需求的传统描述方法.ppt

一、考虑如下客户在银行中发出的一系列活动。,哪个活动是分析员应该为银行账目交易处理系统定义的事件？（1）Kevin得到了奶奶送给他的一张作为生日礼物的支票；（2）Kevin想买一辆小汽车；（3）Kevin决定把钱存下来；（4）Kevin来到了银行；（5）Kevin排队等候；（6）Kevin在他的储蓄账户里存了一笔钱；（7）Kevin得到了储蓄收据；（8）Kevin索要了一本介绍汽车贷款的宣传手册。,二、（1）为下列事件画出一张包括最小和最大基数的实体-联系图：系统存储两件事物（汽车和汽车拥有者）的信息；汽车有牌子、型号和出厂日期等属性；汽车拥有者有姓名和地址等属性。假设一辆汽车必须有一个拥有者，而一个拥有者可以拥有许多汽车，但一个拥有者可能没有任何汽车（也许她刚卖掉了所有的汽车，但是你仍然需要为她在系统中保留一条记录）。,（2）为上面所述的汽车和汽车拥有者画出一张类图，并在图中画出具有特定属性的跑车、轿车和小型货车子类。,三、考虑一下上课时讨论过的选课系统的实体-联系图(见下图)。,在图中增加下列信息并列出你的所有假设。一个教员通常教多门课程,但有的学期也许一门课也不教.每个课程必须至少有一个教员,但有时多个小组教一门课程。此外,为了确保所有的课程是相似的,通常指定一个教员作为课程协调员来监督课程,而且每一个教员也可以是多门课程的协调员。,第8章 需求的传统描述方法,陈春林,概述,本章关注“当事件发生时系统做什么”，即活动和交互。在传统方法中使用的图形和其他模型 建模必须严格地确定活动和交互的细节。分析员和用户必须共同评估模型的完整性、正确性，以及质量。,8.1 用传统的观点和OO的观点看待活动,传统方法和OO方法的区别：当一个事件发生时所发生的事情不同系统建模和实现方法不同（传统方法强调包括处理、数据、输入和输出这些组件的一系列处理模型；面向对象的方法强调对象、对象的行为，以及对象之间交互的一系列模型）,传统方法和面向对象方法的区别,8.2 数据流图,数据流图 数据流图和抽象水平 RMO数据流图 物理DFD和逻辑DFD 评估DFD质量,数据流图（data flow diagram）,1.DFD概念与作用2.DFD符号3.DFD结合了事件表和ERD,1.DFD概念与作用,DFD：用处理、外部实体、数据流，以及数据存储来表示系统需求的图表。DFD是用得最广泛的过程模型。它在一张图中展示IS的主要需求：输入、输出、处理和数据存储。项目开发的人都能从DFD中很快地看出系统一起工作的各个部分。,2.DFD的符号,外部实体：在系统边界之外的个人或组织，它提供数据输入或接受数据输出。处理：在DFD中的一个符号，它代表从数据输入转换到数据输出的算法或程序。数据流：在DFD中的箭头，它表示在处理、数据存储和外部实体之间的数据移动(流动的数据)。数据存储：保存数据的地方，以便将来由一个或多个过程来访问这些数据。,DFD的符号,显示处理“查询可用条目”的DFD(RMO中DFD片段),描述了RMO案例的系统需求，是DFD的一部分，它显示了响应一个事件的过程。,3.DFD结合了事件表和ERD,DFD中的处理对应于RMO事件表中的一个活动。事件是客户想查询可用条目，触发器是条目查询，来源是客户，响应是可用条目细节，响应的目标是客户。DFD以图形的方式显示系统活动来响应一个事件。,DFD与ERD,DFD的数据存储(条目可用性)信息没包含在事件表中。DFD中的每一个数据存储在ERD中代表一个数据实体。在DFD中的处理使用了在系统的ERD中所提供的数据实体及其属性信息。DFD将事件触发的处理和在ERD中定义的数据实体相结合。,总结,该图总结了DFD的组成部分、在事件表中描述的事件及在ERD中定义的数据实体的一致性。,RMO客户支持系统的ERD,8.2.1 数据流图和抽象水平,1.