8.4.3 CASE硬件平台
1．可供选择的硬件平台
CASE技术不仅仅是一种把一组相关的软件生命周期工具装配在一起的方法，它是要为用户提供一个完整的集成化环境，以便提供一条从问题的描述到支持程序的快速和有效的开发途径。因此，需要对整个软件开发的支撑环境重新进行定义，这就是CASE系统的硬件平台。
CASE软件支撑环境有三种可供选择的硬件平台：
（l）独立的工作站。
（2）包括一台主机和若干工作站组成的两层结构。
（3）包括一台中央主机、中型的部门级或项目级的主机和若干工作站的三层结构。
2．CASE系统的基本组成部分
CASE系统可以分成三个基本部分，见图8—3所示：
前端部分对应于软件生命周期的前期阶段，即分析和设计，前端也对应了硬件平台的 PC机或工作站部分，前端 CASE工具提供了支持分析和设计工作的功能，如绘图，建立原型和检查规格说明，这些工作能在一个快速响应和高分辨率的专用微机和工作站上执行。
后端部分对应于软件生命周期的后期阶段，即程序的实现阶段和维护阶段，后端也对应了CASE硬件平台的主机部分，后端CASE工具自动实现编码、测试、数据库生成、数据规范化和系统的效果分析任务。这些任务需要具有大型数据处理和存储能力的主机支持。
CASE中心库在逻辑上可分为项目和系统模型，在物理上则分为对应CASE系统每个硬件平台的若干层，在工作站级上，用一个局部的中心库支持单个的开发人员，在生机层上，用基于主机的中心库保存所有公司的系统信息，在部门或项目级上，用一个中型的中心库保存所有的项目信息。
8．4．4 CASE同其它软件技术的关系
CASE并不是新的一代软件技术，而是第三、四、五代技术和工具的组合，CASE不仅组合，而且集成了各种软件技术和工具。
习题：
一、名词解释
1．用户开发：是指最终用户在无需程序设计人员甚至无需系统分析人员的协助下，进行应用软件的开发工作。
2．原型法：是用户与系统分析、设计人员合作，根据用户提出的最基本的问题和想法，先很快建立一个应用软件的骨架，作为应用开发的实验模型。
3．对象：是问题空间的事物的抽象体。
4. 问题空间：某个信息系统所要处理的问题涉及的领域叫做问题空间。
5. 消息：对象之间进行通信的数据叫做消息。
6. 消息传递：当一个消息发送给某个对象时，包含要求接收对象去执行某些活动的信息，接收到消息的对象经过解释，然后予以响应，这种通信机制叫做消息传递。
7．一则消息中需要接收此消息的对象进行处理的内容和格式叫做消息模式。
8．类：是一级大体上相同的对象，是在对象之上的抽象，对象则是类的具体化。
9．类的层次结构：一个类的上层可以存起类，下层可以存于类，形成一种层次结构，并且在这种结构中，一个类可以有多个超类，也可有多个子类，这就是类的层次结构。
10．继承性：是类层次结构中，超类和子类之间共享数据和操作方法的机制。
11．单重继承：子类只从其父类中得到继承的继承关系称单重继承。
12．多重继承：一个子类有两个以上父类的继承称多重继承。
13．封装：对所有对象的内部软件范围的边界进行界定；对各对象之间相互作用的接口进行描述；对每个对象的内部实现进行保护。
14. 多态：不同的对象收到同一消息可产生不同的结果，这一现象称多态。
15．联编:把一个过程调用和响应调用而需执行的代码加以结合的过程叫联编。
16．静态联编：在运行前即编译期间进行的联编称静态联编。
17．动态联编：在运行当中进行的联编称动态联编。
18.面向对象分析：是应用面向对象中对象与类、属性与服务、继承与封装、基于消息的通信等概念，在问题空间建立以对象为基本单元的系统的逻辑模型。
19．结构：是一种组织方式，在面向对象分析中，它指多种对象的组织方式，用来反映问题空间中的复杂事物和复杂关系。
20．分类结构：描述一类对象中各成员的共有属性与服务并将其扩充到每个实例中，意在显示现实世界中事物的共性与特性。
21．组装结构：刻画一个整体及其组成部分。
22．主题是一个或者几个对象或类在系统中共有特征的概要描述。是在对象和类之上的一种抽象。
23．属性：是描述对象或分类结构实例的单元。
24．服务：是指某个对象所具有的特定的行为。
25．面向对象设计：是在系统分析的基础上，根据系统功能和用户操作使用方面的需求及技术、经济和运行环境等方面的条件，运用面向对象的基本思想和概念，进一步细化，改进和扩展面向对象分析的五个层次的模型，以确立系统的物理模型。
