2022年信息系統(tǒng)管理工程師全書要點整理

第一章計算機硬件基本計算機基本構成是馮諾依曼型,即計算機硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設備5某些構成。其中運算器和控制器合稱中央解決器。內(nèi)存儲器和中央解決器稱為主機。不屬于主機設備者是外部設備(外設),涉及輸入、輸入設備和外存儲器。運算器由算術邏輯部件(ALU)和寄存器構成,進行算術和邏輯運算。控制器解釋和執(zhí)行指令,協(xié)調(diào)。涉及指令寄存器(存儲指令)、程序計數(shù)器(存儲指令地址)。存儲器,存儲數(shù)據(jù)和程序,通過地址線和數(shù)據(jù)線與其她部件相連。分為高速緩沖存儲器(由雙極型半導體構成,其速度接近CPU,暫時存儲數(shù)據(jù)和指令);主存器(由MOS半導體存儲器構成,存儲運營時程序和數(shù)據(jù));輔助存儲器或外存儲器(由磁表面存儲器構成,容量大,存儲大量程序數(shù)據(jù),需要調(diào)入主存后被CPU訪問)。CPU直接訪問存儲器為內(nèi)存儲器,涉及高速緩存和主存,它們不斷互換數(shù)據(jù)。輸入輸出設備指既可輸入信息也可輸出信息,涉及磁盤機、磁帶、可讀寫光盤、CRT終端、通信設備(MODE)、數(shù)模、模數(shù)轉換設備。圖像必要以50幀/秒-70幀/秒速度刷新,才不會閃爍。辨別率640＊480,回掃期是掃描期20%,幀頻為50時,行頻為480÷80%＊50＝30KHZ,水平掃描期＝1/30＝33毫秒,讀出時間＝33＊80%÷640＝40-50毫秒。并行性是指計算機可同步進行運算和操作特性,涉及同步性和并發(fā)性。同步性指兩個或各種事件在同一時刻發(fā)生,并發(fā)性指兩個或各種事件在同一時間間隔發(fā)生。計算機系統(tǒng)提高并行性辦法有3條途徑:時間重疊即時間并行技術(指各種解決過程在時間上互相錯開,輪流重疊使用同一硬件設備);資源重復即空間并行技術(重復設立硬件資源,以數(shù)量取勝);資源共享(各種任務準時間順序輪流使用同一硬件設備)。計算機系統(tǒng)分為SISD(單指令流單數(shù)據(jù)流如單解決機)、SIMD(單指令流多數(shù)據(jù)流如并行解決機)、MISD(多指令流單數(shù)據(jù)流很少見)、MIMD(多指令流多數(shù)據(jù)流如多解決機)。流水線解決機系統(tǒng)是把一種重復過程分解為若干子過程,各子過程間并行進行,是一種時間并行技術。其時間＝單條指令執(zhí)行時間+最大時間＊(N-1)(N為指令數(shù))。串行執(zhí)行方式長處是控制簡樸、節(jié)約設備,缺陷是執(zhí)行指令速度慢、功能部件運用率低;重疊執(zhí)行方式長處是執(zhí)行時間縮短、部件運用率提高。并行解決機也稱陣列式計算機,是一種SIMD,采用資源重復并行性。多解決機是MIMD計算機,與并行性解決機本質差別是并行性級別不同。多解決機實現(xiàn)任務作業(yè)一級并行,而并行解決機只實現(xiàn)指令一級并行。復雜指令集計算機(CISC)特點是:使目的程序得到優(yōu)化、給高檔語言提供更好支持、提供對操作系統(tǒng)支持。缺陷是增長計算機研制周期和成本、難以保證其對的性、減少系統(tǒng)性能、導致硬件資源揮霍。精簡指令系記錄算機(RISC)特點是指令數(shù)目少、長度固定、指令可以同一機器周期內(nèi)完畢、通用寄存器數(shù)量多。CISC和RISC區(qū)別:設計思想上差別,RISC是將不頻繁使用功能指令由軟件實現(xiàn),優(yōu)化了硬件,執(zhí)行速度更快、指令編譯時間縮短,RISC是發(fā)展方向。存儲器層次構造是把不同容量和存取速度存儲器有機地組織在一起,程序按不同層次存儲在各級存儲器中,具備較好速度、容量和價格方面綜合性能指標。形成主存輔存層次和高速緩存主存層次。存儲器技術指標涉及存儲容量、存取速度、可靠性(平均間隔時間MTBF越長可靠性越高),存取周期(一次完整讀寫時間)不不大于寫時間和讀時間。CPU訪問高速緩存時間為訪問主存時間1/4－1/10。CPU訪問內(nèi)容在高速緩沖中為命中,否則為不命中或失靶。命中率＝(主存讀寫時間+高速緩存讀寫時間-平均讀寫時間)/主存讀寫時間。計算機發(fā)展三個階段:一是批解決方式、二是分時解決和交互作用方式、三是分布式和集群式。計算機應用領域:科學計算機、信息管理、計算機圖形與多媒體技術、語言文字解決、人工智能。第二章操作系統(tǒng)知識操作系統(tǒng)是其她軟件運營基本,對計算機硬件作初次擴充和改造,重要完畢資源調(diào)度和分派、信息存取和保護、并發(fā)活動協(xié)調(diào)和控制。操作系統(tǒng)是管理軟硬件資源、控制程序執(zhí)行,改進人機界面,組織計算機工作流程,為顧客提供良好運營環(huán)境一種系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)作用:一是通過資源管理提高計算機系統(tǒng)效率,二是改進人機界面,向顧客提供和諧工作環(huán)境。操作系統(tǒng)特性:并發(fā)生、共享性、異步性(隨機性)操作系統(tǒng)功能:解決器管理、存儲管理、設備管理、文獻管理、作業(yè)管理、網(wǎng)絡與通信管理。解決器管理任務一是解決中斷事件,二是解決器調(diào)度。硬件只能發(fā)現(xiàn)中斷事件,捕獲并產(chǎn)生中斷信號,但不能解決中斷,操作系統(tǒng)能對中斷事件進行解決。存儲管理任務是管理存儲器資源,功能涉及:存儲分派、存儲共享、存儲保護、存儲擴充。設備管理功能涉及:外圍設備控制、解決和分派,緩沖區(qū)管理、共享設備驅動和實現(xiàn)虛擬設備。文獻管理是對信息資源管理,是對顧客文獻和系統(tǒng)文獻進行有效管理。網(wǎng)絡與通信管理功能涉及:故障管理、安全管理、性能管理、記帳管理和配備管理。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)功能涉及:網(wǎng)上資源管理功能和數(shù)據(jù)通信管理功能。操作系統(tǒng)類型涉及批解決系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)。批解決操作系統(tǒng)是指將一批作業(yè)集中輸入計算機,由系統(tǒng)來調(diào)度和控制顧客作業(yè)執(zhí)行。批解決特點是顧客脫機工作、成批解決作業(yè)、多道程序運營、作業(yè)周轉時間長。分時操作系統(tǒng)指容許各種聯(lián)機顧客共同使用同一臺計算機系統(tǒng)進行計算機。其思想是把CPU時間劃提成時間片,輪流分派給各終端顧客,使每個顧客能得到迅速響應,是最為流行一種操作系統(tǒng)。分時操作系統(tǒng)具備四個特性:同步性、獨立性、及時性、交互性。實時操作系統(tǒng)是指當外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時,能接受并迅速予以解決,解決成果能在規(guī)定期間內(nèi)對解決系統(tǒng)做出迅速響應。實時系統(tǒng)涉及:數(shù)據(jù)采集、加工解決、操作控制和反饋解決。所有多道程序設計操作都建立在進程基本上。進程從理論角度看是對程序過程抽象,從實現(xiàn)角度看是一種數(shù)據(jù)構造,目是刻畫動態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律。進程是具備獨立功能程序關于某個數(shù)據(jù)集合一次運營活動。進程由數(shù)據(jù)構造以在其上執(zhí)行程序構成,是程序在這個數(shù)據(jù)集合上運營過程,也是操作系統(tǒng)進行資源分派和保護基本單位。進程有六個屬性:構造性、共享性、動態(tài)性、獨立性、制約性和并發(fā)性。進程三態(tài)模型:運營態(tài)(占有解決器)、就緒態(tài)(等待分派解決器)、等待態(tài)(也叫阻塞態(tài)、睡眼態(tài),不具備運營條件)。一種進程在創(chuàng)立后就處在就緒態(tài)。新建態(tài)是是指進程剛被創(chuàng)立狀態(tài)。創(chuàng)立進程有兩個環(huán)節(jié):一是為新進程創(chuàng)立必要管理信息,二是讓該進程進入就緒態(tài)。此時進程處在新建態(tài),它沒被提交執(zhí)行,等待操作系統(tǒng)完畢創(chuàng)立進程必要操作。進程終結有兩個環(huán)節(jié):一是等待操作系統(tǒng)善后,二是退出主存。當進程達到自然結束點、無法克服錯誤、被操作系統(tǒng)所終結、被其他有終結權進程終結等而進入終結態(tài)不再執(zhí)行,但依然保存操作系統(tǒng)中檔待善后。終結態(tài)(等待善后)進程信息被抽取后,操作系統(tǒng)將刪除該進程。進程運營是在上下文中執(zhí)行。進程涉及:進程程序塊(被執(zhí)行可被各種進程共享程序)、進程數(shù)據(jù)塊(程序運營時加工解決對象,為一種進程專用)、系統(tǒng)顧客堆棧(地址存儲和參數(shù)傳遞)、進程控制塊(存儲進程標志信息、現(xiàn)場信息和控制信息)。進程控制塊是最重要數(shù)據(jù)構造,創(chuàng)立進程同步就建立了了PCB,進程結束時被其占用PCB被回收。操作系統(tǒng)依照PCB對進程進行控制、管理和調(diào)度。進程間兩種基本關系:競爭和協(xié)作。進程互斥是解決進程間競爭關系手段,臨界區(qū)管理可解決進程互斥問題。進程同步是解決進程間協(xié)作關系手段。進程互斥是特殊進程同步,逐次使用互斥共享資源。操作系統(tǒng)實現(xiàn)進程同步機制稱同步機制,由同步原語構成。最慣用同步機制有:信號量、PV操作和管程。信號量只能由同步原語對其操作,原語是操作系統(tǒng)中執(zhí)行時不可中斷過程,即原子操作,分P操作和V操作。運用信號量和PV操作可解決并發(fā)進程競爭和協(xié)作問題。P操作是減1即分派一種資源,V操作是加1即釋放一種資源。管程是一組過程,是程序設計語言構導致分,被請示和釋放資源進程所調(diào)用。它是一種進程高檔通信機制。進程獨占資源必要通過申請資源－使用資源－歸還資源順序。產(chǎn)生死鎖條件是互斥條件、占有等待條件、不剝奪條件和循環(huán)等待條件。破壞條件之一,死鎖就可防止。存儲管理負責管理主存儲器,主存儲空間分為系統(tǒng)區(qū)和顧客區(qū)。功能涉及:主存儲空間分派和回收;地址轉換和存儲保護;主存儲空間共享;主存儲空間擴充。