軟件工程與計算機地圖制圖軟件開發(fā)

一、軟件工程簡介二、軟件生存期三、軟件生存期模型四．?dāng)?shù)據(jù)管理設(shè)計五、界面設(shè)計第六章軟件工程第六章軟件工程（一）、、背景——軟件危機機（二）、、基本概概念一、軟件件工程簡簡介第六章軟軟件工工程（一）、、背景——軟件危機機60年代的軟軟件危機機給軟件件行業(yè)帶帶來了巨巨大的沖沖擊。軟軟件工程程提出了了一系列列理論、、原則、、方法以以及工具具，試圖圖解決軟軟件危機機。第六章軟軟件工工程第六章軟軟件工工程軟件危機機主要表表現(xiàn)在:增加成本本,延時現(xiàn)象象經(jīng)常發(fā)發(fā)生;“已完成””的軟件件系統(tǒng)與與要求不不符,返工;軟件系統(tǒng)統(tǒng)錯誤經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn);軟件難以以維護(hù);缺少必要要的文檔檔與幫助助系統(tǒng),使用困難難。第六章軟軟件工工程軟件工程程的幾條條基本原原理:用分階段段的生命命周期計劃嚴(yán)格管理理軟件開開發(fā)進(jìn)程程；階段性測測試評審審。利用現(xiàn)代代程序設(shè)設(shè)計技術(shù)術(shù),提高軟件件開發(fā)過過程的可可見性,代碼易理理解性,使易于維維護(hù)；結(jié)果要能能清楚地地審查。。即軟件件開發(fā)過過程的透透明性和和開放性性；開發(fā)人員員應(yīng)少而而精；承擔(dān)軟件件持續(xù)服服務(wù)的義義務(wù)。第六章軟軟件工工程（二）、、基本概概念計算機軟軟件工程程應(yīng)用計計算機科科學(xué)、數(shù)數(shù)學(xué)及管管理科學(xué)學(xué)等原理理，借鑒鑒傳統(tǒng)工工程的原原則、方方法，創(chuàng)創(chuàng)建軟件件以達(dá)到到提高質(zhì)質(zhì)量，降降低成本本的目的的。從學(xué)學(xué)科角度度來看，，軟件工工程是一一門指導(dǎo)導(dǎo)計算機機軟件開開發(fā)和維維護(hù)的工工程學(xué)科科。第六章軟軟件工工程規(guī)劃Planning需求分析析和定義義RequirementAnalysisandDefinition軟件設(shè)計計SoftwareDesign程序編寫寫CodingProgramming軟件測試試Testing運行/維護(hù)Running/Maintenance二、軟件件生存期期SoftLifeCycle同任何事事物一樣樣，軟件件也有孕孕育、誕誕生、成成長、成成熟、衰衰亡的生生存過程程，周而而復(fù)始，，即所謂謂的計算算機軟件件的生存存期第六章軟軟件工工程系統(tǒng)工程程周期示示意圖第六章軟軟件工工程規(guī)劃總目標(biāo)，，給出功功能，性性能、可可靠性以以及接口口等方面面的要求求。主要要任務(wù)：：制定工程程發(fā)展戰(zhàn)戰(zhàn)略可行性分分析總體方案案，項目目開發(fā)計計劃第六章軟軟件工工程需求分析析和定義義對待開發(fā)發(fā)軟件提提出的需需求進(jìn)行行分析并并給出詳詳細(xì)的定定義——做什么。。第六章軟軟件工工程軟件設(shè)計計把各項需需求轉(zhuǎn)換換成一個個相應(yīng)的的體系結(jié)結(jié)構(gòu)。各各模塊都都和某些些需求相相對應(yīng)——怎么做。?？傮w設(shè)計計和詳細(xì)細(xì)設(shè)計，，總體設(shè)設(shè)計確定定系統(tǒng)的的總體結(jié)結(jié)構(gòu)框架架；而詳詳細(xì)設(shè)計計要具體體地描述述如何具具體地實實現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)，通常常可以依依據(jù)詳細(xì)細(xì)設(shè)計的的結(jié)果進(jìn)進(jìn)行編碼碼。