面向对象系统分析与设计(1-3)课件

面向对象系统分析与设计RonaldJ.Norman著周之英肖奔放柴洪钧译本书摘要

第一部分系统分析和概念设计

第二部分物理设计与实施第三部分有关系统分析和设计的各种专题本课程介绍前两个部分第一部分系统分析和概念设计

（第1－7章）第1章概述，主要使读者初步了解系统开发的过程，及系统开发生命期第2章主要介绍系统分析阶段的可行性分析和需求活动第3章概括介绍面向对象的方法和模型（整体印象）第4－7章具体介绍面向对象的方法和模型（具体细节）1.2系统，信息系统，自动信息系统系统：是一组为实现共同目标互相联系，互相作用的部件。系统自然系统人造系统人体太阳系地球生态系统政府学校商店系统模型6个组成部分：输入，处理，输出，控制，反馈和边界信息系统信息系统是一种一个人或多个人使用的协助完成一项任务或作业的人造系统。信息系统的形式多样，大小不一，仅仅受到人的想象力的限制。信息系统除了具有一般系统的6个组成部分以外，还具有另外3个组成部分：人，过程和数据。数据人过程自动信息系统自动信息系统指使用计算机硬件和软件作为系统一部分的信息系统。它在除了包括信息系统原来的3个组成部分以外，又增加了2个组成部分。数据人软件硬件过程以后直接使用信息系统，来代替自动信息系统。1.4系统分析和设计及其难处系统分析和设计与开发软件有关，但更确切地说应该是开发一个完整的包括硬件，软件，人，过程和数据的自动信息系统。难处：最为艰巨和复杂的人类活动原因：1，分析问题是，开始时问题的边界和结构定义不是很清楚，解决方案的本质也有很大程度的不确定性。2，系统分析员提出的问题解决方案是人为的方案。3，分析活动具有动态性。4，一个分析问题的解决需要多学科的知识和技能。5，系统分析员的只是基础在不断的发展。6，分析过程是认知的过程。1.5信息系统的风险承担者风险承担者是影响信息系统感受到信息系统影响的商业机构，个人或团体。＊用户＊指导委员会系统分析员＊经理厂商数据库管理员程序员和技术人员＊表示风险承担者1.6系统分析的工作与职责系统分析员在进行信息系统的开发时应该牢记的目标。1，增加公司收入利润2，降低公司开支3，提高公司服务水平职责：1，从多种可能渠道捕捉输入数据2，处理并存储数据3，向用户或其他信息系统提供及时准确的信息。二，系统分析设计的一般模型该一般模型包括三个主要部分：活动（分析，设计和实施）、活动参与者（用户，信息技术人员）和输入输出（标有数字的箭头部分）。风险承担者信息技术人员分析设计和实施需求（1）定义问题技能（2）需求规格说明（3）解决问题技能（4）持续参与（5）信息系统（6）三分析和设计的具体细节持续记录项目管理

分析活动：系统计划可行性研究（可选）需求确定用户采纳原型化（可选）产品：需求规格说明书，原型（可选）

设计和实施活动：物理设计原型化（可选）软件构建／购买用户文档培训用户采纳转换实施系统产品：信息系统1.8系统分析和设计项目及其来源系统分析和设计是一项高度劳动密集型的活动，需要不同小组组成项目团队一起工作。大部分信息系统是由两个以上成员组成的开发小组进行的。这样，开发组员间的通信就更为重要。1.9信息系统需求规格说明书在构建信息系统之前，通常要用文字，图画甚至图纸精确记录信息系统的需求。甚至在改建原有系统时，也应该精确记录需做的改变。这样的文件成为用户需求规格说明文档。1.10信息系统开发生命期

（informationsystemsdevelopmentlifecycle,SDLC)信息系统开发生命期：指系统从诞生到投入使用直至被取代的整个过程。本书的SDLC包括以下9个活动：1、系统计划—信息系统的规划2、可行性研究（可选）3、需求确定4、概念设计5、物理设计、原型化（可选）、构建和测试（或购买、测试和集成）6、从原有系统转换到新建系统或改建系统7、培训8、实施9、曾强或维护方面的改进－这个活动世纪上可以是前8步的反复重复1.11指导信息系统分析和设计的原则1，系统为用户而建2，应该在所有信息系统开发项目中建立诸如SDLC的分工结构3，系统开发不是线性过程，允许重复，返回和增减活动4，信息系统是公司的资本投资5，项目经理在必要时应该果断取消项目6，书面文档（手工或电子形式）是SDLC每个活动提供的产品7，项目开发需要得到公司高级管理层的支持2.1可行性分析系统分析的一个主要的但是可选的活动就是可行性分析。什么是可行性分析？首先看看几个简单的问题问题：你会骑自行车么？回答：当然，只是技术不好罢了。问题：你会开车么？回答：理论上会，有驾照，就是不敢上路。问题：你的功课门门都优秀么？回答：这简直就是梦想。综上所述，可行性分析是度量可行性的过程。注：可行性分析经常在开发过程中不断的进行，以不断增进用户的信任，衡量项目当前的情况。2.1.1可行性类型