計算機系統(tǒng)均采用分層構造存儲子系統(tǒng),在容量大小、速度快慢、價格高低等方面獲得平衡點,獲得較好性能價格比。計算機存儲器可分為寄存器、高速緩存、主存儲器、磁盤緩存、固定磁盤及可移動存儲介質等。程序在執(zhí)行和解決數(shù)據(jù)時存在順序性、局部性、循環(huán)性和排她性。把程序和數(shù)據(jù)邏輯地址轉換為物理地址過程叫地址轉換或重定位。地址轉換有兩種方式:一是由作業(yè)裝入程序實現(xiàn)地址轉換,稱為靜態(tài)重定位;二是在程序執(zhí)行時實現(xiàn)地址轉換,稱為動態(tài)重定位(需借助硬件地址轉換部件實現(xiàn))。絕對地址＝塊號＊塊長+單元號設備管理功能有:外圍設備中斷解決;緩沖區(qū)管理;外圍設備分派;外圍設備驅動調(diào)度。I/O硬件功能是為程序設計提供以便顧客實用接口。涉及輸入輸出系統(tǒng)、輸入輸出控制方式、詢問方式、中斷方式、DMA方式和通道方式。I/O系統(tǒng)涉及I/O設備、接口線路、控制部件、通道和管理軟件。I/O設備分為輸入型外圍設備、輸出型外圍設備和存儲型外圍設備。I/O設備控制方式分四類:詢問方式、中斷方式、DMA方式、通道方式。詢問方式又稱程序直接控制方式,其缺陷是查詢I/O設備時,會終結程序執(zhí)行,減少系統(tǒng)效率。DMA方式又叫直接存儲器存取方式。特點是不需要CPU干預。通道又稱輸入輸出解決器,與CPU并行執(zhí)行操作。I/O軟件組織四個層次:I/O中斷解決程序、設備驅動程序、與設備無關操作系統(tǒng)I/O軟件、顧客層I/O軟件。Spooling系統(tǒng)指外圍設備聯(lián)機操作或假脫機系統(tǒng)。作業(yè)四種狀態(tài):輸入狀態(tài)、收容狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、完畢狀態(tài)。磁盤調(diào)度算法有移臂調(diào)度和旋轉調(diào)度算法。文獻類型有普通文獻(外存上數(shù)據(jù)文獻)、目錄文獻(管理文獻系統(tǒng)文獻)、塊設備文獻(用于磁盤、光盤等)、字符設備文獻(用于終端和打印機)。文獻存取涉及順序存取、直接存取和索引存取。文獻目錄是文獻進行按名存取實現(xiàn)核心。文獻目錄分為一級、二級和樹型目錄構造三種。文獻構造涉及文獻邏輯構造(流式文獻和記錄文獻)、文獻物理構造(順序文獻、連接文獻、索引構造)作業(yè)有四個狀態(tài):即輸入、后備、執(zhí)行和完畢。作業(yè)調(diào)度算法有先來先服務算法、最短作業(yè)優(yōu)先算法、響應比最高優(yōu)先算法(響應比＝已等待時間/計算時間)和優(yōu)先數(shù)法。多道程序設計好處:一是提高CPU運用率,二是提高內(nèi)存和I/O設備運用率,三是改進系統(tǒng)吞吐率,四是發(fā)揮系統(tǒng)并行性。缺陷是作業(yè)周轉時間延長。第三章程序設計語言程序語言分低檔語言和高檔語言低檔語言涉及機器語言和匯編語言高檔語言涉及面向過程語言和面向問題語言。機器語言是用二進制代碼表達計算機直接辨認和執(zhí)行機器指令集合,特點是靈活、直接執(zhí)行和速度快。缺陷是繁鎖、通用性差。匯編語言是使用助記符表達面向機器計算機語言,亦稱符號語言。特點是符號代替機器指令代碼、靈活、簡化編程過程。缺陷是繁鎖、通用性差。匯編語言可編制系統(tǒng)軟件和過程控制軟件。占用內(nèi)存少、速度快。高檔語言特點是通用性強、兼容性好、便于移植。用高檔語言編寫程序必要翻譯成機器語言目的程序才干執(zhí)行。程序設計語言控制邏輯構造涉及:順序、選取和循環(huán)。翻譯普通有兩種方式:編譯和解釋方式。編譯方式指高檔語言源程序由編譯程序翻譯生成機器語言表達目的程序,由計算機執(zhí)行目的程序,完畢運算。解釋方式指解釋程序對源程序邊掃描邊解釋逐句輸入逐句翻譯,不生成目的程序。Pascal、C、Fortran等均是編譯方式;VB是解釋方式。編譯程序原理是將源程序翻譯成目的程序,目的程序脫離源程序執(zhí)行,以便效率高,但源程序修改時要重新編譯生成新目的程序,修改不以便。編譯程序分6個階段:掃描程序、語法分析、語義分析、源代碼優(yōu)化程序、代碼生成器和目的代碼優(yōu)化程序。解釋程序是邊翻譯邊執(zhí)行,效率低,不能脫離源程序、易被解密,資源運用率低,長處是靈活,可動態(tài)高速、修改源程序。第四章系統(tǒng)配備和辦法系統(tǒng)構架涉及客戶機/服務器系統(tǒng)(C/S)、瀏覽器/服務器系統(tǒng)(B/S)、多層分布式系統(tǒng)。C/S構造特點是運用軟件系統(tǒng)體系構造和兩端硬件環(huán)境優(yōu)勢,將任務合理分派到客戶機端和服務器端,減少系統(tǒng)通信開銷。B/S構造是對C/S改進,特點是顧客界面是通過WWW瀏覽器實現(xiàn),重要事務邏輯在服務器端實現(xiàn),簡化了客戶端電腦載荷,減輕系統(tǒng)及顧客維護升級成本和工作量。系統(tǒng)配備目是提高系統(tǒng)可用性、魯棒性。系統(tǒng)配備辦法雙機互備、雙機熱備、群集系統(tǒng)、容錯服務器。雙機互備指兩臺主機均為工作機,互相監(jiān)視運營狀況,如一主機浮現(xiàn)異常,另一主機積極接管。雙機熱備是一臺主機為工作機,另一臺為備份機。浮現(xiàn)異常時由備份機積極接管。修好后原備份機成為主機,原工作機成為備份機。群集系統(tǒng)指若干服務器集合為一種獨立且統(tǒng)一群集。各服務器既是其她服務器主系統(tǒng),又是其她服務器熱備份系統(tǒng)。群集服務長處是高可用性、修復返回、易管理性和可擴展性。群集技術和雙機熱備本質區(qū)別是能否實現(xiàn)并行解決和節(jié)點失效后應用程序平滑接管。容錯服務器是通過CPU時鐘鎖頻,通過對系統(tǒng)中所有硬件,涉及CPU、內(nèi)存和I/O總線等冗余備份,使系統(tǒng)內(nèi)所有冗余部件同步運營,實現(xiàn)真正意義上容錯。系統(tǒng)任何部件故障都不會導致系統(tǒng)停頓和數(shù)據(jù)丟失。系統(tǒng)解決模式涉及:集中式及分布式計算、批解決及實時解決、WEB計算。事務是顧客定義數(shù)據(jù)庫操作序列,不是可分割工作單位,一種程序中包括各種事務。SQL語言中定義事務語句有三條:BEGINTRANSACTION(開始)、COMMIT(提交事務所有操作)、ROLLBACK(事務運營時發(fā)生故障,撤銷所有已執(zhí)行操作,回滾到事務開始時狀態(tài))。事務具備四個特性即:原子性、一致性、隔離性和持續(xù)性(永久性),也叫ACID特性。事務是恢復和并發(fā)控制基本單位。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必要提供并發(fā)控制機制。并發(fā)控制機制是衡量一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)性能重要標志之一。并發(fā)操作帶來數(shù)據(jù)不一致發(fā)生涉及:丟失修改、不可重復讀、讀臟數(shù)據(jù)三種。產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致性重要因素是并發(fā)操作破壞了事務隔離性。并發(fā)控制就是要用對的方式調(diào)度并發(fā)操作避免導致數(shù)據(jù)不一致性。封鎖是實現(xiàn)并發(fā)控制重要技術。確切控制由封鎖類型決定。有兩種基本封鎖類型即排它鎖(X鎖)和共享鎖(S鎖)。排它鎖又稱寫鎖,指事務T對數(shù)據(jù)A加X鎖,只容許T讀和寫A,其她任何事務不能對A加任何鎖。共享鎖又稱讀鎖,指事務T對數(shù)據(jù)A加S鎖,只容許T讀A但不能修改A,其她事務只能對A加S鎖,不能加X鎖。⑴一級封鎖合同加X鎖,結束后才釋放,可防止丟失修改。二級封鎖合同在一級封鎖基本上先加S鎖,讀完后釋放S鎖,防止丟失修改和讀臟數(shù)據(jù)。三級封鎖是在二封鎖合同基本上加S鎖,事務結束才釋放,防止丟失修改、不可重復讀和讀臟數(shù)據(jù)。⑵避免活鎖辦法是先來先服務方略。解決死鎖辦法一是防止,二是容許死鎖發(fā)生,并定期診斷,如有發(fā)現(xiàn)死鎖及時除掉。⑶死鎖防止辦法有一次封鎖法(將要用數(shù)據(jù)所有加鎖辦法)和順序封鎖法。⑷死鎖診斷辦法有超時法和事務等待圖法。恢復子系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一種重要構成某些。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)恢復技術對系統(tǒng)可靠程序和運營效率都起著決定性作用,是衡量系統(tǒng)性能優(yōu)劣重要指標。事務內(nèi)部更多故障是非預期,不能由應用程序解決。計算機系統(tǒng)性能指標以系統(tǒng)響應時間和作業(yè)吞吐量為代表。響應時間指計算機完畢某一任務所耗費時間。作業(yè)吞吐量指服務器在單位時間內(nèi)完畢任務量。吞吐量和響應時間成反比,響應時間越短,吞吐量越大。每秒百萬次指令MIPS＝指令數(shù)/(執(zhí)行時間＊1000000)。MIPS大小和指令集關于,不同指令集計算機間MIPS不能比較,MIPS涉及運算、取數(shù)、存數(shù)和轉移指令。MIPS只適當于評估標量機,不能評估向量機。合用于帶有硬件浮點器計算機。每秒百萬次浮點運算MFLOPS＝浮點指令數(shù)/(執(zhí)行時間*1000000)。1MFLOPS＝3MIPS。MFLOPS只能衡量機器浮點操作性能,不能體現(xiàn)機器整體性能。她是基于操作而非指令。故它可比較兩種不同機器。MFLOPS適合衡量向量機性能。其大小與機器和程序關于。單個程序MFLOPS值不能反映計算機性能。系統(tǒng)性能評估技術有分析技術、模擬技術和測量技術。分析技術是用數(shù)學辦法求解,可用于設計中系統(tǒng)。工具是排隊論模型進行分析。分析和模擬技術最后均需通過測量技術驗證。測量技術普通采用不同層次基準測試程序評估。涉及實際應用程序、核心程序和合成測試程序三個層次。系統(tǒng)可靠性指計算機系統(tǒng)平均能正常運營多長時間才發(fā)生一次故障。用平均無端障時間(MTTF)衡量,MTTF越長,可靠性越長?？删S護性用平均維修時間(MTTR)衡量。MTTR越短,系統(tǒng)可維護性越好。系統(tǒng)可用性＝MTTF/(MTTF＋MTTR)*100%。