信息

信息就是能够用来消除不确定性的东西

信息量的单位是bit

信息特征：

1. 客观性
2. 普遍性
3. 无限性
4. 动态性
5. 相对性
6. 依附性
7. 变换性
8. 传递性
9. 层次性
10. 系统性
11. 转化型

信息的质量属性

1. 精确性
2. 完整性
3. 可靠性
4. 及时性
5. 经济性
6. 可验证性
7. 安全性

信息的功能

1. 为认识世界提供依据
2. 为 改造世界提供指导
3. 为有序的建立提供保证
4. 为资源开发提供条件
5. 为知识生产提供材料

信息的传输模型

信息的传输技术（通常指通信、网络等）是信息技术的核心

• 信源：信息的源头
• 信宿：信息的归宿
• 信道：传送信息的通道
• 编码器
• 解码器
• 噪声

信息系统的主要性能指标是它的有效性和可靠性

有效性：传送尽可能多的信息

可靠性：失真尽可能小。增加冗余编码

信息系统的基本规律

• 信息的度量
• 信源特性
• 信源编码
• 信道特性
• 信道编码
• 检测理论
• 估计理论
• 密码学

信息系统

系统是由相互联系、相互依赖、相互作用的事物或过程组成的具有整体功能和综合行为的统一体

系统的特性

1. 目的性
2. 整体性
3. 层次性
4. 稳定性
5. 突变型
6. 自组织性
7. 相似性
8. 相关性
9. 环境适应性

信息系统特性

1. 开放性
2. 脆弱性
3. 健壮性

信息系统

信息系统就是输入数据，经过数据加工处理，产生信息的系统。

面向管理和支持生产是信息系统的显著特点

以计算机为基础的信息系统可以定义为：结合管理理论和方法，应用信息技术解决管理问题，提高生产效率，为生产或信息化过程以及管理和决策提供支撑的系统。

管理模型、信息处理模型和系统实现条件三者的结合产生信息系统

信息化

信息化从小到大分为5个层次

1. 产品信息化
2. 企业信息化
3. 产业信息化
4. 国民经济信息化
5. 生活作息信息化

信息化体系

1. 信息资源：信息资源的开发和利用是国家信息化的核心任务
2. 信息网络：信息网络是信息资源开发和利用的基础设施
3. 信息技术应用：信息化体系六要素中的龙头，是国家信息化建设的主阵地，集中体现了国家信息化建设的需求和效益
4. 信息技术和产业：信息产业是信息化的物质基础
5. 信息化人才：人才是信息化的成功之本
6. 信息化政法法规和标准规范

信息系统生命周期

1. 系统规划阶段

• 可行性研究报告
• 系统任务设计书

2. 系统分析阶段

• 提出新系统的逻辑模型
• 工作成功体现在系统说明书

3. 系统设计阶段

• 新系统的物理模型
• 总体设计（概要设计）
• 详细设计
• 系统设计说明书

4. 系统实施阶段

• 包括计算机等设备的购置、安装和调试
• 程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换
• 每个阶段写出实施进展报告
• 测试之后写出协同测试分析报告

5. 系统运行和维护阶段

信息系统开发方法

结构化方法

结构是指系统内各个组成要素之间的相互联系、相互作用的框架。结构化方法也称为生命周期法，是一种传统的信息系统开发方法，由结构化设计（Structured Analysis，SA）、结构化设计（Structured Design，SD）和结构化程序设计（Structured Programming ，SP）三部分有机组合而成，其精髓是自顶向下、逐步求精和模块化设计。

特点

1. 开发目标清晰化
2. 开发工作阶段化
3. 开发文档规范化
4. 设计方法结构化

不足和局限性

1. 开发周期长
2. 难以适应需求变化
3. 很少考虑数据结构

面向对象法

面向对象（Object-Oriented，OO）认为任何事物都是对象，每一个对象都有自己的运动规律和内部状态

分支体系

• OMT（Object Model Technology，对象建模技术）方法
• Coad/Yourdon方法
• OOSE（Object-Oriented Software Engineering，面向对象的软件工程）方法
• Booch方法
• …

原型化方法

构建原型两个基本原则

• 集成原则：尽可能用现有系统和模型来构成
• 最小系统原则 ：耗资一般不超过总投资的10%

根据结果分类

• 抛弃式原型：又称探索式原型，达到预期目的后，原型本身被抛弃
• 演进式原型：为开发增量式产品提供基础，逐步将原型演化成最终系统

特点

1. 原型法可以使系统开发的周期缩短、成本和风险降低、速度加快、获得较高的综合开发收益
2. 原型法是以用户为中心来开发系统的，用户参与的程度大大提高，开发的系统符合用户的需求，因而增加了用户的满意度，提高了系统开发的成功率
3. 由于用户参与了系统开发的全过程，对系统的功能和结构容易理解和接受，有利于系统的迁移