抽象水平 2.关联图3.DFD片段4.事件分割的系统模型,1.抽象水平,DFD的特性：抽象、概括抽象水平：把系统分解成一个逐渐细化的分层集合的建模技术。DFD能够表现系统高层和低层的概念。,课程注册系统的DFD抽象层次,关联图,2.关联图,关联图(顶层图)：在单个处理符号中概括系统内所有处理活动的DFD。或者说是描述系统抽象概念的DFD。所有的外部实体和进出系统的数据流都在一张图中显示，并且整个系统被表示成一个处理。关联图在表达系统边界时很有用。,关联图与事件表,二者通常一起被建立。每个关联图对应一个外部事件的触发器变成一个输入数据流，而其来源变成一个外部实体。每一个响应变成一个输出数据流，并且其目的源变成一个外部实体。对应短暂事件的触发器不是数据流，所以没有对应短暂事件的数据流。注意：关联图DFD能够直接从事件表创建。两种模型从不同角度描述了同一种系统需求信息。,3.DFD片段,DFD片段：用一个单一处理符号表示系统响应一个事件的DFD。DFD片段是为事件表中的事件创建的。DFD片段用一个单个的处理符号代表对一个事件的所有响应处理。在DFD片段中的数据存储代表ERD中的实体。每个DFD片段显示要响应该事件的那些数据存储。,局部DFD，全局DFD,分析员通常是一次创建一个DFD片段，将精力集中在系统的每一个部分中。在事件表和关联图完成之后，DFD片段才被画出来。,课程注册系统的DFD片段,4.事件分割的系统模型,事件分割的系统模型或0层图：一个为系统需求建立模型的DFD，建模过程中对应于系统或子系统中每个事件使用单个处理。0层图:表示工具，它对整个系统或子系统进行比关联图更加详细的汇总。,课程注册系统DFD片段组合成0层图,分析员避免设计0层图的原因,信息内容与DFD片段的集合重复。图表常常复杂而不实用，特别是对于需要响应许多事件的大系统而言。冗余性和复杂性是分析员无论何时都要尽可能避免的两个DFD特征。,8.2.2 RMO数据流图,1.RMO客户支持系统的关联图2.RMO子系统和对应每个子系统的事件3.RMO订单子系统的关联图4.RMO订单子系统的DFD片段 5.订单输入子系统的事件分割模型6.创建新订单一个更详细的图,1.RMO客户支持系统的关联图,该图中为简化，将一些事件的DFD组合在一起。,2.RMO子系统和对应每个子系统的事件,3.RMO订单子系统的关联图,该图按照事件的相似性(包括与外部实体和数据存储的交互以及必要处理的相似性)，将RMO客户支持系统分成子系统。注意：来自该子系统事件表的所有数据流都显示在DFD上。,4.RMO订单子系统的DFD片段,5.订单输入子系统的事件分割模型,图中显示了RMO订单子系统的0层图，是从上图中DFD片段得来的。,为使图更加简单，并提高图的可读性，上图中的7个数据存储合并成图中的单个数据存储。,0层图仅用做辅助性说明。DFD片段显示了哪些过程与独立的数据存储相关联。,6.创建新订单一个更详细的图,第一步开始于客户提供组成“新订单”这个数据流的信息。,数据存储代表了在第5章中讲到的ERD中的客户数据实体。,处理2.3需要获得一个与信用部门保持实时连接以取得客户的信用卡的信用权限。用实时连接而不是数据流是因为在处理过程执行的时候数据需要很快地来回流动。,8.2.3 物理DFD和逻辑DFD,DFD可以是一个物理系统模型，也可以是逻辑系统模型，也可以是两者的混合。逻辑模型：假设可以用完美的技术实现这个系统。物理模型：则在DFD中应包含一个或多个假设的实现技术。,物理DFD,特定的技术处理；特定的参与者的处理名称；特定的技术或参与者处理顺序；冗余的处理、数据流、文件。要避免在分析阶段创建物理DFD。,安排课程的DFD,技术假设包含在处理1.1。,处理的名称特别参考了系统中的参与者。,包含相似的和多余的处理逻辑的过程。