涉及可靠性、可維護性和可用性三個指標。計算機系統(tǒng)可靠性數(shù)學模型有三種串聯(lián)系統(tǒng)可靠性、并聯(lián)系統(tǒng)可靠性和混聯(lián)系統(tǒng)(涉及串并聯(lián)系統(tǒng)和并串聯(lián)系統(tǒng)兩種)。串聯(lián)系統(tǒng)可靠性＝R1*R2*R3*…*Rn。并聯(lián)系統(tǒng)可靠性＝1-(1-R1)*(1-R2)*…(1-Rn)串并聯(lián)系統(tǒng)可靠性＝［1-(1-R)m］n。并串聯(lián)系統(tǒng)可靠性＝1-(1-Rn)m.第五章數(shù)據(jù)構造與算法算法是解決特點問題辦法。描述算法可采用方案、老式流程圖、N-S圖和PAD圖等。算法特性:有窮性、擬定性、可行性、輸入和輸出。算法和程序區(qū)別是程序未必滿足有窮性。算法可以用流程圖、高檔語言、偽代碼、決策表描述。算法評價目的:對的性、可讀性、健壯性及高效率低存儲量。算法時間復雜度T(n)＝O(f(n)),空間復雜度＝S(n)＝O(f(n))。線性表是n個元素有限序列。具有大量記錄線性表為文獻。線性表存儲構造涉及:順序、鏈式(單向鏈表、循環(huán)鏈表和雙向鏈表)和散列存儲等。線性表中第i個元素存儲位置＝a1+(i-1)*K棧是限定僅在表尾進行插入和刪除操作線性表。(進棧和出棧)棧有順序棧和鏈式棧兩種。表達式有中綴表達式(又叫波蘭式,規(guī)則是運算符后緊跟操作數(shù))和后綴表達式(又叫逆波蘭式,規(guī)則是運算符緊跟操作數(shù)后)兩種。如x+a*(y-b)-z/f,其前輟、后輟分別是-+x*a-yb/zf和xayb-*+zf/-。隊列是一端插入一端刪除線性表也叫先進先出表(FIFO),可分為鏈隊列和循環(huán)隊列,重要采用順序存儲構造。普通采用順序存儲構造表達數(shù)組。多維數(shù)組順序存儲有以列序為主序和以行序為主序。數(shù)組元素地址計算公式:(1)按行優(yōu)先順序存儲二維數(shù)組Amn地址計算公式

LOC(aij)=LOC(a11)+[(i-1)×n+j-1]×d

其中:①.LOC(a11)是開始結點存儲地址(即基地址)②.d為每個元素所占存儲單元數(shù)③.由地址計算公式可得,數(shù)組中任一元素可通過地址公式在相似時間內(nèi)存取。即順序存儲數(shù)組是隨機存取構造。(2)按列優(yōu)先順序存儲二維數(shù)組Amn地址計算公式

LOC(aij)=LOC(a11)+[(j-1)×m+i-1]×d(3)按行優(yōu)先順序存儲三維數(shù)組Amnp地址計算公式

LOC(aijk)=LOC(a111)+[(i-1)×n×p+(j-1)×p+k-1]×d廣義表采用鏈接存儲方式。樹表達辦法有:樹型構造、括號表達法、凹入表達法和嵌套集合表達形式。二叉樹是指每個結點最多只有兩棵子樹,且有左右之分。樹遍歷方式有前序遍歷(先訪問根結點,再訪問根子結點)、后序遍歷(先訪問子樹,再訪問根結點)、層次遍歷(按第一層、第二層…順序訪問)遍歷圖辦法有:深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷。它們對無向圖和有向圖均合用。第六章多媒體基本知識多媒體計算機技術是指計算機綜合解決各種媒體信息(文本、圖形、圖像、音頻、視頻),使各種信息建立邏輯連接,集成為一種系統(tǒng)并具備交互性。多媒體計算機技術具備4個特性:集成性、交互性、實時性和數(shù)字化。多媒體中各種媒體都是以數(shù)字形式存儲在計算機中。多媒體計算機系統(tǒng)涉及支持多媒體硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。多媒體技術重要由各種媒體信息解決技術、壓縮技術和多媒體計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、數(shù)據(jù)庫技術構成。多媒體計算機系統(tǒng)核心技術:①視頻音頻數(shù)據(jù)壓縮解壓縮技術、②多媒體專用芯片技術、③多媒體系統(tǒng)軟件技術、④大容量信息存儲技術、⑤多媒體網(wǎng)絡通信技術、⑥超文本與超媒體技術。磁盤管理技術可避免磁盤損壞而導致數(shù)據(jù)丟失。磁盤陣列就是為避免磁盤損壞導致數(shù)據(jù)丟失誕生一種數(shù)據(jù)存儲技術。多媒體計算機技術應用:教育與培訓、桌面印刷與辦公自動化、多媒體電子出版物、多媒體通信和多媒體聲光藝術品創(chuàng)作。信息壓縮比是指壓縮前后所需多媒體數(shù)字信息存儲量之比,壓縮比越大,數(shù)量減少越多,壓縮技術越復雜。衡量數(shù)據(jù)壓縮技術好壞原則是壓縮比、壓縮后媒體信息質量、壓縮和解壓縮速度、壓縮軟件開銷。多媒體數(shù)據(jù)壓縮解決過程涉及編碼(壓縮)和解碼(解壓縮)。視頻會議圖像傳播中壓縮和解壓縮是實時進行。CDROM使用中,壓縮是提前,解壓縮播放時進行。壓縮計算量不不大于解壓縮。數(shù)據(jù)壓縮辦法分為無損壓縮(冗余壓縮)和有損壓縮(熵壓縮)。無損壓縮是運用數(shù)據(jù)記錄冗余進行壓縮,可完全恢復原始數(shù)據(jù)不失真,但壓縮普通為2:1-5:1。無損壓縮(冗余壓縮)辦法有哈夫曼編碼、算術編碼和行程編碼。是運用記錄辦法和字典查找法進行壓縮。合用于文本數(shù)據(jù)、程序、指紋圖像、醫(yī)學圖像等。有損壓縮是在壓縮時容許損失一定信息,得到大得多壓縮比。有損壓縮(熵壓縮)辦法有預測編碼、變換編碼、子帶編碼、小波編碼、失量量化編碼和混合編碼。有損壓縮用于語音、視頻、音頻、圖像等壓縮。哈夫曼編碼是對記錄獨立信源達到最小平均碼長編碼辦法,具備唯一可譯性。原理是浮現(xiàn)概率大分派短碼,概率小分派長碼。算術編碼是一種二元碼編碼辦法。預測編碼理論基本是記錄學和控制論,通過減少數(shù)據(jù)有關性實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。預測編碼辦法有差分脈沖編碼調(diào)制法(DPCM)和自適應差分脈沖編碼調(diào)制法(ADPCM)。變換編碼原理是空間域描述圖像信號進行某種函數(shù)變換壓縮辦法。涉及傅立葉變換、離散余弦和正弦變換。編碼國際原則有①JPEG(聯(lián)合照片專家組)②MPEG(動態(tài)圖像專家組)③H.261④DVIJPEG是基于DCT靜止圖像壓縮和解壓縮算法,可壓縮到原圖像百分之一,當壓縮比不不大于20:1時質量開始變壞。MPEG是對視頻、音頻數(shù)據(jù)壓縮原則采用減少圖像冗余信息壓縮算法,壓縮比可達200:1。有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4三個版本。數(shù)據(jù)圖像長處:精準度高、不受環(huán)境干擾和某種操作產(chǎn)生失真、均可由計算機解決。圖像數(shù)字化過程涉及采樣(抽樣)和量化。數(shù)字圖像種類有四種:①二值圖像(文字、圖形、指紋)②黑白灰度圖像(黑白照片)③彩色圖像(彩色圖片)④活動圖像(動畫、電影)色彩數(shù)和圖形灰度用位來表達,寫成2N次方,N為位數(shù)。彩色可以用亮度、色調(diào)和飽和度描述。色調(diào)和飽和度又叫色度。亮度表達顏色明亮限度,色調(diào)表達顏色類型,飽和度表達顏色深淺限度。RGB彩色空間用紅綠藍三基色分量表達圖像像素顏色值。HIS彩色空間用色調(diào)、光強度和飽和度描述顏色特性。CMYK彩色空間基于印刷解決模式。YUV彩色空間,彩色電視視頻信號PAL制式中采用彩色空間。圖像格式有兩大類位圖和矢量圖形。位圖是以點陣形式描述圖像。矢量圖形是以數(shù)學辦法描述幾何元素構成圖像。矢量圖表達細致、真實、縮放后辨別率不變,用于專業(yè)圖像解決。圖形是用計算機繪制畫面,如直線、圓曲線、圖表等。圖像指由輸入設備捕獲實際場景畫面或數(shù)字化存儲任意畫面。圖形文獻中只記錄生成圖算法和圖上特性點,即矢量圖。特點是可移動、縮放、旋轉、扭曲等變換。圖像是由排成行列像素構成,數(shù)據(jù)量大,顯示速度比圖形快。圖形(圖像)重要指標為辨別率、色彩數(shù)及灰度。慣用矢量圖形文獻有3DS(3D)、DXF(CAD)、WMF(桌面印刷)。圖像文獻格式有靜態(tài)圖像和動態(tài)圖像。靜態(tài)圖像有BMP、GIF、TIF、PCX、JPG、PCD等動態(tài)圖像有:AVI、MPEGBMP是PC機上最慣用位圖格式,有壓縮和不壓縮兩中,可體現(xiàn)2-24位色彩,辨別率480*320-1024*768,該格式穩(wěn)定。GIF壓縮圖像格式,各種平臺、圖像軟件上均可使用,最高256種存儲色彩。TIF文獻體積大,圖像質量高,有壓縮和非壓縮兩種,色彩數(shù)16M。JPG可大幅度壓縮圖像圖形格式,其存儲文獻是其她類型圖像1/10-1/20,最高色彩數(shù)24位,廣泛用于網(wǎng)上圖片庫。AVI是語音和影像同步組合文獻格式,采用有損壓縮方式,壓縮比高,畫面質量不太好。支持256色和RLE壓縮,重要用于多媒體光碟、保存電視、電影等。MPG格式是按MPEG原則進行壓縮全運動視頻文獻需要專門播放軟件硬件。其壓縮率比AVI高,畫面質量比AVI好。數(shù)字圖像解決辦法有:①改進圖像像質(清晰度)②圖像復原③辨認分析圖像④重建圖像(二維三維重建,用于測繪、工業(yè)檢測、醫(yī)學CT等)⑤編輯圖像(廣告印刷、美術照片加工)⑥圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼。彩色電視視頻信號原則有PAL制、NTSC制和SECAM制三種。彩色電視視頻信號數(shù)字化辦法有兩種一是將模擬視頻信號輸入計算機對各分量進行數(shù)字化和壓縮編碼,成為數(shù)字化視頻信號。二是直接用數(shù)字攝像機采集視頻無失真數(shù)字信號。數(shù)字化視頻信號在信道傳播后進行解碼,經(jīng)數(shù)模轉換和坐標變換(YUK轉換為RGB)送往顯示屏。影響數(shù)字視頻質量因素有幀速、辨別率、顏色數(shù)、壓縮比和核心幀。視頻圖像文獻解壓縮有硬件壓縮(硬件芯片如MPEG解壓卡)和軟件壓縮(如超級解霸、金山影霸)兩種辦法。視頻卡是多媒體計算機中解決活動圖像適配器,涉及:視頻疊加卡、視頻捕獲卡、電視編碼卡、電視選臺卡和壓縮解壓卡。聲音是一種模擬振動波,有三種類型:波形聲音、語音和音樂。音調(diào)、音強和音色是聲音三要素,也是聲音質量特性。音頻信息數(shù)字化轉換過程是:一方面選取采樣頻率進行采樣,二是選取適當量化精度進行量化,三是編碼形成聲音文獻。