信息系統(tǒng)分析與設(shè)計 陳禹課件 第十二章 信息系統(tǒng)分析與建設(shè)新進(jìn)展

第十二章信息系統(tǒng)分析與建設(shè)新進(jìn)展本章內(nèi)容12.1信息系統(tǒng)分析與建設(shè)發(fā)展趨勢

12.2Internet環(huán)境下信息系統(tǒng)發(fā)展12.3軟件構(gòu)件和分布式構(gòu)件對象標(biāo)準(zhǔn)12.4統(tǒng)一建模語言UML12.5軟件能力成熟度模型CMM12.6信息系統(tǒng)安全規(guī)劃設(shè)計12.7小結(jié)12.1信息系統(tǒng)分析與建設(shè)發(fā)展趨勢

1.從系統(tǒng)建設(shè)轉(zhuǎn)向信息資源建設(shè)2.從系統(tǒng)建設(shè)轉(zhuǎn)向ITGovernance（IT治理）3.從應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)向以人為本，考慮最終用戶4.從單一系統(tǒng)轉(zhuǎn)向分布式系統(tǒng)5.從信息管理轉(zhuǎn)向知識管理12.2Internet環(huán)境下信息系統(tǒng)發(fā)展12.2.1Internet環(huán)境下信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：

1.客戶/服務(wù)器計算模式

2.瀏覽器/服務(wù)器計算模式

3.多層網(wǎng)絡(luò)計算模式

12.2.2WebServices技術(shù)及應(yīng)用WebServices的一個主要思想：是把應(yīng)用程序在一組網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行組合，在Web中分布并集成應(yīng)用程序。WebServices包括3個層次的內(nèi)容：基本通信格式、服務(wù)描述，服務(wù)實(shí)現(xiàn)。Web

Services體系結(jié)構(gòu)

查找服務(wù)注冊中心中介服務(wù)提供者服務(wù)請求者發(fā)布

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）綁定體系結(jié)構(gòu)中各角色功能：(1)服務(wù)提供者：發(fā)布自己的服務(wù)，并且響應(yīng)對其服務(wù)發(fā)出的調(diào)用請求。(2)服務(wù)中介注冊中心：注冊已經(jīng)發(fā)布的服務(wù)提供者，對其分類，并提供搜索服務(wù)。(3)服務(wù)請求者：利用服務(wù)中介查找所需的服務(wù)，然后使用該服務(wù)。各角色相應(yīng)的操作(1)發(fā)布操作：使服務(wù)提供者能向服務(wù)中介注冊自己的功能及訪問接口。(2)查找操作：使服務(wù)請求者能通過服務(wù)中介查找特定種類的服務(wù)。(3)綁定操作：使服務(wù)請求者能夠具體使用服務(wù)提供者提供的服務(wù)。

WebServices的特點(diǎn)和應(yīng)用

特點(diǎn)：封裝性、松散耦合、使用協(xié)約的規(guī)范性、使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范等 應(yīng)用：跨平臺和跨網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信程序，應(yīng)用程序集成、B2B集成、代碼和數(shù)據(jù)重用，以及通過Web進(jìn)行客戶端和服務(wù)器的通信。12.3軟件構(gòu)件和分布式構(gòu)件對象標(biāo)準(zhǔn)12.3.1軟件復(fù)用和軟件構(gòu)件

軟件復(fù)用（Reuse）

定義：就是將已有的軟件成分用于構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)。軟件復(fù)用的技術(shù)基本上分為三類：庫函數(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)和構(gòu)件。

構(gòu)件及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)構(gòu)件（component）定義：是可復(fù)用的軟件組成成份，可被用來構(gòu)造其它軟件。

構(gòu)件特點(diǎn)：可獨(dú)立配置、嚴(yán)格封裝、接口規(guī)范、沒有個體特有的屬性等特點(diǎn)。構(gòu)件及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)中間件：是位于操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件之間的通用服務(wù)，它的主要作用是用來屏蔽網(wǎng)絡(luò)硬件平臺的差異性和操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的異構(gòu)性，使應(yīng)用軟件能夠比較平滑地運(yùn)行于不同平臺上。構(gòu)件及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)構(gòu)架：是一種抽象的模型，其功能是將系統(tǒng)資源與應(yīng)用構(gòu)件隔離，這是保證構(gòu)件可重用甚至“即插即用”的基礎(chǔ)。這與中間件的意圖是一致的。構(gòu)架不是具體軟件，而是一種抽象的模型，但模型中應(yīng)當(dāng)定義一些可操作的成分，如標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。中間件與架構(gòu)的比較中間件與構(gòu)架實(shí)際是從兩種不同的角度看待軟件的中間層次，可以說中間件是構(gòu)架或構(gòu)件模型的具體實(shí)現(xiàn)，是構(gòu)件軟件存在的基礎(chǔ)。中間件促進(jìn)了軟件構(gòu)件化軟件，中間件和構(gòu)架都實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件向應(yīng)用的集成。12.3.2三大主流分布式軟件構(gòu)件對象標(biāo)準(zhǔn)

