軟件工程與UML07系統(tǒng)分析課件

1、單元七 系統(tǒng)分析軟件工程與UML第1頁，共36頁。任務(wù)一：建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖 任務(wù)二 ：建模系統(tǒng)的分析類圖 目 錄CONTENTS第2頁，共36頁?！局R(shí)目標(biāo)】掌握建立分析模型的方法步驟理解分析模型在軟件開發(fā)過程中的地位作用了解實(shí)體對象與數(shù)據(jù)模型之間的關(guān)系【能力目標(biāo)】能準(zhǔn)確識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)體類，建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖能運(yùn)用分層的思想，建模系統(tǒng)的系統(tǒng)分析模型能將實(shí)體類模型映射成數(shù)據(jù)庫模型第3頁，共36頁。引 例 描 述 如果說需求分析是從“用戶”的角度說明系統(tǒng)即將“做什么”，系統(tǒng)分析則是從“開發(fā)者”的角度來描述系統(tǒng)需要“做什么”。面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析產(chǎn)生分析模型。 在本單元中我們將完成兩個(gè)任務(wù)，“任務(wù)一”

2、中將分析“電子辦公桌”網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并對其進(jìn)行實(shí)體類圖建模；“任務(wù)二”中將根據(jù)“新聞發(fā)布系統(tǒng)”的用例模型推導(dǎo)出其分析類模型，包括分析類圖及初始順序圖。 第4頁，共36頁。任務(wù)一 建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖 01第5頁，共36頁。 任務(wù)陳述一家公司決定通過一個(gè)“電子辦公桌electronic desks”網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)文檔在它的各個(gè)辦公室間的傳遞，每個(gè)辦公桌提供下列服務(wù)：記事簿blotting pad,能夠保存用戶當(dāng)前處理的文檔。提供基本的字處理設(shè)施文件柜filing cabinet，模擬現(xiàn)實(shí)的文件柜。分成多個(gè)抽屜，每個(gè)抽屜分為多個(gè)文件夾。文檔可以存儲(chǔ)在抽屜中，或者存儲(chǔ)在抽屜的文件夾中。郵件服務(wù)mail ser

3、vice，允許用戶和網(wǎng)絡(luò)上的其他用戶通信。每個(gè)辦公桌配有三個(gè)托盤tray，對應(yīng)于傳統(tǒng)辦公室中的IN（收）、OUT（發(fā)）和PENDING（未決）文件盤。網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)將新郵件放入IN托盤，并定時(shí)從OUT托盤取走文檔郵寄給接收者。文件可以在郵件托盤和記事簿之間OUT，記事簿和文件柜之間移動(dòng)，但不能直接在托盤和文件柜之間移動(dòng)。在任何時(shí)間記事簿上只能有一個(gè)文檔。第6頁，共36頁。 知識(shí)準(zhǔn)備7.1 系統(tǒng)分析的內(nèi)容及方法7.1.1 系統(tǒng)分析與分析模型 7.1.2 建立分析模型的方法 7.1.3 如何識(shí)別對象 7.1.4 建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖7.1.5 實(shí)體類圖與數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn) 第7頁，共36頁。需求分析是從“用戶

4、”的角度說明系統(tǒng)即將“做什么”系統(tǒng)分析是從“開發(fā)者”的角度來描述系統(tǒng)需要“做什么”分析模型的典型輸入是用例模型和領(lǐng)域類圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要解決“怎么做的問題”系統(tǒng)分析與分析模型 系統(tǒng)分析的內(nèi)容及方法 第8頁，共36頁。建立分析模型5個(gè)基本原則是：建模信息域；描述模塊功能；表示模型行為；分解，以模型顯示更多細(xì)節(jié)；早期模型表示問題的本質(zhì)，而后期模型提供實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 建立分析模型的方法 系統(tǒng)分析的內(nèi)容及方法 第9頁，共36頁。1. 系統(tǒng)分析過程中的靜態(tài)模型進(jìn)行分析建模的第一步，是以用例模型為輸入，對用例模型進(jìn)行分析，把系統(tǒng)分解為相互協(xié)作的分析類。建立分析模型的方法 系統(tǒng)分析的內(nèi)容及方法 第10頁，共36頁

5、。這一過程中所做的主要工作是識(shí)別對象，提取出類?？紤]目前應(yīng)用程序常用的MVC模式，我們需要識(shí)別實(shí)體、控制和邊界三種對象。（1）實(shí)體對象：一般是系統(tǒng)中長效且持久的對象。（2）邊界對象：處理系統(tǒng)與環(huán)境之間的通信，建立系統(tǒng)與參與者間的交互模型。 （3）控制對象：執(zhí)行與特定用例有關(guān)的行為，建立系統(tǒng)與參與者間的交互模型。建立分析模型的方法 系統(tǒng)分析的內(nèi)容及方法 第11頁，共36頁。2. 系統(tǒng)分析過程中的動(dòng)態(tài)模型 建立起對象模型之后，就需要考察對象的動(dòng)態(tài)行為。動(dòng)態(tài)模型表示瞬時(shí)的、行為化的系統(tǒng)的“控制”性質(zhì)，它規(guī)定了對象模型中的對象的行為特征、狀態(tài)特征等。分析階段可以借助以下四種圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模：順序圖：描述