注重GIS工程總體設(shè)計計，把錯誤誤隱患消消滅在工工程前期期。據(jù)對美國國1977年以來的的5OO個GIS系統(tǒng)調(diào)查查表明，，15%的項目在在實施過過程中流流過產(chǎn)，，或完成成了系統(tǒng)統(tǒng)根本無無法使用用(DemarcoandLister，1987)，25%的項目根根本不能能完成(Jones，1992)，而這些些項目的的失敗都都不是技技術(shù)的問問題，而而主要是是項目的的計劃、、規(guī)劃和和管理的的問題，，經(jīng)驗表表明，雖雖然有計計劃地開開發(fā)系統(tǒng)統(tǒng)不能保保證其成成功性，，但沒有有計劃而而開發(fā)的的系統(tǒng)肯肯定是失失敗的。。第六章軟軟件工工程程序編寫寫是軟件實實現(xiàn)階段段。要確定程程序設(shè)計計語言，，要求編寫寫高質(zhì)量量的源程程序代碼碼第六章軟軟件工工程軟件測試試軟件測試試是指按按照特定定規(guī)程，，發(fā)現(xiàn)軟軟件錯誤誤的過程程。測試活動動分為單單元測試試，集成成測試，，確認(rèn)測測試和系系統(tǒng)測試試。示例第六章軟軟件工工程運行/維護(hù)軟件開發(fā)發(fā)完成交交付用戶戶使用，，進(jìn)入運運行/維護(hù)階段段，仍需需對軟件件進(jìn)行修修改，稱稱為軟件件維護(hù)，，分為：：改正性維維護(hù)適應(yīng)性維維護(hù)完善性維維護(hù)預(yù)防性維維護(hù)第六章軟軟件工工程三、軟件件生存期期模型軟件生存存期模型型是軟件件開發(fā)全全部過程程、活動動和任務(wù)務(wù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)框架，，清晰、、直觀的的表達(dá)軟軟件開發(fā)發(fā)過程，，明確規(guī)規(guī)定要完完成的主主要活動動和任務(wù)務(wù)，可作作為軟件件項目工工作的基基礎(chǔ)。第六章軟軟件工工程隨著軟件件工程的的實踐，，相繼提提出了一一系列開開發(fā)模型型：瀑布布模型；；演化模模型；螺螺旋模型型；噴泉泉模型；；智能模模型。第六章軟軟件工工程瀑布模型型規(guī)定了自自上而下下、相互互銜接的的固定次次序。在在瀑布模模型中，，將各項項活動規(guī)規(guī)定為依依照固定定順序連連接的若若干階段段工作，，形如瀑瀑布流水水。規(guī)劃需求分析軟件設(shè)計程序編寫軟件測試運行/維護(hù)第六章軟軟件工工程瀑布模型型的特征征是：每一階段段接受上上一階段段的工作作結(jié)果作作為輸入入；其工作輸輸出傳入入下一階階段；每一階段段工作都都要進(jìn)行行評審，，得到確確認(rèn)后，，才能繼繼續(xù)下階階段工作作。瀑布模型型較好地地支持結(jié)結(jié)構(gòu)化軟軟件開發(fā)發(fā)，但是是缺乏靈靈活性，，無法通通過軟件件開發(fā)活活動澄清清本來不不夠確切切的需求求。第六章軟軟件工工程演化模型型主要針對對事先不不能完整整定義需需求的軟軟件開發(fā)發(fā)。用戶戶可以先先給出核核心需求求，當(dāng)開開發(fā)人員員將核心心需求實實現(xiàn)后，，用戶提提出反饋饋意見，，以支持持系統(tǒng)的的最終設(shè)設(shè)計和實實現(xiàn)。第六章軟軟件工工程螺旋模型型把整個項項目分成成多期工程，保保證各原原型能滿滿足運行行的需要要。不斷斷完善，，避免投資資風(fēng)險。螺旋模模型是在在瀑布模模型以及及演化模模型的基基礎(chǔ)上，，加入風(fēng)風(fēng)險分析析所建立立的模型型。在每一次次演化過過程中，，都經(jīng)歷歷四個方方面的活活動：制定計劃劃——確定軟件件目標(biāo)，，選定實實施方案案，弄清清項目開開發(fā)的限限制條件件。風(fēng)險分析析——分析所選選方案，，考慮如如何識別別和消除除風(fēng)險。。實施工程程——實施軟件件開發(fā)。?？