面向对象的软件开发基础-淮海工学院凌风数字化网络教学ppt课件

.,学习目标,人事工资管理系统考务管理系统家庭保安系统图书管理系统,第3章需求分析(续),.,3.4.4功能建模和信息流,基于计算机的系统,输入信息,信息流模型,输出信息,外部实体,外部实体,外部实体,输入信息,外部实体,外部实体,输出信息,输出信息,.,一.数据流图,(DFD，DataFlowDiagram)描述逻辑模型的图形工具，表示数据在系统内的变化。,.,人事工资管理系统的顶层DFD(概图)范例,人事部门,人事工资管理系统,会计部门,职工出缺勤报表,职工出缺勤信息,职工工资信息,职工工资报表,职工,职工基本信息,职工工资单,.,职工基本信息管理子系统,1.0,2.0,人事工资管理系统0层DFD范例,职工出缺勤信息,职工工资管理子系统,3.0,职工出缺勤管理子系统,职工基本信息,职工工资信息,人事部门,会计部门,职工,职工出缺勤报表,职工出缺勤信息,职工工资信息,职工工资报表,职工基本信息,职工工资单,.,建立职工出缺勤信息,3.1,人事工资管理系统1层DFD：加工3.0的分解图,职工出缺勤信息,3.2,制作职工出缺勤信息统计表,职工基本信息,职工出缺勤报表,职工出缺勤信息,.,分层DFD实例,(1)对考生送来的报名单进行检查;(2)对合格的报名单编好准考证号后将准考证送给考生，并将汇总后的考生名单送给阅卷站;(3)对阅卷站送来的成绩单进行检查，并根据考试中心制定的合格标准审定合格者;(4)制作考生通知单(含成绩及合格/不合格标志)送给考生;(5)按地区进行成绩分类统计和试题难度分析，产生统计分析表。,一个简单的考务处理系统功能描述：,.,顶层数据流图,考生,考务处理系统,考试中心,阅卷站,不合格报名单,报名单,准考证,考生通知单,成绩清单,合格标准,错误成绩清单,考生名单,统计分析表,.,登记报名单,报名单,准考证,1,统计成绩,2,不合格报名单,考生通知单,成,统计分析表,0层数据流图,考生名册,绩,清,单,合格标准,考生名单,成,绩,清,单,错,误,.,一层数据流图(a),检查报名单,报名单,准考证,1.1,编准考证号,1.2,不合格报名单,考生名册,考生名单,合格报名单,登记考生,1.3,.,一层数据流图(b),检查成绩清单,2.1,审定合格者,2.2,考生名册,正确成绩清单,制作通知单,2.3,分析统计成绩,2.4,分析试题难度,2.5,试题得分清单,考生通知单,难度分析表,合格标准,分类统计表,成绩清单,错误成绩清单,经审定的成绩清单,.,DFD可以用来表示一个系统或软件在任何层次上的抽象。较大型软件系统DFD分成多层(子图、父图概念),可以表示数据流和功能的进一步的细节。,.,S,2,1,3,2.2,2.1,2.3,3.1,3.2,顶层（不编号）,0层,1层,.,家庭保安市场正以每年40的速度增长。我们希望建立一种基于微处理器的家庭保安系统，它能够识别异常事件并采取相应的防护措施。这些异常事件应包括：非法进入、火灾、水淹，等等。一旦异常情形被相应的传感器探测出来，系统应自动用电话向监控中心报警。系统应允许户主对其行为实施程序式控制。家庭保安系统”的软件允许用户在安装时进行系统配置，实施对传感器的监控并通过控制面板与用户进行信息交互。,.,配置操作包括：(1)指定每一传感器的种类和编号；(2)设置开、关机密码；(3)指定报警电话号码，(4)指定报警延迟和电话重拔延迟时间(以秒为单位)。当软件系统接收到传感器发出的数据后，判别是否出现异常事件。如果是，则在指定的时间内拔报警电话号码，拔号操作将按照重拔延迟反复进行，直至电话接通。然后软件系统负责报告时间、地点和异常事件的性质。