软件工程课件08系统模型

软件工程课件08系统模型2022/11/22软件工程课件08系统模型系统模型（Systemmodels）是对经过需求分析的系统的抽象描述（Abstractdescriptionsofsystemswhoserequirementsarebeinganalysed）软件工程课件08系统模型目标（Objectives）解释为什么系统上下文（context）建模是需求工程过程的一部分。描述行为建模（behaviouralmodelling）、数据建模（datamodelling）和对象建模（objectmodelling）。介绍统一建模语言(UML-theUnifiedModellingLanguage)中使用的一些术语。说明CASE工作平台（workbenches）是如何支持系统建模的。软件工程课件08系统模型课题（Topicscovered）上下文模型（Contextmodels）行为模型（Behaviouralmodels）数据模型（Datamodels）对象模型（Objectmodels）CASE工作平台（workbenches）软件工程课件08系统模型系统建模（Systemmodelling）系统建模帮助分析员了解系统的功能，同时模型被用于与客户进行交流。不同的模型用不同的观点（perspectives）表示系统外部观点反映系统的上下文和环境；行为观点反映系统的行为；结构观点反映系统或数据的体系结构。软件工程课件08系统模型模型种类（Modeltypes）数据处理模型(Dataprocessingmodel)表示在不同的阶段数据是如何处理的。合成模型（Compositionmodel）表示实体是如何由其它实体组成的。体系结构模型（Architecturalmodel）把主要的子系统显示出来。类模型（Classificationmodel）说明实体的具有的共同特征。激励/响应模型（Stimulus/responsemodel）表明系统对事件的反应。软件工程课件08系统模型上下文模型（Contextmodels）上下文模型用于表示一个系统的操作环境——它们表明了在系统边界以外还存在的东西。社会和机构的利害关系可以影响系统边界的定位。体系结构模型表明了一个系统与其它系统的关系。软件工程课件08系统模型一个ATM系统的上下文软件工程课件08系统模型过程模型（Processmodels)过程模型表示总过程以及由系统支持的那一部分过程。数据流模型可以用来表示过程以及从一个过程到另一个过程的信息流。软件工程课件08系统模型设备采购过程软件工程课件08系统模型行为模型（Behaviouralmodels）行为模型用于描述一个系统的全部行为。有两类描述行为的模型：数据处理模型，它表示数据在系统中移动的时候是如何被处理的；状态机模型（Statemachinemodels），它表示系统对事件的反应。这些模型表现了系统的不同侧面。因此在描述系统行为的时候，这两种模型都要用到。软件工程课件08系统模型数据处理模型

（Data-processingmodels）数据流程图（Dataflowdiagrams）用于对系统的数据处理进行建模。它们表示数据流过一个系统的处理步骤。数据流程图是许多分析方法中的本质部分(Intrinsicpart)。表示符号简单和直观，顾客容易理解。显示了端对端（end-to-end）的数据处理过程。软件工程课件08系统模型订单处理数据流程图软件工程课件08系统模型数据流程图

(Dataflowdiagrams)数据流程图（DFD）以功能的观点对系统进行建模，每个数据转换表示为一个函数。对一个数据的相关过程进行跟踪和归档有助于拓展对一个系统的全面了解。数据流程图也可用于表示一个系统与其环境中的其它系统进行的数据交换。软件工程课件08系统模型InsulinpumpDFD

胰岛素泵的数据流程图软件工程课件08系统模型状态机模型

(Statemachinemodels)这些模型对来自于系统外部和内部的事件的系统响应行为进行建模。它们表示系统对激励的反应，所以常被用于实时系统建模。状态机模型把系统状态表示为一个节点，而把事件表示为连接这些节点的弧线。当一个事件发生的时候，系统从一个状态移动到另一个状态。状态图（Statecharts）是UML的一个组成部分。软件工程课件08系统模型状态机（Statecharts）允许把一个状态机模型分解为子模型（参见下页）。在每个状态的“DO”符号之下，包含有对一个行动的简单描述。可以用描述状态和激励的表格进行补充。软件工程课件08系统模型微波炉模型

（Microwaveovenmodel）软件工程课件08系统模型Microwaveovenstatedescription

微波炉状态描述软件工程课件08系统模型微波炉的激励

（Microwaveovenstimuli）软件工程课件08系统模型微波炉的操作

（Microwaveovenoperation）软件工程课件08系统模型语义数据模型

(Semanticdatamodels)用于描述系统处理数据的逻辑结构。实体-关系-属性模型设置在系统中的实体，并表明这些实体与实体属性之间的关系。在数据库设计中广泛使用。用关系数据库很容易实现。在UML中没有提供特别的表示法，但可以用对象和关联（associations)来表示。软件工程课件08系统模型图书馆的语义模型