蛻粼u估估——評價開發(fā)發(fā)工作，，提出修修正建議議。第六章軟軟件工工程螺旋模型型示意圖圖系統(tǒng)……原型1原型2原型：評審系統(tǒng)：維護(hù)測試編程規(guī)劃需求分析設(shè)計原型n第六章軟軟件工工程噴泉模型型體現(xiàn)了軟軟件復(fù)用用和生存存期中多多項開發(fā)發(fā)活動的的集成，，即面向向?qū)ο蟮牡姆椒?。。噴泉模型型體現(xiàn)了了軟件開開發(fā)過程程中所固固有的迭迭代和無無間隙的的特征。。迭代是指指軟件某某一部分分的開發(fā)發(fā)活動需需要多次次重復(fù)。。相關(guān)功功能在每每次迭代代中隨之之加入演演進(jìn)的系系統(tǒng)。無間隙是是指在開開發(fā)活動動，即分分析、設(shè)設(shè)計和編編碼之間間不存在在明顯的的界限，，第六章軟軟件工工程噴泉模型型演化維護(hù)確認(rèn)實現(xiàn)設(shè)計分析軟件設(shè)計計與實現(xiàn)現(xiàn)方法結(jié)構(gòu)化方方法是軟軟件工程程產(chǎn)生以以后首先先提出來來的軟件件開發(fā)方方法，來來源于模模塊化思思想，它它通過至至上而下下、逐層層細(xì)化的的方法將將系統(tǒng)劃劃分為一一個個模模塊，其其次采取取的策略略是分解解和抽象象面向?qū)ο笙蠓椒ㄊ鞘且环N圍圍繞客觀觀世界的的概念來來組織模模型的全全新的思思考方式式，它是是一種運運用對象象、類、、繼承、、封裝、、聚合、、消息傳傳送和多多態(tài)性等等概念來來構(gòu)造系系統(tǒng)的軟軟件開發(fā)發(fā)方法第六章軟軟件工工程智能模型型也稱基于于知識的的軟件開開發(fā)模型型，綜合合了上述述若干模模型，并并把專家家系統(tǒng)結(jié)結(jié)合在一一起。第六章軟軟件工工程四、數(shù)據(jù)據(jù)管理設(shè)設(shè)計目的是確確定在數(shù)數(shù)據(jù)管理理系統(tǒng)中中存儲和和檢索數(shù)數(shù)據(jù)的基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)，其原原則是要要隔離數(shù)數(shù)據(jù)管理理方法的的影響。。第六章軟軟件工工程三種主要要的數(shù)據(jù)據(jù)管理方方法：普通文件件管理關(guān)系型數(shù)數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)面向?qū)ο笙蟮臄?shù)據(jù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)第六章軟軟件工工程在GIS軟件中，，需管理理的數(shù)據(jù)據(jù)主要包包括：空空間幾何何體數(shù)據(jù)據(jù)、時間間數(shù)據(jù)，，結(jié)構(gòu)化化的非空空間屬性性數(shù)據(jù)以以及非結(jié)結(jié)構(gòu)化的的描述數(shù)數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)現(xiàn)對這些些數(shù)據(jù)的的管理，，通常的的方案包包括：全全部采用用文件管管理、文文件結(jié)合合關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫管管理、全全部采用用關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫管管理、采采用面向向?qū)ο髷?shù)數(shù)據(jù)庫管管理第六章軟軟件工工程全部采用用文件管管理將所有的的數(shù)據(jù)都都存放于于一個或或多個文文件中。。優(yōu)點：靈靈活，缺點：增增加了屬屬性數(shù)據(jù)據(jù)管理的的開發(fā)量量，且不不利于數(shù)數(shù)據(jù)共享享。