1、CORBA2、J2EE3、MicrosoftDNA2000和.NET1、CORBA

CORBA（CommonObjectRequestBrokerArchitecture）分布計算技術(shù)是OMG組織基于眾多開放系統(tǒng)平臺廠商提交的分布對象互操作內(nèi)容的基礎(chǔ)上制定的公共對象請求代理體系規(guī)范。COBRA標(biāo)準(zhǔn)主要分為3個層次：對象請求代理、公共對象服務(wù)和公共設(shè)施。CORBA基于對象管理體系結(jié)構(gòu)（ObjectManagementArchitecture，即OMA）圖10-2OMA服務(wù)OMA三層服務(wù)CORBAServices（CORBA服務(wù)）：是開發(fā)分布式應(yīng)用所必需的模塊。這些服務(wù)提供異步事件管理，對事務(wù)、持續(xù)、并發(fā)、名字、關(guān)系和生存周期的管理。CORBAFacilities（CORBA工具）：對于開發(fā)分布式應(yīng)用不是必須的，但是在某些情況下是有用的。這些工具提供信息管理、系統(tǒng)管理、任務(wù)管理和用戶界面。ApplicationObjects（應(yīng)用對象）：主要為某一類應(yīng)用或一個特定的應(yīng)用提供服務(wù)。它們可以是基本服務(wù)、公共支持工具或特定應(yīng)用服務(wù)。CORBA組件包括：

ORB核心，ORB界面，IDL存根，DLL(DynamicInvocationInterface,動態(tài)調(diào)用界面)，對象適配器，IDL骨架，DSI(DynamicSkeletonInterface,動態(tài)骨架界面)。2、J2EEJ2EE的目標(biāo)是:提供平臺無關(guān)的、可移植的、支持并發(fā)訪問和安全的,完全基于Java的開發(fā)服務(wù)器端中間件的標(biāo)準(zhǔn)。2、J2EEJ2EE給出了完整的基于Java語言開發(fā)面向企業(yè)分布應(yīng)用規(guī)范：在分布式互操作協(xié)議上,J2EE同時支持RMI和IIOP。在服務(wù)器端分布式應(yīng)用的構(gòu)造形式上,包括了JavaServlet、JSP(JavaServerPage)、EJB等多種形式。J2EE的優(yōu)點(diǎn)J2EE的優(yōu)點(diǎn)是：服務(wù)器市場的主流還是大型機(jī)和UNIX平臺,這意味著以Java開發(fā)構(gòu)件,能夠做到"Writeonce,runanywhere",開發(fā)的應(yīng)用可以配置到包括Windows平臺在內(nèi)的任何服務(wù)器端環(huán)境中去。3、MicrosoftDNA2000和.NET在服務(wù)器端,DNA2000提供了

ASP、COM、Cluster等應(yīng)用支持。COM(CommonObjectModel)有時被稱為公共對象模型，微軟官方則稱之為組件對象模型(ComponentObjectModel)。DCOM用于分布式計算，是微軟開發(fā)設(shè)計的，作為對COM的一個擴(kuò)展。3、MicrosoftDNA2000和.NETCOM允許客戶調(diào)用服務(wù)，服務(wù)是由COM兼容的組件通過定義一個二元兼容規(guī)范和實(shí)現(xiàn)過程來提供的。COM兼容組件（COM對象）提供了一系列的界面，允許客戶通過這些界面來調(diào)用相關(guān)的對象。如圖10-3所示：圖10-3COM客戶調(diào)用服務(wù)在服務(wù)器中處理（In-processserver）：客戶和服務(wù)器在相同的內(nèi)存處理進(jìn)程中運(yùn)行，并且通過使用功能調(diào)用的方法彼此通信。本地對象代理（LocalObjectProxy）：允許客戶使用內(nèi)部進(jìn)程通信方法訪問服務(wù)器，而服務(wù)器運(yùn)行于同一物理機(jī)器的一個不同的進(jìn)程中。這種內(nèi)部進(jìn)程通信方法也稱為廋遠(yuǎn)程過程調(diào)用。遠(yuǎn)程代理對象（RemoteProxyObject）：允許客戶訪問在另外機(jī)器上運(yùn)行的遠(yuǎn)程服務(wù)器。客戶和服務(wù)器的通信使用分布式計算環(huán)境RPC。遠(yuǎn)程對象支持這種方法，被稱為DCOM服務(wù)器。服務(wù)器為客戶訪問COM對象提供了三種方法：.NET是WindowsDNA的繼續(xù)和擴(kuò)展

