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1、 2022年计算机等级考试四级数据库复习笔记：数据库应用系统生命周期其次章 数据库应用系统生命周期 2.1数据库应用系统生命周期 2.1.1 软件工程与软件开发方法 1、 软件工程：指导计算机软件开发和维护的工程科学，它采纳工程化的概念、原理、技术和方法，以及正确的工程治理技术，来开发和维护软件;它将系统化、标准化、定量化方法应用于软件的开发、操作和维护，也就是将工程化应用于软件生产; 2、 软件工程的目标：在给定本钱、进度的前提下，开发出满意用户需求并具有下述特征的软件产品：可修改性、有效性、牢靠性、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。 3、 软件生命周期
2、：指软件产品从考虑其概念开头，到该产品交付使用的整个时期，包括概念阶段、需求阶段、设计阶段、实现阶段、测试阶段、安装部署及交付阶段; 4、 软件工程治理：为了能使软件开发按预定的质量、进度和本钱进展，而对本钱、质量、进度、人员、风险等进展分析和有效治理的一系列活动。 5、 软件工程以关注软件质量为特征，由方法、工具和过程三局部组成; 6、 软件过程模型(软件开发模型)：是对软件过程的一种抽象表示，表示了软件过程的整体框架和软件开发活动各阶段间的关系，常见的有：瀑布模型、快速原形模型、增量模型和螺旋模型。 2.1.2 DBAS软件组成 1、 数据库应用软件在内部可看作由一系列软件模块/子系统组成
3、，这些模块/子系统可分成两类： (1) 与数据访问有关的数据库事务模块：利用DBMS供应的数据库治理功能，以数据库事务方式直接对数据库中的各类应用数据进展操作，模块粒度较小; (2) 与数据访问无直接关联的应用模块：在很多与数据处理有关的应用系统中，对数据库的访问只是整体中的一局部，其他功能则与数据库访问无直接关系，这局部模块粒度可以比拟大。 2、 DBAS设计开发的硬件方面：主要涉及依据系统的功能、性能、存储等需求选择和配置适宜的计算机硬件平台，并与开发好的DBAS软件系统进展集成，组成完整的数据库应用系统; 2.1.3 DBAS生命周期模型 1、 数据库应用系统的生命周期模型： (1) 参
4、照软件开发瀑布模型的原理，DBAS的生命周期由工程规划、需求分析、系统设计、实现和部署、运行治理与维护等5个根本活动组成; (2) 将快速原形模型和增量模型的开发思路引入DBAS生命周期模型，允许渐进、迭代地开发DBAS; (3) 依据DBAS的软件组成和各自功能，细化DBAS需求分析和设计阶段，引入了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，分别用于设计DBAS中的数据库、数据库事务和应用程序; (4) 将DBAS设计阶段细分为概念设计、规律设计、物理设计三个步骤，每一步的设计内容又涵盖了三条设计主线。 2.2 规划与分析 2.2.1 系统规划与定义 1、 定义：系统规划
5、与分析是面对将要开发的DBAS，通过了解用户实际需求，明确该系统需要实现的目标和任务，并从数据治理和数据处理的角度，确定系统中数据库软件的功能、性能范围; 2、 系统规划与定义包括： (1) 任务陈述：描述所要开发的DBAS的总体目标; (2) 确定任务目标; (3) 确定系统范围和边界; (4) 确定用户视图; 2.2.2 可行性分析 1、 可行性分析包括以下四方面： (1) 经济可行性：对工程进展本钱效益分析;DBAS的本钱主要包括：A、软硬件购置费用;B、系统开发费用;C、系统安装、运行、维护费用。 (2) 技术可行性：是依据用户提出的系统功能、性能及实现系统的各项约束条件，对系统软件、
6、硬件、技术方案作出评估和选择建议; A、 硬件可行性讨论是分析DBAS的硬件平台环境和设置; B、 软件可行性讨论包括：对可用的DBMS和操作系统的选型评估，对中间件和开发环境的选型建议，对DBAS开发模式和编程语言的建议; C、 技术方案的选择是依据系统技术需求，提出DBAS可能采纳的合理技术方案和关键技术; (3) 操作可行性：是论证是否具备DBAS开发所需的各类人员资源、软件资源、硬件资源和工作环境等，以及为支持DBAS开发如何去改良加强这几方面资源。 (4) 开发方案选择：目的是提出并评价实现系统的各种开发方案，从中选出一种适用于DBAS软件的开发方案; 2.2.3 工程规划 1、 工
7、程规划是工程治理者对资源、本钱和进度做出合理估算，并在此根底上制定切实可行的DBAS工程开发打算。 2、 工程规划包括以下内容： (1) 确定工程的目标和范围; (2) 依据DBAS软件开发模型，分解和定义整个工程包括的工作活动和任务; (3) 估算完成该工程的规模和所需各种资源; (4) 制定合理的DBAS工程打算 3、工程规划的结果应形成数据库应用系统工程打算文档，即工程打算书。 2.3 需求分析 1、 数据库应用系统需求是指用户对DBAS在功能、性能、行为、设计约束等方面的期望和要求; 2、 DBAS需求分析是在已经明确的DBAS系统范围根底上，通过对应用问题的理解和分析，采纳适宜的工具