开机后，软件系统负责显示当前工作状态，接收并处理用户指令。,.,SafeHomede控制面板,与用户交互,SAFEHOME,ARMEDPOWER,01,1,2,3,4,5,6,7,8,9,*,0,#,OFFARAYSTAY,MAXTESTBYPASS,INSTANTCODECHIME,READY,panic,alarmcheckfire,awaystayinstantbypassnotready,案例分析,应用问题：家庭保安系统,.,步骤1:建立顶级DFD,根据问题域与外部环境之间的相互关系定义问题域的边界，即问题域与外界环境之间的输入和输出关系-最高抽象层次,3.5基于数据流的分析方法,.,步骤2:自顶向下，功能分解,自顶向下、逐步求精对顶级数据流图进行精化，生成下一级数据流图,对用户的需求描述进行语法分析,动词构成潜在的处理功能,遵循“强内聚，松耦合”原则,名词或名词短语构成潜在数据流、数据源和外部实体,3.5基于数据流的分析方法,.,案例分析:顶级DFD,3.5基于数据流的分析方法,.,案例分析:一级DFD,传感器,控制面板,传感器监控,用户命令处理,显示器,警报器,电话机,警报类别,显示信息,电话拨号音频,传感信息,用户命令,传感信息,3.5基于数据流的分析方法,.,案例分析:二级DFD,3.5基于数据流的分析方法,.,案例分析:一级DFD,传感器,控制面板,传感器监控,用户命令处理,显示器,警报器,电话机,警报类别,显示信息,电话拨号音频,传感信息,用户命令,传感信息,3.5基于数据流的分析方法,.,案例分析:二级DFD,用户命令预处理,用户命令,系统配置,配置命令,配置信息库,配置信息,启动/停止命令,运行控制,信息显示,运行信息,配置信息,口令设置,口令核对,有效口令,口令信息,3.5基于数据流的分析方法,.,在分解、精化过程中，把生成的数据流、数据存储、外部实体在数据字典中加以定义,对底层转换在小说明中作出描述,步骤2:自顶向下，功能分解,3.5基于数据流的分析方法,.,案例分析:二级DFD,用户命令预处理,用户命令,系统配置,配置命令,配置信息库,配置信息,启动/停止命令,运行控制,信息显示,运行信息,配置信息,口令设置,口令核对,有效口令,口令信息,3.5基于数据流的分析方法,.,数据字典,数据流名称：有效口令名字和别名：有效口令数据类型：字符串限制：长度为4个字节相关的转换列表：运行控制，口令核对.,3.5基于数据流的分析方法,.,案例分析:二级DFD,用户命令预处理,用户命令,系统配置,配置命令,配置信息库,配置信息,启动/停止命令,运行控制,信息显示,运行信息,配置信息,口令设置,口令核对,有效口令,口令信息,3.5基于数据流的分析方法,.,小说明,处理逻辑名称：运行控制功能If是停止命令Then向信息显示提供停止运行信息停止系统运行Else向信息显示提供启动运行信息启动系统运行EndIf设计约束.,3.5基于数据流的分析方法,.,二.结构化分析实施步骤,1.确定系统边界,画出系统环境图2.自顶向下，画出各层数据流图3.定义数据字典4.定义小说明,.,三.需求规格说明书(SRS),(SoftwareRequirementSpecification)需求分析阶段要完成的文档。SRS的作用：开发者与用户间事实上的技术合同书开发者下一步设计和编码的基础测试验收目标系统的依据,.,SRS大纲（模板）,引言任务概述(项目概述)数据描述(DFD、DD)功能描述接口性能需求属性其它需求,.,三.