系統(tǒng)集成建模技術(shù)課件

第六章系統(tǒng)集成建模技術(shù)系統(tǒng)集成建模概述統(tǒng)一建模語言及其他建模方法常用軟件建模工具軟件實(shí)現(xiàn)工具軟件測試優(yōu)化工具項(xiàng)目管理工具系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全9/18/20231信息系統(tǒng)集成第六章系統(tǒng)集成建模技術(shù)系統(tǒng)集成建模概述8/6/202316.1系統(tǒng)集成建模概述信息系統(tǒng)建模信息系統(tǒng)的規(guī)劃模型信息系統(tǒng)建設(shè)，特別是信息系統(tǒng)集成建設(shè)，首先需要進(jìn)行總體規(guī)劃。總體規(guī)劃模型是對信息系統(tǒng)所要處理的問題提出的具有宏觀指導(dǎo)意義的模型?？傮w規(guī)劃模型要反映出系統(tǒng)的戰(zhàn)略規(guī)劃、組織的信息需求分析和資源分配這三個原則。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃，需要建立資源分配規(guī)劃，以確定在信息系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行過程中各種資源的需求，建立包括人員、資金、開發(fā)工具等的安排計(jì)劃。9/18/20232信息系統(tǒng)集成6.1系統(tǒng)集成建模概述信息系統(tǒng)建模8/6/20232信息系6.1系統(tǒng)集成建模概述信息系統(tǒng)的概念模型、邏輯模型和物理模型概念模型、邏輯模型和物理模型描述了信息系統(tǒng)建設(shè)中不同階段的抽象狀態(tài)。概念模型：描述了對象系統(tǒng)的主要特征，是現(xiàn)實(shí)世界中對象的結(jié)構(gòu)。邏輯模型：是信息系統(tǒng)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的描述，不涉及信息系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，與具體的設(shè)備、組織、計(jì)算機(jī)、存儲器無關(guān)。本質(zhì)上是系統(tǒng)概念模型的計(jì)算機(jī)觀點(diǎn)的描述，是現(xiàn)實(shí)世界的信息處理過程在計(jì)算機(jī)世界的邏輯映射。物理模型：是信息系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)的描述。物理模型是計(jì)算機(jī)的模型，物理模型表達(dá)了信息系統(tǒng)模型在計(jì)算機(jī)中物理結(jié)構(gòu)的表示。描述了系統(tǒng)的處理結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。9/18/20233信息系統(tǒng)集成6.1系統(tǒng)集成建模概述信息系統(tǒng)的概念模型、邏輯模型和物理模6.1系統(tǒng)集成建模概述信息系統(tǒng)建模方法信息系統(tǒng)建設(shè)的不同階段對應(yīng)著不同的模型。在需求分析階段對應(yīng)的是信息系統(tǒng)的概念模型，系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段完成對系統(tǒng)的邏輯模型和物理模型的構(gòu)建。不同階段采用的方法不同，同一階段也存在多種方法可以使用。在需求分析階段，常用的方法是結(jié)構(gòu)化分析方法和實(shí)例驅(qū)動分析方法。結(jié)構(gòu)化的分析方法中用的較多的是業(yè)務(wù)流圖分析法和IDEF0方法。業(yè)務(wù)流分析法是一種直觀的方法，從記錄系統(tǒng)原始業(yè)務(wù)流程開始識別和描述系統(tǒng)的功能。業(yè)務(wù)流分析的結(jié)果是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典。IDEF0方法是在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上發(fā)展出的系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)方法，用于分析描述系統(tǒng)的功能，也能描述系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流以及他們之間的聯(lián)系。全面地描述信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，邏輯模型及物理模型的構(gòu)建以系統(tǒng)的概念模型為基礎(chǔ)。面向?qū)ο蠓椒ú徽撛诤螘r都可使用。9/18/20234信息系統(tǒng)集成6.1系統(tǒng)集成建模概述信息系統(tǒng)建模方法8/6/20234信6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法UMLUML提供了豐富的表達(dá)方式描述系統(tǒng)，可以從不同的角度對系統(tǒng)進(jìn)行刻畫，建立起互相聯(lián)系的多種視圖。UML提供了清晰的語法元素和語法規(guī)則，支持用同一的語法元素描述系統(tǒng)，方便開發(fā)人員之間及開發(fā)者與用戶的交流。