数据库与软件工程第二部分：软件工程(结合数据库分析和设计)
软件工程导论(第5章)
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5.1.2 选取若干个合理的方案
至少选取低成本、中等成本和高成本三种方案。
每种方案准备四份资料：
系统流程图； 组成系统的物理元素清单； 成本/效益分析； 实现这个系统的进度计划。
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5.1.3 推荐最佳方案
分析员应该综合分析对比各种合理方案的利
弊，推荐一个最佳的方案，并且为推荐的方 案制定详细的实现计划。
发出较高质量的软件系统。
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第一部分：设计过程 第二部分：设计原理 第三部分：启发原则 第四部分：软件结构图 第五部分：面向数据流的设计方法
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5.1 设 计 过 程
总体设计过程通常由两个主要阶段组成： 系统设计:确定系统的具体实现方案。 结构设计:确定软件结构。 9个步骤： ① 设想供选择的方案 ② 选取合理的方案 ③ 推荐最佳方案 ④ 功能分解 ⑤ 设计软件结构 ⑥ 设计数据库 ⑦ 制定测试计划 ⑧ 书写文档 ⑨ 审查和复审
和理解； 可以使软件容易测试和调试，因而有助于提高软 件的可靠性； 能够提高软件的可修改性； 有助于软件开发工程的组织管理。
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模块化五条标准
模块可分解性
把问题分解为子问题 模块可组装性 可复用 模块可理解性 无需参考其他模块，易于构造和修改 模块连续性 微小修改只导致对个别模块 模块保护性 异常影响局限在模块内部
“隐蔽”意味着模块彼此间仅仅交换那些为了完成系统功能而 必须交换的信息。 “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。局部化有助于实现信息隐蔽。
设计和确定模块时，使得一个模块内包含的信息(过程和 数据)对于不需要这些信息的模块来说，是不能访问的。 模块内部的数据与过程，应该对不需要了解这些数据与过 程的模块隐藏起来。只有那些为了完成软件的总体功能而 必需在模块间交换的信息，才允许在模块间进行传递。
软件工程概要设计和详细设计
•过程设计则是把结构成份转换成软件的过程性描述。
•界面设计是对系统边界的描述，用户界面是用户和 系统进行交互的工具，人机接口直接影响软件的寿命。
ClientA
ClientB
ClientC
ClientD
第三级
客
户 机
business logic node（商业逻辑结点）
Security
（安全）
Event
（事件）
Search
（搜索）
服
务
器
Database management node
（数据库管理结点）
第二级 第一级
软件工程概要设计和详细设计
现在越来越多的应用采用多层结构，以适应不断 变化的用户需求。
软件工程概要设计和详细设计
四、分布式对象结构(Distributed Objects Architecture)
在C/S模型中，客户和服务器在服务/请求上的差别， 在一定程度上限制了系统的灵活性和可扩展性。
采用分布式对象结构 ：
“对象(Object)”——提供服务的系统组件(System Component)。
② 安全性：网络环境面临着各种威胁，如病毒、 木马、非法访问，安全问题十分突出
③ 可管理性：开放性造成异构性，造成管理困难 ④ 不可预知性：系统响应时间受网络负载等网络
环境的影响。
软件工程概要设计和详细设计
三、 客户机/服务器模型（Client/Server Architectural Model） C/S结构是一种分布式模型，采用发请求、得结
数据库设计流程及各阶段的主要任务
数据库设计流程及各阶段的主要任务数据库设计是软件开发中非常重要的一环，它决定了系统的数据结构、数据存储和数据操作方式。
数据库设计流程主要包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计四个阶段，每个阶段都有其独特的任务和目标。
一、需求分析阶段需求分析是数据库设计的第一步，它的主要任务是明确系统的需求和功能。
在这个阶段，我们需要与客户或系统使用者进行沟通，了解他们的需求和期望。
通过与他们的交流，我们可以了解到系统所需要存储的数据类型、数据量以及数据之间的关系。
此外，还需要考虑系统的性能要求、安全性要求和数据一致性要求等。
通过需求分析，我们可以明确系统的功能和数据需求，为后续的数据库设计提供基础。
二、概念设计阶段概念设计是数据库设计的第二步，它的主要任务是建立系统的概念模型。
在这个阶段，我们需要根据需求分析阶段的结果，设计出一个概念模型，用于描述系统中的实体、属性和关系。
概念模型通常采用实体-属性-关系图（ER图）来表示，通过实体和实体之间的关系来描述系统中的数据结构。
在设计ER图时，需要识别出系统中的主要实体、实体的属性和实体之间的关系，同时还需要考虑到实体和关系的约束条件。
通过概念设计，我们可以对系统的数据结构有一个初步的把握，为后续的逻辑设计提供依据。
三、逻辑设计阶段逻辑设计是数据库设计的第三步，它的主要任务是将概念模型转化为逻辑模型。
在这个阶段，我们需要根据概念模型设计出一个符合数据库管理系统要求的逻辑模型。
逻辑模型通常采用关系模型来表示，通过表和表之间的关系来描述系统中的数据结构。
在设计关系模型时，需要将实体和关系转化为表和表之间的关系，同时还需要考虑到表的属性和关系之间的约束条件。
在逻辑设计中，还需要进行数据规范化，将重复的数据和冗余的数据进行处理，以提高数据库的性能和数据的一致性。
通过逻辑设计，我们可以为后续的物理设计提供一个基础。
四、物理设计阶段物理设计是数据库设计的最后一步，它的主要任务是将逻辑模型转化为物理模型。
软件工程设计方案
软件工程设计方案1. 项目背景和目的在当今信息化社会，软件开发和应用已经成为了各个行业和企业的必备工具。