需求验证,(1)正确性(2)无二义性(3)完整性(4)可验证性(5)一致性(6)可理解性(7)可修改性(8)可被跟踪性(9)可跟踪性(10)设计无关性(11)注释,.,需求文档的陈述与改进举例（1）,产品必须在固定的时间间隔内提供状态消息，并且每次时间间隔不得小于60秒。,后台任务管理器(BTM)应该在用户界面的指定区域显示状态消息。a.在后台任务进程启动之后，消息必须每隔60(10)秒更新一次，并且保持连续的可见性。b.如果正在正常处理后台任务进程，那么后台任务管理器(BTM)必须显示后台任务进程已完成的百分比。c.当完成后台任务时，后台任务管理器(BTM)必须显示一个“已完成”的消息。d.如果后台任务中止执行，那么后台任务管理器(BTM)必须显示一个出错信息。,需求不完整，导致需求不可验证,改进,.,需求文档的陈述与改进举例（2）,产品必须在显示和隐藏非打印字符之间进行瞬间切换。,用户在编辑文档时，通过激活特定的机制，可以在显示和隐藏所有HTML标记之间进行切换。,需求不可行、不完整、不确定性，导致需求不可验证,改进,.,实例讲解：,某银行的计算机储蓄系统功能是：将储户的存户填写的存款单或取款单输入系统，如果是存款，系统记录存款人姓名住址存款类型存款日期利率等信息，并打印出存款单给储户；如果是取款，系统计算清单给储户。请用DFD描绘该功能的需求，并建立相应数据字典。,.,.,数据字典,数据流名称：取款单、存款单别名：无简述：顾客存/取款时填写的单据来源：顾客去向：核查数据流量：200份/天组成：日期取|存款金额姓名地址存/取款类型+密码账号数据流名称：存款凭证别名：无简述：顾客存款后得到的凭据来源：银行存款系统去向：顾客数据流量：200份/天组成：日期存款金额储户姓名储户地址存款类型账号利率操作员,.,数据字典,数据流名称：结算单别名：无简述：顾客取款时得到的利率清单来源：银行储蓄系统去向：顾客数据流量：200份/天组成：取款日期取款金额储户姓名储户地址存款类型+利息总金额操作员数据流名称：存/取款信息别名：无简述：系统检查确认后得到的存/取信息来源：银行储蓄系统去向：登录数据流量：200份/天组成：日期存|取款金额储户姓名储户地址存款类型+账号利率密码操作员,.,数据字典,数据流名称：付款信息别名：无简述：存储系统处理的取款信息来源：银行储蓄系统去向：付款处理数据流量：200份/天组成：日期取款金额储户姓名储户地址存款类型+账号利息总金额操作员数据存储名称：账卡别名：无简述：存放用户信息及存取款情况组成：储户姓名储户地址账号|日期|存/取款金额+存款类型利率密码操作员组织方式：数据文件，以储户姓名或账号为关键字进行索引查询要求：要求能立即查询并修改,.,数据字典,数据项名称：存款类型别名：无简述：国家规定的几类存款方式类型：字符串长度：2位取值范围及含义：00：定期；01：零存整取；10：活期；11：定/活两便加工名：核查编号：激发条件：接受存款单或取款单输入：存款单或取款单输出：认定的合格的村/取款信息加工逻辑：根据账卡及用户存/取款单据if单据存款单then存款单据是否填写规范，是否与现金一致else审核是否为有效取款单，取款金额不得超出存款金额，密码是否正确,.,图书管理系统一.项目开发背景,某图书馆是一所综合性大学的图书馆，其读者对象主要是该校的教师和学生，约20000人左右。馆藏各类图书300多万册，期刊4800多种。图书馆工作人员约110人。虽然该图书馆在某些局部工作中使用了计算机，但尚未建立起真正的集成自动化系统，大部分业务工作仍靠手工完成。为了能更好地利用现代信息技术的成果，提高图书馆的工作效率和水平，更好地为读者服务，决定开发图书馆自动化系统。,.,二.系统分析,图书馆自动化系统是使用计算机对图书馆工作进行管理的系统。