能力
?算法＋数据结构＋程序设计方法学
?基于文件保持数据很难维护、不能共享
?数据库技术
?SQL语言
解决软件危机的途径－软件工程
?鉴于手工作坊式的开发与硬件不成比例，
以及结构化的成功经验 －以工程化的方
法开发软件。
?为设计、制造软件产品，要定出规程、
规范和标准，有了规范和标准，就可以
制造用于设计、开发、管理、测试软件
的工具。
软件工程时代
?软件开发应该是一种组织良好、管理严
密、各类人员协同配合而共同完成的工
程项目。
?必须充分吸收和借鉴人类长期以来从事
各种工程项目所积累的行之有效的原理、
概念、技术和方法，特别要吸收几十年
来计算机硬件工业的发展经验。
?既要有技术措施（方法和工具），又要
有组织管理措施。
生命周期方法学－瀑布模型
需求分析
概要设计
详细设计
使用、维护
编码、测试
需求分析报告，计划书
概要设计说明书
详细设计说明书
源代码、测试报告
用户手册，维护报告
软件＝
程序＋文档
从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解
可行性研究
退役
可行性研究报告
计算机辅助软件工程－ CASE
?软件工程 － 规范 － 每一阶段工具
?结构编辑器
?由算法描述 － >自动生成源代码
?文档自动生成工具
?工程进度管理工具
?工具箱＋ OS ＝ 开发平台
传统方法学的缺点
?软件生产率的提高不能满足用户需求
?没有很好地解决软件重用问题
?软件仍然很难维护
?软件往往不能真正满足用户需要
?开发人员不能理解用户需求，开发的软件
与用户预期的系统不一致。
?开发的系统不能适应用户需求的不断变化。
问题的原因
?僵化的瀑布模型
?某些系统需求是模糊的（特别是一些应用系统）。
?项目参加人员存在沟通问题。
?预期定义的需求就可能是过时的。
?结构化技术（ SA－ SD－ SP） 的弱点
?围绕处理过程进行分解，不适应应用功能变化。
?把处理分解为子处理的工作带有任意性。
?把数据和操作作为分离的实体，潜在的具有可重
用价值的软件由于和具体应用环境密不可分，失
去重用价值。
软件工程新途径 －快速原型法
?用交互的、快速建立起来的原型代替形
式的、僵硬的（不可修改的）规格说明，
用户通过在计算机上实际运行和试用原
型系统向开发者提供真实的反馈信息。
?高度迭代的动态方法
开发、修改系统 运行原型系统
修改意见
快速原型法
?快速作出一个原型，让用户作出评审后
逐步扩充、完善，得到目标系统。
?开发阶段不严格评审，允许需求、设计
编码、试运行同时进行。各阶段可以反
复。
?原型法基于：
?快速开发的 CASE工具
?软件复用技术成果
?软件工程环境的集成化
快速原型法
?区分两类不同的软件系统
?需求比较稳定，可预先定义（火箭发射跟
踪系统，操作系统）。
生命周期方法学仍然适用。
?模糊的或随时间变化的系统，运行后还可
能对系统进行修改（商业、行政管理）
需要一种进行反复试探的技术－快速原型法
面向对象技术
?把数据和操作封装在一起。一个程序由
各个对象组成，程序的执行就是相互发
消息（调用）。
?面向对象的封装、抽象、继承、多态等
天然地符合软件工程所要求的软件的局
部性、概括性、易维护、可重用、易扩
充等性能。
软构件技术
?软构件技术与面向对象编程在软件重用
上有相似之处，但又是后者的发展。
?以二进制形式提供。
?符合一定的规格、标准。
?开辟了通向软件重用的广阔道路。
软件工程新技术－面向对象技术
?将人们认识问题的 `认识空间 `与计算机处
理问题的 `方法空间 `尽量一致。
?强调模拟现实世界的概念而非算法。
?在开发过程中用应用领域的概念去思考
