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信息系统的生命周期可以分为立项、开发、运维及消亡四个阶段。 （1）立项阶段：即概念阶段 或 需求阶段，这一阶段根据用户 业务发展 和 经营管理的需要，提出建设信息系统的初步构想；然后对企业信息系统的需求进行深入调研和分析，形成《需求规格说明书》并确定立项。 （2）开发阶段：以立项阶段所做的需求分析为基础，进行总体规划。之后，通过系统分析、系统设计、系统实施、系统验收等工作实现并交付系统。 （3）运维阶段：信息系统通过验收，正式移交给用户以后，进入运维阶段。要保障系统正常运行，系统维护是一项必要的工作。系统的运行维护可分为更正性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护等类型。 （4）消亡阶段：信息系统不可避免地会遇到系统更新改造、功能扩展，甚至废弃重建等情况。对此，在信息系统建设的初期就应该注意系统消亡条件和时机，以及由此而花费的成本。

（1）结构化方法：是应用最为广泛的一种开发方法。应用结构化系统开发方法，把整个系统的开发过程分为若干阶段，然后依次进行，前一阶段是后一阶段的工作依据，按顺序完成。每个阶段和主要步骤都有明确详尽的 文档编制 要求，并对其进行有效控制。

结构化方法的特点是注重开发过程的 整体性 和 全局性 。但其缺点是开发周期长；文档、设计说明繁琐，工作效率低；要求在开发之初全面认识系统的需求，充分预料各种可能发生的变化，但这并不十分现实。

（2）原型法：其认为在无法全面准确地提出用户需求的情况下，并不要求对系统做全面、详细的分析，而是基于对用户需求的初步理解，先快速开发一个原型系统，然后通过反复修改来实现用户的最终系统需求。

原型法的特点在于其对用户的需求是动态响应、逐步纳入的；系统分析、设计与实现都是随着对原型的不断修改而同时完成的，相互之间并无明显界限，也没有明确分工。原型又可以分为抛弃型原型(Throw-It-Away Prototype)和进化型原型(E【【微信】】)两种。

（3）面向对象方法（Object Oriented, OO）：用对象表示客观事物，对象是一个严格模块化的实体，在系统开发中可被共享和重复引用，以达到复用的目的。其关键是能否建立一个全面、合理、统一的模型，既能反映需求对应的问题域，也能被计算机系统对应的求解域所接受。

面向对象方法主要涉及分析、设计 和 实现三个阶段。其特点是在整个开发过程中使用的是 同一套工具。整个开发过程实际上都是对面向对象三种模型的建立、补充和验证。因此，其分析、设计和实现三个阶段的界限并非十分明确。

在系统开发的实际工作中，往往根据需要将多种开发方法进行组合应用，最终完成系统开发的全部任务。

3.2.1 方案设计 系统方案设计包括总体设计和各部分的详细设计（物理设计）两个方面。 （1）系统总体设计：包括系统的总体架构方案设计、软件系统的总体架构设计、数据存储的总体设计、计算机和网络系统的方案设计等。 （2）系统详细设计：包括代码设计、数据库设计、人/机界面设计、处理过程设计等。

3.2.2 系统架构 系统架构是将系统整体 分解 为更小的 子系统和组件，从而形成 不同的 逻辑层 或 服务。之后，进一步确定各层的接口，层与层相互之间的关系。对整个系统的分解，既需要进行“纵向”分解，也需要对同一逻辑层分块，进行“横向”分解。系统的分解可参考“架构模式”进行。通过对系统的一系列分解，最终形成系统的整体架构。系统的选型主要取决于系统架构。

3.2.3 设备、DBMS及技术选型 在系统设计中进行设备、DBMS及技术选型时，不只要考虑系统的功能要求，还要考虑到系统实现的 内外环境 和 主客观条件。在选型时，需要权衡各种可供选用的计算机硬件技术、软件技术、数据管理技术、数据通信技术和计算机网络技术及相关产品。同时，必须考虑用户的使用要求、系统运行环境、现行的信息管理和信息技术的标准、规范及有关法律制度等。 数据库管理系统(Database Management System，DBMS)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。