UML支持模型到編程語言的映射，可使用UML描述的系統(tǒng)模型自動生成編程語言代碼。作為建模語言，UML沒有描述建模過程，而要根據(jù)不同的應(yīng)用采用不同的過程。UML由圖和元模型組成。圖是UML的語法，元模型表達(dá)出圖的語義。UML從不同的視角為系統(tǒng)建模，形成系統(tǒng)的不同視圖。UML定義了3大類9種圖，其中5種為靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，代表了不同靜態(tài)應(yīng)用結(jié)構(gòu)；2種動態(tài)行為圖，表達(dá)一般行為類型；2種交互圖，代表了不同的交互方式。靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖：類圖、對象圖、構(gòu)件圖、配置圖、用例圖動態(tài)行為圖：狀態(tài)機(jī)圖、活動圖交互圖：順序圖、協(xié)作圖9/18/20235信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法UML8/6/20235信6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法UMLUML的詞匯表中包括三種構(gòu)造成分：元素、關(guān)系、圖。元素是模型的最基本的部件；關(guān)系將這些部件連接到一起；圖將元素集合分組。元素：是對模型中最基本的成分的抽象，可以分為結(jié)構(gòu)元素、行為元素、分組元素和注釋元素。關(guān)系：將不同的事物結(jié)合到一起的聯(lián)系。UML中有四種關(guān)系：依賴、關(guān)聯(lián)、概括和實(shí)現(xiàn)。圖：在UML中可通過不同的視圖描述系統(tǒng)的不同側(cè)面愛構(gòu)造系統(tǒng)模型。所有視圖共同構(gòu)成系統(tǒng)的總體試圖，是系統(tǒng)的完整模型。UML提供了四種公共機(jī)制以提供一些附加的功能：規(guī)格說明、修飾、通用劃分和擴(kuò)展機(jī)制。UML的使用要與建模過程相配合，UML可以使用不同的建模過程，以UML為手段進(jìn)行面向?qū)ο笙到y(tǒng)的開發(fā)。RationalRose9/18/20236信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法UML8/6/20236信6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF系列建模方法IDEF系列建模方法是美國空軍在20世紀(jì)70年代末80年代初ICAM(integratedcomputeraidedmanufacturing)計(jì)劃中,在SADT結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上發(fā)展出的一套系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方法。目前IDEF已經(jīng)發(fā)展成為一套系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)方法，涉及了功能建模、信息系統(tǒng)建模、數(shù)據(jù)建模等多個方面。包括從IDEF0到IDEF14的網(wǎng)絡(luò)建模的多種建模方法。在信息系統(tǒng)建模中，功能建模和系統(tǒng)建模占重要地位，主要是IDEF0和IDEF1兩種方法。9/18/20237信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF系列建模方法8/66.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF0：功能建模方法IDEF0模型由一套圖形組成，基本圖形元素是簡單的矩形盒box和箭頭。矩形盒表示活動，箭頭表示將要處理的時間及數(shù)據(jù)。IDEF0的概念包括：用簡單的圖形元素表示模型。IDEF0考慮了如何加強(qiáng)分析設(shè)計(jì)過程中的交流功能。IDEF0需要足夠的嚴(yán)密與精確性以確保分析過程的正確，同時又不對分析造成太多的限制。為建模、檢驗(yàn)與功能的分離是模型的目標(biāo)之一。組織與功能分離。序列和時間獨(dú)立性。功能輸入輸出控制機(jī)制9/18/20238信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF0：功能建模方法功6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF0圖的樹形結(jié)構(gòu)每個新的IDEF0圖都是上層節(jié)點(diǎn)的功能分解，分層的活動圖構(gòu)成一個樹形結(jié)構(gòu)。事物或數(shù)據(jù)可以“匯合”、“分流”