（计算机的观点是不重要的，现实世界
的模型才是重要的）。
两种新技术的结合
?两种新技术是相互促进、相互补充的。
?例如：为快速建立原型，需要适当的软件
工具（基于面向对象的可视化编程语言）
小结
凡有助于缩小人机隔阂、有助于建立和
谐人机环境的理论、方法、技术和产品都
具有强大的生命力。
? 大规模并行计算
? 多媒体技术
? 开放系统
? 面向对象
? 网络计算
教学大纲
了解计算机信息管理技术的发展及其
应用, 掌握数据库的基本原理和 SQL语言
的使用, 学习以数据库为核心, 基于网络
环境的信息系统开发的基本过程及软件工
程方法, 并通过可视化的 Delphi开发工具
的使用, 初步掌握代表当前先进开发思想
的面向对象技术, 组件技术及可视化编程
等, 为同学今后利用计算机处理信息, 以
及不断跟踪和掌握计算机应用技术打下基
础 。
课程主要内容
?计算机技术与应用的变革
?数据库技术基础 (Oracle8)
?软件开发工具与环境 (Delphi 5)
?计算机信息系统开发
教材与参考书
?计算机信息管理基础（王行言等，高教）
?数据库系统教程（施伯乐等，高教）
?Delphi …
?软件工程导论（张海藩，清华）
?数据库系统基础教程（清华）
A FIRST COURSE IN DATABASE SYSTEM
计算机工业的变革
?单主机计算
?小、中、大型机、巨型机、工作站
?个人计算机－ PC
?客户机 / 服务器 (Client / Server)
?网络计算
?主机,PC机、服务器
?Internet / Intranet
单主机的历史（ 45－ 85）
?第一台计算机的诞生
?计算机硬件的发展
?计算机软件的发展（ OS）
?计算机机型的发展
小型机微型机
小巨型
巨型机
中、大
工作站
大规模并行处理机
?自计算机问世以来，－直遵循串行运算
方式。为提高计算机速度，就要提高时
钟频率，减少每条指令执行时间 (Cray).
?随着高性能处理器的出现和价格降低，
使得 SMP (Symmetry Multi-Processor)体
系结构更具发展潜力。
?在系统设计和应用设计上找到最有效地
驱动大量处理器协同工作的方法。
微机应用
?存储个人数据、简单计算、编辑文档、
游戏 …
?PC-386出现后，已不再是个人的小玩意，
但始终未进入计算技术的主流：
?操作系统简单，可靠、安全性差。
?数据库只能为个人服务。
?处于多人协作的工程开发之外。
?直到网络技术普及，微机成为网络上的
一员它才进入了分布式 C/S计算主流。
微机 － 大型机
PC
PC
PC
PC- LAN
大
型
机
分
时
系
统
对 峙
Client / Server 计算环境
网络服务
器
PCPC PC
笔记本
Client/Server体系结构的出现是对集中计算与
分散计算的折衷。
由 Client与 Server共同承担责任，合理分工、
各尽所能，资源共享。
减小了在网络上的数据传输的负担。
由于 C/S有助于缓解矛盾、大大提高性能价格
比，系统开放，得到迅速发展。
客户机－服务器模型
客户机 服务器
网络
请求
响应
?处理多个请求
?管理连接
?执行程序，提供服务
?提供安全性
?维护完整性和并发性
?产生请求
?有效接收数据
?用户交互
?显示管理
Client / Server 计算模型
?C/S计算模型与人类生产、交流、生活中
各种群体协作活动模型天然一致：
?民航售票系统
?银行日常业务系统
?计算机网络辅助教学系统
?C/S计算模型使计算机应用从完成某种功
能软件的层次上升到系统层次上。
Client /,..