为了提高开发效率、降低成本、提供更好的用户体验，软件工程设计方案显得尤为重要。
本项目旨在开发一款面向企业管理的软件，能够帮助企业实现资源整合、信息共享、管理优化，提高绩效。
2. 项目范围本项目主要包括以下模块：- 用户管理模块：用于管理企业内部员工的信息、权限、角色等。
- 资源管理模块：包括企业内部的固定资产、人力资源、物流等资源的管理。
- 业务流程管理模块：包括企业内部各项业务流程的监控、分析和优化。
- 统计分析模块：用于生成各类报表分析，帮助企业管理层做出决策。
3. 技术选型- 前端技术：采用React框架进行开发，使用Ant Design作为UI组件库。
- 后端技术：采用Spring Boot框架进行开发，使用MyBatis作为持久层框架。
- 数据库：采用MySQL数据库进行数据存储。
- 部署方式：采用Docker容器进行部署，使用Jenkins进行持续集成。
4. 系统架构设计本系统采用前后端分离的架构设计，前端与后端通过RESTful API进行通信。
前端采用单页面应用的方式，通过Redux进行状态管理，使用WebSocket实现实时通讯。
后端采用微服务架构，各个模块之间通过RabbitMQ进行消息队列的通信。
5. 数据库设计根据系统的业务需求，设计应具备以下特点：- 规范性：数据库应符合第三范式，避免数据冗余，保证数据一致性。
- 性能：采用合适的索引、分区等措施，确保系统的高性能。
- 扩展性：数据库应设计具有良好的扩展性，能够适应系统的业务增长。
6. 系统安全设计- 用户认证：采用JWT Token进行用户认证，保证用户的身份安全。
- 数据加密：对敏感数据进行加密存储，确保数据的安全性。
- 访问控制：对系统的各个模块进行访问控制，只有具有权限的用户才能进行操作。
7. 测试策略本系统采用自动化测试与手动测试相结合的策略，包括单元测试、集成测试、系统测试、验收测试等。
软件工程-课程目录-大纲视图(全国高等教育自学考试指定教材-计算机网络专业-独立本科)
第一章绪论1.1 软件工程概念的提出与发展1.2 软件开发的本质1.3 本章小结第二章软件需求与软件需求规约2.1 需求与需求获取2.1.1需求定义2.1.2 需求分类2.1.3 需求发现技术2.2 需求规约2.2.1 需求规约定义2.2.2 需求规约（草案）格式2.2.3 需求规约（规格说明书）的表达2.2.4 需求规约的作用2.3 本章小结第三章结构化方法3.1 结构化需求分析3.1.1 基本术语1.数据流2.数据存储3.数据源和数据谭3.1.2 系统功能模型表示数据流图（Dataflow Diagram）3.1.3 建模过程1.建立系统环境图, 确定系统语境2.自顶向下, 逐步求精, 建立系统的层次数据流图3.定义数据字典数据流条目给出所有数据流的结构定义数据存储条目给出所有数据存储的结构定义数据项条目给出所有数据项的类型定义4.描述加工（1）结构化自然语言（2）判定表（3）判定树3.1.4 应用中注意的问题（1）模型平衡问题（2）信息复杂性控制问题3.1.5 需求验证3.2 结构化设计3.2.1 总体设计1.总体设计的目标及其表示（1）Yourdon提出的模块结构图（2）层次图（3）HIPO图2.总体设计步骤（1）变换型数据流图——变换设计（2）事物型数据流图——事物设计3.模块化及启发式规则（1）模块化1）耦合①内容耦合②公共耦合③控制耦合④标记耦合⑤数据耦合2）内聚①偶然内聚②逻辑内聚③时间内聚④过程内聚⑤通信内聚⑥顺序内聚⑦功能内聚（2）启发式规则1）改进软件结构, 提高模块独立性2）力求模块规模适中3）力求深度、宽度、扇出和扇入适中4）尽力使模块的作用域在其控制域之内5）尽力降低模块接口的复杂度6）力求模块功能可以预测3.2.2 详细设计1.结构化程序设计2.详细设计工具（1）程序流程图（2）盒图（N-S图）（3）PAD图（Problem Analysis Diagram）（4）类程序设计语言IPO图、判定树和判定表等也可以作为详细设计工具3.3 本章小结第四章面向对象方法——UML 4.1 UML术语表4.1.1 表达客观事物的术语1.类与对象1）类的属性（Attribute）2）类的操作3）关于类语义的进一步表达①详细叙述类的职责（Responsibility）②通过类的注解和/或操作的注解, 以结构化文本的形式和/编程语言, 详述注释整个类的语义和/或各个方法③通过类的注解或操作的注解, 以结构化文本形式, 详述注释各个操作的前置条件和后置条件, 甚至注释整个类的不变式④详述类的状态机⑤详述类的内部结构⑥类与其他类的协作4）类在建模中的主要用途①模型化问题域中的概念（词汇）②建立系统的职责分布模型③模型化建模中使用的基本类型2.接口（Interface）（1）采用具有分栏和关键字《interface》的矩形符号来表示（2）采用小圆圈和半圆圈来表示3.协作（Collaboration）4.用况（Use Case）5.主动类（Action Class）6.构件（Component）7.制品（Artifact）8.节点（Node）4.1.2 表达关系的术语1.关联（Association）（1）关联名（Name）（2）导航（3）角色（Role）（4）可见性（5）多重性（Multiplicity）（6）限定符（Qualifier）（7）聚合（Aggregation）（8）组合（Composition）（9）关联类（10）约束①有序（ordered）②无重复对象（set）③有重复对象（bag）④列表（list）或序列（sequence）⑤只读（readonly）2.泛化（Generalization）①完整（Complete）②不完整（Incomplete）③互斥（Disjoint）④重叠（Overlapping）3.细化（Realization）4.依赖①绑定（Bind）②导出（Derive）③允许（Permit）④实例（InstanceOf）⑤实例化（Instantiate）⑥幂类型（Powertype）⑦精化（Refine）⑧使用（Use）可模型化以下各种关系（1）结构关系1）以数据驱动2）以行为驱动（2）继承关系（3）精化关系（4）依赖关系4.1.3 表达组合信息的术语——包1）访问（Access）2）引入（Import）4.2 UML模型表达格式1.