信息系统开发项目至少有3种相互联系的可行性：操作可行性，技术可行性，经济可行性。1，操作可行性：度量一个特定信息系统在给定环境下的工作性能。2，技术可行性：度量一个特定技术信息系统解决方案的实用性及技术资源可用性。3，经济可行性：度量一个信息系统解决方案的价格性能比。注：经济可行性常常是三者种最为重要的一部分。价格性能比：分析给定时间内开发和运行信息系统的费用和财务回报，并对两者进行比较。系统开发费用和年运行费用是决定信息系统的两个重要的组成部分。图2.1通常需要确定并量化两种收益－可见收益和不可见收益。可见收益:用金钱可以客观度量的。不可见收益：不能用金钱客观度量的，但必须主观的用金钱来度量。图2.22.3问题域对于系统分析和设计来说，问题域指的是所研究和分析的商业问题，商业领域或商业功能。信息系统问题域必须包含的方面成为信息系统的责任或需求。举一个例子，看看一个确定系统需求的过程。图2.3我们在确定系统需求时，关键就是要决定问题域的范围和领域，然而决定问题域的范围和边界并不容易，需要反复权衡和折衷。因此，我们把需求定义为用户对问题域的需要和要求。需求确定技巧：1，划分需求主题领域的框架和方法，这样系统分析员不会一楼需求领域；2，指导系统分析员在需求确定时如何向用户询问具体问题的指南或经验。2.4理解和进行需求确定的框架1，需求确定子活动2，PIECES框架3，柯萨尔的需求模型4，面向对象的需求建模活动2.4.1需求确定子活动需求确定时在分析阶段进行的常用数据收集活动，包括4个子活动。1，需求期望：系统分析员根据自己的经验和对问题域的理解，假定存在某些需求。2，需求引导：系统分析员运用各种技巧，包括采访，调查问卷，小组讨论会，语音电子邮件，向用户征求关键需求。3，需求验证：系统分析员和用户一起确认需求是有效的和正确的。4，需求规格说明：系统分析员在需求引导和需求验证进行过程中及完成后，将需求分类并作记录。2.4.3柯萨尔（Kozar）的需求模型柯萨尔的需求模型：图2.4它是将确定的商业目标和策略与信息系统的目标和策略联系起来。商业目标：是对于怎样实现该机构目的的详细书面陈述。商业策略：是实现商业目标的具体行动。信息系统目标：是信息系统要达到的目标。信息系统目标直接支持一个或多个商业策略。信息系统策略：是信息系统为实现信息系统目标或者实现“用户所见”而进行的“幕后”活动。每个商业目标产生一个或多个商业策略；每个商业策略产生零个或多个信息系统目标；每个信息系统引出一个或多个信息系统策略。例子。图2.52.4.4

面向对象的需求确定建模活动面向对象的需求确定方法强调对象，模式，责任和场景。对象：可以是人，地方，东西，如学生，教师，市政厅，著名花园，自动取款机等。模式：指带有典型责任和交互的对象模板。责任与对象有关：1、对象对于自身了解多少；2、对象认识谁；3、对象做什么；场景：是为了完成特定责任而按时间顺序安排的一系列对象的交互。科德（Coad）面向对象的需求确定建模方法的4大步骤1，确定信息系统的目的和特点2，确定对象和模式3，建立对象责任：“我知道什么，我了解谁，我做些什么”。4，设计系统的动态场景。2.5

搜集信息系统需求的方法决定搜集和记录采用的方法：全局角度，个人角度，集体角度全局角度收集需求（1）前叉小有的及以前的报表，表格，文件等（2）调查其他公司再相同问题域所做的工作（3）实地参观相似系统个人角度收集需求

(1)采访（2）观察（3）问卷或调查（4）建立原型以得到潜在的用户反馈集体（团队）角度收集需求

（1）原型设计（2）快速分析技巧（3）JAD（联合应用开发）（4）团队头脑风暴（5）群件2.5.1

向用户反馈问题：编制文档能使用户较易理解方法：对象技术正在探索一套符号和记号，系统分析员可用来记录系统的精华内容，用户可检验系统分析员是否真正精确收集到了系统的精髄。2.5.2需求不确定性搜集需求的目标：决定用户究竟需要什么，不需要什么。需求的二义性：图2.6主要来源：（1）遗漏的需求

