系统分析之建模.ppt

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1、,需求分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型，解决目标系统的“做什么”的问题。,问题1：订货系统 假设一家工厂的采购部每天需要一张订货报表。报表按照零件编号排序，表中列出了所有需要再次订货的零件。对于每个需要再次订货的零件应该列出下述信息：零件编号 零件名称 价格 主要供应商 次要供应商 零件入库或出库称作事务，通过仓库的CRT终端把事务报告给订货系统。当某种零件的库存少于库存量临界值时就应该再次订货了。,主要内容,分析建模方法概述结构化分析方法结构化分析建模工具 结构化分析步骤 面向对象分析方法,分析方法,结构化分析方法,面向对象分析方法,面向数据的方法，以数据流为中心

2、。其核心概念包括：进程、数据流、数据存储、外部实体、数据组和数据元素。其具有代表性的需求分析工具有：数据流图、数据字典、E-R图、状态变迁图(STD)等。,面向对象分析以对象及其服务作为建模标准，比较自然，对象也具有相对的稳定性。主要模拟的元素有：对象、类、属性、关系、方法、消息传递、用例等。其主要原理包括分类、继承、层次、信息隐藏、汇集关系等。,20世纪70年代末由YourdonE,ConstantineL等人提出，发展至今已得到了广泛的应用。,结构化分析的分析模型,数据模型（概念模型）ERD(Entity Relation Diagram)功能模型DFD(Data Flow)DD（Data

3、 Dictionary）行为模型状态转换图STD(Status Transfer Diagram),化分析建模工具,结构化分析建模工具,数据流图(DFD)描述数据如何被传送或变换，如何对数据流进行变换的功能 数据字典(DD)描述DFD中数据流、数据存储、处理过程和外部实体。实体关系图(ERD)描述数据对象及数据对象之间的关系 状态变迁图(STD)层次方框图IPO图 Warnier图 结构化语言,数据流图(Data Flow Diagram,数据流图是用来描绘软件系统逻辑模型的图形工具，它描绘信息和数据从输入到输出的过程中所经历的一系列变换。设计数据流图只需考虑系统必须完成的基本逻辑功能，完全不

4、需要考虑如何具体的实现这些功能。数据流图一般在软件生命周期的早期阶段开始进行设计，在软件生命周期后续阶段不断改进、完善和细化。,DFD的基本图元素,DFD的基本图元素,数据源点或终点,加工或处理,数据存储,数据流,或,或,外部实体,数据流,过程(加工),数据存储,条目查询请求,查询可用条目,1,客户,目录,产品条目,库存条目,可用条目查询结果,源点,触发,动作,终点,响应,先找系统数据的输入输出点，画出外部实体,确定外部实体的输入输出数据流,由源点外部实体的数据流出发，逐渐进行加工，完成整个数据流图,一张图的处理超过59个时，应该进行分层，把最基本的系统功能做为第0层，从第1层开始对每个模块的

5、功能进行细化,绘制DFD,(1)数据流和数据存储名应能反映其具体内容，而不仅仅反映其某些成分；切忌使用空洞缺乏含义的名字（如数据、信息、输入等）；(2)加工名要反映整个处理的功能，最好由一个具体的及物动词加宾语组成，避免用动词作为名字；(3)源点/终点采用问题域习惯命名(如采购员，学生，领导等),源点,终点,。,分层的数据流图,绘制分层DFD的原则,数据守恒与数据封闭原则 数据守恒是指加工的输入、输出数据流是否匹配，即每一个加工既有输入数据流又有输出数据流，即一个加工至少有一个输入数据流，一个输出数据流。加工分解的原则 自然性：概念上合理、清晰；均匀性：理想的分解是将一个问题分解成大小均匀的几

6、个部分；分解度：一般每一个加工每次分解最多不要超过个子加工，应分解到基本加工为止。,子图与父图的“平衡”父图中某加工的输入输出数据流应该同其子图的输入输出相同(相对应）-分层数据流图的这一特点称为子图与父图“平衡”。合理使用文件 当文件作为某些加工之间的交界面时，文件必须画出来；一旦文件作为数据流图中的一个独立成份画出来了，那么他同其他成份之间的联系也应同时表达出来。,数据流平衡,2.1,2.2,2.3,N,P,S,T,Q,显然，子图与父图不平衡。,父图,1,3,A,N,T,B,C,M,2,2,子图,考察下图中子父图的平衡,考察下图中父图与子图是否平衡？,3.1,3.2,3.3,客户,帐号,数

7、量,提货单,子图,1,2,4,6,5,定货单,提货单,父图,3,如果有如下数据条目：订货单=客户+帐号+数量，则子、父图平衡,例1：订货系统 假设一家工厂的采购部每天需要一张订货报表。报表按照零件编号排序，表中列出了所有需要再次订货的零件。对于每个需要再次订货的零件应该列出下述信息：零件编号 零件名称 价格 主要供应商 次要供应商 零件入库或出库称作事务，通过仓库的CRT终端把事务报告给订货系统。当某种零件的库存少于库存量临界值时就应该再次订货了。,绘制DFD示例,从问题描述中提取数据流图的4种成分-源点或终点、数据存储、处理、数据流：,顶层：基本系统模型,0层：功能级数据流图,对数据存储和处

8、理编号利于引用和追踪,D2:定货信息,D1:库存清单,仓 库 管理员,采购员,事务,事务,库存信息,定货信息,定货信息,定货报表,库存信息表,2 产生报表,1.3 处理定货,1.1 接收事务,1.2 更新库存清单,1层：功能级数据流图,DFD的用途,画数据流图的基本目的是利用它作为交流信息的工具。数据流图的另一个主要用途是作为分析和设计的工具。可以根据系统的逻辑模型考虑系统的物理实现。当用数据流图辅助物理系统的设计时，以图中不同处理的定时要求为指南，能够在数据流图上画出许多组自动化边界，每组自动化边界可能意味着一个不同的物理系统。,数据流图对更详细的设计步骤也有帮助。本书第四章将讲述从数据流图