类图（Class Diagram）（1）模型化待建系统的概念（词汇）, 形成类图的基本元素（2）模型化待建系统的各种关系, 形成该系统的初始类图（3）模型化系统中的协作, 给出该系统的最终类图（4）模型化逻辑数据库模式2.用况图（Use Case Diagram）所包含的内容（1）主题（Subject）（2）用况（Use Case）（3）参与者（Actor）（4）关联、泛化与依赖模型化工作1）关于系统/业务语境的模型化①系统边界的确定②参与者与用况的交互③参与者的语义表达④参与者的结构化处理2）关于系统/业务需求的模型化①确定系统/业务的基本用况②用况的结构化处理③用况的语义表达3.状态图（1）状态1）名字2）进入/退出效应（Effect）①entry②exit③状态内部转移3）do动作或活动4）被延迟的事件（2）事件1）信号（Signal）事件2）调用（Call）事件3）时间事件4）变化事件（3）状态转移①源状态②转移触发器③监护（guard）条件④效应（effect）⑤目标状态实际应用中, 使用状态图的作用①创建一个系统的动态模型②创建一个场景的模型4.顺序图（1）术语解析1）消息2）对象生命线3）聚焦控制（the Focus of Control）（2）控制操作子1）选择执行操作子（Operator for Optional Execution）2）条件执行操作子（Operator for Conditional Execution）3）并发执行操作子（Operator for Parallel Execution）4）迭代执行操作子（Operator for Iterative Execution）4.3 本章小结第五章面向对象方法——RUP5.1 RUP特点1.以用况为驱动2.以体系结构为中心3.迭代增量式开发5.2 核心工作流5.2.1 需求获取1.列出候选需求2.理解系统语境（1）业务用况模型（2）业务对象模型3.捕获系统功能需求（1）活动1: 发现并描述参与者（2）活动2: 发现并描述用况（3）活动3: 确定用况的优先级（Priority）（4）活动4: 精化用况（5）活动5: 构造用户界面原型1）用户界面的逻辑设计2）物理用户界面的设计3）开发用户界面原型并演示为了执行该用况, 用户怎样使用该系统（6）活动6: 用况模型的结构化5.2.2 需求分析1.基本术语（1）分析类（Analysis Class）1）边界类（Boundary Classes）2）实体类（Entity Classes）3）控制类（Control Classes）（2）用况细化（Use Case Realization）（3）分析包（Analysis Package）2.分析模型的表达3.分析的主要活动（1）活动1: 体系结构分析（Architectural Analysis）1）任务1: 标识分析包2）任务2: 处理分析包之间的共性3）任务3: 标识服务包4）任务4: 定义分析包的依赖5）任务5: 标识重要的实体类6）任务6: 标识分析包和重要实体类的公共特性需求（2）活动2: 用况分析1）任务1: 标识分析类①标识实体类②标识边界类③标识控制类2）任务2: 描述分析（类）对象之间的交互（3）活动3: 类的分析1）任务1: 标识责任2）任务2: 标识属性①关于实体类属性的标识②关于边界类属性的标识③关于控制类属性的标识3）任务3: 标识关联和聚合①关于关联的标识②关于聚合的标识③关于泛化的标识（4）活动4: 包的分析4.小结（1）关于分析模型1）分析包2）分析类3）用况细化（2）关于分析模型视角下的体系结构描述（3）用况模型和分析模型比较（4）分析模型对以后工作的影响1）对设计中子系统的影响2）对设计类的影响3）对用况细化[设计]的影响5.2.3 设计1.设计层的术语（1）设计类（Design Class）（2）用况细化[设计]（3）设计子系统（4）接口（Interface）2.设计模型、部署模型以及相关视角下的体系结构描述（1）设计模型及其视角下的体系结构描述1）子系统结构2）对体系结构有意义的设计类3）对体系结构有意义的用况细化[设计]（2）部署模型及该模型视角下的体系结构描述3设计的主要活动（1）活动1: 体系结构的设计1）任务1: 标识节点和它们的网络配置2）任务2: 标识子系统和它们的接口①标识应用子系统②标识中间件和系统软件子系统③定义子系统依赖④标识子系统接口3）任务3: 标识在体系结构方面有意义的设计类和它们的接口4）任务4: 标识一般性的设计机制①标识处理透明对象分布的设计机制②标识事务管理的设计机制（2）活动2: 用况的设计1）标识参与用况细化的设计类2）标识参与用况细化的子系统和接口（3）活动3: 类的设计1）任务1: 概括描述设计类2）任务2: 标识操作3）任务3: 标识属性4）任务4: 标识关联和聚合5）任务5: 标识泛化6）任务6: 描述方法7）任务7: 描述状态（4）活动4: 子系统的设计1）任务1: 维护子系统依赖2）任务2: 维护子系统所提供的接口3）任务3: 维护子系统内容4.RUP设计小结1）RUP设计的突出特点2）关于RUP的设计方法①给出用于表达设计模型中基本成分的4个术语, 包括子系统, 设计类, 接口, 用况细化[设计]②规约了设计模型的语法, 指导模型的表达③给出了创建设计模型的过程以及相应的指导3）RUP的设计模型①设计子系统和服务子系统②设计类（其中包括一些主动类）, 以及他们具有的操作、属性、关系及其实现需求。
软件工程系统设计
软件工程系统设计系统设计是软件工程的一个重要环节，它通过对需求的分析和抽象，将系统划分为不同的模块，确定模块之间的关系和接口，最终形成一个高效可靠的软件系统。
下面将以一个在线图书购买系统为例，详细说明系统设计的过程和要点。
1.需求分析在系统设计之前，首先要进行需求分析，明确系统的功能需求和性能要求。
对于在线图书购买系统来说，主要功能包括用户注册登录、浏览图书、添加购物车、下单支付、查看订单等。
性能要求包括系统的响应时间、并发量等。
2.架构设计在系统设计的初期，需要确定系统的整体架构。
在线图书购买系统可以采用三层架构，即表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责与用户交互，业务逻辑层处理业务逻辑，数据访问层负责与数据库交互。