不足之处

1. 开发的环境要求较高
2. 管理水平要求高

面向服务的方法

微服务架构体系

常规信息系统集成技术

网络标准与网络协议

OSI协议

1. 物理层
2. 数据链路层
3. 网络层
4. 传输层
5. 会话层
6. 表示层
7. 应用层

网络存储技术

• 直接附加存储（Direct Attached Storage，DAS）
• 网络附加存储（Network Attached Storage，NAS）
• 存储区网络（Storage Area Network，SAN）

存储区网络

SAN 是通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网。它没有采用文件共享存取方式，而是采用块（block）级别存储。SAN是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的专有存储系统，其最大特点是将存储设备从传统的以太网中分离了出来

1. FC SAN： FC（Fiber Channel,光纤通道）
2. IP SAN：基于IP网络实现数据块级别存储方式的存储网络
3. IB SAN：IB（InfiniBand，无限带宽）是一种交换结构I/O技术，其设计思路是通过一套中心机构（IB交换机）在远程存储器、网络以及服务器等设备之间建立一个单一的连接链路，并由IB交换机来指挥流量

网络接入技术

• PSTN：公用交换电话网络（Public Switching Telephone Network)
• ISDN：综合业务数字网（Integrated Services Digital Network)
• ADSL：非对称数字用户线路（Asymmetrical Digital Subscribers Loop）
• FTTx+LAN：光纤+局域网
• HFC：同轴光纤技术（Hybrid Fiber-Coaxial,HFC)
• 无线接入

光纤深入用户的程度，分为5种

1. FTTC（Fiber To The Curb,光纤到路边）
2. FTTZ（Fiber To The Zone,光纤到小区）
3. FTTB（Fiber To The Building,光纤到楼）
4. FTTF（Fiber To The Floor,光纤到楼层）
5. FTTH（Fiber To The Home,光纤到户）

无源光纤网络（Passive Optical Network，PON)

• 节省光缆资源
• 带宽资源共享
• 节省机房投资
• 设备安全性高
• 建网速度快
• 综合建网成本低
• …

PON主要分为两种

1. APON (ATM PON)
   APON选择ATM和PON作为网络协议和平台，其上、下行方向的信息传输都采用ATM传输方案，下行速率为622Mb/s或155Mb/s，上行为155Mb/s.光节点到前端的距离可长达10~20km，或者更长。采用无源双星拓扑结构，使用时分复用和时分多址技术，可以实现元中继、局域网互联、电路仿真、普通电话业务等
   2.EPON(Ethernet PON)
   EPON是以太网技术发展的新趋势。其下行速度为100Mb/s或者1000Mb/s,上行为100Mb/s。在EPON中，传送的是可变长度的数据包，最长可谓65535字节，简化了网络结构，提高了网络速度。

网络规划与设计

网络规划

1. 需求分析：从功能需求、通信需求、性能需求、可靠性需求、安全需求、运行与维护需求和管理需求
2. 可行性分析：从技术可行性、经济可行性、操作可行性等方面进行论证
3. 对现有网络的分析与描述：从服务器的数量和位置，客户机的数量和位置、同事访问的数量、每天的用户数、每次使用的时间、每次数据传输的数据量、网络拥塞的时间段、采用的协议和通信模式等方面

网络设计

在计算机网络设计中，主要采用分层（分级）设计模型。

• 接入层：直接面向用户连接或访问网络的部分。具有低成本和高端口密度
• 汇聚层：完成网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址，以及其他数据处理的任务。
• 核心层：通过高速转发通信，提供优化、可靠的骨干传输结构。

网络设计工作

1. 网络拓扑结构设计
2. 主干网络（核心层）设计
3. 汇聚层和接入层设计
4. 广域网连接与远程访问设计
5. 无线网络设计
6. 网络安全设计
7. 设备选型

网络安全设计

制定安全策略、用户验证、加密、访问控制、设计和管理

• 机密性
• 完整性
• 可用性
• 可控性
• 可审查性

数据库管理系统

• Oracle
• MySQL
• SQL Server
• MongoDB

数据仓库技术

数据仓库是一个面向主题的、集成的、非易失的、且随时间变化的数据结合

基础概念

1. ETL（Extract/Transformation/Load,清洗/转换/加载)
2. 元数据：关于数据的数据，指在数据仓库建设过程中所产生的有关数据源定义，目标定义，转换规则等相关的关键数据。
3. 粒度
4. 分割
5. 数据集市
6. ODS（Operation Data Store，操作数据存储）
7. 数据模型
8. 人工关系