9、出发映射出软件结构的方法面向数据流的设计方法。,数据字典,数据字典是数据流图中所有元素定义的集合。数据字典的作用在于：在软件分析和设计过程中为人们提供有关数据的描述信息。通常，我们把数据字典和数据流图结合使用。它们共同构成了系统的逻辑模型：没有数据字典，数据流图就不严格；没有数据流图的数据字典难以发挥其作用。,数据字典,数据字典是数据流图中所有元素定义的集合。数据字典的作用在于：在软件分析和设计过程中为人们提供有关数据的描述信息。通常，我们把数据字典和数据流图结合使用。它们共同构成了系统的逻辑模型：没有数据字典，数据流图就不严格；没有数据流图的数据字典难以发挥其作用。,数据字典,数据字典是数据

10、流图中所有元素定义的集合。数据字典的作用在于：在软件分析和设计过程中为人们提供有关数据的描述信息。通常，我们把数据字典和数据流图结合使用。它们共同构成了系统的逻辑模型：没有数据字典，数据流图就不严格；没有数据流图的数据字典难以发挥其作用。,数据字典的条目可以分成6大类，即：数据元素条目 数据结构条目 数据流条目 数据存储条目处理过程条目 外部实体条目,一般信息：名字，别名，描述等。定义：数据类型，长度，结构等。,使用特点：值的范围，使用频率，使用方式输入/输出/本地，条件值等。控制信息：来源，用户，使用它的程序，改变权，使用权等。分组信息：父结构，从属结构，物理位置-记录、文件和数据库等。,1

11、、数据元素条目 数据元素名：类型：长度：取值范围：,数据项名：凭证号 类型：数值 长度：6位（含小数一位）取值范围：1000.04999.9,2、数据结构条目 数据结构名：说明：结构：,数据结构的描述,符 号 含 义 举 例 被定义为 与 x=ab.,.或.|.或 x=a,b，x=a|b.或 m.n 重复 x=a，x=3a8(.)可选 x=(a)“.”基本数据元素 x=“a”.连结符 x=1.9,3、数据流条目 数据流条目主要说明数据流条目是由哪些数据项组成的，以及数据在单位时间内的流量，它的来源、去向等。条目格式如下：数据流名：组成：流量：来源：去向：,数据流名：银行对帐单 组成：月份日期银

12、行支票金额 流量：2张3天，每张约40笔数据 来源：开户银行 去向：资金管理组,4、数据存储条目 数据存储条目主要说明由哪些数据项组成，存储方式和存取频率等。条目格式如下：数据存储名：组成：存储方式：存储频率：,数据存储名：现金日记账 组成：月份日期摘要收入支出结存 存储方式：顺序 存储频率：20笔天,5、处理过程条目 处理过程条目主要说明处理的输入数据、输出数据及其加工逻辑等。条目格式如下：处理过程名：输入数据：输出数据：加工逻辑：,处理过程名：工资分配 输入数据：工资结算单(汇总表)输出数据：工资费用分配表 处理逻辑：各车间根据工资结算单，按产品种类或批别，分别分配管理人员工资和生产工人工

13、资，并按比例提取福利基金。,6、外部实体条目 条目格式如下：名称：输入数据：输出数据：说明：,存折的格式,存折的数据字典,存折户名所号帐号开户日性质（印密）1存取行50 户名2字母24 所号“001”.“999”帐号“00000001”.“99999999”开户日年月日 性质“1”.“6”注：“1”表示普通户，“5”表示工资户等 印密“0”注：印密在存折上不显示 存取行日期（摘要）支出存入余额操作复核,数据建模,1、数据建模：数据模型包括三种互相关联的信息：数据对象，描述对象的属性，描述对象间相互连接的关系。2、数据对象：是需被目标系统所理解的复合信息的表示。它具有若干不同特征或属性的信息。数

14、据对象可以是外部实体,事物,角色,行为或事件,组织单位,地点或结构。数据对象只封装了数据，没有包含作用于这些数据上的操作。,3、属性：定义了数据对象的特征。它可用来：为数据对象的实例命名；描述这个实例；建立对另一个数据对象的另一个实例的引用 主码：为了唯一地标识数据对象的某一个实例，定义数据对象中的一个属性或几个属性为关键码(key)，书写为_id，例如在“学生”数据对象中用“学号”做关键码，它可唯一地标识一个“学生”数据对象中的实例 4、关系：各个数据对象的实例之间有关联。如一个学生“张鹏”选修两门课程“软件工程”与“计算机网络”，学生与课程的实例通过“选修”关联起来。,实例的关联有三种：一

15、对一(1:1)；一对多(1:m)；多对多(n:m)。,这种实例的关联称为“基数”。基数表明了“重复性”。如 1 位教师带学生班的 30 位同学，就是 1:m 的关系。,E-R图,E-R图(Entity-Relationship Diagram)：描述数据对象和它们之间的关系图,在E-R图中：每个矩形表示数据对象或外部实体，椭圆形表示数据对象或关系的属性。,学生,方框之间的连线包含一个菱形，表示数据对象之间，或对象与属性之间的关系。,课程,选课,学号,姓名,年级,M,N,教学数据模型,学号 姓名 专业 性别,学生,职工号 姓名 专业 职称 年龄,教师,课程号 课程名 学分 学时,课程,学号 课程号 成绩,选课,讲授,M,N,1,M,