26．面向对象的程序设计：是通过面向对象的编程语言中特定的语言机制来体现的。
27．CASE技术：就是计算机辅助软件工具技术，是一种先进的软件开发技术。CASE技术是系统开发工具与方法的结合，它不同于以往的开发技术。因为它强调的是解决整个系统开发过程的效率问题，而不仅仅是实施阶段，由于跨越了系统生命周期的各个阶段，因此，CASE的目标是为了实现一种较完善的技术，为系统开发人员提供一组优化的、集成的且能节省大量人力的系统开发工具。
28．CASE工作站：是一个完整的环境，包括硬件和软件两部分，其目的是为软件系统的开发、维护和项目管理提供一个计算机化的辅助手段。
29．CASE软件平台：是一组范围广泛的集成化软件工具，构成了工作站的“软环境”，软件开发人员可以根据自己的需要对CASE软件平台进行任意增减，以便于执行某些专门的项目管理、设计和维护这样一些任务，以代替传统的软件开发工具，一个完整的 CASE软件平台必须具有的功能包括：图形功能、查错功能、中心信息库、对软件生命周期的全面覆盖、支持建立系统的原型、代码的自动生成、支持结构化方法等。
30．实例连接：就是一个对象的实例与另一个对象的实例的对应关系，它反映了对象之间的联系和基于消息的通信机制。
二、论述题
1．试述系统开发中生命周期法存在的问题。
答：结构化生命周期法的应用，使管理信息系统的建设有了比较明确的方向。严格的秩序和一套可以实施的标准、规范方法和技术，开始走向了科学化、规范化的道路，但生命周期法也存在以下问题。
（l）整个系统的开发工作是劳动密集型的，系统开发的软件成本大大超过硬件成本。
（2）系统开发的整个工作时间过长，难以适应环境的急剧变化。
（3）对用户需求的变更不能做出迅速反应。
（4）如果系统所处理的问题比较复杂，不确定性因素较高，结构化生命周期法就很难适应。
（5）维护工作繁重，专门人才紧缺。
2．试述原型法的基本思想和建立系统原型的步骤。
答：原型法的基本思路是用户与系统分析、设计人员合作，根据用户提出的最基本的问题和想法，先很快建立一个应用软件的骨架，作为应用开发的实验模型，这个实验模型叫做系统原型。用户先运行这个原型系统，熟悉它，使用它，受到启发并取得经验，然后对系统的目标和功能提出精确、具体的要求，在对系统的需求最后决定后，再用传统的方法建设系统，通常原型系统的部分程序可以在后来的系统建设中直接采用。
原型法是传统方法和用户开发相结合的方法。
建立一个管理信息系统的原型可分四步进行：
（l）明确用户基本信息需求。
（2）建立初始的原型系统。
（3）使用原型系统，进一步明确用户需求。
（4）修改和完善原型系统。
3．试述面向对象方法的基本概念。
答：面向对象分析，面向对象设计与面向对象程序设计结合在一起，形成了一种新的系统开发方法，称之为面向对象方法。
面向对象方法主要涉及以下一些基本概念：
（l）对象：对象是描述该事物的一组属性数据和作用于这些属性数据之上的操作方法，对象是问题空间的事物的抽象体。
（2）消息：对象之间进行通讯的数据叫做消息，当一个消息送给某个对象时，包含要求接收对象在执行某些活动的信息，接收到消息的对象经过解释，然后予以响应，这种通信机制叫做消息传递。
消息的类型用消息模式来刻画。消息模式是指一则消息中需要接收此消息的对象进行处理的内容和格式。消息模式是定义对外部接口的唯一信息。
（3）类和类层次：一个类定义了一组大体上相同的对象，一个类所包含的操作方法和属性数据描述了一组对象的共同行为和属性，类是对象之上的抽象，对象则是类的具体化，是类的实例。
（4）继承性：继承性是类层次结构中的一个重要特点，是超类和子类之间共享数据和操作方法的机制。
（5）封装性：封装是一种信息隐蔽技术，其目的在于将对象的使用者和设计者分开，使用者不必知道对象行为实现的细节，只须用设计者提供的消息接口来访问对象，封装的定义为：①对所有对象的内部软件范围的边界进行限定；②对各对象之间相互作用的接口进行描述；③对每个对象的内部实现进行保护；④多态性。
在收到消息时，对象要予以响应。不同的对象收到同一消息可产生不同的结果，这一对象叫做多态。
（6）动态联编。联编是指把一个过程调用和响应调用而需执行的代码加以结合的过程。传统的程序设计中，联编是在进行前即编译期间进行的，叫做静态联编。动态联统则是在运行当中进行的，因此一个给定的过程调用和代码的结合直到调用发生时才执行。