在操作系統(tǒng)及后臺的服務(wù)器方面，Windows2000演化為Windows.NET，DNAServer演化為.NETEnterpriseServer。在開發(fā)工具方面，VisualStudio6演化為VisualStudio.NET..NET增加課了許多新特性

.NET是微軟的XMLWeb服務(wù)平臺，XMLWeb服務(wù)允許應(yīng)用程序通過Internet進(jìn)行通信和共享數(shù)據(jù)，而不管所采用的是哪種操作系統(tǒng)、設(shè)備和編程語言。.NET平臺提供在創(chuàng)建XMLWEB服務(wù)并將這些服務(wù)集成在一起時所需要的支持。三種分布式構(gòu)件平臺的比較分析

EJB提供了一個概念清晰、結(jié)構(gòu)緊湊的分布計算模型和構(gòu)件互操作的方法,為構(gòu)件應(yīng)用開發(fā)提供了相當(dāng)?shù)撵`活性。但由于它還處于發(fā)展初期,因此其形態(tài)很難界定。CORBA是一種集成技術(shù),而不是編程技術(shù)。它提供了對各種功能模塊進(jìn)行構(gòu)件化處理并將它們捆綁在一起的粘合劑。同EJB和CORBA之間相互之間方便的互操作性相比,DOCM和CORBA之間的互操作性要相對復(fù)雜些。在EJB和DCOM之間基本沒有提供互操作方法。

12.4統(tǒng)一建模語言UML12.4.1統(tǒng)一建模語言UML概述

公認(rèn)的面向?qū)ο蠼ＵZ言出現(xiàn)于70年代中期。從1989年到1994年,其數(shù)量從不到十種增加到了五十多種，其中最引人注目的是Booch1993、OOSE和OMT-2等。

Booch、Rumbaugh和Jacobson三人的共同努力,于1996年6月和10月分別發(fā)布了兩個新的版本,即UML0.9和UML0.91,并將UM重新命名為UML(UnifiedModelingLanguage)。

UML的發(fā)展歷程

12.4.2UML概念模型和內(nèi)容1、UML概念模型

UML有三個組成要素：UML的基本構(gòu)造塊、支配這些構(gòu)造塊如何放在一起的規(guī)則和一些運(yùn)用于整個UML的機(jī)制。（1）基本構(gòu)造塊UML中有三種基本構(gòu)造塊，分別是事物、關(guān)系和圖。事物分結(jié)構(gòu)事物（包括類、接口、協(xié)作、用況、主動類、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)）、行為事物（包括交互和狀態(tài)機(jī)）、分組事物（包）和注釋事物（注解）。UML中有四種關(guān)系，分別是依賴、關(guān)聯(lián)、泛化和實(shí)現(xiàn)關(guān)系。UML中有五類視圖共九種，在下面將作簡要闡述。(2)運(yùn)用構(gòu)造塊的規(guī)則

UML用于描述事物的語義規(guī)則分別是：為事物、關(guān)系和圖命名；給一個名字以特定含義的語境，即范圍；怎樣使用或看見名字，即可見性；事物如何正確、一致地相互聯(lián)系，即完整性；運(yùn)行或模擬動態(tài)模型的含義是什么，即執(zhí)行。另外，UML還允許在一定的階段隱藏模型的某些元素、遺漏某些元素以及不保證模型的完整性，但模型逐步地要達(dá)到完整和一致。(3)機(jī)制有四種在整個語言中一致應(yīng)用的機(jī)制，使得該語言變得較為簡單。這四種機(jī)制是：詳細(xì)說明、修飾、通用劃分和擴(kuò)展機(jī)制。通用劃分機(jī)制：對類和對象的劃分；對接口和實(shí)現(xiàn)的劃分。擴(kuò)展機(jī)制包括：構(gòu)造型、標(biāo)記值和約束。2、UML的內(nèi)容