第六章軟軟件工工程文件結(jié)合合關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫管管理用文件存存儲空間間數(shù)據(jù)，，用關(guān)系系數(shù)據(jù)庫庫管理系系統(tǒng)管理理屬性數(shù)數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)據(jù)：通過過文件進(jìn)進(jìn)行管理理；時間數(shù)據(jù)據(jù)：是結(jié)結(jié)構(gòu)化的的，用數(shù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)進(jìn)行管理理；結(jié)構(gòu)化非非空間屬屬性數(shù)據(jù)據(jù)：用數(shù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)進(jìn)行管理理；非結(jié)構(gòu)化化的描述述數(shù)據(jù)：：用數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理。第六章軟軟件工工程(a)文件管理理空間數(shù)數(shù)據(jù)(b)關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理屬性數(shù)數(shù)據(jù)第六章軟軟件工工程全部采用用關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫管管理不定長的的空間幾幾何體坐坐標(biāo)數(shù)據(jù)據(jù)以二進(jìn)進(jìn)制數(shù)據(jù)據(jù)塊的形形式被關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理，即坐坐標(biāo)數(shù)據(jù)據(jù)被集成成到RDBMS中，形成成空間數(shù)數(shù)據(jù)庫。。第六章軟軟件工工程空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫訪問接口空間模型服務(wù)GIS應(yīng)用GIS應(yīng)用GIS應(yīng)用RDBMSGIS空間數(shù)據(jù)訪問接口集成化的的GIS數(shù)據(jù)管理理第六章軟軟件工工程優(yōu)點：一個地物物對應(yīng)于于數(shù)據(jù)表表中的一一條記錄錄，避免免查找““連接關(guān)關(guān)系”。。提供了一一致的訪訪問接口口（SQL）操作分分布的海海量數(shù)據(jù)據(jù)，支持持多用戶戶并發(fā)訪訪問，安安全性控控制和一一致性檢檢查，便便于實現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)共共享。缺點存儲效率率低下，，需開發(fā)空空間數(shù)據(jù)據(jù)訪問接接口，對對SQL進(jìn)行擴展展。第六章軟軟件工工程采用面向向?qū)ο髷?shù)數(shù)據(jù)庫管管理可擴充對對象數(shù)據(jù)據(jù)庫中的的數(shù)據(jù)類類型以支支持空間間數(shù)據(jù)，，并允許許定義對對于這些些幾何體體的基本本操作，，也可以以由對象象數(shù)據(jù)庫庫管理系系統(tǒng)“無無縫”地地支持。。第六章軟軟件工工程采用OO-DBMS進(jìn)行GIS數(shù)據(jù)管理理空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫訪問接口空間模型服務(wù)GIS應(yīng)用GIS應(yīng)用GIS應(yīng)用OO-DBMSGIS空間模型服務(wù)第六章軟軟件工工程提供了對對于各種種數(shù)據(jù)的的一致訪訪問接口口及部分分空間模模型服務(wù)務(wù)，不僅僅數(shù)據(jù)共共享，且且空間模模型服務(wù)務(wù)也可共共享，使使GIS軟件開發(fā)發(fā)可將重重點放在在數(shù)據(jù)表表現(xiàn)以及及復(fù)雜的的專業(yè)模模型上。。