随着所开发软件的规模越来越大、复杂度越来越高,加之用户需求又并不十分明确,且缺乏软件开发方法和工具方面的有效支持,使得软件成本日益增长、开发进度难以控制、软件质量无法保证、软件维护困难等问题日益突出。人们开始用工程的方法进行软件的开发、管理和维护，即“软件工程”。

软件需求是针对 待解决问题 的特性 的描述。所定义的需求必须 可以被验证。在资源有限时，可以通过优先级对需求进行权衡。 通过需求分析，可以检测和解决需求之间的冲突；发现系统的边界；并详细描述出系统需求。

（1）软件设计：根据软件需求，产生一个软件内部结构的描述，并将其作为软件构造的基础。通过软件设计，描述出软件架构及相关组件之间的接口；然后，进一步详细地描述组件，以便能构造这些组件。 通过软件设计得到要实现的各种不同模型，并确定最终方案。其可以划分为软件架构设计（也叫做高层设计）和软件详细设计两个阶段。

软件测试（单元、集成、系统）

（2）软件测试：测试是为了评价和改进 产品质量、识别产品的 缺陷和问题而进行的活动。软件测试是针对一个程序的行为，在有限测试用例集合上，动态验证是否达到预期的行为。测试不再只是一种仅在编码阶段完成后才开始的活动。现在的软件测试被认为是一种应该包括在整个开发和维护过程中的活动，它本身是实际产品构造的一个重要部分。 软件测试伴随开发和维护过程，通常可以在概念上划分为单元测试、集成测试和系统测试三个阶段。 单元测试，又称模块测试，是对每个模块进行测试。主要目的是针对编码过程中可能存在的各种错误，例如用户输入验证过程中的边界值的错误。软件开发中，由编码人员自己写代码来验证功能模块。 集成测试，在单元测试的基础上，将所有模块按照设计要求组装成系统，必须精心计划，应提交集成测试计划、集成测试规格说明书和集成测试分析报告。主要目的是针对详细设计中可能存在的问题，尤其是检查各单元与其他程序部分之间的接口上可能存在的错误。 系统测试，将软件放在整个计算机环境下，在实际运行环境中进行一系列的测试，发现软件与系统定义不符合或矛盾的地方。

软件维护（更正性、适应性、完善性、预防性）

（3）软件维护：将软件维护定义为需要提供 软件支持 的 全部活动。这些活动包括在交付前完成的活动，以及交付后完成的活动。交付前要完成的活动包括交付后的 运行计划 和 维护计划等。交付后的活动包括软件修改、培训、帮助资料等。 软件维护有如下类型： 1、更正性维护――更正交付后发现的错误； 2、适应性维护――使软件产品能够在变化后或变化中的环境中继续使用； 3、完善性维护――改进交付后产品的性能和可维护性； 4、预防性维护――在软件产品中的潜在错误成为实际错误前，检测并更正它们。

软件质量指的是软件特性的总和，是软件满足用户需求的能力，即遵从用户需求，达到用户满意。软件质量包括“内部质量”“外部质量”和“使用质量”三部分。软件需求定义了软件质量特性，及确认这些特性的方法和原则。 软件质量管理过程由许多活动组成，一些活动可以直接发现缺陷，另一些活动则检查活动的价值。其中包括质量保证过程、验证过程、确认过程、评审过程、审计过程等。 （1）软件质量保证：通过制订计划、实施和完成等活动保证项目生命周期中的软件产品和过程符合其规定的要求。

（2）验证与确认：确定某一活动的产品是否符合活动的需求，最终的软件产品是否达到其意图并满足用户需求。 验证过程试图确保活动的输出产品已经被正确构造，即活动的输出产品满足活动的规范说明； 确认过程则试图确保构造了正确的产品，即产品满足其特定的目的。