數(shù)字音頻信息質量受三個因素影響:即采樣頻率、量化精度和聲道數(shù)。音頻文獻大小計算公式:文獻字節(jié)數(shù)/每秒＝采樣頻率(Hz)*辨別率(位)*聲道數(shù)/8音頻冗余指時域冗余和頻域冗余。音頻信號編碼辦法有:波形編碼、參數(shù)編碼和混合編碼三種。波形編碼是對聲音波形進行采樣、量化和編碼。采樣頻率9.6-64KB/s質量較高。慣用波形編碼辦法有PCM(脈沖編碼調(diào)制)、DPCM(差值脈沖編碼調(diào)制)和ADPCM(自適應差值編碼調(diào)制)。參數(shù)編碼法稱為聲碼器,涉及通道聲碼器、同態(tài)聲碼器和線性預測聲碼器?；旌暇幋a涉及碼本勉勵線性預測編碼和多脈沖勉勵線性預測編碼。多媒體聲音文獻有WAVE、MOD(MOD、ST3、XT、S3M、FAR)、MP3、RA、MIDI)。MIDI電子樂器數(shù)字接口是樂器和計算機使用原則語言,不是聲音信號是一套指令,批示樂器設備演奏音符、加大音量和生成音響效果。多媒體應用系統(tǒng)開發(fā)環(huán)節(jié)①擬定開發(fā)對象,將應用軟件類型詳細化②設計軟件構造明確開發(fā)辦法③準備多媒體數(shù)據(jù)④集成一種多媒體應用系統(tǒng),并進行系統(tǒng)測試。多媒體開發(fā)工具WORD、PPT、PHOTO、3DMAX、VB和Authorware.多媒體創(chuàng)作系統(tǒng)可分為素材庫、編輯和播放三個某些。Authorware是面向對象設計思想,用文字、圖形、動畫、聲音及數(shù)字電影等信息創(chuàng)造多媒體程序。特點一是基于流程圖標創(chuàng)作方式,二是具備文字、圖形、動畫和聲音直接創(chuàng)作,三是外部接口形式多樣,四是具備各種交互方式,五是多媒體集成能力高效,六是多平臺網(wǎng)絡支持。第七章網(wǎng)絡基本知識網(wǎng)絡是某些結點和鏈路集合。計算機網(wǎng)絡是互相聯(lián)接、彼此獨立計算機系統(tǒng)集合。網(wǎng)絡拓撲構造指網(wǎng)絡中結點設備和鏈路(網(wǎng)絡設備信道)幾何形狀。網(wǎng)絡拓撲構造分可分為總線狀、環(huán)狀、樹狀、網(wǎng)狀、星狀和混合狀。按覆蓋范疇網(wǎng)絡可劃分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)(WAN)。計算機網(wǎng)絡從邏輯構造上可提成外層顧客資源子網(wǎng)和內(nèi)層通信子網(wǎng)(由網(wǎng)卡和傳播介質構成)。局域網(wǎng)中每臺主機都通過網(wǎng)卡連接到傳播介質上。網(wǎng)卡負責在各主機間傳遞數(shù)據(jù)。通信子網(wǎng)分為點對點通信子網(wǎng)和廣播式通信子網(wǎng),有三種組織形式結合型、專用型和公用型。路由器、ATM互換機是構成網(wǎng)重要設備。互換機和集線器是構成局域網(wǎng)重要設備。OSI/RM合同中采用三級抽象即參照模型(體系構造)、服務定義和合同規(guī)范(合同規(guī)格闡明書)。OSI/RM合同涉及七層,即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡層、傳播層、會話層、表達層和應用層。OSI/RM七層合同模型上下大,中間小。是由于高層要和各種類型應用進程接口,低層要和網(wǎng)絡接口,因而原則多。TCP/IP合同沒有表達層和會話層,其她和OSI模型同樣TCP/IP合同是兩個合同集,TCP是傳播控制合同、IP是互連網(wǎng)絡合同。TCP/IP合同涉及:遠程登記合同、文獻傳播合同(FTP)和簡樸郵件傳播合同(SMTP)信號分模擬信號和數(shù)字信號兩種,信道也分模擬信道和數(shù)字信道。數(shù)字信號傳播時占整個頻帶,稱基帶傳播。模擬信號傳播時只占有限頻譜,稱頻帶傳播。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)終端設備、通信控制器、通信信道和信號變換器構成。數(shù)據(jù)通信按傳送方向可分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信。波特率又稱碼元率,指單位時間內(nèi)傳送信號波形個數(shù),為波形周期倒數(shù),即B＝1/T。比特率又稱位速率,指單位時間內(nèi)傳送二進制數(shù),S＝B㏒2N＝(1/T)㏒2N,香農(nóng)公式:C=H*log2(1+S/N)奈硅斯特公式:c=2H*log2N數(shù)字信號編碼方式有單極性碼、雙極性碼和曼切斯特碼(差分曼切斯特碼)。第三種已成為局域網(wǎng)原則編碼。模擬信號編碼方式有幅移鍵控法、頻移鍵控法、相移鍵控法三種。網(wǎng)絡傳播介質有雙絞線、同軸電纜(分粗纜和細纜)及光纜三種。比絞線普通用于星狀網(wǎng)絡、同軸電纜用于總線狀網(wǎng)絡,光纜用于主干網(wǎng)聯(lián)結。雙絞線是局域網(wǎng)中最慣用一種布線材料,分非屏蔽(UTP)和屏蔽(STP)兩種。重要傳播模擬信息,適于短距離傳播,帶寬由導線質量、長度及傳播技術決定。光纜分單模光纜和雙模光纜。單模光纜直徑小、以單一模式傳播,傳播頻帶寬、容量大。多模光纜以各種模式同步傳播。痑模光纜比單模光纜傳播性能差。光纜是最有效一種傳播介質,頻帶寬、不受電磁干撓、衰減小,傳播距離遠、速度快、中繼器間隔長等長處。同步傳播各種有限帶寬信號辦法叫多路運用技術。分為頻分多路運用FDM(把信道劃分若干互不交疊頻段,每路信號占用一種頻段辦法)和時分多路復用TDM(把傳播時間劃分若干時隙,再提成時分復用幀辦法)數(shù)據(jù)互換技術有線路互換、報文互換和分組互換。此外尚有數(shù)字語音插空技術DSI、幀中繼和異步傳播模式。網(wǎng)絡傳播控制編碼涉及差錯控制和流量控制。差錯控制編碼是為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)容錯性和可靠性,分奇偶檢查碼和循環(huán)冗余碼。流量控制是為協(xié)調(diào)發(fā)送站和接受站工作步調(diào)技術,發(fā)送速率不超過接受方速率。涉及X-ON-OFF、DTE-DCE流控和滑動窗口合同三種方式。按拓撲構造分局域網(wǎng)有總線狀、樹狀、環(huán)狀和星狀。按使用介質有無線網(wǎng)和有線網(wǎng)。局域網(wǎng)介質訪問控制方式有載波偵聽多路訪問/沖突檢測法(CSMA/CD)、令牌環(huán)訪問控制方式和令牌總線訪問控制方式三種。載波偵聽多路訪問/沖突檢測法合用于總線型構造具備信道檢測功能分布式介質訪問控制辦法,又稱“先聽后講,邊聽邊講”,按其算法不同有非堅持CSMA、P堅持CSMA和1堅持CSMA三種方式。令牌環(huán)訪問控制方式合用于環(huán)狀網(wǎng)絡分布式介質訪問控制方式,是局域網(wǎng)控制合同原則之一。令牌總線訪問控制方式用于總線型和樹型網(wǎng)絡構造中。局域網(wǎng)組網(wǎng)技術有以太網(wǎng)、迅速以太網(wǎng)、千兆位以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)絡、FDDI光纖玶網(wǎng)、ATM局域網(wǎng)等。以太網(wǎng)技術規(guī)范①總線型拓撲構造②CSMA/CD介質訪問控制方式③10M傳播速率④同軸電纜或雙絞線⑤最大1024個工作站⑥最大傳播距離2.5KM⑦報文長度64-1518字節(jié)。以太網(wǎng)組網(wǎng)辦法有兩種:細纜以太網(wǎng)和雙絞線以太網(wǎng)(非屏蔽雙絞線)。令牌環(huán)網(wǎng)絡拓撲構造為環(huán)狀,采用專用令牌環(huán)介質訪問控制方式、傳播介質雙較線、光纖,傳播速率4M-16M。FDDI光纖環(huán)網(wǎng)采用主副雙環(huán)構造,主環(huán)為正常數(shù)據(jù)傳播,副環(huán)為冗余備用環(huán)。FDDI網(wǎng)卡分為雙附接網(wǎng)卡和單附接網(wǎng)卡。網(wǎng)絡管理包括性能管理、配備管理、計費管理、故障管理和安全管理。網(wǎng)管管理軟件功能分為體系構造、核心服務和應用程序三某些。網(wǎng)管軟件既可以是分布式體系構造也可是集中式體系構造,普通采用集中管理子網(wǎng)和分布式管理主網(wǎng)相結合方式。核心服務內(nèi)容涉及網(wǎng)絡搜索、查錯糾錯、配備管理等。應用程序涉及:高檔報警解決、網(wǎng)絡仿真、方略管理和故障標記等。網(wǎng)絡安全涉及系統(tǒng)不被侵入、數(shù)據(jù)不丟失、不被病毒感染。完整網(wǎng)絡安全涉及:運營系統(tǒng)安全、系統(tǒng)信息安全、信息傳播安全和信息內(nèi)容安全。網(wǎng)絡安全應具備保密性、完整性、可用性、可控性和可審查性五大特性。網(wǎng)絡安全層次分為物理安全、控制安全、服務安全和TCP/IP合同安全。合同安全用于解決:IP地址欺騙(IPaddressspoofing)、IP合同襲擊(IPAttacks)、TCP序列號欺騙襲擊(TCPSYNFloodingAttack)當代密碼技術分為對稱加密(DES秘密鑰匙加密)系統(tǒng)和非對稱加密(RSA公開秘密鑰匙加密)。DES對稱加密是加密和解密使用同一把秘密鑰匙,雙方都必要獲得這把鑰匙,加密模式分為序列密碼和分組密碼兩種。DES對稱加密特點:一是加密算法要強,二是加密辦法安全性依賴于密鑰秘密性(故要保密),不是算法秘密性(不需保密)。DES對稱加密長處是實現(xiàn)速度快,缺陷是密鑰分發(fā)、管理復雜,代價高,不能實現(xiàn)數(shù)字簽名,合用于顧客數(shù)少網(wǎng)絡。若有n個顧客,用DES對稱加密則要n*(n-1)/2個密鑰,而用RSA非對稱加密則僅需2n個密鑰。RSA非對稱加密(公開密鑰加密)系統(tǒng)采用加密鑰匙(公鑰)和解密鑰匙(私鑰)不同算法。RSA非對稱加密長處是密鑰分派管管簡樸,容易實現(xiàn)數(shù)字簽名,適合于電子商務應用。缺陷是算法實現(xiàn)速度慢。實際應用中兩者結合使用,即采用對稱加密DES系統(tǒng)加密文獻,采用非對稱加密RSA加密“加密文獻”混合加密辦法。從而解決了運算速度和分派管理問題。非對稱加密RSA通慣用來加密核心性、核心機密數(shù)據(jù),對稱加密DES普通加密大量數(shù)據(jù)。常用防火墻有數(shù)據(jù)包過濾型防火墻、應用級網(wǎng)關型防火墻、代理服務型防火墻、復合型防火墻等。典型防火墻涉及過濾器、鏈路級網(wǎng)關和應用級網(wǎng)關及代理服務器。