目前對象象數(shù)據(jù)庫庫管理系系統(tǒng)遠(yuǎn)未未成熟，，許多的的技術(shù)問問題仍需需要進(jìn)一一步的研研究。第六章軟軟件工工程（一）、、界面設(shè)設(shè)計原則則（二）、、GIS界面設(shè)計計中的要要素（三）、、GIS界面樣式式五、界面面設(shè)計第六章軟軟件工工程（一）、、界面設(shè)設(shè)計原則則系統(tǒng)界面面是人機機交互的的接口，，包括人人如何命命令系統(tǒng)統(tǒng)以及系系統(tǒng)如何何向用戶戶提交信信息。設(shè)計用戶戶界面的的策略由由以下幾幾點構(gòu)成成對人分類類描述人和和他們的的任務(wù)腳腳本設(shè)計命令令層設(shè)計詳細(xì)細(xì)的交互互繼續(xù)做原原型設(shè)計用戶戶界面類類根據(jù)圖形形用戶界界面進(jìn)行行設(shè)計第六章軟軟件工工程第六章軟軟件工工程界面需允允許用戶戶選擇并并檢索相相應(yīng)的空空間數(shù)據(jù)據(jù)，操作作這些數(shù)數(shù)據(jù)，并并且表現(xiàn)現(xiàn)分析的的結(jié)果。。在GIS中要考慮慮的是以以下幾個個要素：：數(shù)據(jù)選選擇、數(shù)數(shù)據(jù)表現(xiàn)現(xiàn)、數(shù)據(jù)據(jù)處理、、SQL（二）、、GIS界面設(shè)計計中的要要素第六章軟軟件工工程1、數(shù)據(jù)選選擇選擇數(shù)據(jù)據(jù)采用的的過濾器器可能包包括空間間的和非非空間的的屬性，，或者是是兩者的的結(jié)合，，可通過過輸入命命令語句句，菜單單選擇，，填充表表單，或或直接的的操作來來選擇數(shù)數(shù)據(jù)。第六章軟軟件工工程2、數(shù)據(jù)表表現(xiàn)好的數(shù)據(jù)據(jù)表現(xiàn)形形式有利利于用戶戶直接操操作以進(jìn)進(jìn)行進(jìn)一一步的分分析，在在GIS中，主要要考慮其其圖形顯顯示。一些圖形形顯示的的變量有有：多邊形輪輪廓：顏顏色，灰灰度，黑黑白；線線型；多邊形填填充：顏顏色，灰灰度，黑黑白；填填充模式式；線：顏色色，灰度度，黑白白；線型型；符號：顏顏色，灰灰度，黑黑白；形形狀；大大小等。。第六章軟軟件工工程數(shù)據(jù)處理理由一系系列空間間的和非非空間的的操作組組成，一一個設(shè)計計良好的的界面使使實現(xiàn)這這些操作作更加容容易。3、數(shù)據(jù)處處理第六章軟軟件工工程創(chuàng)建：據(jù)據(jù)給定圖圖形實體體及相應(yīng)應(yīng)屬性，，創(chuàng)建空空間對象象；刪除：刪刪除一個個選定的的空間對對象；更新：只只顯示最最后一次次操作的的結(jié)果；；疊合：相相當(dāng)于集集合操作作中的并并運算；；集合：根根據(jù)選擇擇的對象象形成一一個集合合；求交：相相當(dāng)于集集合操作作中的交交運算；；求差：相相當(dāng)于集集合操作作中的差差運算；；轉(zhuǎn)換：對對地物進(jìn)進(jìn)行比例例、移動動、仿射射變換等等操作；；檢查點：：設(shè)檢查查點，對對后面工工作不滿滿意，退退到該點點；回送：返返回上一一個檢查查點的狀狀態(tài)；提交：將將處理結(jié)結(jié)果傳給給數(shù)據(jù)庫庫，并更更新之。。第六章軟軟件工工程4、SQL傳統(tǒng)的SQL不能處理理空間查查詢，須須進(jìn)行擴擴展第六章軟軟件工工程空間關(guān)系系和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)SQL分開輸入的的空間查查詢界面面第六章軟軟件工工程1、基于命命