Client / Server
Client / Environment
Client / Network
Client / Cluster
Server 不必是一台Cluster分布到不同地点
计算机网络发展：
从固定的网络结构和配置
向灵活的、对某种应用最优
的网络发展
－－ 虚拟网络
网络的虚拟－
系统的虚拟
计算机网络发展
?计算机诞生以来 － 人围着计算机转。
?由于 PC机和计算机网络的兴起,逐步实
现了计算机围着人转－－以人为本
网络计算时代
?70年代末，网关 (Gateway)的出现使不同
的网可以在物理上连接起来。
?网络协议 (TCP / IP)使得凡遵守相同协议
的联网机器可以交谈。
从过去的因特网到 WWW
?1977-79,因特网在美国形成
?以 TCP/IP等软件技术的普遍应用为标志
?1994-96,World Wide Web风靡全球
?以 HTTP等软件技术的普遍应用为标志
?现代因特网 = World Wide Web = Web
?Web不仅提供以 超文本 为基础的各种信息,
还将过去英特网的各种应用统一在浏览器中
?Web通过计算机网络把世界联系起来，
并重新定义了共享信息的方式。
Internet与 Web技术
?Web的蓬勃发展带来了相关知识体的迅
速扩长。
?社会将可能产生一种新的职业 ; 因此学校
有可能要培养一类新的人才,webmaster
?Internet的发展有可能导致一门专业。
?普通人也需要对 Web知识有一种系统的
了解,就像要对计算机知识有所了解一样
?Web技术现已相对成熟，现已进入 IT工
业重组期。
Web技术的主要内容
?日新月异的基础设施
?蓬勃发展的网上服务
?百花争艳的软件工具
日新月异的基础设施
?各种各样的 (网络 )线路
?物理的线路, 电话线,双绞线,同轴电缆,光
纤,动力线,无线,..
?逻辑的网络, 电话网 (modem),以太网,
ISDN,ATM网
?交换和路由技术, 交换机和路由器
?终端设备, PC,NC,NetPC,WebTV,...
?网络基础软件,TCP/IP,DNS,LDAP,
DCE,...
蓬勃发展的网上服务
?上网的两方面含义, 获得服务 ; 提供服务
?获得服务感受的是 一台 资源无比丰富的计算机
?提供服务者通常总要想到至少 两台 计算机,Client/Server计
算模型
?信息服务, 静态和动态,被动和主动
?交易服务, 可靠,保密,隐私权,...
?协作服务, session管理,同步互斥,...
?计算服务, 网络就是计算机
获得服务的原理,
从一次 click 到一张,Homepage”
?浏览器用 URL查询 DNS,DNS返回 IP地址,
?浏览器用这个 IP地址建立一次 TCP/IP连接,
?浏览器通过该连接向服务器发一 HTTP请求,
?基于该请求的内容,服务器找到相应的文件,
并根据该文件的扩展名,形成一个 HTTP回
答消息,发送给浏览器, 关闭本次连接,
?根据回答消息头,浏览器按某种方式显示该
文件内容,
发布信息的方法
?使你的计算机与英特网相连 (包括 `硬连接 `
和 `软连接 `两个方面 )。
?在这台计算机上安装一份 WEB服务器软件
(httpd)。
?(在客户机 )用 HTML编写你的信息,生成一
个用,html作为扩展名的文件。
?将你的文件放到 WEB服务器软件能访问的
目录中 (亦称 `文件空间 `中 )。
?告诉别人你的 URL。
信息服务, 最为广泛的 Web应用
?静态的信息、被动的服务 -- 最基本、最
容易实现的情形
?动态信息服务 -- Web服务器要和信息获
取装置结合起来
?主动信息服务 -- 将信息 `投递给 `用户
?个性化主动信息服务 -- 家家看的 `广播节
目报 `不一样 ！
交易服务,电子商务的基础
?基础信息加密技术：私钥系统,公钥系统,
效率与能力的权衡,密钥管理问题
?鉴别 (authentication):你是否是你所说
的你 (相互的 )？
?授权 (authorization),你有没有得到此
项服务的权力?