網(wǎng)絡安全合同有SSH(對所有傳播數(shù)據(jù),抵抗襲擊,能防治DNS和IP欺騙,基于密碼和密匙兩種安全驗證)、PKI(DES和RSA結合)、SET(安全電子交易合同)和SSL(安全套接層合同)。網(wǎng)絡性能分析評價指標涉及服務質量(QoS)、服務級別合同(SLA)和網(wǎng)絡流量三方面。服務質量(QoS)指網(wǎng)絡提供更高優(yōu)先服務能力,涉及專用帶、抖動控制和延遲、丟包率改進及網(wǎng)絡流量等。服務級別合同(SLA)是網(wǎng)絡服務提供商和客戶間合同,定義了服務類型、服務質量和客戶付款等。服務質量(QoS)技術涉及三方面:一是QoS辨認標志技術、單一網(wǎng)絡單元中QoS和QoS方略、管理和計費功能。通信子網(wǎng)作用是將信息從一臺主機傳到另一主機,由通信線路和路由器構成。單個主機或局域網(wǎng)主機間通過路由器進行通信。IP地址由網(wǎng)絡號標記和主機號標記構成。網(wǎng)絡號標記擬定主機所在網(wǎng)絡,主機號標記擬定主機詳細位置。依照網(wǎng)絡號和主機數(shù),IP地址分三類A、B、C類。A類IP地址用8位標記網(wǎng)絡號,24位標記主機號,最高位是0,其網(wǎng)絡數(shù)范疇0－127,第一段數(shù)字1－126,用于大型網(wǎng)絡。B類IP地址用16位標記網(wǎng)絡號,16位標記主機號,最高位是10,第一段數(shù)字128－191,用于中型網(wǎng)絡。C類IP地址用24位標記網(wǎng)絡號,8位標記主機號,最高位是110,第一段數(shù)字192－223,用于小型或校園網(wǎng)絡。當某單位申請IP地址時,實際申請到是網(wǎng)絡號,主機號由其自行擬定分派,無重復即可。D類地址為多點播送,最高位1110,第一段224-239。E類地址保存,僅作實驗開發(fā)用,最高位11110,第一段240-254。全0地址()為當前主機全1地址(55)是當前子網(wǎng)廣播地址。主機號全為0地址為網(wǎng)絡地址,如為B類地址。主機號全為1地址為廣播地址,如55為B類廣播地址。網(wǎng)絡號不能以127開頭,地址中數(shù)字127作為診斷使用,如為回路測試。網(wǎng)絡號第一種8位組不能全置0,全0表達本地網(wǎng)絡。域名系統(tǒng)DNS是分布式信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),采用C/S模式,任務是將文獻表達域名翻譯成IP地址格式,又叫域名解析,由域名服務器完畢。域名采用分層構造。一臺計算機只有一種IP地址,但可有各種域名。萬維網(wǎng)(WWW)由超文本方式和超媒體及HTML語言、HTTP合同和URL統(tǒng)一資源定位器及WWW瀏覽器構成。超文本和超媒體是WWW信息組織形式也是實現(xiàn)WWW核心技術。超文本是將菜單集成于文本信息中,采用指針連接網(wǎng)狀交叉索引方式,對不同信息加以鏈接,形成非線性網(wǎng)狀構造。HTML語言是英國物理學家蒂姆開發(fā)全新文檔語言,叫超文本標記語言,由符號和語法構成,對網(wǎng)頁內(nèi)容、格式及鏈接進行描述,是專用編程語言,用于編寫通過WWW顯示網(wǎng)頁,是純文本文獻,在瀏覽器中被解釋執(zhí)行,無需編譯,并兼容性好。HTTP合同(超文本傳播合同)是服務器與客戶瀏覽器間信息傳播合同,屬于TCPIP模型應用層合同。URL叫統(tǒng)一資源定位器標記網(wǎng)絡資源,即網(wǎng)頁地址。由雙斜線提成兩某些,前某些為訪問方式,后某些為文獻和服務器址址。如URL地址,其中HTTP為訪問方式,要用HTTP合同訪問,.cn為主機名,downloads為頁面途徑,search.asp為最后訪問文獻名。WWW瀏覽器有IE和netscape兩種最流行因特網(wǎng)其她服務:電子郵件、搜索引擎、文獻傳播(FTP和新聞組服務(Newsgroup).FTP通過各種模式上傳網(wǎng)頁和下載程序,重要有兩種文本模式和二進制模式。下載軟件如cuteftp。第八章數(shù)據(jù)庫技術數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中存儲基本對象,是描述事物符號記錄。數(shù)據(jù)庫是在計算機存儲設備上用來存儲數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對數(shù)據(jù)進行科學組織和存儲數(shù)據(jù)管理軟件。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和顧客構成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點:①數(shù)據(jù)構造化(與文獻系統(tǒng)主線區(qū)別)②數(shù)據(jù)共享高、冗余度低、易擴充③數(shù)據(jù)獨立性高④數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理控制。數(shù)據(jù)模型分兩類:概念模型(信息模型)和數(shù)據(jù)模型。概念模型(信息模型)是按顧客觀點對數(shù)據(jù)和信息建模,要用于數(shù)據(jù)庫設計。數(shù)據(jù)模型是按計算機系統(tǒng)觀點對數(shù)據(jù)建模,重要用于DBMS實現(xiàn),數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)核心和基本,它涉及:網(wǎng)狀模型、層次模型、關系模型和面向對象模型。數(shù)據(jù)模型描述了系統(tǒng)靜態(tài)特性一、動態(tài)特性和完整性約束條件。數(shù)據(jù)模型有三個構成要素:數(shù)據(jù)構造(靜態(tài)特性主)、數(shù)據(jù)操作(動態(tài)特性描述)和數(shù)據(jù)約束條件(是一組完整性規(guī)則集合)。數(shù)據(jù)庫完整性指數(shù)據(jù)對的性和相容性。概念模型最知名最慣用是實體-聯(lián)系辦法,即E-R模型圖。它由實體(矩形表達)、屬性(橢圓表達)、聯(lián)系(菱形表達)構成。概念模型獨立于數(shù)據(jù)模型,是各種數(shù)據(jù)模型共同基本,比數(shù)據(jù)模型更普通、更抽象、更接近現(xiàn)實。數(shù)據(jù)模型有網(wǎng)狀模型、層次模型、關系模型和面向對象模型,其中網(wǎng)狀模型和層次模型為非關系模型。層次模型是用樹型構造表達各實體及實體間聯(lián)系,特點是①有且只有一種根結點②其她結點有且只有一種雙親結點。層次模型只能解決一對多實體聯(lián)系,解決多對多時要將其分解成一對多聯(lián)系,分解辦法有冗余結點法和虛擬結點法。網(wǎng)狀模型特點是①容許各種根結點②一種結點可有各種雙親。記錄之間聯(lián)系通過存取途徑實現(xiàn)。關系模型建立在數(shù)學概念基本上,用數(shù)學辦法解決數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù),是一張二維表。從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用三級模式構造,即外模式、模式和內(nèi)模式,是內(nèi)部系統(tǒng)構造。模式也稱邏輯模式,是數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)邏輯構造和特性描述,是所有顧客公共數(shù)據(jù)視圖。一種數(shù)據(jù)庫只有一種模式。外模式也叫子模式和顧客模式,用來描述顧客使用局部數(shù)據(jù)邏輯構造和特性。外模式是模式子集,一種數(shù)據(jù)庫可有各種外模式,同一外模式可為某一顧客各種應用系統(tǒng)使用,但一種應用程序只能使用一種外模式。內(nèi)模式也叫存儲模式,是對數(shù)據(jù)物理構造和存儲方式描述,是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部表達方式,一種數(shù)據(jù)庫只有一種內(nèi)模式。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)兩層映像是外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像,在內(nèi)部實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫三級模式聯(lián)系和轉換。外模式/模式映像保證了數(shù)據(jù)與程序邏輯獨立性。而模式/內(nèi)模式保證了數(shù)據(jù)與程序有物理獨立性。從數(shù)據(jù)庫顧客角度看,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構造分為集中式構造、分布式構造、客戶/服務器構造(C/S)和并行構造。關系模型由關系數(shù)據(jù)構造、關系操作集合和關系完整性約束三某些構成。關系完整性涉及實體完整性、參照完整性和顧客定義完整性。關系運算涉及老式集合運算和專門關系運算。老式集合運算有并、交、差和廣義笛卡爾積四種。專門關系運算有選取、投影、連接和除四種。SQL是介于關系代數(shù)和關系演算之間構造化查詢語言,還用來進行數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)控制。SQL語言是關系數(shù)據(jù)庫原則語言,采用面向集合操作方式,它既是自含式語言(顧客在終端直接鍵入命令對數(shù)據(jù)庫進行)又是嵌入式語言(可嵌入到高檔語言中)。SQL語言支持數(shù)據(jù)庫三級模式構造,外模式相應視圖和某些基本表,模式相應基本表,內(nèi)模式相應于存儲文獻。SQL數(shù)據(jù)定義涉及定義表、定義視圖和定義索引(后兩種只重建不修改)。SQL中使用最頻繁是SELECT語句,功能是查詢并反回成果。SQL數(shù)據(jù)控制功能涉及事務管理功能和數(shù)據(jù)保護功能,即數(shù)據(jù)庫恢復、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫安全性和完整性。嵌入SQL語言采用預編譯辦法由DBMS預解決程序對源程序掃描,辨認出SQL語句,再由主語言調(diào)用并將整個源程序編譯成目的碼。