8、和符号，系统地描述DBAS的功能特征、性能特征和约束，并形成需求标准说明文档; 3、 需求分析过程由需求猎取、需求分析、需求描述和标准说明、需求验证等组成; 4、 DBAS的需求分析包括： (1) 数据需求分析; (2) 数据处理需求分析; (3) 业务需求分析; (4) 分析数据库系统在性能、存储、安全、备份与恢复等方面的要求; 2.3.1 数据与数据处理需求分析 1、 数据需求分析：是从对数据组织与存储的设计角度，辨识应用领域所治理的各类数据项和数据构造，与数据处理需求分析结果一起，组成数据字典; 2、 数据处理需求分析：是从数据访问和处理的角度，明确对各类数据项所需进展的数据访问操作，分
9、析结果可表示为数据流图或事务标准; 3、 事务标准包括： (1)事务名称;(2)事务描述;(3)事务所访问的数据项;(4)事务用户; 2.3.2 业务规章需求分析 1、业务规章需求分析：是从DBAS高层目标和整体功能动身，分析系统或系统中一些大粒度子系统应具有的业务类型和功能，明确用户或外部系统与DBAS的交互模式; 2.3.3 性能需求分析 1、 DBAS的性能指标： (1) 数据操作响应时间(或数据访问响应时间)：从提交恳求到返回结果的时间; (2) 系统吞吐量：指系统在单位时间内所完成的事务或查询的数量，单位为TPS; (3) 允许并发访问的用户数：在保证响应时间的前提下，系统最多允很多
10、少用户同时访问数据库; (4) 每TPS代价值，用于衡量系统性价比的指标 2、 影响DBAS性能的因素： (1) 系统硬件资源; (2) 网络通信设备性能; (3) 操作系统环境; (4) 数据库的规律设计和物理设计质量，数据库配置参数; (5) DBAS的配置和性能; (6) 数据库应用程序自身。 2.3.4 其它需求分析 1、 存储需求分析：是指估量DBAS系统需要的数据存储量，包括：(1)初始数据库大小;(2)数据库增长速度;存储总量估算可采纳：依据数据字典中每个数据项的构造描述信息，估量每个数据项的容量，将全部数据项的容量累加; 2、 安全性需求分析： (1) DBAS系统应到达的安全
11、掌握级别; (2) 各类用户的数据视图和视图访问权限; (3) DBAS应有的口令爱护机制或其它安全认证机制，用以掌握用户登录数据库系统。 3、 备份和恢复需求分析： (1) DBAS运行过程中备份数据库的时间和备份周期; (2) 所需备份的数据是全部数据库数据，还是一局部; (3) 备份方式是采纳完全备份还是采纳差异备份。 2.4 系统设计 2.4.1 概念设计 1、 数据库概念模型设计：是依据数据需求分析阶段得到的需求结果，分析辨识需要组织存储在数据库中的各类应用领域数据对象的特征及其相互之间关联关系，并采纳概念数据模型表示出来，得到独立于详细DBMS的数据库概念模型; 2、 ER方法：(
12、1)选择局部应用;(2)分别设计各个局部ER图;(3)局部ER图合并; 3、 系统总体设计： (1) 确定DBAS体系构造; (2) 系统硬件平台和操作系统、数据库治理系统等系统软件的选型和配置; (3) 应用软件构造设计 (4) 对需求分析阶段识别出的业务规章进展初步设计，细化业务规章流程，明确采纳的关键技术和算法; (5) 对系统采纳的关键技术进展方案选型和初步设计。 2.4.2 规律设计 1、 数据库规律构造设计：指从数据库的概念模型动身，设计表示为规律模式的数据库规律构造。 (1) ER图转换为初始关系模式; (2) 对初始关系模式进展优化; (3) 检查关系表对数据库事务的支持性;
13、(4) 确定关系模式的完整性约束; (5) 从数据安全性和独立性动身，设计用户视图。 2、 应用程序概要设计(II); 3、 数据库事务概要设计; 2.4.3 物理设计 1、 数据库物理构造设计：主要指数据文件在外存上的存储构造和存取方法，它依靠于系统详细的硬件环境、操作系统和DBMS; (1) 数据库规律模式调整; (2) 选择或配置根本关系表的文件组织形式; (3) 数据分布设计; (4) 安全模式设计; (5) 确定系统配置; (6) 物理模式评估; 2、 数据库事务具体设计：依据事务流程，利用SQL语句、数据库访问接口，采纳高级程序设计语言或DBMS供应的事务实现机制，设计数据库事务。 3、 应用程序具体设计： 2.5 实现与部署 1、 建立数据库构造; 2、 数据加载; 3、 事务和应用程序的编码及测试; 4、 系统集成、测试与试运行; 5、 系统部署; 2.6 运行治理与维护 2.6.1 日常维护 (1) 数据库的备份与恢复 (2) 完整性维护 (3) 安全性维护 (4) 存储空间治理 (5) 并发掌握及死锁处理 2.6.2 系统性能监控和分析 1、 统计数据可以通过两种途径收集： (1) 由DBMS本身自动收集和存储统计数据 (2) 通过监控系统得到 2
