信息系统分析与设计第9章

第9章实现与测试9.1 实现9.2 测试9.3 过渡与评价9.1 实现9.1.1 概述1．系统实现的任务●任务:通过一系列迭代过程，把信息系统的设计模型转变成为可以交付测试的信息系统，其重心是实现信息系统的软件。

●信息系统软件:由源程序代码、二进制可执行代码和相关的数据结构构成，这些内容以构件的形式被组织。

●工作:包括确定系统的实现结构，子系统、类和接口的实现，单元测试，系统集成等。

2．实现工作的特点1) 基于构件的实现●基于构件的实现：实现的工作需要把信息系统的设计模型，转变成为信息系统的实现构件，这些构件通过确定的连接接口，组装成为最终的信息系统软件。

●构件的概念：信息系统软件的构成件。

可表现为分析件、设计件、实现件、测试件等不同形式。

●实现的构件：是实现的产物，具有以下多种形式：▲《执行件》：《源代码件》编译的结果，可直接投入运行。

▲《文件》：信息的存储体。

▲《库》：可以是类库、动态链接库、数据库等。

▲《表》：表示数据库中的数据表。

▲《文档》：泛指形成的所有文字材料。

2) 基于迭代的实现●实现过程需要通过多次迭代(Iteration)完成：▲信息系统的基本构架是迭代的基础；▲一次迭代实现一个子系统或子系统的部分内容，并把本次迭代的结果，加入到已实现的系统之中；▲通过多次迭代就可以产生所要的信息系统软件。

●实现是并行工作的过程▲组成多个开发小组，一个小组承担一部分开发工作；▲把完成的一个子系统或一个构件的工作汇入到已实现的系统中，一次迭代完成后，又重新开始下一次迭代工作。

3．实现模型实现模型(Implementation Model)是在实现工作中，对信息系统的抽象描述。

▲实现系统是实现模型的顶层子系统，实现系统与设计模型中的设计系统相对应；▲实现系统由多个实现子系统构成；▲实现子系统又呈现为层次结构，在实现子系统中可以包含其它实现子系统；▲每一个实现子系统又由构件和接口构成。

实现模型见图9.1。

图9.1 实现模型****实现子系统接口构件实现系统实现模型14．工作过程系统实现的工作过程见图9.2。

首先，由结构师确定实现结构，然后再制定实现的迭代计划。

接下来由构件师通过多次迭代实现各个子系统和每一个子系统中的类和接口，并进行单元测试。

构件师把每次迭代的结果交由集成师进行系统集成。

通过多次迭代完成实现最终系统。

本节介绍实现的主要工作，单元测试将在测试一节介绍。

系统实现集成师构件师结构师确定实现结构*制定迭代计划系统集成一次迭代单元测试*实现子系统实现类实现接口图9.2 系统实现工作过程9.1.2 实现结构1．实现结构的概念实现结构(Implementation Architecture)是信息系统在实现阶段所呈现的系统结构，它由各个子系统按照确定的组成关系构成。

实现结构的系统框架与设计结构的系统框架完全相同，子系统的数目和相互之间的关系也完全一致。

实现结构与设计结构的区别是子系统中的内容不同。

设计子系统中包括用例设计、设计类和接口，而实现结构的子系统中则是构件和接口。

实现结构与设计结构的区别见图9.3。

图9.3 实现模型与设计模型的跟踪关系《跟踪》《跟踪》《子系统》《子系统》《构件》设计模型实现模型abba《构件》《跟踪》实现模型中的子系统和设计模型中的子系统是一一对应的，由一个实现子系统可以跟踪到一个设计子系统。

设计子系统中的设计类，在实现子系统中要变为构件。

一个构件可能包括多个设计类，但构件总可以跟踪到设计类。

设计子系统对外提供的接口与实现子系统对外提供的接口应该完全相同。

图9.3中的接口a 是子系统向外提供的接口，接口b是该子系统所依赖的接口。

2．确定实现结构1) 由设计结构得出实现结构如果对子系统内部的内容不加区分，实现结构与设计结构完全相同。

因此，可以把设计模型中的软件结构直接转换为信息系统的实现结构。

2) 确定关键构件构件的实现是在迭代过程中逐步完成的。

但在结构实现中应该首先确定关键构件。

关键构件是对信息系统具有重要意义的构件，但并没有一个公认准则来界定哪些构件是关键构件。

3) 关键构件在节点中的分布所有构件最终都要分布到不同的节点上。

在结构实现时，需要首先把关键构件分布到相应的节点上，通过系统配置图来描述关键构件在节点上的分布情况。

例如，图9.4是分布在书店信息系统中销售节点、结算节点、数据库服务器上的几个关键构件。

图9.4 关键构件节点分布示例数据库服务器《构件》 售书界面销售节点《构件》收书款结算节点《数据表》书目《执行件》 书目管理9.1.3 实现子系统1．构件设计设计模型中的子系统包括设计类、用例设计和接口等内容。

设计模型转变成为实现模型之后，实现模型中的子系统则是由一个个构件构成的(如图9.3)。

这就要求构件师在实现一个子系统时，首先确定子系统中各个类应该被含包到哪些构件之中。

这项工作主要确定子系统应该由哪些构件所构成，并没有实现具体的构件，所以被称为构件设计。

在“售书处理”子系统中：▲“售书界面”作为一个独立构件；▲“产生待售图书”和“待售图书”两个类分别作为两个构件；▲“开书单”子系统的两个类对应两个构件；▲“出售图书”子系统的“出售图书界面”、“出售图书”和“一致性检查”三个类对应三个构件。