,*,无经验的分析员,按照当前系统中事物本来的方式建模。其问题在于会把旧系统的设计设想和技术限制不自觉地包含到新系统中来。如果分析和设计不是同一些人和小组，这种情况很容易发生。新的设计人员可能没有认识到有些包含在DFD中的需求仅仅是当前系统的事物存在形式的一些简单反映，而不是系统中事物将来所必然存在的形式。通常在分析的最后阶段和设计的最早阶段开发和使用物理DFD。,8.2.4 评估DFD质量,高质量的DFD是可读的、内部一致的，并且能够准确地描述系统需求。1.DFD建模中常见的错误2.最小化复杂度3.保证数据流一致性,1.DFD建模中常见的错误,基于处理的错误 基于数据流的错误,基于处理的错误,处理的名称一般为动宾结构，不能只是一个动词(“增加”“增加学生”、“计算”“计算分数”)。一个处理至少应有一个输入和一个输出。若只有输入而没有输出(称为“黑洞”)或只有输出而没有输入(称为“奇迹”)都是不正确的。在进行处理时依据仅有的输入无法导出输出数据，这说明可能缺少输入数据或处理分解有误。流入处理的数据应与流出处理的数据不相同；若相同，则有可能表明该处理没有存在的价值(流入“处理订单”的信息为“订单”，流出的信息为“订单”“客户订单”、“已处理的订单”),基于数据流的错误,数据流表明处理过程之间数据的传递关系，而非控制和时间先后次序关系。(“更正错误的学生信息”“错误的学生信息”或“更正后的学生信息”)。高层数据流与相应的底层数据流内容不一致。数据流不能直接连接两个外部实体、两个数据存储，以及数据存储与外部实体，数据流的一端至少应为处理。,2.最小化复杂度,信息超量72规则 接口最小化,信息超量,信息超量：当太多的信息同时显现给一个人时所发生的一种难以理解的情况。避免信息超量的关键是把信息划分为小的且相对独立的子集，每一个子集有一定数量的可逐个考查和理解信息。DFD分层结构是把信息划分为小的且相对独立的子集例子，这样可以逐个考查每一DFD。,72规则,72规则：一种限制模型中组成元素个数或元素之间的连接数不超过9的模型设计规则。称为Miller数，心理学研究表明一个人可同时记或操纵的信息“块”的数量介于59之间。,72规则在DFD中的应用,单个DFD中不应有超过72个处理；单个DFD不应超过72个数据流进出一个处理、数据存储和数据元素。规则是一般的准则，不是不可违反的。打破这些规则的DFD虽仍可读，但易发生潜在问题。,接口最小化,接口最小化：一种通过限制模型中各个元素之间的连接数来达到简单的目的的模型设计原则。与72规则直接相关。接口：指一个问题或描述中的一部分与其他部分的连接。,DFD中的处理表示业务和处理逻辑块，它们通过数据流与其他处理、实体和数据存储相关联。带有大量接口(数据流)的单个处理会复杂到不能理解。解决问题的方法：把这种处理分解为两个或更多的处理，以使分解后的处理接口更少。在处理之间对工作的最好划分是保证最简单，而保证最简单的划分则要求处理之间使用最少的接口。,3.保证数据流一致性,分析员通过查找DFD中各种类型的不一致性可以发现错误或忽略的东西。三个经常发生且容易判别的一致性错误：一个处理和它的处理分解在数据流内容中有差别；有数据流出却没有相应的数据流入；有数据流入却没有相应的数据流出。,要求DFD应该符合,流入处理的所有数据必须流出该处理或用于产生流出该处理的数据；流出处理的所有数据必须曾流入过该处理或是由流入该处理的数据产生。平衡 黑洞 奇迹根据定义，处理将输入数据转换成输出数据。在一个逻辑DFD中，数据不应该没有意义地传给处理。,平衡,进出处理的数据流与进出处理分解DFD的数据流在数据内容上保持一致的状态。数据流的名称在不同的层次可能不一样，其原因很多，如将一个组合的数据流分解为更小的数据流。分析员必须仔细地看清楚数据流的内容而不能只看到它的名称。