DBMS目的是顧客界面和諧、功能完備、效率高、構造清晰和開放性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能:數(shù)據(jù)庫定義、運營管理、建議維護及數(shù)據(jù)存取、組織、管理和其她功能(網(wǎng)絡中通信)。數(shù)據(jù)庫恢復技術和并發(fā)技術都是事務解決技術。數(shù)據(jù)庫恢復指把數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復到某一已知對的狀態(tài)功能。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)故障涉及事務內(nèi)部硬邦邦聯(lián)、系統(tǒng)故障、介質故障和計算機病毒。數(shù)據(jù)庫恢復機制一方面是建立冗余數(shù)據(jù),另一方面是實行數(shù)據(jù)恢復。建立冗余數(shù)據(jù)技術是數(shù)據(jù)轉儲和登記日記文獻。數(shù)據(jù)轉儲(DBA)指定期將整個數(shù)據(jù)庫復制到磁盤上保存?zhèn)溆?叫后備副本,當數(shù)據(jù)破壞后將其裝入,恢復系統(tǒng)。日記文獻是記錄事務對數(shù)據(jù)庫更新操作文獻。涉及以記錄為單位日記文獻和以數(shù)據(jù)塊為單位日記文獻。以記錄為單位日記文獻涉及事務開始、結束標記和所有更新操作,內(nèi)容有操作類型、對象、更新前后數(shù)據(jù)舊值和新值。登記日記文獻要按并發(fā)事務執(zhí)行時間順序登記,要先寫日記文獻后寫數(shù)據(jù)庫。事務故障指事務在運營至正常終點前被終結,該故障恢復由系統(tǒng)自動完畢?；謴铜h(huán)節(jié)一是反向掃描日記文獻,二是對事務更新操作執(zhí)行逆操作,三是再反向掃描直到此事務開始標記即恢復完畢。系統(tǒng)故障(軟故障)指導致系統(tǒng)停止運轉任何事件,使得系統(tǒng)要重新啟動。如硬件故障、OS故障、代碼錯誤、停電等。該故障恢復由系統(tǒng)重新啟動時自動完畢?；謴铜h(huán)節(jié)一是正向掃描日記文獻,二是反向掃描再正向掃描直到結束標記。介質故障(硬故障)指外存故障,如磁盤損壞、磁頭碰撞、強磁場干擾等等,日記文獻也被破壞?；謴娃k法重裝數(shù)據(jù)庫,然后重做已完畢事務。需要數(shù)據(jù)轉儲。第九章安全性知識信息安全是對信息、系統(tǒng)以及使用、存儲和傳播信息硬件保護。信息具備機密性、完整性和可用性三個特性。信息系統(tǒng)安全是指保證信息系統(tǒng)構造安全,與信息系統(tǒng)有關元素安全,以及與此有關各種安全技術、安全服務和安全管理總和。信息系統(tǒng)安全要素涉及物理環(huán)境及保障(場地、機房,電力供應,劫難應急)、硬件設施、軟件設施和管理者。鑒別機制是以互換信息方式確認身體一種安全機制。鑒別辦法有①用擁有IC卡進行鑒別②用所懂得密碼進行鑒別③用不可變化特性鑒別(生物學特性)④相信可靠第三方建立鑒別⑤環(huán)境(主機地址)。鑒別地址分單向鑒別(一種申請一種驗證)和雙向鑒別(同步申請者和鑒別者)。訪問控制是防止對信息系統(tǒng)資源非授權訪問和使用。手段涉及顧客辨認代碼、密碼、登記控制、資源授權、授權核查、日記和審計。訪問控制是對進入系統(tǒng)進行控制,選取性訪問控制是進入系統(tǒng)后,對文獻程序等資源訪問進行控制。實現(xiàn)訪問控制辦法有:①規(guī)定顧客輸入保密信息如密碼顧客名;②采用物理辨認設備如訪問卡、鑰匙、令牌等;③采用生物記錄學系統(tǒng)進行唯一辨認。完整性指數(shù)據(jù)不以未經(jīng)授權方式進行變化毀損特性,涉及軟件完整性和數(shù)據(jù)完整性。數(shù)據(jù)完整性毀損因素:①人類疏忽、故意破壞等②硬件故障③網(wǎng)絡故障④劫難⑤邏輯問題(軟件、文獻、OS錯誤等)。數(shù)據(jù)完整性保障技術有備份、鏡像技術、歸檔、分級存儲管理、轉儲、系統(tǒng)安全程序、奇偶檢查和故障前兆分析等。事故發(fā)生時應采用辦法有跟蹤事故源、收集證據(jù)、恢復系統(tǒng)、保護數(shù)據(jù)和制定事故恢復籌劃。劫難恢復辦法涉及:①劫難防止制度(做劫難恢復備份)②劫難演習制度(定期進行劫難演習,純熟掌握劫難恢復操作)③劫難恢復(全盤恢復和個別文獻恢復)。備份系統(tǒng)涉及:物理主機系統(tǒng)、邏輯主機系統(tǒng)、存儲介質、操作調(diào)度、操作執(zhí)行、物理目的系統(tǒng)和系統(tǒng)監(jiān)控。備份方略有完全備份、增量備份、差別備份、按需備份和幾種方略結合五種。高可用性系統(tǒng)應具備較強容錯能力,提供容錯途徑有:使用空閑備件、負載平衡、鏡像、復現(xiàn)、熱可更換。網(wǎng)絡冗余可提高系統(tǒng)可用性,途徑有雙主干、開關控制技術、路由器和通信中件。計算機病毒指編制或在程序中插入破壞計算機功能或摧毀計算機數(shù)據(jù),影響計算機使用,且能自我復制計算機指令或程序代碼。計算機病毒防止涉及對已知病毒防止和對將來病毒防止。對已知病毒防止打用特性鑒定技術和靜態(tài)鑒定技術。對未知病毒防止采用動態(tài)技術(行為規(guī)則鑒定技術)。計算機病毒防止技術涉及磁盤引導區(qū)保護、加密可執(zhí)行程序、房室控制技術和系統(tǒng)監(jiān)控技術。反病毒程序涉及病毒掃描軟件、完整性檢查程序(通過辨認文獻程序變化發(fā)現(xiàn)病毒)和行為封鎖軟件(病毒立即開始工作時制止)。計算機病毒檢測技術一是依照病毒程序特性建立病毒檢測技術,二是對文獻和程序進行檢查,如有變化,可檢測到病毒存在。風險分析辦法和途徑涉及定量分析和定性分析(判斷、直接和經(jīng)驗)?？刂骑L險辦法有減少風險(安裝防護辦法)、避免風險、轉嫁風險(買保險)、接受風險等。網(wǎng)絡管理五大功能①故障管理②配備管理③安全管理④性能管理⑤計費管理。第十章信息系統(tǒng)開發(fā)基本知識信息系統(tǒng)由計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及其存儲介質、通信系統(tǒng)、非計算機系統(tǒng)信息收集、規(guī)章制度和工作人員七某些構成。信息系統(tǒng)構造分概念構造、層次構造、功能構造、軟件構造、硬件構造。信息系統(tǒng)概念構造由信息源、信息解決器、信息顧客和信息管理者四某些。信息系統(tǒng)層次構造分為戰(zhàn)略籌劃層、戰(zhàn)術管理層和作業(yè)解決層構成。信息系統(tǒng)功能構造涉及信息輸入、解決和輸出三個功能。信息系統(tǒng)軟件構造指軟件在信息系統(tǒng)中構成聯(lián)系,如操作系統(tǒng)、程序設計語言、DBMS網(wǎng)絡軟件、應用軟件、工具軟件等。信息系統(tǒng)硬件構造指系統(tǒng)硬件、軟件、數(shù)據(jù)等資源在空間分布狀況,又叫物理構造或空間構造。信息系統(tǒng)物理構造有三種類型集中式(資源集中在一套計算機系統(tǒng)中)、分布式(不同地點不同資源聯(lián)系在一起)、分布集中式(小型機+網(wǎng)絡)。分布式構造中相連計算機既可在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)管理下工作,又可脫離本地信息資源獨立工作。運用局域網(wǎng)可構成分布式構造。分布式構造長處:一是可依照應用需要和存取方式配備信息資源,二是系統(tǒng)擴展以便、健壯性好,缺陷是:管理有難度、不利于安全保密。信息系統(tǒng)重要類型:⑴面向作業(yè)解決系統(tǒng):辦公自動化系統(tǒng)OAS、事務解決系統(tǒng)TPS、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)DAMS;⑵面向管理控制系統(tǒng):電子數(shù)據(jù)解決系統(tǒng)(EDPS)、知識工作支持系統(tǒng)(KWSS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS);⑶面向決策籌劃系統(tǒng):決策支持系統(tǒng)(DSS)、戰(zhàn)略信息系統(tǒng)(SIS)、管理專家系統(tǒng)(MES)。信息系統(tǒng)對公司影響有四個方面:⑴促使組織構造扁平化;⑵組織構造靈活有效;⑶虛擬辦公室;⑷增長公司流程重構成功率。信息系統(tǒng)工程指信息化工程建設中信息網(wǎng)絡系統(tǒng)、信息資源系統(tǒng)和信息應用系統(tǒng)新建、升級、改造工程。信息系統(tǒng)工程最基本特點是研究辦法整體性、技術應用上綜合性和管理上科學化。信息系統(tǒng)工程研究辦法有技術辦法、行為辦法和社會技術系統(tǒng)辦法。系統(tǒng)總體規(guī)劃階段完畢系統(tǒng)要解決問題是什么,分析階段解決系統(tǒng)應干什么,設計階段解決系統(tǒng)怎么去干。系統(tǒng)分析階段成果是系統(tǒng)規(guī)格闡明書,是用圖表和文字描述目的系統(tǒng)邏輯模型。邏輯模型涉及數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典和基本加工闡明等。分析階段是將系統(tǒng)目的詳細化為顧客需求,再將顧客需求轉為系統(tǒng)邏輯模型過程。系統(tǒng)設計又叫物理設計,分總體設計(設計系統(tǒng)框架和概貌)和詳細設計。系統(tǒng)設計是將系統(tǒng)分析階段邏輯模型轉換為物理模型過程。其成果是系統(tǒng)設計闡明書(則模塊構造圖、模塊闡明書和其她內(nèi)容構成),它是實行階段根據(jù)?？傮w設計涉及系統(tǒng)模塊構造設計(劃分子系統(tǒng),并畫模塊構造圖)和計算機物理系統(tǒng)配備方案設計。詳細設計涉及過程設計、代碼設計、界面設計、數(shù)據(jù)庫設計和輸入輸出設計。解決過程模塊設計所用方式有流程圖、問題分析圖、IPO圖和過程設計語言。系統(tǒng)實行目的是把系統(tǒng)設計物理模型轉換為可實際運營新系統(tǒng)。涉及物理系統(tǒng)實行、程序設計、系統(tǒng)調(diào)試、人員培訓和系統(tǒng)切換五項工作。信息系統(tǒng)開發(fā)辦法有構造化分析設計辦法、面向對象開發(fā)辦法和原型辦法(摸索型、實驗型和演化型)。