3.模块划分在架构设计的基础上，对系统进行模块划分。
在线图书购买系统可以划分为用户管理模块、图书管理模块、购物车管理模块、订单管理模块等。
每个模块负责不同的功能，模块之间通过接口进行通信。
4.接口设计在模块划分完成后，需要对模块之间的接口进行设计。
接口的设计要符合高内聚、低耦合的原则，尽量保持接口的简洁性和易用性。
例如，用户管理模块的接口可以包括用户注册、用户登录等方法，订单管理模块的接口可以包括下单、支付等方法。
5.数据库设计在线图书购买系统需要使用数据库存储用户信息、图书信息、购物车信息、订单信息等数据。
在数据库设计中，需要确定表的结构和字段，设计适应系统需求的数据模型。
例如，用户表可以包括用户ID、用户名、密码等字段。
6.算法设计在一些情况下，系统设计还需要考虑算法的设计。
例如，在图书推荐功能中，需要设计算法根据用户的购买记录或浏览记录，推荐符合用户兴趣的图书。
7.安全性设计在系统设计中，对系统的安全性也需要进行考虑。
例如，对用户密码进行加密存储，使用验证码或图形验证码防止恶意攻击等。
8.性能优化设计根据对系统的性能要求，进行性能优化设计。
例如，可以通过使用缓存技术减少对数据库的访问次数，提高系统的响应速度。
软件工程详细设计
软件工程详细设计软件工程详细设计（Detailed Design）是软件开发过程中的重要环节，它将概要设计的高层次概念和建议转化为软件系统的具体实现。
详细设计描述了软件系统的每个组成部分的行为和交互方式，包括编程语言、数据库、用户界面、API和其他关键技术和功能。
详细设计文件为软件开发人员提供了指导和参考，确保系统的可维护性、可扩展性、可靠性和安全性。
本文将详细介绍软件工程详细设计的内容、流程以及实际应用。
一、详细设计的内容1. 数据模型和数据库设计详细设计的主要任务之一是定义数据模型和数据库架构，这是开发人员必须了解和掌握的关键概念。
在详细设计阶段，我们需要考虑如何实现系统的数据存储和检索功能。
基于概要设计文档中的建议和系统需求，我们需要制定数据流程图、数据表和数据结构设计等。
在此基础上，我们可以建立数据库中的表和字段，设计数据库索引和查询语句，为应用程序提供准确、安全和高效的数据存储、检索和管理功能。
2. 架构设计和组件设计详细设计还涉及软件系统的架构和组件设计，这是定义软件系统的整体框架和结构的过程。
在这个过程中，我们需要考虑系统的可扩展性、可重用性和可维护性，使软件系统具备更好的灵活性和可维护性。
架构设计和组件设计需要分别定义组件之间的接口和协议，制定代码规范和编码标准，使开发人员之间的合作更加顺畅与高效。
3. 用户界面设计和交互过程设计用户界面设计和交互过程设计也是详细设计阶段的关键内容。
在这个阶段中，我们需要定义应用程序的用户界面和交互过程，考虑到用户体验和系统的可用性。
界面元素包括对话框、按钮、表格和各种控制元素等。
交互过程包括应用程序的各种状态和转换，例如输入、响应、数据传输和错误处理等。
从用户的使用习惯和使用场景出发，为用户提供更加直观和友好的交互体验是很重要的。
4. 算法设计和程序模块设计详细设计还需要定义各个模块的算法和程序模块设计。
这包括编写和设计各种算法，为编写高效和可靠的代码做好准备。
软件工程课件第2章
精选ppt
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可行性研究的内容： 首先进一步分析和澄清问题定义，导出系统的
逻辑模型； 然后从系统逻辑模型出发，探索若干种可供选
择的主要解法(即系统实现方案)； 对每种解法都研究它的可行性，至少应该从三
方面研究每种解法的可行性 。
精选ppt
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关于系统规模和目标的报告书
1.项目名称：教材销售系统 2.问题：人工发售教材手续繁杂，且易出错。 3.项目目标：建立一个高效率、无差错的微机教材销售
系统。 4.项目规模：利用现有微型计算机，软件开发费用不超
过5000元。 5.初步想法：建议在系统中增加对缺书的统计与采购功
能。 6.可行性研究：建议进行大约10天的可行性研究，研究
该装配厂使用一台小型计算机，处理更新库存清单主文 件和产生定货报告。零件库存量的每一次变化称为一个事务， 由放在仓库中CRT终端输入到计算机中；系统中的库存清单 程序对事务进行处理，更新存储在磁盘上的库存清单主文件， 并且把必要的订货信息写在磁带上。最后，每天由报告生成 程序读一次磁带，并且打印出订货报告。
包括开发和运行该系统所需要的各种资源 如硬件、软件、人员和组织机构等 3. 费用预算：分阶段的人员费用、机时费用及其他费用 4. 进度安排：各阶段起始时间、完成文档及验证方式 5. 要交付的产品清单
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8. 书写文档提交审查 把可行性研究各个步骤的工作结果写成清晰的
文档，请用户、客户组织的负责人及评审组审 查，以决定是否继续这项工程及是否接受分析 员推荐的方案。
库存清单 主文件
报告生成程序
定货报告
第三层：合成后的系统流程图
软件工程的数据库设计
软件工程的数据库设计软件工程是一门涉及设计、开发和维护软件系统的学科，而数据库设计则是软件工程中至关重要的一个环节。
数据库设计旨在创建一个能够高效存储和管理数据的数据库系统，同时满足系统的功能需求和性能要求。
本文将就软件工程的数据库设计进行探讨。
一、需求分析在进行数据库设计之前，首先需要进行需求分析。
需求分析的目标是明确系统的功能需求和性能要求，从而为后续的数据库设计提供依据。
通过与系统用户和开发团队的沟通，可以收集到系统的各种需求，包括数据存储需求、数据处理需求和数据访问需求等。
在需求分析过程中，需要对数据进行分类和整理，以确定数据的实体和关系，为数据库的设计奠定基础。
二、概念设计概念设计是数据库设计的第一步，目的是根据需求分析得到的数据实体和关系，构建一个概念模型。
概念模型使用概念化的方式来表示系统中的数据，常用的表示方法有实体-关系模型（E-R模型）和面向对象建模等。
在概念设计中，需要确定实体之间的联系、实体的属性以及实体的完整性约束等。