图书馆自动化系统以现代信息技术(计算机技术、通信技术、数据库技术等)为手段，以提高图书馆的工作质量和工作效率为目标，利用先进的硬件设备，对图书馆工作的各个业务环节实行计算机管理、控制。在该项目的可性行研究与计划工作中，系统分析人员对图书馆工作环境进行了实地调查。同主要领导、管理人员和工作人员进行了交流，对手工工作情况、工作流程、所完成的任务及目前存在的问题、新系统要解决的主要问题等进行了初步调查。初步调查研究的结果成为可行性研究的前提。,1.可行性研究,.,目前，该图书馆有采购部、编目部、流通典藏部、阅览室、期刊部、咨询部、技术部(完成拍照、复印工作及计算机等设备的维护工作)、办公室等部门，负责各自相关的工作。该图书馆存在的主要问题有：(1)图书馆的业务工作涉及各类数据量大，读者人数多。手工模式下的工作劳动强度高，效率低，错误多，处理速度慢。(2)在各类业务工作中，编目工作具有智力程度高、工作量大的特点，是图书馆工作流程中的瓶颈。手工编目工作存在成本高、劳动重复和编目结果总体不一致等问题，编目规范难以彻底贯彻。,.,(3)在手工工作中，很多理论上可行的工作方法，如流通系统中的多轨制管理模式，公务目录和读者目录中多套目录体系的维护等，实际难以实现。(4)业务工作中存在着大量查找工作，如各类查重、读者查询等，手工查询方式速度慢，查准率和查全率低，影响了图书馆的服务质量。针对以上问题，需进行图书馆自动化系统的开发工作。在本次开发中，开发工作涉及采购部、编目部、流通典藏部、期刊部和咨询部五个部门。技术部、阅览室、办公室等部门不在系统开发范围之内，咨询部的部分工作(公共目录查询)包括在系统开发中。,.,本系统开发的目的，就是通过系统开发，实现图书馆有关部门工作的计算机化，提高关键业务环节的处理速度和规范化程度，并对有关的工作进行集成和重组，通过网络系统加强本图书馆同其他图书馆之间的业务联系，提高业务工作水平，进而全面提高工作效率和质量，更好地为读者服务。图书馆自动化系统的应用可大幅度提高图书馆工作的效率和质量，这主要表现在以下几个方面：,.,(1)联机编目,编目是组织图书馆文献资源的手段。编目工作所形成的图书馆书目体系是管理、揭示和利用馆藏的唯一工具，也是图书馆重要的数据资源。编目工作具有多种工作形式，其中联合编目是多馆协同合作编目的一种方式。联合编目克服了各馆分散编目所造成的编目成本高、重复劳动和编目结果总体不一致问题，提高了编目效率和质量。联合编目的实施需要一个基本的编目环境，即联合编目的管理中心和成员馆之间便捷的数据存取途径，而在当前技术条件下满足这种环境要求的配置是广域网环境下连接各成员馆内的自动化系统。在编目过程中，各成员馆应同编目的管理中心联机，以完成编目数据的共享、数据上载和一致性的验证。,.,(2)计算机化的公共查询,在图书馆自动化系统中，计算机对大量的书目数据进行了有效的管理。作为图书馆自动化系统的重要功能，公共查询充分发挥了计算机大容量、高速度的特点，多检索途径索引的建立和组合逻辑检索使读者摆脱了卡片目录查找的不便，极大地提高了查全率和查准率，降低了查找时间。,.,(3)更为有效的内部业务管理,图书馆自动化系统的应用降低了图书馆业务工作的强度、提高了工作质量和效率。很多手工工作方式中无法实现的功能，如流通系统中的多双轨制管理模式，公务目录和读者目录中多套目录体系的维护等，都变得简单、易行，使图书馆业务工作更为有效。,.,(4)便捷的读者服务,图书馆自动化系统使直接面向读者的服务发生了巨大的变化。光笔等输入输出设备的应用使读者的查询、借阅等方面更为便捷、准确有效。读者可以通过校园网，在学校的每个办公地点和家庭进行图书的查询、预约、续借乃至馆际互借，图书馆的读者服务工作质量和效率得到明显的提高。