6、對象間的動(dòng)態(tài)交互關(guān)系；協(xié)作圖：描述相互協(xié)作的對象的交互關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系；狀態(tài)圖：描述某一特定對象所有可能的狀態(tài)及狀態(tài)間的轉(zhuǎn)移；活動(dòng)圖：描述用例內(nèi)部的工作流程。 建立分析模型的方法 系統(tǒng)分析的內(nèi)容及方法 第12頁，共36頁。面向?qū)ο蠓治龇椒ǖ牟襟E歸納如下： （1）識(shí)別對象，提取類；（2）為對象標(biāo)識(shí)屬性和操作；（3）定義組織類的結(jié)構(gòu)和層次；（4）構(gòu)造對象關(guān)系模型；（5）構(gòu)造對象行為模型。 建立分析模型的方法 系統(tǒng)分析的內(nèi)容及方法 第13頁，共36頁。確定問題域內(nèi)的對象 1. 找出候選的對象2. 篩選出正確的對象如何識(shí)別對象第14頁，共36頁。確定對象間的關(guān)聯(lián)關(guān)系 1. 初步確定關(guān)聯(lián) 2. 篩選，篩選

7、時(shí)主要根據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)刪除候選的關(guān)聯(lián)： （1）已刪去的對象之間的關(guān)聯(lián)。（2）與問題無關(guān)的或應(yīng)在實(shí)現(xiàn)階段考慮的關(guān)聯(lián)。（3）瞬時(shí)事件。關(guān)聯(lián)應(yīng)該描述問題域的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，而不應(yīng)該是一個(gè)瞬時(shí)事件。（4）三元關(guān)聯(lián)。三個(gè)或三個(gè)以上對象之間的關(guān)聯(lián)，大多可以分解為二元關(guān)聯(lián)。（5）派生關(guān)聯(lián)。通過父類已經(jīng)表示清楚的關(guān)聯(lián)不用再每個(gè)派生類中重新表示。 如何識(shí)別對象第15頁，共36頁。確定對象的屬性 1. 分析 2. 篩選認(rèn)真考察經(jīng)初步分析而確定下來的那些屬性，從中刪掉不正確的或不必要的屬性。通常有以下幾種常見情況：（1）誤把對象當(dāng)作屬性。（2）誤把關(guān)聯(lián)類的屬性當(dāng)作一般對象的屬性。（3）誤把限定當(dāng)成屬性。（4）誤把內(nèi)部狀態(tài)當(dāng)成

8、了屬性。（5）過于細(xì)化。（6）存在不一致的屬性。 如何識(shí)別對象第16頁，共36頁。建立繼承關(guān)系 一般說來，可以使用下述的兩種方法建立繼承（即泛化）關(guān)系：自底向上自頂向下 如何識(shí)別對象第17頁，共36頁。定義服務(wù) 1. 常規(guī)行為 2. 從事件導(dǎo)出的操作 3. 利用繼承減少冗余操作 如何識(shí)別對象第18頁，共36頁。實(shí)體對象的來源是以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：系統(tǒng)有哪些需要分析和處理的數(shù)據(jù)，誰使用系統(tǒng)（參與者對象）。實(shí)體對象一般是系統(tǒng)中長效且持久的對象。 建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖 第19頁，共36頁。網(wǎng)上購物系統(tǒng)”的分析模型 網(wǎng)上購物系統(tǒng)的用例模型 建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖 第20頁，共36頁。建立分析類模型的方法通常

9、是從用例實(shí)現(xiàn)出發(fā)，分析表達(dá)類的行為、關(guān)系、狀態(tài)等。 建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖 用例需要分析、處理、存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)實(shí)體類收銀收銀員工號(hào)、收銀臺(tái)號(hào)、收銀時(shí)間、應(yīng)付金額、實(shí)付金額、小票小票、銷售信息打折服務(wù)折扣率折扣優(yōu)惠服務(wù)優(yōu)惠率、優(yōu)惠時(shí)段優(yōu)惠處理支付支付方式支付信息，處理支付計(jì)算器記錄銷售收銀員工號(hào)、收銀臺(tái)號(hào)、銷售明細(xì)柜臺(tái)現(xiàn)金支付應(yīng)付金額、實(shí)付金額、找零支付信息購物卡支付卡號(hào)、應(yīng)付金額、余額支付信息信用卡支付卡號(hào)、應(yīng)付金額支付信息登陸用戶名、密碼收銀員柜臺(tái)管理柜臺(tái)號(hào)、柜臺(tái)狀態(tài)柜臺(tái)第21頁，共36頁。超市收銀系統(tǒng)實(shí)體圖 建模系統(tǒng)的實(shí)體類圖 第22頁，共36頁。實(shí)體類圖與數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)當(dāng)對系統(tǒng)的靜態(tài)模型建模時(shí)，通