?隐私权 (privacy),我不希望别人知道我
曾得到了此项服务, - 电子钱包
?防火墙 (firewall):多层次的权限管理
协作服务
?聊天,游戏,虚拟课堂,视频会议,协作编
辑,等等,
?多媒体信息的实时传送
?GIF,JPEG,MPEG…
?协作服务器的体系结构
?显示共享,事件广播
?协作服务器的基本功能
?session管理,同步互斥,...
计算服务
?计算资源共享的方式
?数据的提交和结果的回收
?程序的提交和执行
?协作计算 (大数分解，计算 applet的下放 )
?网络就是计算机 ！计算机成了网络的外
部设备 ！
百花争艳的软件工具
?提供网上服务的基本软件技术
?HTML,HTTP,CGI等
?高级辅助软件技术
?Java,JavaScript,VRML,plug-in
?分布式构件技术
?CORBA,ActiveX,JavaBean
Web发展的第一阶段 - 基于文件
网络
Web浏览器
数据库
Web浏览器
Web
服
务
器
Home
Page
Web发展的第二阶段 - 基于数据库
网络
Web浏览器
数据库
Web浏览器
Web
服
务
器
Home
Page 外部程序
网络计算模式标志
?WWW网络出现
?主页文档标准化
?JAVA语言诞生
Intranet
?Internet 的贡献是向人们显示出信息共享
的可能性和现实性
?但人们既需要大的共享，也需要小的私
有。
?Intranet 诞生了
Intranet / Internet计算环境
网络
PCPC PC
笔记本
Intranet
DB
服务器
Internet
防
火
墙
Web
服
务
器
网络计算
?把计算功能和负荷合理地分布到联网的
客户机和服务器上
?客户机界面是浏览器
?应用软件的内容是 HTML等编写的
客户机
应用服务器
数据库服务器
信息时代
?计算机,更快、更全－－易用、适用
?计算机围着人转
?计算机能力无处不在
?计算机工具随身携带
?信息资源唾手可得
计算机应用技术的发展
?程序设计时代
?结构化程序设计时代
?软件工程时代
?组件技术,WWW技术 …
程序设计时代（单主机）
?系统软件从无到有 － 操纵系统
?计算机语言的发展 － 高级语言
?控制 (涉及端口、中断,.)－汇编语言
?系统实用程序 － Utility
?应用方式 － 编程计算 (精选好的算法、
修饰每一条语句 )。
?流程图 ( flow chart )
从无结构－ >结构化程序设计
?62年美国金星探测器水手 2号卫星失败 …
?程序是什么？软件是什么？怎样保证程
序的绝对可靠？
?一场对程序本质的研究导致 goto 之争
?从理论上无法证明基于任意赋值、任意
goto的程序是正确的。
?程序测试只能证明程序有错，不能证明程
序无错。
?出路－－结构化程序程序设计
结构化程序设计 (65～ 75)
?取消 goto。 只允许顺序、分支、循环三
种结构组成结构化程序。
?每一种结构只能一个入口，一个出口。
?易编程、易维护、提高了软件开发效率
和质量
?设计重于编码，分析重于设计。
?自顶向下，逐步求精。
?模块设计－ DFD图 (数据在各模块间流动 )
结构化程序设计－数据
?在结构化语言中增加了类型描述机制，
即用户自定义类型，以增强数据结构设
计能力
?算法＋数据结构＋程序设计方法学
?基于文件保持数据很难维护、不能共享
?数据库技术
?SQL语言
解决软件危机的途径－软件工程
?鉴于手工作坊式的开发与硬件不成比例，
以及结构化的成功经验 －以工程化的方
法开发软件。
?为设计、制造软件产品，要定出规程、
规范和标准，有了规范和标准，就可以
制造用于设计、开发、管理、测试软件