通过概念设计，可以清晰地描述系统的数据结构，为后续的逻辑设计提供基础。
三、逻辑设计逻辑设计是在概念设计的基础上进行的，目标是将概念模型转化为逻辑模型，即数据库模型。
逻辑模型使用符号化的方式来表示数据结构，常用的表示方法有关系模型、层次模型和网络模型等。
在逻辑设计中，需要将概念模型中的实体转化为关系表，并确定关系表之间的联系和属性。
通过逻辑设计，可以更好地理解系统的数据结构和关联关系，为后续的物理设计提供基础。
四、物理设计物理设计是在逻辑设计的基础上进行的，目标是将逻辑模型转化为物理模型，即数据库实现。
物理设计需要考虑数据库的存储结构、索引策略和查询优化等方面。
在物理设计中，需要确定数据库的表结构、字段类型、约束条件和索引等。
通过物理设计，可以具体地实现数据库系统，并进行性能优化，以满足系统的性能需求。
五、数据安全性设计数据安全性设计是数据库设计中的一个重要方面，目标是保护数据库中的数据不被非法或未授权的访问和修改。
《软件工程》课程设计范例
《软件工程》课程设计题目 C语言在线考试系统的设计与实现学生姓名学号院系计算机与软件学院专业指导教师文学志二Ｏ年月日目录1.绪论 (1)1.1.C语言在线考试系统概述 (1)1.2.C语言在线考试系统的可行性分析 (1)1.2.1.经济可行性 (2)1.2.2.技术可行性 (2)1.2.3.社会可行性 (3)2.相关技术介绍 (3)2.1.B/S/S体系结构 (4)2.2.Java Server Pages (4)2.3.Struts (5)2.4.Hibernate (6)2.5.MySQL (6)2.6.Tomcat Web服务器 (7)3. 系统的需求分析 (7)3.1.系统的功能需求 (7)3.2.系统的模块划分 (9)4. 系统的设计 (10)4.1.系统的概要设计 (10)4.1.1.系统的总体结构 (10)4.1.2.系统数据库设计 (11)4.2.系统主要模块的详细设计 (20)4.2.1.试题管理模块设计 (20)4.2.2.考试管理模块设计 (21)4.2.3.在线考试模块设计 (22)4.2.4.答卷自动评分模块设计 (23)5.系统主要模块的实现 (25)5.1.创建项目 (25)5.1.1.开发环境的搭建 (26)5.1.2.系统的整体框架 (27)5.2.试题管理模块的实现 (28)5.2.1.创建持久化类和数据库访问相关类 (28)5.2.2.创建Struts相关类 (30)5.2.3.创建表示层JSP文件 (31)5.3.考试管理模块的实现 (33)5.3.1.初始种群的生成 (34)5.3.2.适应度值的计算 (34)5.3.3.选择（Select） (35)5.3.4.交叉（Crossover） (36)5.3.5.变异（Mutation） (37)5.4.在线考试模块的实现 (38)5.4.1.倒计时子模块的实现 (38)5.4.2.故障延时子模块的实现 (39)5.5.答卷自动评分模块的实现 (42)6. 系统的测试 (44)6.1.系统的测试环境 (44)6.2.系统的测试用例设计 (45)6.3.系统的测试结果 (47)6.4.系统的测试分析 (48)结束语 (48)参考文献 (48)致谢.................................. 错误！未定义书签。
VisualFoxpro6.0数据库与程序设计第二版课程设计
VisualFoxpro6.0数据库与程序设计第二版课程设计简介本文档是VisualFoxpro6.0数据库与程序设计第二版课程的设计文档。
该课程是一门针对数据库和程序开发的课程，重点在于让学生掌握VisualFoxpro6.0的数据库开发和程序设计。
该课程设计旨在培养学生管理和开发企业级数据系统的能力。
通过课堂讲授和实训演练，学生将学会VisualFoxpro6.0的基本操作方法、面向对象编程技术、数据库设计基础和应用开发实践等方面的知识和技能。
知识点以下是该课程设计所包含的主要知识点：•VisualFoxpro6.0的基本操作和编程语言•VisualFoxpro6.0数据库的基本概念和设计方法•VisualFoxpro6.0数据库的管理和维护方法•VisualFoxpro6.0应用程序开发实践设计目标该课程设计的主要目标是让学生具备以下能力：•熟练掌握VisualFoxpro6.0的基本操作方法和编程语言•理解数据库的基本概念和设计方法，能够使用VisualFoxpro6.0进行数据库的开发和管理•能够参与大型应用项目的开发设计，掌握面向对象编程技术和应用开发实践经验以下是本课程设计的详细大纲：第一章：VisualFoxpro6.0基础知识•VisualFoxpro6.0的安装和配置•编辑器、工具栏和项目浏览器的使用•VisualFoxpro6.0编程语言的基本语法•基本数据类型和数据结构第二章：VisualFoxpro6.0数据库基础•数据库的概念和基本结构•数据表的创建和管理•数据库的查询、插入、更新和删除操作•数据库的备份和恢复第三章：VisualFoxpro6.0高级数据库技能•关系型数据库设计和规范化•数据表之间的关系和连接•数据库的集成和迁移•SQL语句的使用和优化第四章：VisualFoxpro6.0应用程序设计•VisualFoxpro6.0面向对象编程•程序设计的基本概念和方法•界面设计和事件处理•应用程序的调试和发布该课程设计的评估方式包括以下几个方面：•作业和实验成绩•期末考试成绩•课堂参与和表现情况总结VisualFoxpro6.0数据库与程序设计第二版课程设计，是一门以实践为主的课程，旨在让学生掌握数据库开发和应用程序设计的方法和技巧。
简述数据库设计的六个阶段
简述数据库设计的六个阶段数据库设计是构建和组织数据库的过程，它是软件开发中非常重要的一环。
在数据库设计过程中，一般可以分为六个阶段，分别是需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实施和维护阶段。
下面将对这六个阶段进行详细的介绍。
一、需求分析阶段需求分析是数据库设计的起点，它的目标是明确用户的需求和数据库的功能。
在这个阶段中，数据库设计人员要与用户进行充分的沟通，了解用户的需求，包括数据的种类、数据的结构、数据的关系等。