▲“收书款”子系统的两个类也对应两个构件。

这四个子系统的构件设计见图9.5。

图9.5 “售书处理”销售和结算节点的构件设计《出售图书子系统》出售图书界面一致性检查出售图书设计模型《售书处理子系统》售书界面产生待售图书待售图书《开书单子系统》开书单打印进程《收书款子系统》收款界面收书款《跟踪》《跟踪》《跟踪》《跟踪》实现模型《售书处理子系统》《构件》 售书界面《构件》待售图书《构件》产生待售图书《开书单子系统》《构件》开书单《构件》打印进程《收书款子系统》《构件》 收书款界面《构件》出售图书界面《构件》 出售图书《构件》 一致性检查《出售图书子系统》《构件》收书款在“数据库服务器”上，有四个子系统和四个实体类。

四个实体类均作为数据表存放，四个子系统对四个数据表提供管理, 而且管理功能都比较具体。

因此，可以把四个实体类设置为四个《数据表》构件, 把四个子系统设置成为四个《执行件》构件。

其构件设置见图9.6。

“售书处理”用例经过分析之后的构件在节点上的分布见图9.7。

图9.6 “售书处理”数据库服务器构件设计《书目管理子系统》书目书目管理《架存图书管理》架存图书《售出图书管理》售出图书售出图书管理《职工管理》职工职工管理架存图书管理《书目管理子系统》《执行件》书目管理《数据表》书目《架存图书管理》《执行件》 架存图书管理《数据表》架存图书《售出图书管理》《执行件》 售出图书管理《数据表》售出图书《职工管理》《执行件》 职工管理《数据表》职工《跟踪》《跟踪》《跟踪》《跟踪》设计模型实现模型《收书款子系统》《构件》 收款界面结算节节《构件》收书款《售书处理子系统》《构件》售书界面《构件》 产生待售图书《构件》待售图书《出售图书子系统》《构件》 出售图书界面《构件》出售图书《构件》一致性检查《开书单子系统》《构件》开书单《构件》 打印进程销售节点ab cd数据库服务器《书目管理子系统》 《执行件》书目管理 《数据表》书目《架存图书管理子系统》 《执行件》架存图书管理 《数据表》架存图书《书目管理子系统》 《执行件》书目管理 《数据表》书目《售出图书管理子系统》《执行件》 售出图书管理 《数据表》售出图书图9.7 “售书处理”配置图2．类的实现1)类实现的依据和工作●依据：设计类和设计类所提供的接口。

●工作：编写类的程序代码，并放入到构件之中。

包括生成类、类属性代码和类操作代码等。

2)类的实现●确定该类所属的文件构件。

文件构件是指类代码所在的以文件形式组织的构件。

一个文件中可以存放一个构件，也可以存放多个构件。

实现类的构件与文件的关系也因编程语言而定。

●编制类属性代码应完全按照程序设计语言的语法格式，描述各个属性的可见性、属性名、属性的类型，如果有初始值，也应在属性定义时一并赋给。

●编制类操作代码类操作的实现比实现属性要复杂。

需要用程序设计语言编制能够完成该操作功能的程序代码。

图9.8是用Java语言描述的“书目”类的程序代码；图9.9是“待售图书”类的程序代码。

“待售图书”类是“书目”类的子类。

// 类名：Books.java 书目package 销售管理public class Books{//定义属性String bookNo;//书号StringbookName;//书名String author;//作者String publishNo;//出版社编号Float price;//单价Date publishDate;//出版日期Int bookTypeNo;//图书类别//定义操作public void setBookNo(String bookNo)//写书号{this.bookNo=bookNo; }public String getBookNo()//读书号{return this.bookNo; }public void setBookName(String bookName)//写书名{this.bookName=bookName;}public String getBookName()//读书名{return this.bookName;}public void setAuthor(String author)//写作者{this.author = author;}public String getAuthor()//读作者{return this.author;}public void setPublishNo(String publishNo)//写出版社编号{this.publishNo=publishNo;}public String getPublishNo()//读出版社编号{return this.publishNo;}public void setPrice(Float price)//写单价{this.price = price;}public Float getPrice()//读单价{return this.price ;}publicvoid setPublishDate(Date publishDate)//写出版日期{this.publishDate=publishDate;}publicDate getPublishDate()//读出版日期{return this.publishDate;}public void setBookTypeNo(Int bookTypeNo)//写图书类别{this.bookTypeNo=bookTypeNo;}public Int getBookTypeNo()//读图书类别{return this.bookTypeNo;}}图9.8 “书目”类的程序代码// 类名：WaitSellBooks 待售图书// 说明：该类继承书目类package 出售图书;import 销售管理;public class WaitSellBooks extends Books{// 定义属性Int bookbillNo;//书单号Int sellCount;//销售册数Floatdiscount;//折扣率Boolean payFlag//交款标记//定义操作public void setBookBillkNo(String bookbillNo)//写书单号{this.bookbillNo=bookbillNo; }public String getBookbillNo()//读书单号{return this.bookbillNo; }public void setSellCount(Int sellCount)//写销售册数{this.sellCount=sellCount;}public Int getSellCount()//读销售册数{return this.sellCount;}public void countDiscount()//计算折扣率{discount = 1.00;if (sellCount>=100)thendiscount= 0.75;else {if (sellCount>= 50)then discount = 0.80;else{if (sellCount>= 20)then discount = 0.85;else{if(sellCount>=10)then discount = 0.90;}}}}public void setPayFlag(Boolean payFlag)//写交款标记{this.payFlag=payFlag;}public Boolean getPayFlag()//读交款标记{return this.payFlag;}}图9.9 “待售图书”类的程序代码3．接口的实现在实现工作中，需要描述接口和实现接口。