構造化系統(tǒng)分析與設計辦法基本思想是:用系統(tǒng)思想,系統(tǒng)工程辦法,按顧客至上原則,構造化、模塊化、自頂向下對信息系統(tǒng)進行分析與設計。第十一章信息系統(tǒng)開發(fā)管理知識項目是既定資源和規(guī)定約束下,為實現(xiàn)某咎目互相聯(lián)系一次性工作任務。項目特性:①明確目的②獨特性質③有限生命周期④特定委托人⑤實行一次性⑥組織暫時性開放性⑦項目不擬定性和風險性⑧成果不可逆轉性。信息系統(tǒng)項目特點:①目的不精準,任務邊界模糊,質量規(guī)定由項目團隊定義②開過過程中項目進度、費用等籌劃不斷更改。③是智力密集和勞動密集型項目④項目成員構造、責任心、能力、合伙精神等是質量及能否成功核心。項目管理體系有國際項目管理協(xié)會(IPMA)美國項目管理協(xié)會(PMI)。項目管理三要素范疇、時間、成本,它構成項目三角形。質量是時間、范疇、成本協(xié)調(diào)成果。信息系統(tǒng)開發(fā)管理工具:微軟Project/98、P3P3E(項目管理行業(yè)原則,合用任何大型復雜工程項目,可同步管各種工程,如三峽、小浪底,二灘等均用此)、ClearQuest(不支持Linux)。第十二章信息系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析任務是:理解顧客需要、擬定系統(tǒng)邏輯模型并形成系統(tǒng)分析報告。系統(tǒng)分析階段又叫邏輯設計階段,是信息系統(tǒng)開發(fā)最重要也是最困難階段,困難來自于①問題空間理解②人與人溝通③環(huán)境變化。系統(tǒng)分析環(huán)節(jié):①現(xiàn)行系統(tǒng)詳細調(diào)查②在詳細調(diào)查基本上進行需求分析③提出新系統(tǒng)邏輯模型④編寫系統(tǒng)規(guī)格闡明書。系統(tǒng)規(guī)格闡明書是技術合同闡明,是設計和編碼基本,也是測試和驗收根據(jù)。系統(tǒng)分析階段最具代表性辦法是構造化分析辦法。構造化分析辦法是一種自頂向下逐漸求精功能分解法,按照系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞,以變換關系建立抽象模型,然后自頂向下逐級分解,由粗到細、由復雜到簡樸。其核心特性是“分解”(自頂向下過程)和“抽象”(自底向上過程)。分解是將大問題分解為小問題,分別解決。抽象是考慮事物本質特性不考慮細節(jié)。下層是上層分解,上層是下層抽象。構造化分析和設計思想是:用系統(tǒng)思想、系統(tǒng)工程辦法,按顧客至上原則,構造化、模塊化、自上而下對信息系統(tǒng)進行分析與設計。構造化分析辦法使用工具備:數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、實體聯(lián)系圖(ER圖)、構造化設計語言、鑒定表和鑒定樹。數(shù)據(jù)流圖是從數(shù)據(jù)傳遞加工角度,以圖形方式刻畫系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)運動狀況。能全面描述信息系統(tǒng)邏輯模型重要工具,反映信息在系統(tǒng)中流動、解決和存儲狀況,具備抽象性和概括性。數(shù)據(jù)流圖由外部實體、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和解決邏輯構成。數(shù)據(jù)字典是對數(shù)據(jù)流圖中基本要素內(nèi)容和特性定義闡明,是對數(shù)據(jù)圖補充闡明。實體聯(lián)系圖(ER圖)描述數(shù)據(jù)流圖中數(shù)據(jù)存儲及其之間關系,最初用于數(shù)據(jù)庫概念設計。構造化語言適于表達數(shù)據(jù)加工解決功能和解決過程,語句有三種類型祈使語句、條件語句、循環(huán)語句。系統(tǒng)規(guī)格闡明書涉及:引言、項目概述、實行籌劃三方面內(nèi)容。引言闡明系統(tǒng)項目名稱、目的、功能、背景等。項目概述涉及①項目重要工作內(nèi)容②現(xiàn)行系統(tǒng)調(diào)查狀況③新系統(tǒng)邏輯模型。實行籌劃涉及工作任務分解、進度(用PERT圖或甘特圖表達)和預算。邏輯模型是書寫系統(tǒng)規(guī)格闡明書基本。UML是系統(tǒng)分析工具,是統(tǒng)一建模語言,不是辦法,是軟件界第一種原則統(tǒng)一建模語言。UML特點:①是一種可視化語言;②是一種構造語言;③是一種文檔化語言。UML是一組圖形符號,是圖形化語言,用圖形建模。UML不是編程語言,但用UML描述模型可直接與各種編程語言相連,即映射成編程語言(如C、Java等),甚至映射成關系數(shù)據(jù)庫表或面向對象數(shù)據(jù)庫永久存儲。對一種事物,如表達圖形用UML,如表達文字用編程語言主。UML目是建模,建模三要素事物、關系、圖。事物是對模型中最具代表性成分抽象。UML中有4種事物,即:構造事務、行為事物、分組事物、注釋事物。構造事務是UML模型中靜態(tài)某些,描述概念或物理元素,共7種構造事物:類、接口、協(xié)作、用例、活動類、組件、結點。行為事物是UML模型動態(tài)某些,描述跨越時間和空間,有交互和狀態(tài)機兩種。分組事物是UML模型組織某些,是由模型分解成盒子,最重要分組事物是包,包僅在開發(fā)時存在,組件是在運營時存在。注釋事物是對UML模型解釋,重要注釋事務是注解。UML中關系有四種:依賴、關聯(lián)、泛化和實現(xiàn)。依賴是兩個事物間語議關系(用方向虛線表達)。關聯(lián)是構造關系,描述一組鏈(即對象間連接),聚合是特殊關聯(lián),描述整體和某些間構造關系,關聯(lián)用一條實線表達。泛化是特殊/普通關系,特殊(子)元素可代替普通(父)元素,子元素共享父元素構造和行為,用空心箭頭實線表達。實現(xiàn)是類元間語義關系。兩種地方遇到實現(xiàn):一是接口和實現(xiàn)它們類或構件,二是用例和實現(xiàn)她們協(xié)作間。用空心箭頭虛線表達。UML中圖,普通把圖畫成頂點(代表事物)和弧(代表關系)連通圖。UML中圖有五類,即用例圖、靜態(tài)圖、行為圖、交互圖和實現(xiàn)圖。靜態(tài)圖涉及類圖(整個生命周期有效)、對象圖(某一時間段存在)和包圖(描述系統(tǒng)分層構造)。行為圖描述系統(tǒng)動態(tài)模型,涉及狀態(tài)圖和活動圖。交互圖涉及順序圖和合伙圖。如強調(diào)時間和順序用順序圖,如強調(diào)上下級關系用合伙圖。實現(xiàn)圖涉及組件圖和配備圖。用例圖、類圖、對象圖、組件圖和配備圖等建立模型都是靜態(tài),是UML靜態(tài)建模機制。使用狀態(tài)圖、活動圖、順序圖、合伙圖建立模型是動態(tài),是UML動態(tài)建模機制。。UML中沒有過程,它獨立于過程,故用UML進行建模時可選用任何適當過程。普通采用建模過程有:瀑布開發(fā)模型和迭代遞增開發(fā)模型。采用迭代遞增開發(fā)模型UML建模過程是:需求分析、分析、設計(構造設計和詳細設計)、實現(xiàn)、測試配備五某些。UML是建立軟件系統(tǒng)模型,也可用于非軟件領域系統(tǒng),是通用原則建模語言,可對任何靜態(tài)構造和動態(tài)行為系統(tǒng)進行建模。UML合用于系統(tǒng)開發(fā)過程各個階段涉及:需求分析階段、系統(tǒng)分析階段、設計階段、實行階段和測試階段。需求分析階段用用例捕獲顧客需求,通過用例建模,描述系統(tǒng)功能規(guī)定。分析階段用UML類圖描述概念和機制,用UML動態(tài)模型實現(xiàn)用例。設計階段UML作用是把分析階段成果擴展成技術解決方案,加入新類來提供技術基本構造。

系統(tǒng)實行階段用面向對象編程語言將設計階段類轉換成實際代碼(這個階段UML不直接將模型轉換成實際代碼)。UML模型可作為測試階段根據(jù)。系統(tǒng)測試分為單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試。單元測試是使用類圖和類規(guī)格闡明對單個類或一組類測試,由程序員進行。集成測試是使用組件圖和合伙圖對組件合伙狀況進行測試。系統(tǒng)測試是使用用例圖驗證系統(tǒng)與否滿足所有需求。驗收測試由客戶完畢。第十三章信息系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計要追求目的是:①系統(tǒng)可靠性②較高系統(tǒng)運營效率③系統(tǒng)可變更性④系統(tǒng)經(jīng)濟性。系統(tǒng)可靠性用平均無端障時間(MTBF)和平均維修時間(MTTR)來衡量。MTBF越長,系統(tǒng)越可靠,MTTR越短可維護性越高。系統(tǒng)可用性＝MTBF/(MTBF+MTTR)。系統(tǒng)運營效率指解決能力、解決速度和響應時間。系統(tǒng)可變更性是減少修改和維護系統(tǒng)難度。經(jīng)濟效益指系統(tǒng)收益和支出比例關系。系統(tǒng)設計原則是:系統(tǒng)性原則、簡樸性原則、開放性原則、管理可接受原則和其她原則。系統(tǒng)設計內(nèi)容涉及總結設計、詳細設計和其她設計任務。總體設計又稱概要設計,任務是完畢系統(tǒng)總體構造和基本框架設計,涉及系統(tǒng)總體布局設計和系統(tǒng)模塊化構造設計。系統(tǒng)總體布局設計涉及系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲構造設計和系統(tǒng)資源配備設計。模塊化構造設計涉及:①按需求將系統(tǒng)劃分若干功能模塊②決定各模塊詳細功能和職責③分析擬定模塊間調(diào)用關系④擬定模塊間信息傳遞。詳細設計涉及:代碼設計、數(shù)據(jù)庫設計、輸入輸出設計、顧客界面設計和解決過程設計。其她設計設計涉及編制系統(tǒng)設計文檔,如系統(tǒng)原則化設計、描述系統(tǒng)設計成果(編制系統(tǒng)設計闡明書、程序設計闡明書、系統(tǒng)測試闡明書和各種設計圖表)、擬定系統(tǒng)實行方案。構造化設計基本是模塊化,是將整個系統(tǒng)分解為相對獨立若干模塊,通過對模塊設計和模塊間協(xié)調(diào)實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能。構造化設計工具備系統(tǒng)流程圖、模塊、HIPO技術、控制構造圖和模塊構造圖。塊是可以調(diào)用程序,涉及輸入輸出、邏輯功能、內(nèi)部數(shù)據(jù)及運營程序四某些。