通过需求分析，可以明确数据库要支持的功能，为后续的设计提供基础。
二、概念设计阶段概念设计是数据库设计的第二个阶段，它的目标是建立数据库的概念模型。
在这个阶段中，数据库设计人员要根据需求分析的结果，将真实世界中的数据转化为概念模型，通常采用实体-关系模型（ER 模型）进行建模。
通过概念设计，可以清晰地描述数据库中的实体、属性和实体之间的关系。
三、逻辑设计阶段逻辑设计是数据库设计的第三个阶段，它的目标是将概念模型转化为逻辑模型。
在这个阶段中，数据库设计人员要根据概念模型，选择合适的数据模型（如关系模型、层次模型、网状模型等），并进行细化和优化。
逻辑设计还包括确定数据的完整性约束、索引的设计等。
通过逻辑设计，可以实现数据库的逻辑结构和操作规则。
四、物理设计阶段物理设计是数据库设计的第四个阶段，它的目标是根据逻辑模型，确定数据库的物理结构和存储方式。
在这个阶段中，数据库设计人员要选择合适的存储介质、确定数据的分布方式、设计物理结构和存储布局等。
物理设计还包括索引的选择和优化、查询优化等。
通过物理设计，可以实现数据库的高效存储和访问。
五、实施阶段实施是数据库设计的第五个阶段，它的目标是将数据库设计的结果转化为实际的数据库系统。
在这个阶段中，数据库设计人员要根据物理设计的结果，创建数据库的结构和对象，并进行数据的导入和初始化。
实施还包括数据库的安装、配置和测试等。
通过实施，可以将数据库设计的成果应用于实际的业务环境。
计算机二级考试公共基础知识冲刺复习笔记(8)
核心提示：第2天：软件工程与数据库设计Point1：数据模型考点精讲1、数据模型的概念：是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与操作提供一个抽象的框架。
描述了数据结构、数据操作及数据约束。
2、数据模型分为三种：(1)概念数据模...第2天：软件工程与数据库设计Point1：数据模型考点精讲1、数据模型的概念：是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与操作提供一个抽象的框架。
描述了数据结构、数据操作及数据约束。
2、数据模型分为三种：(1)概念数据模型：简称概念模型，是对客观世界复杂事物的结构描述及它们之间的内在联系的刻画。
主要有：E-R模型、扩充的E-R模型、面向对象模型及谓词模型等。
(2)逻辑数据模型：又称物理模型，是一种面向数据库系统的模型，该模型着重于在数据库系统一级的实现。
主要有：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。
(3)物理数据模型：又称物理模型，它是一种面向计算机物理表示的模型，此模型给出-25-了数据模型在计算机上物理结构的表示。
3、E-R模型(1)E-R模型的基本概念①实体：现实世界中的事物；②属性：事物的特性；③联系：现实世界中事物间的关系。
(2)实体集的关系有一对一（一个学校和一个校长）、一对多（学生和宿舍）、多对多（老师与学生）的联系。
两个实体集间联系可分为：①一对一联系(onetoonerelationship)简记为1:1。
②一对多联系(onetomanyrelationship)简记为1:m或m:1。
③多对多联系(monytomanyrelationship)简记为m:n。
(3)E-R模型三个基本概念之间的联接关系：实体是概念世界中的基本单位，属性有属性域，每个实体可取属性域内的值。
一个实体的所有属性值叫元组。
(4)E-R模型的图示法：①实体集表示法：在矩形内写上实体集的名字；②属性表示法：在椭圆形内写上属性的名称；③联系表示法：用菱形内写上联系的名称；④实体集与属性的联接关系：用无向线段来表示；⑤实体集与联系间的联接关系；E-R模型由实体、属性、联系这三个基本概念细成。
软件工程期末大作业《软件工程》(二)2024
软件工程期末大作业《软件工程》（二）引言概述:为了完成软件工程期末大作业《软件工程》（二），本文将围绕软件工程的相关内容展开讨论。
软件工程是一门关于软件开发和维护的学科，涉及到多方面的知识和技术。
本文将从需求分析、系统设计、编码、测试和软件维护这五个方面分阐述软件工程的主要内容。
需求分析:1. 确定用户需求: 通过与用户沟通和调研，明确用户对软件的需求和使用场景。
2. 分析需求: 将用户需求进行逐一分解，理解每个需求的重要性和优先级。
3. 编写需求文档: 将需求转化为文档，明确需求的功能、性能和界面要求。
4. 确定需求变更处理方法: 需求变更是常见的情况，需要制定相应的变更管理流程。
系统设计:1. 架构设计: 根据需求分析的结果，设计系统的整体结构和模块间的关系。
2. 数据库设计: 设计系统需要使用的数据库结构和数据流程。
3. 界面设计: 设计系统的用户界面，保证用户友好性和易用性。
4. 安全设计: 考虑系统的安全性和防护措施，保护用户数据和系统的完整性。
5. 性能设计: 针对系统的性能要求，进行合理的资源和算法设计。
编码:1. 选择编程语言和开发平台: 根据系统需求和团队的技术经验，选择适合的编程语言和开发平台。
2. 划分模块: 将系统功能划分为多个模块，分别进行编码和测试。
3. 编码规范: 遵循编码规范，保证代码的可读性和可维护性。
4. 使用工具和框架: 利用现有的工具和框架，提高开发效率和质量。
5. 版本控制: 使用版本控制工具，管理和追踪代码的变更和版本发布。
测试:1. 单元测试: 针对每个独立的模块进行单元测试，确保其功能的正确性。
2. 集成测试: 将各个模块整合在一起进行测试，验证模块间的协同工作。
3. 系统测试: 对整个系统进行全面的测试，验证系统的功能和性能。
4. Bug修复: 在测试过程中发现的问题需要及时修复，并进行相应的再测试。
5. 用户验收测试: 邀请用户进行最终的测试，反馈系统的问题和建议。
软件分析与设计知识点
软件分析与设计知识点软件分析与设计（Software Analysis and Design）是软件工程领域中非常重要的一门学科，主要关注软件系统的需求分析和系统设计，以及软件质量保证的方法和技术。
在本文中，我将为你介绍一些关键的软件分析与设计知识点，帮助你全面了解这个领域。