UML的定義包括UML語義和UML表示法兩個部分。

(1)UML語義描述基于UML的精確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語法和語義上提供了簡單、一致、通用的定義性說明,使開發(fā)者能在語義上取得一致,消除了因人而異的最佳表達(dá)方法所造成的影響。此外UML還支持對元模型的擴(kuò)展定義。

(2)UML表示法定義UML符號的表示法,為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號和文本語法為系統(tǒng)建模提供了標(biāo)準(zhǔn)。這些圖形符號和文字所表達(dá)的是應(yīng)用級的模型,在語義上它是UML元模型的實(shí)例。定義UML五類圖標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的重要內(nèi)容可以由下列五類圖(共9種圖形)來定義:·第一類是用例圖

·第二類是靜態(tài)圖(Staticdiagram)·第三類是行為圖(Behaviordiagram)·第四類是交互圖(Interactivediagram)·第五類是實(shí)現(xiàn)圖(Implementationdiagram)一.例圖

例圖從用戶角度描述系統(tǒng)功能,并指出各功能的操作者。二.靜態(tài)圖(Staticdiagram)

靜態(tài)圖(Staticdiagram)

包括類圖、對象圖和包圖。其中類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。不僅定義系統(tǒng)中的類,表示類之間的聯(lián)系如關(guān)聯(lián)、依賴、聚合等,也包括類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(類的屬性和操作)。類圖描述的是一種靜態(tài)關(guān)系,在系統(tǒng)的整個生命周期都是有效的。對象圖是類圖的實(shí)例,幾乎使用與類圖完全相同的標(biāo)識。他們的不同點(diǎn)在于對象圖顯示類的多個對象實(shí)例,而不是實(shí)際的類。一個對象圖是類圖的一個實(shí)例。由于對象存在生命周期,因此對象圖只能在系統(tǒng)某一時間段存在。包圖由包或類組成,表示包與包之間的關(guān)系。包圖用于，它描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。三.行為圖(Behaviordiagram)行為圖(Behaviordiagram)

描述系統(tǒng)的動態(tài)模型和組成對象間的交互關(guān)系。其中狀態(tài)圖描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。通常,狀態(tài)圖是對類圖的補(bǔ)充。在實(shí)用上并不需要為所有的類畫狀態(tài)圖,僅為那些有多個狀態(tài)其行為受外界環(huán)境的影響并且發(fā)生改變的類畫狀態(tài)圖。而活動圖描述滿足用例要求所要進(jìn)行的活動以及活動間的約束關(guān)系,有利于識別并行活動。四.交互圖(Interactivediagram)交互圖(Interactivediagram)

描述對象間的交互關(guān)系。其中順序圖顯示對象之間的動態(tài)合作關(guān)系,它強(qiáng)調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序,同時顯示對象之間的交互;合作圖描述對象間的協(xié)作關(guān)系,合作圖跟順序圖相似,顯示對象間的動態(tài)合作關(guān)系。除顯示信息交換外,合作圖還顯示對象以及它們之間的關(guān)系。如果強(qiáng)調(diào)時間和順序,則使用順序圖;如果強(qiáng)調(diào)上下級關(guān)系,則選擇合作圖。這兩種圖合稱為交互圖。五.實(shí)現(xiàn)圖(Implementationdiagram)實(shí)現(xiàn)圖(Implementationdiagram)

其中構(gòu)件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系。一個部件可能是一個資源代碼部件、一個二進(jìn)制部件或一個可執(zhí)行部件。它包含邏輯類或?qū)崿F(xiàn)類的有關(guān)信息。部件圖它有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體系結(jié)構(gòu)。它可以顯示實(shí)際的計算機(jī)和設(shè)備(用節(jié)點(diǎn)表示)以及它們之間的連接關(guān)系,也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性。12.5軟件能力成熟度模型CMM12.5.1CMM概述：

CMM基本思想是基于已有60多年歷史的產(chǎn)品質(zhì)量原理。

CMM的核心是把軟件開發(fā)視為一個過程，并根據(jù)這一原則對軟件開發(fā)和維護(hù)進(jìn)行過程監(jiān)控和研究，以使其更加科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。