（Librarysemanticmodel）软件工程课件08系统模型数据字典（Datadictionaries）数据字典是在系统模型中所有使用过的名称列表。还包括对实体，关系和属性的描述。优点（Advantages）支持命名管理和避免重复；把与分析，设计和实现相联系的机构信息保存了下来。许多CASE工作平台支持数据词典。软件工程课件08系统模型数据字典的条目

（Datadictionaryentries）软件工程课件08系统模型对象模型（Objectmodels）对象模型用对象类和它们的关联关系来描述系统。一个对象类是对一系列具有相同属性和服务（操作）的对象的一种抽象，其中服务是由每个对象提供的。可能生成的各种对象模型是：继承模型（Inheritancemodels）；聚合模型（Aggregationmodels）；互动模型（Interactionmodels）。软件工程课件08系统模型对象模型（Objectmodels）是反映实体的自然方式，这些实体是在现实世界中存在的并由系统操纵的。使用这种方法的时候，实体越抽象，建模就越困难。识别对象类被被认为是一个困难的过程，需要对应用领域的深刻了解。代表领域实体的对象类可以在系统中复用。软件工程课件08系统模型继承模型（Inheritancemodels）把领域对象类安排到一个层次结构(hierarchy)中。处在最高层次的类具有所有类的共同特性。对象类从一个或多个上级类（super-classes）中继承它们的属性和服务。必要时，可以再对它们作特别声明。由于要避免在不同分支上的重复，所以类的层次设计是一个困难的过程。软件工程课件08系统模型对象模型和统一建模语言(UML)UML由惯用面向对象分析和设计方法的开发人员所提倡。已经成为一个有效的面向对象建模标准。表示法（Notation）用长方形表示对象类，在它的上部标注名称，中部标注属性，下部标注操作；对象类之间的关系（称为关联）用对象之间的连线来表示；继承（Inheritance）亦称为泛化（generalisation），在层次中是由下向上的（upwards）而不是由上到下的（downwards）。软件工程课件08系统模型图书馆的类图软件工程课件08系统模型用户类的层次结构软件工程课件08系统模型多重继承

(Multipleinheritance)一个系统不但支持对象类从一个父类中继承属性和服务，而且允许它从几个上级类中进行继承。在出现对象类与它的上级类具有同名而不同语义的情况下，这可能会产生语义冲突（semanticconflicts）。这让类的层次结构重组（reorganisation）变得更加复杂。软件工程课件08系统模型多重继承例子软件工程课件08系统模型对象聚合（Objectaggregation）聚合模型表示聚合类是如何由其它类组成的。相似于语义数据模型中的局部-整体关系。软件工程课件08系统模型对象聚合（Objectaggregation）软件工程课件08系统模型对象行为模型

(Objectbehaviourmodelling)一个行为模型表示对象之间的相互作用而产生的特殊系统行为，并且它的行为是用一个用例来说明的。在UML中的顺序图(Sequencediagrams)（或协作图(collaborationdiagrams)）被用于就对象之间的互动进行建模。软件工程课件08系统模型电子信息条目的发布软件工程课件08系统模型结构化方法

(Structuredmethods)结构化方法与系统建模结合在一起。它成为建模方法中必不可少的一部分。方法定义了一组模型，一个产生这些模型的过程和规则，以及在这些模型上应用的指导方针。CASE工具也是结构化方法一部分，它对系统建模提供支持。软件工程课件08系统模型方法的不足（weaknesses）它们不能对非功能系统需求进行建模。通常它们不包含某种方法对一个给定问题是否合适的信息。可能会产生太多的文档。系统模型有时过于详尽，让用户无法理解。软件工程课件08系统模型CASE工作平台（workbenches）它是为了支持类似于分析，设计和测试这样的相互关联的软件过程活动而设计的一套协调一致的工具集。分析和设计工作平台都支持在需求工程和系统设计两个阶段的系统建模工作。这些工作平台既支持一个特定的设计方法，也支持生成几种不同类型的系统模型。软件工程课件08系统模型一个分析和设计工作平台软件工程课件08系统模型分析工作平台的组件图表编辑器（Diagrameditors）模型分析和检测工具（Modelanalysisandcheckingtools）知识库和相关的查询语言（Repositoryandassociatedquerylanguage）数据字典（Datadictionary）报告说明和产生工具（Reportdefinitionandgenerationtools）窗体定义工具（Formsdefinitiontools）导入/导出翻译程序（Import/exporttranslators）代码生成工具（Codegenerationtools）软件工程课件08系统模型要点（Keypoints）一个模型是一个系统的抽象视图。各类模型相互补充，提供不同的系统信息。上下文模型指明了一个系统在它与其它系统和过程中的处境。数据流模型可用于对一个系统的