一、需求分析需求分析是软件开发过程中的第一步，它涉及到获取、分析、记录和确认用户对系统的需求。
在需求分析阶段，需要进行以下几个方面的工作：1. 功能需求分析：明确系统需要实现的功能，包括用户的基本需求、功能需求和非功能性需求。
其中，用户基本需求是指用户期望从系统中获得的价值，而功能需求则是指系统要实现的具体功能。
2. 数据需求分析：确定系统需要处理的数据及其格式，包括数据的输入、输出及存储要求。
同时，还需要考虑数据的合理性、完整性和安全性等方面的需求。
3. 接口需求分析：定义系统与其他系统或者人机界面之间的交互接口，确保各个系统或组件可以正确地进行数据传输和信息交换。
4. 性能需求分析：确定系统的性能指标，包括响应时间、处理能力、吞吐量等，以保证系统的稳定性和高效性。
5. 安全需求分析：评估系统的安全性要求，包括数据保密性、用户认证与授权、系统防护机制等，以保证系统的安全可靠。
二、系统设计系统设计是在需求分析的基础上，根据具体的系统需求来设计整个软件系统的结构和组织方式。
在系统设计阶段，需要进行以下几个方面的工作：1. 架构设计：确定软件系统的整体结构和组织方式，包括系统的模块划分、模块间的关系以及每个模块的功能和责任。
2. 数据库设计：设计系统的数据库结构，包括数据表的定义、关系模式的设计、索引和视图的创建等。
3. 接口设计：定义系统与外部系统或用户之间的接口，明确接口规范、数据格式和通信方式。
4. 界面设计：设计系统的用户界面，包括界面布局、交互方式、色彩搭配等，以提升用户的使用体验。
5. 算法设计：选择和设计适当的算法和数据结构，以实现系统的核心功能和性能要求。
软件工程-数据库--如何设计数据库表
关系型数据库理论可能是20世纪60年代和70年代存储系统先锋的救星，但是从那是开始它就成了许多数据开发人员的毒药，就是因为现代数据库系统发展得如此之好，以至于它将其关系型支柱对开发人员隐藏了。
设计良好的关系型数据库很容易使用、很灵活，并且能够保护数据的有效性。
而设计不良的数据相反仍然能够发挥相当的作用，但是最终可能会导致数据的无效、错误或者丢失。
开发人员有一些专用的规则，叫做范式（normal forms），他们根据这些规则来创建设计良好的数据库。
在这里，我将通过创建一个用于保存书籍信息的简单数据库来探讨一下范式。
确定实体和元素设计数据库的第一步是做你的家庭作业并确定你所需要的实体。
实体是数据一种类型的概念集。
通常只从一两个实体开始，再随着你数据的规范化而增加列表。
对于我们的示例数据库，它看上去就好像我们只需要一个实体——书。
在确定了所需要实体的清单之后，你下一步就需要为每个实体创建数据元素（也就是说，你需要保存的信息）的清单。
收集这样的信息有多种途径，但是最有效的可能就是依赖你的用户了。
向你的用户询问他们日常工作的情况，要求查看当前完成他们工作所需要的各种表格和报告。
例如，订单上可能会列出你创建销售应用程序所需要的许多数据元素。
我们的书籍实体没有书面表格和报告可用，但是下列元素清单将有助于我们开始设计这个数据库：{Title, Author, ISBN, Price, Publisher, Category}很重要的一点是，要注意，把我们这里要用的实体移动到元素的过程并不能适用于所有状况。
你所需要的实体不会总是像我们书籍示例那样清楚，所以你可能要从数据元素的一长串清单开始，在后面你会根据实体来划分元素。
正规化的头几步一旦有了实体清单（表格）和数据元素（字段），你就准备好让关系型数据库理论运作了。
这个理论的主要推动力是规范化——删除任何重复的组和冗余的数据，并把它们放到两个或者更多相关表里的过程。
软件工程中的数据存储与数据库设计
软件工程中的数据存储与数据库设计在软件工程中，数据存储和数据库设计是非常重要的环节。
合理的数据存储和一致性的数据库设计可以提高系统的性能和可维护性。
本文将介绍软件工程中的数据存储与数据库设计的基本概念和最佳实践。
一、数据存储的基本概念数据存储是指将数据保存在计算机的存储介质中，以便后续使用。
在软件工程中，常见的数据存储方式包括文件存储和数据库存储。
文件存储是将数据保存在文件中，比较简单易于实现。
而数据库存储则是将数据存储在数据库中，可以提供更高级的数据管理和查询功能。
文件存储适合于小型应用或者少量数据的场景。
例如，一个简单的个人博客系统可以将文章内容保存在文件中。
但是，当数据量较大或者需要频繁的增删改查操作时，文件存储的性能和可维护性会受到限制。
数据库存储则更适合于中大型复杂应用。
数据库可以提供事务管理、并发控制和数据一致性等功能，能够支持高并发和大数据量的处理。
在数据库中，数据以表格的形式进行组织，每个表格由若干行和列组成，可以方便地进行数据的插入、更新和查询操作。
二、数据库设计的基本原则数据库设计是指根据应用需求和数据特点，设计出符合要求的数据库结构。
一个好的数据库设计应该能够保证数据的完整性、一致性和可扩展性。
以下是一些常见的数据库设计原则：1. 实体和关系分析：根据应用需求，将实体（如用户、产品等）和实体之间的关系进行分析。
通过识别实体的属性和关系，帮助我们理清数据的组织结构。
2. 范式设计：范式是数据库设计中用来规范关系模式的一系列规则。
常见的范式有第一范式、第二范式和第三范式等。
合理应用范式可以避免数据冗余和更新异常，提高数据库的性能和可维护性。
3. 索引设计：索引是数据库中用来加速数据查询的一种结构。
在设计数据库时，需要根据应用的查询需求和数据量大小，选择合适的字段作为索引，以提高查询效率。
4. 容灾和备份：数据库设计还需要考虑系统容灾和数据备份的问题。
合理选择数据库的复制和备份策略，可以确保系统在故障发生时能够快速恢复，并防止数据丢失。
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7
软件工程相关概念
软件危机:
危机实例（3）： 人员伤亡：由于计算机软件被广泛应用于包括医院等与生命息息相关
的行业。这也使得软件的错误导致人员伤亡成为了可能。 Therac-25的意外：(在软件工程界被大量引用的案例) 在1985年六月到1987年一月之间, 六个已知的医疗事故来自于
11
克服软件危机的途径
消除 错误的概念和做法
推摆广脱使软用件成功危的机开发的技出术路和方：法