輸入輸出和邏輯功能中模塊外部特性;運營程序和內(nèi)部數(shù)據(jù)是模塊內(nèi)部特性。特點是抽象性和信息隱蔽性。信息系統(tǒng)從規(guī)劃到分析、設計、實行是一種抽象限度不斷減少過程。其中分析階段抽象層次最高(以概括方式論述問題解決方案);在較低抽象層次采用過程性辦法描述系統(tǒng);系統(tǒng)實現(xiàn)后抽象層次最低。信息隱蔽性指一種模塊內(nèi)信息對不需要這些信息外部模塊具備不可獲取和不可訪問性。HIPO圖是反映模塊、解決和輸出圖形化表格,描述模塊輸入輸出關系、解決內(nèi)容、模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)、模塊調(diào)用關系,是系統(tǒng)設計重要成果,也是系統(tǒng)實行階段編制程序設計任務書和進行程序設計出發(fā)點和根據(jù)?？刂茦嬙靾D描述模塊間調(diào)用方式,體現(xiàn)模塊間控制關系,有三種調(diào)用方式直接調(diào)用、條件調(diào)用和重復調(diào)用。模塊構造圖是系統(tǒng)設計階段最重要表達工具和交流工具,它由分析階段數(shù)據(jù)流程圖轉換而來。構造圖和數(shù)據(jù)流程圖本質區(qū)別:①從功能上,數(shù)據(jù)流程圖著眼于數(shù)據(jù)流,反映系統(tǒng)邏輯功能,即系統(tǒng)可以做什么;而構造圖著眼于控制層次,反映系統(tǒng)物理模型,即如何實現(xiàn)系統(tǒng)總功能②從時間上,流程圖在前(分析階段),構造圖在后(設計階段),數(shù)據(jù)流程圖是繪制構造圖根據(jù)?？傮w設計階段任務就是繪制構造模塊圖過程。構造圖由模塊、調(diào)用、數(shù)據(jù)和控制構成。系統(tǒng)總體布局中(設計)方案涉及:①系統(tǒng)選型(集中式和分布式系統(tǒng))②計算機解決方式(批解決、聯(lián)機實時解決、聯(lián)機成批解決、分布式解決等)③數(shù)據(jù)存儲設計和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)選型④網(wǎng)絡系統(tǒng)設計(網(wǎng)絡計算模式如C/S、B/W/D等,網(wǎng)絡拓撲構造、網(wǎng)絡邏輯設計、網(wǎng)絡操作系統(tǒng))⑤軟硬件配備。軟件系統(tǒng)構造設計原則有:分解協(xié)調(diào)原則、信息隱蔽和抽象性原則、自頂向下原則、一致性原則和面向顧客原則。模塊化是將系統(tǒng)劃分為若干模塊工作,目的是提高模塊獨立限度。功能獨立且和其她模塊間沒有過多互相作用和信息傳遞模塊為獨立模塊。模塊獨立限度有兩個定量原則:聚合和耦合。聚合是衡量模塊內(nèi)部各元素結合緊密限度,耦合度量不同模塊間互相依賴限度。模塊聚合有7種:偶爾聚合(模塊商動作間無任何關系)、邏輯聚合(模塊內(nèi)葉公好龍和用途上無關)、時間聚合(又叫典型內(nèi)聚,各構成某些解決動作必要在同一時間內(nèi)執(zhí)行)、過程聚合(各構成某些以一定順序執(zhí)行)、通信聚合(各構成某些使用同一輸入數(shù)據(jù)或產(chǎn)生同一輸出數(shù)據(jù))、順序聚合(前一某些輸出是后一某些輸入)和功能聚合(各構成某些為一整體,但均不可少)。進行模塊調(diào)劑地,應盡量提高模塊聚合限度,減少模塊間聯(lián)系,爭取較高模塊獨立性,應追求模塊功能聚合。耦合強弱取決于模塊間連接形式和接口復雜限度,偶合限度直接影響系統(tǒng)可讀性、可維護性和可靠性。應追求松散耦合系統(tǒng)。模塊間連接形式(耦合方式)有:數(shù)據(jù)耦合(模塊間通過數(shù)據(jù)參數(shù)互換信息,最佳)、控制耦合(模塊間傳遞信息包具有控制信息)、公共耦合(公共數(shù)據(jù)域耦合,兩模塊間通過一種公共數(shù)據(jù)區(qū)域傳遞信息)和內(nèi)容耦合(一種模塊需要涉及另一模塊內(nèi)部信息)。模塊內(nèi)高聚合意味著模塊間松耦合。功能模塊設計原則:提高聚合限度,減少模塊間耦合限度、系統(tǒng)分解有層次、適本地系統(tǒng)濃度和寬度比例、模塊大小適中、適度控制模塊扇入扇出和較小數(shù)據(jù)冗余。系統(tǒng)深度指系統(tǒng)構造中控制層次,系統(tǒng)寬度表達控制總分布。深度過大闡明系統(tǒng)劃分過細,寬度過大導致系統(tǒng)管理難度加大。故要有適當深度寬度比。模塊大小由語句數(shù)量衡量,50－100行最佳,最多不超過100行。模塊扇入指上級模塊數(shù),模塊扇出指下級模塊數(shù),模塊扇入數(shù)越大越好。扇出過大導致系統(tǒng)控制和協(xié)調(diào)困難,過小闡明模塊自身規(guī)模過大。扇出個數(shù)最佳是3或4,最大不超過7。數(shù)據(jù)流程圖有兩種典型構造:變換型構造和事務型構造,分別通過變換分析法和事務分析法導出構造圖。變換構造是一種線性構造,提成邏輯輸入、主加工和邏輯輸出。變換分析法過程:一是找出邏輯輸入、主加工和邏輯輸出,二是設計頂層模塊和第一層模塊,三是設計中下層模塊。事務分析法也是按自頂向下,逐漸細化原則進行。詳細設計涉及:代碼設計、數(shù)據(jù)庫設計、輸入設計、輸出設計、顧客接口界面設計、解決過程設計。代碼功能有:唯一標記功能、分類功能和排序功能。代碼種類有:順序碼、敬意碼、助憶碼、縮寫碼、字符碼、數(shù)字碼和混合碼。代碼設計原則:唯一性、原則化、規(guī)范化、合理性、可擴散性、簡樸性和實用性。數(shù)據(jù)庫設計核心是結合選用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)模式。數(shù)據(jù)庫設計分四個階段:顧客需求分析、概念構造設計、邏輯構造設計和物理構造設計。顧客需求分析是對現(xiàn)實世界調(diào)查分析。概念構造設計是從現(xiàn)實世界向信息世界轉換,即數(shù)據(jù)庫建模,也叫概念模型,工具是實體聯(lián)系圖表達(ER圖)。數(shù)據(jù)庫邏輯構造設計任務是將概念模型轉換成網(wǎng)狀、層次和關系三種數(shù)據(jù)模型之一。若選用DBMS支持層次、網(wǎng)絡模型,還要從關系模型向層次或網(wǎng)絡模型轉換。數(shù)據(jù)庫物理構造設計是以邏輯構造設計成果為輸入為數(shù)據(jù)模型選取適當存儲構造(順序、索引存儲構造)和存儲辦法。系統(tǒng)解決過程設計是系統(tǒng)模塊展開和詳細化,擬定模塊實現(xiàn)算法和解決過程。解決過程設計辦法有:程序流程圖、N-S圖和程序設計語言。程序流程圖即程序框圖,是進行程序設計根據(jù)涉及加工環(huán)節(jié)、邏輯條件和控制流。用三種邏輯構造即順序型、循環(huán)型和選取型編寫。N-S圖是符合構造化設計原則圖形描述工具,即盒圖,每個解決環(huán)節(jié)用一種盒子表達,可嵌套,只能上進下出,盒圖限制了控制隨意轉移。流程圖和NS圖都能用程序設計語言表達。系統(tǒng)設計最后成果是系統(tǒng)設計闡明書,涉及兩某些引言和總體技術方案。系統(tǒng)設計引言涉及:摘要、背景、工作條件限制、參照引用資料和專門術語定義。系統(tǒng)總體技術方案涉及:系統(tǒng)配備方案、模塊設計、代碼設計、輸入設計、輸出設計、數(shù)據(jù)庫設計闡明和實行方案闡明書。第十四章信息系統(tǒng)實行系統(tǒng)實行任務是指設計階段物理模型,按實行方案完畢可實際運營信息系統(tǒng),內(nèi)容涉及:硬件配備、軟件編制、人員培訓和數(shù)據(jù)準備。系統(tǒng)實行核心因素:進度安排、人員組織、任務分解和開發(fā)環(huán)境構建。程序設計辦法有:構造化程序設計、面向對象程序設計和可視化程序設計。程序設計質量規(guī)定是對的性、可讀性和高效率。調(diào)試代價低是衡量程序好壞和程序員水平標志。程序設計語言特性是指心理特性、技術特性和工程特性。軟件發(fā)展中里程碑涉及構造化程序設計、子程序和高檔語言。構造化程序設計涉及如下內(nèi)容:限制使用GOTO語句、逐漸求精設計辦法、自頂向下設計、編碼調(diào)試、主程序員制組織形式。面向對象程序設計(OOPL)具備三個特性:封裝性、繼承性和多態(tài)性。OOPL提高了程序可靠性、可重用性、可擴充性和可維護性。可視化程序設計思想是用圖形工具備可重用部件交互地編制程序,具備高度平臺獨立性和可移植性,它是基于事件驅動原理。測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序過程,好測試方案是能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)錯誤,成功測試將發(fā)現(xiàn)至今尚未發(fā)現(xiàn)錯誤。測試是運用測試用例運營程序以便發(fā)現(xiàn)錯誤過程。信息系統(tǒng)測試涉及軟件測試、硬件測試和網(wǎng)絡測試,后兩種可用品體性能指標進行。測試類型有模塊測試、聯(lián)合測試、驗收測試和系統(tǒng)測試。模塊測試是對一種行測試,由編程人員自己進行。聯(lián)合調(diào)試即聯(lián)調(diào),可發(fā)現(xiàn)總體設計中錯誤,完畢關于接口測試,依照模塊構造網(wǎng)由上到下(設下層為假模塊)或由下到上進行(設上層為假模塊),普通是兩者結合,高層由上到下,低層由下至上,中層會合。驗收測試檢查系統(tǒng)闡明書功能與性能,有α測試和β測試,都由顧客進行。前者是在開發(fā)地和開發(fā)者一起,后者是顧客獨立進行。系統(tǒng)測試是對整個系統(tǒng)測試,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)分析和設計中錯誤。軟件測試有人工測試和機器測試兩種,人工測試又叫代碼復審涉及個人復查、走查和會審,機器測試涉及白盒測試和黑盒測試。人工測試是對程序靜態(tài)構造檢查,找出編譯時不能發(fā)現(xiàn)錯誤,可發(fā)現(xiàn)程序中30%-70%編碼錯誤和邏輯設計錯誤。人工測試發(fā)現(xiàn)錯誤能擬定位置和錯誤癥狀,能發(fā)現(xiàn)多處錯誤。機器測試是用測試用例運營被測試程序,它只能發(fā)現(xiàn)錯誤癥狀,不能定位。黑盒測試也叫功能測試,測試軟件外部特性,依照系統(tǒng)分析闡明書設計測試用例,只作用于程序接口處。白盒測試也叫構造測