软件工程（第2版）－齐治昌-课件SE.T03.pptVIP

国防科技大学计算机学院  软件工程 Software Engineering 国防科技大学计算机学院 2004.07 第三章 基于计算机的系统工程 系统与系统工程 基于计算机系统工程的概念 可行性研究 系统模型与模拟 系统规格说明与评审 3.1 计算机系统工程 硬件工程 软件工程 人机工程 数据库工程 3.1.1 硬件和硬件工程 基于计算机的系统需要计算机硬件的支撑 计算机系统工程师根据系统需求为硬件系统指派任务，产生硬件需求。 硬件工程师根据硬件需求设计、制造或选择硬部件或设备，如主机、通用或专用外部设备、网络与通信设备等。 为了建造一个高质量的、用户满意的硬件系统，硬件工程师必须认真考虑硬件系统功能和性能，硬件之间的接口、硬件的标准化、硬件成本和维修服务等因素。 硬件工程师按照质量保证计划和要求生产硬件产品并实现硬件系统。 产品通过一定的销售渠道出售，相应的服务机构负责产品维修、升级和扩充。 3.1.2 软件和软件工程 当基于计算机的系统需要交互式的人机界面时，软件可以实现人机交互的逻辑功能。 提供人机界面的提示机制，实现系统的输入、输出。软件利用系统显示器可以实现文字、图形、图象的显示。当系统需要从某个外部设备上获取数据时，软件驱动程序可以调用并控制硬件。 软件还可以设置系统与数据库的界面，支持系统与数据库的数据交换。 基于计算机系统的功能是靠软件执行一系列算法实现的。一个或几个算法的输出数据或控制信息可以作为另一个算法的输入。在IPO模型中，信息来自系统外部或系统内部。 3.1.3 人机工程 基于计算机系统包含人的因素 人与计算机硬件和软件的直接交互可以启动并控制系统运行 在系统的开发与维护活动中人的因素起着十分关键的作用。 人机界面(HCI)很难被用户理解和掌握 设计高质量的人机界面要使用计算机技术，心理学、美学等方面的知识。 “人机友好”已成为基于计算机系统的一项重要技术指标 人机工程已成为开发基于计算机系统的一项重要内容 人机工程 步骤 (1)活动分析 分析人机交互过程，评价人机交互过程中人的活动，根据“活动”设计计算机的“任务”。 (2)动作定义和设计 根据人机交互活动，定义人机界面每一个动作的精确内容。 (3)人机对话语言设计 定义人机对话语言的语法和语义，实现语言中的每一个动作和命令。 (4)用户环境设计 将支撑人机界面的软件、硬件集成起来构成一个用户环境。应考虑空间、光线、温度等因素。 (5)原型设计 根据用户要求设计原型、请用户对原型评审。以通过评审的原型为基础设计人机界面。不借助原型的帮助，软件工程师很难设计出用户满意的人机界面。 3.1.4 数据库工程 在某些以信息处理为核心的基于计算机的系统中，信息的存取常常是系统工作的枢纽 数据库系统是基于计算机系统的重要组成部分，它将有关的硬件、软件、数据和数据库管理人员组合起来为用户提供信息服务 开发一个数据库系统是一项复杂、庞大的软件工程项目，人们也常称之为数据库工程 数据库工程的任务 （1）可行性论证 调查用户的信息需求和对信息处理的要求，进行可行性论证，提出成本预算和工作计划等 （2）论证、选择和购置支持数据库系统的硬件、软件和网络环境，特别是数据库管理系统(DBMS) 数据库工程的任务 (3)数据库设计与实现。 软件工程师和数据库管理员根据用户对数据库系统的要求进行需求分析和数据分析，产生需求说明和数据说明。 以需求说明和数据说明为基础进行概念设计产生依赖用户的数据库概念模型； 以概念模型为基础进行逻辑设计，产生依赖于DBMS的逻辑模型； 以逻辑模型为基础进行物理设计产生一个完整的、可实现的数据库。 根据软件工程的原则，每一步骤结束后都应进行评审。 评审通过往下进行，否则向前迭代，重复前面步骤。 最后要对数据库系统进行测试，并生成各种文档。 数据库工程的任务 (4)数据库的数据 按照系统确定的范围和用户的需要收集、整理、储存起来的。 数量大、类型多(含数字、文字、图形、图象、声音等)、关系复杂(数据之间有一对一、一对多，多对多的对应关系)、需要及时补充、修改和更新等特点。 数据的存储应有利于数据的查询、修改并尽量减少数据的冗余。  (5)数据库管理人员 数据库工程的重要组成部分，负责管理数据库资源，收集和确定用户需求，参与数据库系统的论证、设计与实现，参与数据的收集、整理、分类和储存，负责数据库的管理和维护，并为用户提供培训和有关资料等等。 3.2 可行性研究 3.2.1 引言 开发基于计算机的系统会受到时间、技术和资源的限制。 接受项目之前必须根据客户提供