使加软强用件软软件开件管工发理具和的软件工工程程支化持环和境标准化
12
软件工程相关概念
软件工程:
软件工程是用科学知识和技术原理来定义、开发、维 护软件的一门综合性的交叉学科，软件工程是开发与维护 软件的规范化系统方法。
15
软件生存周期
生存周期概念 生存周期各阶段 生存周期模型
16
软件生存周期
软件生存周期概念
软件生存周期（software life cycle）又称为软件生命期。 是指从形成开发软件概念起，所开发的软件使用以后，直到 失去使用价值消亡为止的整个过程。
一般来说，整个生存周期包括计划、开发、运行三个 时期，每一个时期又划分为若干阶段。每个阶段有明确的任 务，这样使规模大、结构复杂和管理复杂的软件开发变得容 易控制和管理。
软件危机的原因
软件是逻辑产品，开发进度、成本难以估计 缺乏或不完整、不一致的文档给维护带来困难 用户对软件需求的描述往往不够精确，有遗漏，有二 义 软件开发人员对需求的理解与用户的本来愿望有差异 大型软件项目需多人协同完成，缺乏管理经验 开发人员不能有效地、独立自主地处理大型软件的全 部关系 缺乏有力的方法学和工具的支持 软件项目的特殊性和人类智力的局限性
Therac-25错误地超过剂量, 导致患者死亡或严重辐射灼伤
8
软件工程相关概念
软件危机:
危机实例（4）： IBM公司1963-1966年开发IBM360操作系统，项目花了5000人-年的 工作量，最多时有1000人投入开发工作，写出100万行源程序，但发行的 每一新版本都是上一版1000个错误的修正。 事后负责人F.D.Brooks总结教训时说：“……正象一只逃亡的野兽 落到泥潭中做垂死的挣扎，越是挣扎，陷的越深。最后无法逃脱灭顶的 灾难。程序设计工作正像这样一个泥潭，一批批程序员被迫在泥潭中拼 命挣扎，……谁也没料到问题竟会陷入这样的困境……”
它综合应用计算机科学、数学及管理科学等原理开发 软件的工程。
计算机科学、数学用于构造模型与算法； 工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定 权衡； 管理科学用于用于计划、资源、质量、成本等管理。
13
软件工程的目标
能按时完成开发任务，及时交付使用； 付出较低的开发成本，达到要求的软件 功能； 取得较好的软件性能； 开发的软件易于移植； 需要较低的维护费用； 开发的软件可靠性高。
文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料，文档一般是 给人看的，不一定装入计算机
4
软件的特点：
✓抽象性—不是实物。 ✓严密性—是逻辑产品。 ✓智力性—思维过程。 ✓持久性—无时间损坏。 ✓一次性—创造性的产物。 ✓难以度量—难定量测量。 ✓易出错—信息转移造成。 ✓必须维护—纠错和变更。
5
软件发展的三个阶段
软件工程概述
数据库与软件工程第二部分
1
软件工程综述 软件生存周期 软件质量与质量保证 软件工程管理 软件开发环境
2
软件发展的三个阶段 软件工程相关概念 软件工程目标 软件工程三要素
3
什么是计算机软件？
计算机软件指计算机系统中的程序及其文档
程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述
计算任务：任何以计算机为处理工具的任务 处理对象：数据（如数据、文字、图形、图像、声音等，它们只 是表示，而无含义）或信息（数据及有关的含义） 处理规则一般指处理的动作和步骤。程序必须装入计算机内才能 工作
程序设计时代（50-60年代）
软件指程序，软件开发关注程序编写，用汇编及机器语言
程序系统时代（60-70年代）
软件指程序及说明书，软件开发包括程序设计和测试，用 高级语言
软件工程时代（70年代以后）
软件开发包括软件生命期，用软件语言（包括需求定义语 言、软件功能语言、软件设计语言、程序设计语言等）
6
目的
确定软件项目是否能够开发？是否值得去开发？ 输出：可行性研究报告
成本—效益分析 项目开发计划
20
一、软件计划与可行性研究
过程
初步确定项目的规模和目标，确定项目的约束和限制。 分析员进行简要的需求分析，抽象出逻辑结构，建立逻 辑模型。 从逻辑模型出发，经过压缩的设计，找出几种可供选择 的解决办法。
14
软件工程三术。如怎样定项目计划、怎 样实施需求分析、如何测试等。
软件工具
为软件工程方法提供自动或半自动软件支撑环境。如软件开发 工具、测试工具等。软件开发的不同阶段可使用不同的工具。
软件工程过程
将软件工程划分为若干阶段，分配方法和工具，定义每个阶 段的先后顺序和完成标志。
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软件生命周期
软件生命期各阶段
软件生命期一般包括以下各阶段： 1. 软件计划与可行性研究 2. 软件系统需求分析 3. 软件设计 4. 软件编码 5. 软件测试与调试 6. 软件运行与维护
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软件-建筑
计划与可行性研究 系统需求分析 软件设计 软件编码 软件测试与调试 软件运行与维护
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一、 软件计划与可行性研究
9
软件危机的表现
对软件开发成本和进度的估计常常很不正确 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常 发生 软件产品的质量往往靠不住 软件常常是不可维护的 软件通常没有适当的文档资料 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年 上升 软件开发生产率提高的速度远远跟不上计算机应 用迅速普及深入的趋势
10
软件工程相关概念
软件危机:
在软件开发过程中遇到的问题找不到解决的办法，致使问题积累起 来形成了日益尖锐的矛盾。 危机实例（1）：1963年美国飞往火星的火箭探测器爆炸，造成1000万
美元(数亿美元)的损失。原因是用于控制火星探测器的计算机软件 FORTRAN程序：
DO 5 I=1，3 误写为：DO 5 I=1.3