CMMI則在CMM的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)軟件和方案的生命周期，從需求分析、系統(tǒng)架構(gòu)就開始，一直到系統(tǒng)后期維護(hù)才結(jié)束，涵蓋系統(tǒng)工程、產(chǎn)品集成、過程管理、軟件編寫等多個方面。CMMI與CMM的不同在于，CMMI可以解決現(xiàn)有不同CMM模型的重復(fù)性、復(fù)雜性，并減少由此引起的成本、縮短改進(jìn)過程，它的涉及面更廣，專業(yè)領(lǐng)域覆蓋軟件工程、系統(tǒng)工程、集成產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)采購。目前SEI研制和保有的能力成熟度模型有:*軟件集成能力成熟度模型（CMMISM：CMMIntegrationSM）；*軟件能力成熟度模型（SW-CMM：CapabilityMaturityModelforSoftware）；

*人力能力成熟度模型（P-CMM：PeopleCapabilityMaturityModel）；*軟件采辦能力成熟度模型（SA-CMM：SoftwareAcquisitionCapabilityMaturityModel）；*系統(tǒng)工程能力成熟度模型（SE-CMM：SystemsEngineeringCapabilityMaturityModel）；*一體化生產(chǎn)研制能力成熟度模型（IPD-CMM：IntegratedProductDevelopmentCapabilityMaturityModel）。12.5.2CMM模型與內(nèi)容1、CMM模型CMM5級能力成熟度模型如圖10-5所示：12.5.2CMM模型與內(nèi)容2、CMM的內(nèi)容

CMM體系不主張跨越級別的進(jìn)化，因?yàn)閺牡诙壠?，每一個低的級別實(shí)現(xiàn)均是高的級別實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

(1)初始級(2)可重復(fù)級

(3)定義級(4)管理級

(5)優(yōu)化級CMM的結(jié)構(gòu)除第一級外，SW-CMM的每一級是按完全相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。每一級包含了實(shí)現(xiàn)這一級目標(biāo)的若干關(guān)鍵過程域(KPA，keyprocessarea)，每一個KPA都確定了一組目標(biāo)。若這組目標(biāo)在每一個項目都能實(shí)現(xiàn)，則說明企業(yè)滿足了該KPA的要求。若滿足了一個級別的所有KPA要求，則表明達(dá)到了這個級別所要求的能力。CMM的結(jié)構(gòu)每個KPA進(jìn)一步包含若干關(guān)鍵實(shí)施活動(KP)，無論哪個KPA，它們的實(shí)施活動都統(tǒng)一按五個公共屬性進(jìn)行組織，即每一個KPA都包含五類KP：

(1)實(shí)施保證

(2)實(shí)施能力

(3)可重復(fù)級

(4)度量分析

(5)實(shí)施驗(yàn)證12.5.3CMM的實(shí)施過程

企業(yè)實(shí)施CMM的步驟如下：

1)提高思想認(rèn)識，了解必要性和迫切性；

2)確定合理的目標(biāo)；

3)進(jìn)行CMM培訓(xùn)和咨詢工作；

4)成立工作組；

5)制定和完善軟件過程；

6)內(nèi)部評審；

7)初期評估；

8)正式評估；

9)根據(jù)評估的結(jié)果改進(jìn)軟件過程。

12.6信息系統(tǒng)安全規(guī)劃設(shè)計

12.6.1信息安全概述

系統(tǒng)安全包括兩方面含義：一是信息安全，指的是信息的保密性、完整性和可用性二是網(wǎng)絡(luò)安全，主要從通信網(wǎng)絡(luò)層面考慮，指的是使信息的傳輸和網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行能夠得到安全保障，內(nèi)部和外部的非法攻擊能得到有效的防范和遏制。信息系統(tǒng)安全信息系統(tǒng)安全涉及到以下方面的內(nèi)容：

(1)系統(tǒng)運(yùn)行的安全

(2)訪問權(quán)限和系統(tǒng)信息資源保護(hù)

(3)信息內(nèi)容安全

(4)作業(yè)和交易的安全

(5)人員和規(guī)章制度安全保障

(6)安全體系整體的防范和應(yīng)急反應(yīng)功能

12.6.2信息安全規(guī)劃設(shè)計為了保證信息系統(tǒng)的安全應(yīng)用,應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行規(guī)劃:(1)人員安全管理

(2)用戶標(biāo)識與認(rèn)證

(3)物理與環(huán)境保護(hù)

(4)數(shù)據(jù)完整性與有效性控制

(5）邏輯訪問控制

(6)審計與跟蹤12.6.3信息安全技術(shù)