元数据

• 数据仓库表的结构
• 数据仓库表的属性
• 数据仓库的源数据
• 从记录系统到数据仓库的映射
• 数据模型的规格说明
• 抽取日志
• 访问数据的公用例行程序
• …

体系结构

1. 数据源
2. 数据的存储与管理
3. OLAP服务器
4. 前端工具

• 查询工具
• 报表工具
• 分析工具
• 数据挖掘工具
• 基于数据仓库或数据集合的应用开发工具
  OLAP服务器
• ROLAP: 基本数据和聚合数据均放在RDBMS
• MOLAP：基本数据和聚合数据均存放于多维数据库
• HOLAP：基本数据存放在RDBMS，聚合数据存放在多维数据库

中间件技术

中间件、操作系统和数据库管理系统并称三套车

定义

没有一个统一的定义，下面是比较认可的两种

1. 在一个分布式系统环境中处于操作系统和应用程序之间的软件
2. 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，

类型

底层型中间件

• JVM(JAVA Virtual Machine ,JAVA虚拟机）
• CLR(Common Language Runtime,公共语言运行库)
• ACE(Adaptive Communication Environment,自适配通信环境）
• JDBC(JAVA Database Connectivity,JAVA数据库连接)
• ODBC(Open Database Connectivity,开放数据库互连）
• …
  通用型中间件
• CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构）
• J2EE
• MOM
• COM
• …
  集成型中间件
• WorkFlow
• EAI (Enterprise Application Integration，企业应用集成）
  通信处理（消息）中间件

事务处理（交易）

数据库存储管理

Web服务

安全

跨平台和构架

专用平台

数据流

门户

工作流

高可用性和高可靠性的规划与设计

可用性（availability） 是系统能够正常运行的时间比例。

可靠性（reliability） 是软件系统在应用或系统错误面前，在意外或错误使用的情况下维持软件系统的功能特性的基本能力

高可用性（High Availability） 通常用来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高度可用性

无故障时间（MTTF） 计算机系统平均能够运行多长时间，才发生一次故障。

平均维修时间（MTTR） 系统发生故障后维修和重新恢复正常运行平均花费的时间。

可行性定义

MTTF / (MTTF+MTTR) * 100%

减少故障修复时间的方法

• 错误检测：包括命令/响应、心跳和异常
• 错误恢复：包括表决、主动冗余、被动冗余
• 错误预防：包括把可能出错的组件从服务中删除、引入进程监视器

软件工程

软件工程是指应用计算机科学、数学及管理科学等原理，以工程化的原则和方法来解决软件问题的工程，其目的是提高软件生产率、提高软件质量、降低软件成本。

组成

• 方法
• 工具
• 过程

需求分析

软件需求是指用户对新系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。

1.需求的层次

1. 业务需求
2. 用户需求
3. 系统需求

2.质量功能部署

质量功能部署（Quality Function Deployment，QFD）是一种将用户要求转换成软件需求的技术，其目的是最大限度地提升软件工程过程中用户的满意度。

1. 常规需求
2. 期望需求
3. 意外需求

3.需求获取

需求获取是一个确定和理解不同的项目干系人的需求和约束的工程。

需求获取方法

• 用户访谈
• 问卷调查
• 采样
• 情节串联板
• 联合需求计划

4.需求分析

一个好的需求应该有具有下面几点:

• 无二义性
• 完整性
• 一致性
• 可测试性
• 确定性
• 可跟踪性
• 正确性
• 必要性
• …

5.软件需求规格说明书

软件需求规格说明书（Software Requirement Specification，SRS）是需求开发活动的产物，编制该文档的目的是使项目干系人与开发团队对系统的初始规定有一个共同的理解，使之成为整个开发工作的基础。

SRS必须包括以下内容

1. 范围
2. 引用文件
3. 需求
4. 合格性规定
5. 需求可追踪性
6. 尚未解决的问题
7. 注解
8. 附录

6.需求验证

1. SRS正确地描述了预期的、满足项目干系人要求的系统行为和特征
2. SRS中的软件需求是从系统需求、业务规格和其他来源中正确推导而来的
3. 需求是完整的和高质量的
4. 需求的表示在所有地方都是一致的
5. 需求为继续进行系统设计、实现和测试提供了足够的基础

7.UML

UML 是一种定义良好、易于表达、功能强大且普通使用的建模语言，它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术，它的作用域不限于支持OOA和OOD，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。