10、常以下面的3種方式之一使用實(shí)體類圖： 對系統(tǒng)的靜態(tài)對象建模。如書店借書系統(tǒng)的Book類、學(xué)生管理系統(tǒng)的Student類等。 對簡單的協(xié)作建模。協(xié)作是一些共同行為的類、接口和其他元素的群體。如數(shù)據(jù)庫連接類、用戶驗(yàn)證類、過濾字符串類等。 對邏輯數(shù)據(jù)庫模式建模。在很多領(lǐng)域中，都需要在關(guān)系數(shù)據(jù)庫或面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)永久信息，系統(tǒng)分析者可以用類圖對這些需要永久化的實(shí)體建模。從上面的說明不難看出，實(shí)體類圖是對邏輯數(shù)據(jù)庫模式一種使之有效的建模方式，它直接可以反映表與表之間的關(guān)系，從實(shí)體類圖可以推導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫的表設(shè)計(jì)。第23頁，共36頁。步驟一：確定對象步驟二：確定對象間的關(guān)聯(lián)關(guān)系步驟三：確定對象的屬性步驟四

11、：建立繼承關(guān)系步驟五：定義服務(wù) 任務(wù)實(shí)施第24頁，共36頁。拓展訓(xùn)練：根據(jù)描述畫出實(shí)體類圖 拓展訓(xùn)練第25頁，共36頁。任務(wù)二 建模系統(tǒng)的分析類圖02第26頁，共36頁。 任務(wù)陳述在上個(gè)單元的任務(wù)環(huán)節(jié)中，已完成了“新聞發(fā)布系統(tǒng)”的問題域及系統(tǒng)邊界界定，整理出了有效需求，并進(jìn)行了需求建模，完成用例模型部分。在本任務(wù)環(huán)節(jié)中將根據(jù)“新聞發(fā)布系統(tǒng)”的用例模型推導(dǎo)出其分析類模型及初始順序圖。第27頁，共36頁。 知識(shí)準(zhǔn)備7.2 建立系統(tǒng)的分析模型7.2.1 MVC模式的分層思想7.2.2 如何建模系統(tǒng)的分析模型第28頁，共36頁。MVC即Model View Controller，把一個(gè)應(yīng)用的輸入、處理

12、、輸出流程按照Model、View、Controller的方式進(jìn)行分離，這樣一個(gè)應(yīng)用被分為三層：模型層、視圖層、控制層。視圖（View）代表用戶交互界面，對于Web應(yīng)用程序來說，可以是HTML界面，也可能是XHTML、XML或Applet。模型（Model）是業(yè)務(wù)流程/狀態(tài)的處理以及業(yè)務(wù)規(guī)則的制定。業(yè)務(wù)流程的處理過程對其他層來說是黑箱操作，模型接收視圖請求的數(shù)據(jù)，并返回最終的處理結(jié)果。業(yè)務(wù)模型的設(shè)計(jì)可以說是MVC最主要的核心?？刂疲–ontroller）可以理解為從用戶接收請求，將模型與視圖匹配在一起，共同完成對用戶的響應(yīng)。劃分控制層的作用也很明顯，它清楚地告訴你，它就是一個(gè)分發(fā)器，選擇什么樣

13、的模型，選擇什么樣的視圖，可以完成什么樣的用戶請求。控制層并不做任何的數(shù)據(jù)處理。MVC模式的分層思想第29頁，共36頁。如何建模系統(tǒng)的分析模型 網(wǎng)上購物系統(tǒng)的用例模型第30頁，共36頁。如何建模系統(tǒng)的分析模型對每個(gè)用例都需要進(jìn)行以下幾個(gè)步驟：（1）識(shí)別類。（2）建立類之間的關(guān)系。（3）描述類。關(guān)于“商品信息維護(hù)”用例的初始類圖“商品信息維護(hù)”用例修改后的類圖第31頁，共36頁。步驟一：使用的模式步驟二：建立分析模型 任務(wù)實(shí)施第32頁，共36頁。完善“新聞發(fā)布系統(tǒng)”的分析模型 拓展訓(xùn)練第33頁，共36頁。面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析是從開發(fā)者的角度看問題，描述系統(tǒng)需要“做什么”，而不考慮如何去做。分析建模的常規(guī)步驟是：以用例為輸入，識(shí)別實(shí)體對象，建模實(shí)體類圖；進(jìn)行邏輯分析，建立分析類圖；將行為分配到邏輯