只有在所有的数据流均己定义后方可进行平衡的详细分析。,新订单,退货条目,黑洞,带有输入数据的并不用来产生输出数据的处理或数据存储。,带有不必要数据输入的处理,数据元素A，B、C流入处理但没有流出;数据元素A用来决定用什么样的公式计算X的值，是必须输入的;B，C在处理的输出上没有起作用,应该作为不必要的输入流而被排除在输入元素之外。,奇迹,带有没有任何产生来源数据元素的一个处理或数据存储。,违反：流出处理的所有数据必须曾流入过该处理或是由流入该处理的数据产生。因为数据没有任何可见的来源就奇迹般地从处理中出现了。,有不可能的数据输出的处理,数据元素A，B，Y，从处理流出。数据元素A流入处理，数据元素Y的值是根据数据元素A的值按照一种算法计算出来的，但数据元素B没有流入该处理且没有通过内部处理逻辑计算出来，表明或者数据元素B是输出数据流的一个错误(B应该排除)，或在内部处理逻辑中忽略了该元素(B丢失)。,分析员有时候可以通过检查DFD很简单地找到黑洞和奇迹。在其他情况下，对数据字典和处理描述进行仔细的检查是必要的。,一致性规则对数据存储也有效,任何从数据存储读出来的数据元素必定在以前写进去过。类似地，任何写进数据存储的数据元素必定在以后要读出来。考查进出数据存储的数据一致性会由于以下的事实而变得复杂：一个数据元素也许能在完全不同的DFD上进出数据存储。,8.3 详细记录DFD部件,在传统方法中，DFD在一个图上描述了所有的三种类型的内部系统部件处理、数据流和数据存储，但仍需要更进一步描述细节。首先，需要详细描述每一个最低层处理。其次，系统分析员需要根据数据流包含的数据元素来定义数据流。数据存储也需要根据数据元素定义。最后，系统分析员也需要定义每一个数据元素。,处理描述 数据流定义 数据存储定义 数据元素定义 数据字典 DFD总结,8.3.1 处理描述,在DFD中的每一个处理都必须正式定义。定义处理有多个可选的方法，其中包括已经讨论过的处理分解。一个高层的处理正式地由它分解出来的DFD定义，而这个低层的处理又可依次进一步分解成更低层的DFD。最终处理可以达到无需再由DFD定义的状态。当处理简单到足以用其他的方法如结构化英语、决策表或决策树把它描述清楚时，就达到了这个状态。,1.结构化英语,一种书写处理规范的方法，它将结构化编程技术和叙述性英语结合起来。结构化英语看起来像程序中的语句，但它用不着计算机的概念。在这里也要遵守结构化编程的规则，并且为了清楚也要求缩进。虽然用结构化英语描述的处理没必要是一个计算机程序，但它仍是一个逻辑模型。任何人只要顺着这些指令都可以得到相同的结果。,一个结构化英语的例子,一套选举后投票处理的简单指令。,一些语句是非常简单的指令，另一些则是重复指令，还有其他一些则是指令程序执行某个指令的集合。,结构化英语处理描述,适合描述带有一系列处理步骤和相对简单控制逻辑(如一个简单的循环语句或一个if-then else语句)的处理。不适合描述有下列特点的处理：复杂的决策逻辑；很少有(或没有)顺序处理步骤。,注意,处理描述是如何提供更多关于处理功能的特殊信息。如果这个处理描述方法变得复杂，则分析员应使用另一种。超长(如超过20行)或多层缩进(表明复杂的条件逻辑)说明一个结构化英语可能太复杂。多层缩进有时可以将描述转换成等价的决策表或决策树。其他情况下，处理可能需要分解。,决策表和决策树可以比结构化英语更简捷地描述复杂决策逻辑。把决策逻辑描述为表或树的形式比相应的结构化英语的可读性要高。其中，决策表更加严密，而决策树更易读。有时，分析员在决定哪种方式最能准确地描述特定处理之前，这三种方法都应用来描述该处理。,2.决策表,处理逻辑的一种表格表示方法其中包括决策变量、决策变量值、行为或公式,构建决策表的步骤,列出所有可能的条件及方案；按全部方案列出其选择的行动；缩小表的列数。