的工具。
软件工程时代
?软件开发应该是一种组织良好、管理严
密、各类人员协同配合而共同完成的工
程项目。
?必须充分吸收和借鉴人类长期以来从事
各种工程项目所积累的行之有效的原理、
概念、技术和方法，特别要吸收几十年
来计算机硬件工业的发展经验。
?既要有技术措施（方法和工具），又要
有组织管理措施。
生命周期方法学－瀑布模型
需求分析
概要设计
详细设计
使用、维护
编码、测试
需求分析报告，计划书
概要设计说明书
详细设计说明书
源代码、测试报告
用户手册，维护报告
软件＝
程序＋文档
从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解
可行性研究
退役
可行性研究报告
计算机辅助软件工程－ CASE
?软件工程 － 规范 － 每一阶段工具
?结构编辑器
?由算法描述 － >自动生成源代码
?文档自动生成工具
?工程进度管理工具
?工具箱＋ OS ＝ 开发平台
传统方法学的缺点
?软件生产率的提高不能满足用户需求
?没有很好地解决软件重用问题
?软件仍然很难维护
?软件往往不能真正满足用户需要
?开发人员不能理解用户需求，开发的软件
与用户预期的系统不一致。
?开发的系统不能适应用户需求的不断变化。
问题的原因
?僵化的瀑布模型
?某些系统需求是模糊的（特别是一些应用系统）。
?项目参加人员存在沟通问题。
?预期定义的需求就可能是过时的。
?结构化技术（ SA－ SD－ SP） 的弱点
?围绕处理过程进行分解，不适应应用功能变化。
?把处理分解为子处理的工作带有任意性。
?把数据和操作作为分离的实体，潜在的具有可重
用价值的软件由于和具体应用环境密不可分，失
去重用价值。
软件工程新途径 －快速原型法
?用交互的、快速建立起来的原型代替形
式的、僵硬的（不可修改的）规格说明，
用户通过在计算机上实际运行和试用原
型系统向开发者提供真实的反馈信息。
?高度迭代的动态方法
开发、修改系统 运行原型系统
修改意见
快速原型法
?快速作出一个原型，让用户作出评审后
逐步扩充、完善，得到目标系统。
?开发阶段不严格评审，允许需求、设计
编码、试运行同时进行。各阶段可以反
复。
?原型法基于：
?快速开发的 CASE工具
?软件复用技术成果
?软件工程环境的集成化
快速原型法
?区分两类不同的软件系统
?需求比较稳定，可预先定义（火箭发射跟
踪系统，操作系统）。
生命周期方法学仍然适用。
?模糊的或随时间变化的系统，运行后还可
能对系统进行修改（商业、行政管理）
需要一种进行反复试探的技术－快速原型法
面向对象技术
?把数据和操作封装在一起。一个程序由
各个对象组成，程序的执行就是相互发
消息（调用）。
?面向对象的封装、抽象、继承、多态等
天然地符合软件工程所要求的软件的局
部性、概括性、易维护、可重用、易扩
充等性能。
软构件技术
?软构件技术与面向对象编程在软件重用
上有相似之处，但又是后者的发展。
?以二进制形式提供。
?符合一定的规格、标准。
?开辟了通向软件重用的广阔道路。
软件工程新技术－面向对象技术
?将人们认识问题的 `认识空间 `与计算机处
理问题的 `方法空间 `尽量一致。
?强调模拟现实世界的概念而非算法。
?在开发过程中用应用领域的概念去思考
（计算机的观点是不重要的，现实世界
的模型才是重要的）。
两种新技术的结合
?两种新技术是相互促进、相互补充的。
?例如：为快速建立原型，需要适当的软件
工具（基于面向对象的可视化编程语言）
小结
凡有助于缩小人机隔阂、有助于建立和
谐人机环境的理论、方法、技术和产品都
具有强大的生命力。
? 大规模并行计算
? 多媒体技术
? 开放系统
? 面向对象
? 网络计算