或“共用”用不同的箭頭線條表示。A-0A1A0A2A3A4A13A12A11A41A429/18/20239信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF0圖的樹形結(jié)構(gòu)A-6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF1X信息建模方法IDEF1X是語義數(shù)據(jù)建模技術(shù)，支持概念模式的開發(fā)，具有支持概念模式的開發(fā)所必需的語義結(jié)構(gòu)。完善的IDEF1X具有所期望的一致性、可擴(kuò)展性和可變換性。IDEF1X是一種相關(guān)語言，對不同的語義概念都有簡明的一致結(jié)構(gòu)，語法和語義容易被掌握。IDEF1X圖可由一組圖形軟件包來生成，商品化的軟件包支持IDEF1X模型的更改、分析和結(jié)構(gòu)管理。IDEF1X的模型元素有：實(shí)體(entities)、聯(lián)系(relationships)和屬性/關(guān)鍵字(attributes/keys)。實(shí)體包括獨(dú)立實(shí)體和從屬標(biāo)識實(shí)體；聯(lián)系包括可標(biāo)定聯(lián)系和非可標(biāo)定聯(lián)系，分類聯(lián)系和非確定聯(lián)系；屬性/關(guān)鍵字包括屬性、主關(guān)鍵字、次關(guān)鍵字和外來關(guān)鍵字。9/18/202310信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF1X信息建模方法86.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF1X建模步驟：分為：設(shè)計(jì)開始、定義實(shí)體、定義聯(lián)系、定義鍵和定義屬性五個階段。設(shè)計(jì)開始：設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段，完成設(shè)定模型目標(biāo)，開發(fā)建模計(jì)劃、組織隊(duì)伍、搜集資料、授權(quán)約定等工作。定義實(shí)體：標(biāo)識和定義在建模問題范圍內(nèi)的實(shí)體，分為標(biāo)識實(shí)體和定義實(shí)體兩步。定義聯(lián)系：建立標(biāo)識實(shí)體和定義實(shí)體之間的基本聯(lián)系，其中有些聯(lián)系可能是非確定的，需要在以后的階段中改進(jìn)。主要結(jié)果是：聯(lián)系矩陣、聯(lián)系定義和實(shí)體級圖。定義鍵：首先需要標(biāo)識鍵屬性，在定義鍵的過程中還要面對鍵的遷移。定義屬性：主要包括開發(fā)屬性池，定義屬性，建立屬性的所有權(quán)，改善模型等。設(shè)計(jì)開始定義實(shí)體定義聯(lián)系定義鍵定義屬性9/18/202311信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法IDEF1X建模步驟：設(shè)計(jì)6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法Petri網(wǎng)建模Petri網(wǎng)是一種能夠用圖形表示的模型，具有直觀易懂的特點(diǎn)。描述和分析對象十分方便。另外，Petri網(wǎng)又是一種能夠嚴(yán)格定義的數(shù)學(xué)對象，借助數(shù)學(xué)方法可以對模型作靜態(tài)或動態(tài)分析。Petri網(wǎng)的定義：Petri網(wǎng)是由庫所Place和變遷Transition兩類節(jié)點(diǎn)和表示節(jié)點(diǎn)間依賴關(guān)系的有向弧Connection以及表示狀態(tài)信息的令牌Token組成的網(wǎng)狀模型。Petri網(wǎng)圖形中，庫所節(jié)點(diǎn)用圓形表示，變遷節(jié)點(diǎn)用舉行表示，有向弧為連接節(jié)點(diǎn)的有向線段，令牌用節(jié)點(diǎn)中的實(shí)心黑點(diǎn)表示。t1t2P1P2P39/18/202312信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法Petri網(wǎng)建模t1t2P6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法Petri網(wǎng)建模Petri網(wǎng)具有較強(qiáng)的描述能力，即能夠表達(dá)靜態(tài)結(jié)構(gòu)，也能夠表達(dá)動態(tài)結(jié)構(gòu)。適用于并行的、異步的、分布的、隨機(jī)的等動態(tài)系統(tǒng)建模。由于Petri網(wǎng)中所有元素具有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義和規(guī)范的語義，因此適用Petri網(wǎng)描述的對象也具有嚴(yán)密的定義。許多系統(tǒng)可以使用事件和條件建模，事件可以被看成系統(tǒng)的動作，條件可以被看成系統(tǒng)的狀態(tài)或邏輯描述。孵化卵幼蟲蛹羽化成蛹產(chǎn)卵成蟲9/18/202313信息系統(tǒng)集成6.2統(tǒng)一建模語言及其他建模方法Petri網(wǎng)建模孵化卵幼蟲6.3常用軟件建模工具RationalRoseRationalRose是美國Rational公司出品的面向?qū)ο蟮目梢暬９ぞ?，利用這個工具，可建立用UML描述的軟件系統(tǒng)的模型，而且可以自動生成和維護(hù)C++、Java、VB、Oracle等語言和系統(tǒng)的代碼。目前常見的Rose版本是RationalRose2003。