（3）评审与审计：包括管理评审、技术评审、检查、走查、审计等。 管理评审的目的是监控进展，决定计划和进度的状态，或评价用于达到目标所用管理方法的有效性。技术评审的目的是评价软件产品，以确定其对使用意图的适合性。 软件审计的目的是提供软件产品和过程对于可应用的规则、标准、指南、计划和流程的遵从性的独立评价。审计是正式组织的活动，识别违例情况，并要生成审计报告，采取更正性行动。

软件配置管理活动包括软件配置管理计划、软件配置标识、软件配置控制、软件配置状态记录、软件配置审计、软件发布管理与交付等活动。 软件配置管理计划的制定需要了解组织结构环境和组织单元之间的联系，明确软件配置控制任务。软件配置标识活动识别要控制的配置项，并为这些配置项及其版本建立基线。软件配置控制关注的是管理软件生命周期中的变更。软件配置状态记录标识、收集、维护并报告配置管理的配置状态信息。软件配置审计是独立评价软件产品和过程是否遵从已有的规则、标准、指南、计划和流程而进行的活动。软件发布管理和交付通常需要创建特定的交付版本，完成此任务的关键是软件库。

软件过程管理涉及技术过程和管理过程，通常包括以下几个方面。 (1) 项目启动与范围定义：启动项目并确定软件需求。 (2) 项目规划：制定计划，其中一个关键点是确定适当的 软件生命周期过程，并完成相关的工作。 (3) 项目实施：根据计划，并完成相关的工作。 (4) 项目监控与评审：确认项目工作是否满足要求，发现问题并解决问题。 (5) 项目收尾与关闭：为了项目结束所做的活动，需要项目验收，并在验收后进行归档、事后分析和过程改进等活动。

软件需求工具包括 需求建模工具和需求追踪工具。 软件设计工具包括 软件设计 创建 和 检查工具。 软件构造工具包括 程序编辑器、编译器、代码生成器、解释器、调试器等。 软件测试工具包括 测试生成器、测试执行框架、测试评价工具、测试管理工具、性能分析工具。 软件维护工具包括 理解工具(如可视化工具)和再造工具(如重构工具)。 软件配置管理工具包括 追踪工具、版本管理工具和发布工具。 软件工程 管理 工具包括 项目计划与追踪工具、风险管理工具和度量工具。 软件工程 过程 工具包括 建模工具、管理工具、软件开发环境。 软件质量工具包括 检查工具和分析工具。

软件复用是指利用 已有软件 的各种有关知识构造 新的软件，以 缩减 软件开发和维护费用。复用是提高软件生产力和质量的一种重要技术。 软件复用的主要思想是，将软件看成是由不同功能的“组件”所组成的有机体，每一个组件在设计编写时可以被设计成完成同类工作的通用工具。这样，如果完成各种工作的组件被建立起来以后，编写某一特定软件的工作就变成了将各种不同组件组织连接起来的简单问题，这对于软件产品的最终质量和维护工作都有本质性的改变。 早期的软件复用主要是代码级复用，被复用的知识专指程序，后来扩大到包括领域知识、开发经验、设计决策、架构、需求、设计、代码和文档等一切有关方面。 由于面向对象方法的主要概念及原则与软件复用的要求十分吻合，所以该方法特别有利于软件复用。

（1）对象：由数据及其操作所构成的封装体，是系统中用来描述客观事物的一个模块，是构成系统的基本单位。用计算机语言来描述，对象是由一组属性和对这组属性进行的操作构成的。 对象包含三个基本要素，分别是对象 标识、对象 状态和对象 行为。例如，对于姓名(标识)为Joe的教师而言，其包含性别、年龄、职位等个人状态信息，同时还具有授课等行为特征，Joe就是封装后的一个典型对象。

（2）类：现实世界中实体的形式化描述，类将该实体的属性(数据)和操作(函数)封装在一起。 例如，Joe是一名教师，也就拥有了教师的特征，这些特征就是教师这个类所具有的。类和对象的关系可理解为，对象是类的实例，类是对象的模板
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