即在相同的行动列中，寻找不必要存在的条件所列出的方案，并将这些方案从表中删除。,3.决策树,用按树形结构组织起来的线条对处理逻辑进行图形化的描述。,一般形式,左边为树根，从左向右依次排列各条件，左边的条件比右边的优先考虑。根据每个条件的取值不同，树可以产生很多分支，各分支的最右端(即树梢)为不同的条件取值状态下采取的行动(也称策略)。,根,条,件,行动或策略,8.3.2 数据元素定义（数据项）,数据元素定义包括以下内容：数据项的名称数据项的值域数据项的数据类型数据项的长度对数据项的简单描述、与之相关的数据项或数据结构、处理过程等加以说明,数据项编号：SOI-01数据项名称：账单号别名：账单号简述：住客在入店登记时由电脑自动生成的账单号，又称单号，也是该批客人在店时的账号编号。账号单采用的是自动递增的顺序码。类型及宽度：字符型，6位取值范围：000001999999,8.3.3 数据流定义,定义：数据流内容和内部结构的文本描述。数据流是数据元素的集合，数据流定义将列出所有的数据元素。例如，“新订单”数据流包含客户名、信用卡号码和商品种类数及每一类的数量。一些数据流定义包含一个更复杂的结构。,数据流定义包括：,数据流的来源数据流的去向数据流的组成数据流的流通量高峰时的流通量,编号：FIO数据流名称：餐饮账单简述：餐厅给客户的账单数据流来源：餐厅开台处理模块数据流去向：客户数据流组成：餐饮单号+台号+食品名称+单价+单位+数量+金额流通量：100份/天高峰流量：150份/天,数据流中可以包含若干个数据结构,8.3.4 数据存储定义,由于在DFD中的数据存储在ERD中表示数据实体，所以它无须特别的定义(除了给读者一些有关ERD的提示)。如果数据存储与ERD不相关联，则分析员可以用定义数据流方法把数据存储定义为一个元素集合(可能使用一个结构)。,数据字典,DFD图描述了系统的分解，表明了系统由哪些部分所组成及各部分之间的相互关系，但对于系统中各部分的含义并没有给予必要的说明，如数据流的内容，文件的组成，数据加工的方法，数据项的特性等都没有予以说明。为此，需对DFD中的每一数据流，基本数据处理过程，数据存储及数据项下一个“严格定义”，所有这些定义按一定次序汇集而成，即为数据字典。,数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程和外部实体6个方面的定义构成了数据字典的全部内容，在实际应用中，常常将数据存储和处理过程的描述另立报告，而不在数据字典中描述。另外，有时也可省去一些内容，如外部实体的描述。但是，数据项、数据结构和数据流必须列入数据字典中并加以详细说明。,DFD总结,传统分析模型组成：ERD、DFD、处理定义和数据定义。这四个组成部分构成了大多数系统一系列互锁的详细说明。它们用于记录一个系统逻辑需求的完全文档。,8.4 业务流程图（TFD）,在对系统的组织结构和功能进行分析时，需从一个实际业务流程的角度将系统调查中有关该业务流程的资料都串起来进一步分析。业务流程分析可以帮助我们了解该业务的具体处理过程，发现和吹系统调查工作中的错误和疏漏，修改和删除原系统的不合理部分，在新系统基础上优化业务处理流程。,TFD就是用一些规定的符号及连线来表示某个具体的业务处理过程。它的绘制基本上按照业务的实际处理步骤和过程绘制。,基本符号,开始，终止活动说明决策（判断）活动流向文档、报表信息存储,8.5 系统分析说明书,概述现行系统概况系统需求说明新系统的逻辑方案新系统在各个业务处理环节拟采用的管理方法，算法和模型系统开发资源与时间进度估计,要点回顾,DFD的定义、符号、作用（与事件表、ERD图的联系）DFD的抽象水平（分层、关联图、0层图、DFD片段）DFD的详细描述（处理描述、数据字典）数据的一致性,