,.,从技术上讲，现行的网络技术、计算机技术完全能完成本系统的功能要求。在经济方面，该图书馆用于系统开发的预算基本可满足设备投入和人力投入。就收益而言，由于图书馆自动化系统主要的效益是社会效益。系统一旦投入使用，将会极大提高图书馆的工作效率和工作质量，为读者创造一个更好的环境和服务。在社会可行性方面，系统开发和开发后的运行等活动不违反现行法律，没有对他人的专利、版权造成侵犯，与现行的管理制度没有冲突。系统开发时充分注意可操作性及易用性。现有员工通过培训完全能掌握系统和方便地使用系统。综上所述，可行性研究最后认为:该图书馆具备系统开发的条件，项目可行，建议开始开发。,.,2需求分析,根据图书馆工作的需要，图书馆自动化系统的应用包括采购部、编目部、流通典藏部、期刊部、咨询部等部门。需求分析主要采用结构化分析方法，用数据流图表示需求分析模型，必要时在局部分析采用原型法。以下是对流通部分的工作进行数据流分析。(1)流通工作的数据流分析流通工作应完成借还管理、图书管理、读者管理、流通查询、流通统计和系统管理等功能，如图1的IPO图所示。图2图8为流通工作的数据流图。,.,.,.,.,.,.,.,.,(2)数据字典,以下为进一步说明数据流图内容的文件条目和数据项条目，其他条目略。,.,文件条目,a读者文档文件名称：读者文档简述：记录和保存读者的基本信息和借书信息记录组成：借书证号，证码，姓名，性别，单位，住址，发证日期，有效使用期，读者类型，通信地址，联系电话，借书证状态，允许借书数量，实际借书数量，借书记录=借书登录号+借书日期+续借次数，违章次数，累计罚款金额组织方式：记录定长，按记录建立次序顺序排列有借书证号索引、姓名索引、证码索引存取频率：100300次/天,.,b.图书书目文档文件名称：图书书目文档简述：记录和保存参加流通的每种图书的基本书目信息记录组成：索书号，题名，责任者，ISBN号，出版者，出版地，出版日期，单价，装订，文种，页数，版次，复本量，复本记录=图书登录号，复本记录=图书书码，预约记录=预约读者借书证号组织方式：记录定长，按记录建立次序顺序排列有题名、责任者、ISBN号、索书号索引存取频率：100300次/天,.,c.图书流通文档文件名称：图书流通文档简述：记录和保存流通中的每本图书的借出信息记录组成：登录号，书码，索书号，图书类型，物理状态，借出记录=借书证号+借书日期组织方式：记录定长，按记录建立次序顺序排列有登录号索引，书码索引存取频率：100300次天,.,d流通统计文档文件名称：流通统计文档简述：记录和保存流通的有关统计信息记录组成：索书号，借出次数，预约次数，续借次数，分类统计=单位代码+借出次数，还书日期组织方式：记录定长，按记录建立次序顺序排列存取频率：100300次天,.,e系统管理文档文件名称：系统管理文档简述：此文件为系统的配置文件，记录和保存系统运行的基本参数记录组成：借书权限，借书期限，有效证号范围，最后使用证号组织方式：记录定长，按记录建立次序顺序排列存取频率：1次天,.,f.新书文档文件名称：新书文档简述：由编目部门发来的记录新入馆图书基本书目信息的文档。记录组成：索书号，ISBN号，题名，责任者，出版者，出版地，出版日期，单价，装订，文种，页数，版次，复本量，登录号组织方式：记录定长，按记录建立次序顺序排列存取频率：O1次天,.,g日志文档文件名称：日志文档简述：记录和保存流通系统运行中的有关修改文件操作，供数据恢复用记录组成：操作类型，操作日期，操作时间，操作对象=文件名+字段名，操作行为=原值+更新值组织方式：记录定长，按记录建立次序顺序排列存取频率：300900次天,.,l.