• 构造块：事物（thing）、关系（relationship）和图（diagram）
• 规则：范围、可见性、完整性和执行
• 公共机制：规格说明（相信说明）、修饰、公共分类（通用划分）和扩展机制

东西比较多看教材：P39

8.面向对象分析

• 用例模型
• 分析模型

软件架构设计

架构风格

1. 数据流风格
2. 调用/返回风格
3. 独立构件风格
4. 虚拟机风格
5. 仓库风格
6. 容器风格

架构评估

先了解下面个概念

• 敏感点（sensitivity point）：是一个或多个构件（和构件之间的关系）的特性
• 权衡点（tradeoff ponint）：是影响多个质量属性的特性，是多个质量属性的敏感点

评估方式

1. 基于问卷调查
2. 基于场景
3. 基于度量

基于场景

• 架构权衡分析法（Architecture Tradeoff Analysis Method，ATAM）
• 软件架构分析法（Software Architecture Analysis Method，SAAM）
• 成本效益分析法（Cost Benefit Analysis Method，CBAM）

在架构评估中，一般采用刺激（stimulus）、环境（environment）和响应（response） 三方面来对场景进行描述

软件设计

1.结构化设计

SD是一种面向数据流的方法，它以SRS和SA阶段所产生的DFD和数据字典等文档为基础，是一个自顶向下、逐步求精和模块化的过程。需要遵循一个基本原则：高内聚，低耦合。

内聚：模块内部各成分之间的联系程度。

耦合：模块之间的联系程度

阶段	功能
概要设计（总体结构设计）	将系统的功能需求分配给软件模块，确定每个模块的功能和调用关系，形成软件的模块结构图，即系统结构图。
详细设计	输入/输出设计、处理流程设计、数据存储设计、用户界面设计、安全性和可靠性设计

2.面向对象设计

基本思想：抽象、封装和可扩展性。

主要任务：对类和对象进行设计，包括类的属性、方法，以及类与类之间的关系。

设计原则：

• 单一职责
• 开放-封闭
• 李氏（Liskov）替换：子类可以替换父类
• 依赖倒置
• 接口隔离
• 组合重用
• 迪米特

3.设计模式

根据处理范围:

• 类模式： 处理类和子类之间的关系,这些关系通过继承建立,在编译时刻就被确定下来,属于静态关系.
• 对象模式：处理对象之间的关系,这些关系在运行时刻变化,更具动态性.

根据目的和用途:

• 创建型（Creational）：创建对象。模式：工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式和建造者模式等
• 结构型（Structural）：处理类或对象的组合。模式：适配器、桥接，组合，装饰，外观，享元和代理模式等
• 行为型（Behavioral）：用于描述类或对象的交互以及职责的分配。模式：职责链、命令、解释器、迭代器、终结者、备忘录、观察者、状态、策略、模板方法和访问者模式等

软件工程的过程管理

软件产品的质量取决于软件过程。。在软件过程管理方面，最著名的是能力成熟度模型集成（Capability Maturity Model Integration，CMMI），它融合了多种模型，形成了组织范围内过程改进的单一集成模型，其主要目的是消除不同模型之间的不一致和 重复，降低基于模型进行改进的成本。（参照P48，P49）

软件测试及其管理

软件测试的目的是验证软件是否满足软件开发合同或项目开发计划、系统/子系统设计文档、SRS、软件设计说明和软件产品说明等规定的软件质量要求。

1.测试的方法

1. 静态测试
2. 动态测试

动态测试

1. 白盒测试：又称结构测试，主要用于软件单元测试
2. 黑盒测试：又称功能测试，主要用于集成测试，确认测试和系统测试中。

2.测试的类型

1. 单元测试
2. 集成测试
3. 确认测试
4. 系统测试
5. 配置项测试
6. 回归测试

3.面向对象的测试

4.软件调试

5.软件测试管理

• 过程管理：过程管理包括测试活动管理和测试资源管理
• 配置管理：应按照软件配置管理的要求，将测试过程中产生的各种工作作品纳入配置管理。
• 评审：测试过程中的评审包括测试就绪评审和测试评审

软件集成技术

企业应用集成EAI

企业应用集成（Enterprise Application Integration，EAI）可以消除信息孤岛，它将多个企业信息系统连接起来，实现无缝集成，使他们就像一个整体一样。

EAI所连接的应用

• 电子商务系统
• ERP
• CRM
• SCM
• OA
• 数据库系统
• 数据仓库
• …

1.表示集成

表示集成又称界面集成

2.数据集成

3.控制集成

4.业务流程集成

5.企业之间的应用集成

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