1.数据库应用系统开发方法

1.1　数据库应用系统概述

考点1　数据库系统和数据库应用系统的区别

1）数据库系统（Data Base System，DBS）主要提供应用数据的组织、存储、维护、访问等数据管理功能。

（2）数据库应用系统（DataBase Application System，DBAS）不仅为用户提供数据管理功能，还根据具体应用领域业务规则，通过数据库应用程序，实现了更为复杂的数据处理功能。

考点2　数据库应用系统设计与开发的定义

数据库应用系统设计与开发是指根据具体需求，设计数据库模式或结构，并根据业务规则设计数据库应用软件。依据设计结果，在数据库中正确组织和存储应用数据，开发数据库应用程序，选定合适的软硬件环境，按照一定的体系结构将各部分有机组合起来，构成实际可运行的数据库应用系统。

1.2　数据库应用系统生命周期

考点1　软件工程与软件开发方法

（1）瀑布模型

①开发过程

瀑布模型（软件过程模型）把软件开发的全过程定义为六个阶段：项目规划，系统分析，总体设计，详细设计，编码调试与集成测试，运行维护阶段。

a．项目规划

定义开发项目的背景、目标、实现功能、性能指标以及系统需要解决的问题，包括制定合理的项目开发计划。

b．系统分析

通过调研分析全面理解系统需求，并利用需求说明文档叙述项目目标、功能、适用范围、可接受的吞吐率、响应时间，以及数据的安全性、正确性、有效性等要求。

c．总体设计

将前一阶段的需求转换成能够实现的软件框架及系统结构，使得系统各组成结构能够最佳地支持目标系统的功能需求和性能需求。

d．详细设计

将细化总体设计的结果，包括确定每个模块的算法、结合具体的开发环境设计输入/输出的界面等。

e．编码调试与集成测试

用程序设计语言描述每个模块的求解步骤，通过单元测试以后，将它们组装或集成进行集成测试并发现和纠正软件模块中可能存在的问题和缺陷，保证应用系统达到既定目标和使用要求。

f．运行维护

进行系统基本完成后的运维工作。

②建模要求

严格按照模型定义的6个阶段依次进行，且每个阶段工作结束后必须提交阶段工作文档，并经过严格的评审确认后才能开始下一阶段的活动，以此保证阶段工作的有效性、一致性和完备性。

③缺点

瀑布模型的文档驱动、强调阶段工作完备性的指导思想和现实生活中用户的需求是一个不断改进完善的过程是相违背的。

（2）快速原型模型

①指导思想

根据基本需求着手构建一个可运行的、反映了基本功能特征的早期目标系统的版本，经过不断改进和完善，最终得到满意的目标系统。

②开发过程

a．快速分析

在获取基本需求的基础上，确定目标系统的功能、界面特点和性能需求，以此编写基本需求说明书。

b．设计构造原型

依据需求说明规范，利用可视化集成开发工具快速构建一个可运行的初始系统。

c．运行原型

通过实际操作理解系统，并发现问题。

d．评价原型

通过审核和评价原型，确认系统存在的问题，提出改进意见，并补充缺失需求和因环境变化、需求变动引发的新的需求。

e．改进原型

根据修改意见和修改方案，重构及修改原型系统。重复阶段c到阶段e，直到系统满足需求，修改迭代结束。

（3）螺旋模型

①开发过程

螺旋模型把软件开发的全过程划分为四个阶段，也称为四个象限。

a．项目规划阶段确定系统功能和性能目标，选择可行的实施方案。

b．风险评估阶段识别和评估风险。

c．工程实现阶段通过实施活动将软件需求转化为软件产品。

d．用户评估阶段评价实现结果。

②开发周期

模型周期从项目规划开始到最后评价实现结果，并规划下一个开发阶段。开发过程每经过一个迭代周期，系统就生成一个新版本，迭代活动一直持续到用户对产品完全满意为止。

③优点

将瀑布模型的系统化与快速原型模型的可修改性结合起来，引入了风险评估活动，采用“演化”的概念开发系统，使得开发者和使用者对每个演化层可能的风险有所了解，降低了大型项目实施过程中的不确定性带来的风险。

④缺点

对开发人员评估风险的经验要求较高。

螺旋模型相对于其他的两个模型有很大的优势，它结合了快速瀑布模型的逻辑严密，稳定性强，又加入了快速原型模型的开发迅速，可修改性的特点，最终集成在螺旋模型之上，但是它对我们的开发设计人员有很高的的技术要求。

（4）软件工程的目标

在给定成本、进度的前提下，开发出满足用户需求并具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性特征的软件产品。

考点2　DBAS生命周期模型

（1）数据库应用系统

①定义

数据库应用系统是一类典型的面向数据管理和数据处理的复杂软件系统。

②设计开发的要求

在满足实际应用需求的前提下，遵循数据库系统三级模式结构所规定的数据库设计范型，按照软件工程所定义的复杂软件系统开发原则，采取工程化方法，按计划、分步骤地进行。因此，数据库应用系统的设计开发必须有软件过程模型作为指导。

（2）生命周期模型

该模型定义了数据库应用系统设计、开发和运行维护的整体框架，规定了设计、开发和运行维护各阶段的主要目标、工作内容和所采用的关键技术。数据库应用系统常用的生命周期模型如图1-1所示。

图1-1　数据库应用系统生命周期模型

基本思想如下：

①参照软件开发瀑布模型的原理，DBAS的生命周期由项目规划、需求分析、系统设计、实现与部署、运行与维护五个基本活动组成。

②引入快速原型模型和螺旋模型的开发思路，允许渐进、迭代地开发DBAS。通过多次迭代逐步扩展各个原型系统的功能，使之最终满足全部用户需求，形成最终DBAS产品。

③根据DBAS的总体目标和实现功能，按照数据组织与存储设计、数据访问与处理设计、应用设计三条设计主线，分别设计与实现DBAS中的数据库、数据库事务和应用程序。其中，数据库事务设计和应用软件设计属于数据库应用系统功能设计范畴。

④将DBAS设计阶段细分为概念设计、逻辑设计、物理设计三个步骤，每一步骤的设计内容又涵盖了三条设计主线。