加工说明,加工名：取读者文档数据编号：221处理逻辑：在读者文档的借书证号索引中查找所收到的证号，IF无此证号THEN发“非法证号”信息ELSE从读者文档中调出相应数据，并发此数据到加工222激发条件：接收到读者借书证号时输入：读者借书证号输出：“读者数据”或“非法证号”,.,加工名：审查借书权编号：222处理逻辑：IF有过期书或借书已满THEN发“无借书权信息”ELSE向加工223发“有借书权信息”。激发条件：接收到读者数据时输入：读者数据输出：借书权信息,.,加工名：登记借书信息编号：2.2.3处理逻辑：接收拟借书书码，按书码在图书流通文档中找到相应记录，在该记录的相应字段中记录书码和借书日期，接收读者证码，按证码找到读者文档中的相应记录，修改读者文档中的“借书记录”。激发条件：收到有借书权信息输入：有借书权信息输出：借书登记数据,.,加工名：取图书文档数据编号：2.3.1处理逻辑：根据还书证码在图书流通文档中找到相应记录。激发条件：收到还书证码后输入：还书证码输出：一个图书流通文档记录数据,.,加工名：预约检查编号：2.3.2处理逻辑：根据所还书的流通数据得到该书的索书号，根据此索书号读出图书书目文档中的相应记录，IF有预约读者THEN发第一个预约读者的借书证号ELSE发无预约信息激发条件：收到所还图书的流通数据时输入：所还书的图书数据输出：“预约借书证号”或“无预约信息”,.,数据项条目,a数据项名称：借书证号别名：证号简述：给每个读者借书证的一个唯一的、做标识用的号码数据项组成：单位代码+流水号码值类型：6位字符取值范围：000000.99999,.,b.数据项名称：发证日期简述：给读者签发借书证的日期数据项组成：年+月值类型：4个字符取值范围：有意义的年、月值c.数据项名称：有效使用期简述：读者借书证的最后使用期限，结构及取值同“发证日期”数据项组成：年+月值类型：4个字符取值范围：有意义的年、月值,.,d.数据项名称：读者类型简述：读者在图书流通管理中的身份和借出权限的类型数据项组成：学生|教师值类型：1个字符取值范围：1|0e数据项名称：借书证状态简述：借书证能否正常使用的标志数据项组成：正常|挂失|停用值类型：1个字符取值范围：1|2|3,.,三.系统设计,1总体设计系统设计工作以需求分析的结果为基础。根据需求分析，该图书馆自动化系统可分成采购子系统、编目子系统、流通子系统、连续出版物管理子系统、公共查询子系统等子系统组成。如图9所示。,.,.,(1)采购子系统,该子系统完成对图书馆文献资料采购工作的管理。其组成部分主要包括采购过程管理、馆藏财产管理、数据统计和报表、出版商数据管理等几个模块。其中采购过程管理包括的功能有：套录订购数据，编辑采购数据，辅助采购决策，采购数据的检索、查重，打印订单或生成、发送采购数据交换文档，采购数据的验收、登记(个别登记、总括登记)；馆藏财产管理的主要工作是各类登记账管理，采购数据登记，采购资金管理、结算等。,.,(2)编目子系统,该子系统完成对图书馆文献资料编目工作的管理。其主要功能包括编目查重、著录、套录标准数据、原始数据录入、编辑书目数据记录、数据校验、编排新书通报、打印款目卡片、打印书袋卡和打印书标等。,.,(3)流通子系统,该子系统完成对图书馆文献资料流通工作的管理。它主要由读者数据维护、书目数据维护、出纳管理、查询和统计及其他系统管理等几个模块组成。下边是这些模块的具体功能。读者数据维护模块的功能包括：办理读者借阅证、借阅证件挂失与解挂、借阅证注销等；书目数据维护模块的功能包括：新书登录、图书注销、图书挂失与解挂、图书暂停外