適用于：業(yè)務(wù)和系統(tǒng)分析人員；構(gòu)架設(shè)計(jì)師；數(shù)據(jù)庫建模人員和數(shù)據(jù)分析人員；VisualStudio和WinDNA開發(fā)人員；Web和XML開發(fā)人員；Java和EJB開發(fā)人員；Unix開發(fā)人員；嵌入式開發(fā)人員；組件測試人員等。RationalRose支持的平臺有：Windows系列、AlphaNT、SGI、Solaris、AIX、DigitalUNIX和HP-UX。9/18/202314信息系統(tǒng)集成6.3常用軟件建模工具RationalRose8/6/26.3常用軟件建模工具BorlandTogether是Borland公司的一種集成的面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)工具，將建模工具和JavaIDE工具有機(jī)的結(jié)合到一起。既是UML的建模工具，也是程序開發(fā)人員的編輯器，還是范式建立專家，可在一個工程中同時支持Java、C++、IDL三種語言，完全兼容J2EE規(guī)范。SybasePowerDesigner是Sybase公司的“一站式”建模與設(shè)計(jì)解決方案，是具有集成特性的設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建高度優(yōu)化和功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)敏感的組件。企業(yè)級用戶可以籍此創(chuàng)建新應(yīng)用或?qū)ΜF(xiàn)有商業(yè)應(yīng)用軟件進(jìn)行反向工程，而整個流程會十分迅速、流暢、經(jīng)濟(jì)。9/18/202315信息系統(tǒng)集成6.3常用軟件建模工具BorlandTogether8/6.3常用軟件建模工具M(jìn)icrosoftVisioVisio是Microsoft公司的專業(yè)繪圖工具，通常用于可視化地表示商業(yè)流程等各種流程。目前使用較多的是Visio2000和Visio2003兩個版本，幫助用戶進(jìn)行各種圖形和圖表的繪制與設(shè)計(jì)工作。AnyLogicAnyLogic是一種通用建模/模擬工具，適用于離散事件系統(tǒng)、連續(xù)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)的虛擬原型開發(fā)環(huán)境。其應(yīng)用領(lǐng)域包括：控制系統(tǒng)、運(yùn)輸業(yè)、動態(tài)系統(tǒng)、制造業(yè)、供應(yīng)鏈、后勤學(xué)、電信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、機(jī)械學(xué)、化學(xué)工業(yè)、水處理、軍事、教育等。9/18/202316信息系統(tǒng)集成6.3常用軟件建模工具M(jìn)icrosoftVisio8/66.4軟件實(shí)現(xiàn)工具IBMDB2和WebSphereIDEMicrosoftSQLServer和Studio.NETBorlandJBuilder,C++Builder和DelphiBEAWebLogic和VisualCaféOracle數(shù)據(jù)服務(wù)器和JDeveloperSunForteforJava和iPlanet應(yīng)用服務(wù)器9/18/202317信息系統(tǒng)集成6.4軟件實(shí)現(xiàn)工具IBMDB2和WebSphereID6.5軟件測試優(yōu)化工具常用測試統(tǒng)計(jì)很多，一般分為白盒測試工具、黑盒測試工具、性能測試工具，另外還有用于測試管理的工具。Rational系列測試工具JUnit測試框架i-Test測試系統(tǒng)9/18/202318信息系統(tǒng)集成6.5軟件測試優(yōu)化工具常用測試統(tǒng)計(jì)很多，一般分為白盒測試工6.6項(xiàng)目管理工具RationalClearCase和CVSMicrosoftProject2000和VSS9/18/202319信息系統(tǒng)集成6.6項(xiàng)目管理工具RationalClearCase和C6.7系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)攻擊分析拒絕服務(wù)攻擊緩沖區(qū)溢出特洛伊木馬攔截傳送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視IP地址欺騙數(shù)據(jù)篡改9/18/202320信息系統(tǒng)集成6.7系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)攻擊分析8/6/202320信息系6.7系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全防火墻技術(shù)網(wǎng)絡(luò)防火墻是一種放置在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外連接處的設(shè)備，用以控制內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)間的通信。構(gòu)筑防火墻的基本原則：最小特權(quán)原則建立多層防范機(jī)制單一通道最薄弱連接失效保護(hù)