4．试述面向对象分析中五个步骤的工作内容。
答：面向对象分析主要有5个步骤组成：
（1）标志对象。标志对象的主要目的是为了使系统开发方法中对系统的描述方式同人们对现实世界的认识方式尽可能一致，并且能建立一个稳定的系统模型来反映用户需求和描述问题空间。
定义对象主要考虑以下5个方面的问题：①从何入手确定对象；②哪些可以确定为对象；③应该考虑哪些内容；④哪些对象不应存在；⑤如何为对象命名。
（2）定义结构。结构是一种组织方式，分为两科：分类结构和组装结构。
分类结构表达了人类的一种基本组织方式，这种结构描述一类对象中各成员的共有属性与服务并将其扩充到每个实例之中，意在显示现实世界中事物的共性和特性。
组装结构表达了人类的另一种基本组织方式，即自然的整体和部分的结构关系。从而通过各部分的聚合来构造成整体。
（3）定义主题。在面向对象分析中，主题是一个或者几个对象或类在系统中的共有特性的概要描述。主题是在对象和类之上的一种抽象。定义主题的一般方法是：①为每一个结构提炼出一个相应的主题；②使每一个对象归属一个相应的主题；③如果主题的个数超过2个，则进一步提炼主题；④主题之间的联系是和包联系，它代表了两个主题对应的两组对象和结构之间的所有关税。
（4）定义属性与实例连接。属性是描述对象或分类结构实例的数据单元。对属性的定义可以分为以下几个步骤：①标志属性；②属性定位；③属性说明；④定义实例连接；⑤定义服务和消息连接。
服务是指某个对象所具有的特定的行为（或操作）。定义服务，首先是要定义每一种对象和分类结构所具有的行为，其次，还要定义对象实例之间必要的通信。通信的基本方式是消息传递，定义通信就是定义实例之间的消息连接。
5．试述面向对象设计工作的主要内容及面向对象分析的联系。
答：面向对象设计是在系统分析的基础上，根据系统功能和用户操作使用方面的需求以及技术、经济和运行的环境等方面的条件，继续运用面向对象的基本思路与概念，进一步细化、改进和扩展00D五个层次的模型，以确立系统物理实现的技术方案，即建立系统的物理原型。
OOD模型由4个部分5个层次组成：5个层次与OOA一致。问题空间部分、人机交互部分、任务管理部分和数据管理部分。
6．简述CASE技术的目标和功能及软硬件开发环境的构成。
答：CASE技术是系统开发工具与方法的结合，它不同于以往的开发技术，因为它强调的是解决整个系统开发过程的效率问题。CASE的目标是为了实现一种较完善的技术，为系统开发人员提供一组优化的、集成的且能大量节省人力的系统开发工具，它着眼于系统分析和设计以及程序实现和维护等各个环节的自动化，并使之成为一个整体。
CASE的主要目标是：
（l）使结构化方法可以全面实施。
（2）通过自动检查提高软件的质量。
（3）使原型的建立有了高效的手段。
（4）简化系统的维护工作。
（5）加快系统的开发过程。
（6）使系统开发人员的精力集中于开创性工作。
（7）提高软件的可重用度。
CASE的功能：
（1）能实现一个具有快速响应，专用资源和早期查错功能的交互式开发环境。
（2）对系统的开发和维护过程的各个环节实现自动化。
（3）具有一个强有力的图形接口，实现了直观的程序设计。
（4）CASE工作站是一个完整的环境，包括硬件和软件两大部分，其目的是为软件系统的开发维护和项目管理，提供一个计算机化的辅助手段。
CASE软件平台是一组范围广泛的集成化软件工具，构成了工作站的“软环境”。
一个完整的CASE软件平台必须具有以下功能：①图形功能；②查错功能；③中心信息库；④对软件生命周期的全面覆盖；⑤支持建立系统的原型；⑥代码的自动生成；⑦支持建立系统的原型；⑧代码的自动生成；⑨支持结构化的方法论。
CASE系统的硬件平台为用户提供一个完整的集成化环境，以便提供一条从问题的描述到支持程序的快速和有效的开发的途径整个软件开发的支持环境即为CASE系统的硬件平台。
CASE软件支撑环境有三种可供选择的硬件平台：①独立的工作站；②包括一台主机和若干工作站组成的两层结构；③包括一台中央主机，中型的部门级或项目级的主机和若干工作站的三层结构。
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