（2）模棱两可的措辞

（3）新加的成分需求的二义性的底线是时间，资金和信息系统不能满足用户需求。第3章面向对象的方法论和模型3.1方法论3.2面向对象方法论的主要特点3.3分类理论3.4用面向对象的分析和设计解决的两个经典问题3.5科德的面向对象的分析和设计的方法论和符号3.1方法论信息系统开发的过程中形成了4种主要的方法论：传统方法论，结构化方法论，信息建模方法论，面向对象方法论。图3.1

表示4种方法论，并突出了它们的常用技术。3.1.1

传统方法论常用的参考工具是系统流程图和分层的“输入－处理－输出”图（HIPO)。3.1.2

结构化分析和设计方法论也称数据流建模方法论，它把现实世界描绘为数据在信息系统中流动，以及在数据流动过程中数据向信息的转化。3.1.3

信息建模方法论也称数据建模方法论或信息工程方法论，它主要从信息角度来开发信息系统，而不像结构化方法论那样从功能角度考虑问题。3.1.4

面向对象方法论面向对象编程成为图形用户界面GUI软件和运行在分布式和异构的，客户－服务器计算机硬件平台上的软件的主要编程策略。注：学习面向对象的方法论和符号的最大困难在于，从以功能或信息中心的解决问题策略转变以对象为中心。3.2面向对象方法论的主要特点系统分析和设计是一个复杂的过程，系统分析员可以利用一些通用原则处理系统分析和设计的复杂性。8条原则：（1）通用组织方法（2）抽象（3）封装或信息隐藏（4）继承（5）多态（6）消息通信（7）关联（8）复用（1）通用组织方法用于协助组织信息系统模型以及最终编写的软件。有关方法：①对象及其属性或特征②整体和部分③类和成员（2）抽象是忽略问题域的无关部分而集中考虑关键部分的原则。（地图）（3）封装或信息隐藏指软件的组成部分（模块，子程序，方法等等）应该互相独立，或隐藏设计的细节。（4）继承是表示相似的机制。人教员管理者学生（5）多态一般指具有多种形态的能力。（水有3种形态，液体，气体和固体）（6）消息通信是面向对象的方法中对象之间相互联系的方法。（7）关联有助于把信息系统的各个部分相互联系起来。（8）复用。复用的3种形式：①共享

②拷贝

③改造3.3用面向对象的分析和设计解决的两个经典问题

面向对象的分析和设计在一定程度上其他常用分析和设计方法论通常存在的2个问题：图3.3①分离的信息和功能模型解决：科德的面向对象的分析和设计符号和方法论提出使用一个能够同时表示功能，信息和行为这3种视图的模型。②如何从分析平滑过渡到设计的老问题。解决：科德的面向对象的分析和设计符号和方法论不存在到设计转换问题。而是设计过程中，分析模型不断扩展，添加与编程任务有关的具体细节。3.4分类理论面向对象的方法论和编程是建立在分类理论的基础上的。分类理论的3种方法（1）区分对象及其特征－对象和特征（2）区分对象整体及其组成部分－整体和部分（3）区分对象的类－类或对象组3.5科德的面向对象的分析和设计的方法论和符号

科德的面向对象方法论图3.4图中主要有4个主要的活动，每个活动都可在每个部件中执行。活动1：确定信息系统的目的和特点。这个活动在对问题域进行对象建模之前执行。活动2：确定模型部件（PD,HI,DM,SI）对象和模式。系统分析员和用户利用各种技术一起讨论发掘问题域的候选对象及类。活动3：建立对象责任。所有对象承担3种责任：对象对自己的了解，对象对其他对象的了解，对象做的工作。活动4：定义服务场景。场景是完成特定服务责任的按时间顺序排列的对象交互序列。科德的面向对象方法论的标准顺序图3.5图3.6

显示出科德方法论的交互性和螺旋性。表示并行，替换和忽略的概念。3.6.1科德对象模型的部件一个对象模型的部件是一个分组。这些分组包括：问题域（PD），人机交互（HI），数据管理（DM），系统交互（SI）。问题域部件不了解人机交互，数据管理，系统交互部件的对象。在对象模型中，人机交互部件的对象通常对应具体的窗口和报表。数据管理部件包含问题域对象和数据库系统或文件管理系统之间提供界面的对象。系统交互部件包含为问题域对象和其他系统或设备提供界面的对象。