4信息系统模型(静态模型和动态模型).ppt

1、信息系统分析与设计,主讲 杨志和,Analysis and Design of Information Systems,湖南理工学院 计算机学院,第4章 信息系统模型静态和动态模型, 模型 信息系统模型 统一建模语言UML 用例模型 静态模型 动态模型,本章内容,5.4 建立静态模型,静态模型,类图(Class diagram),包图(Package diagram),构件图,配置图,类图(Class diagram）,类图(Class diagram)是用类和它们之间的 关系描述系统的一种图示,用类图说明系统的静态结构视图，包含主动 类的类图专注于系统的静态处理视图。,系统可有多个类图，单个

2、类图仅表达了系统 的一个方面。要在高层给出类的主要职责， 在低层给出类的属性和操作。,类图的抽象层次和细化(Refinement)关系,在需求分析阶段,类图是研究领域的概念; 在设计阶段,类图描述类与类之间的接口; 在实现阶段,类图描述软件系统中类的实现。,概念层,说明层,实现层,类图分为三个层次：概念层(Conceptual)、说明层(Specification) 、实现层(Implementation) 。,类图(Class diagram）,类图的基本符号,简化表示：,规范表示,扩展表示,缩略表示,类图设计步骤,识别类及其属性,识别类之间的关系,类的几种类型,实体类的识别,1Wirfs-

3、Brock的名词识别法,识别问题域中的实体，实体的描述通常用名词、名词短语、名词性代词的形式出现。,用指定语言对系统进行描述；,从系统描述中标识名词、名词短语、名词性代词；,识别确定（取、舍）类。,识别步骤：,银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务（保存账户、处理事务等）；各分理处与出纳站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据；分行计算机与拨款分理处结账。 要求系统正确处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派给各分理处。,识别实体类：银行网络系统ATM,银行网络系统包括人工

4、出纳和分行共享的自动出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务（保存账户、处理事务等）；各分理处与出纳站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据；分行计算机与拨款分理处结账。 要求系统正确处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派给各分理处。,确定类,采用名词识别法：检查问题陈述中的所有名词，得到初始类： 银行网络分行计算机分行出纳站 分理处分理处计算机自动出纳机出纳员帐户数据帐户 现金卡 事务数据用户 收据事务费用 现金,分行计算机分行出纳站出纳员 分理处分理处计算机自动出纳机账户现金卡事务顾客,确定类基本原则,去掉冗

5、余类, 去掉不相干的类, 删除模糊的类：, 删除那些性质独立性不强的, 所描述的操作不适宜作为 对象类,最终确定的类为：,2、系统实体识别法,信息实体,组织实体,角色,实体：,设备,有一个购物超市，顾客可在货架上自由挑选商品，由收款机收款，收款机通过条码扫描仪读取商品上的条形码标签，并计算商品价格。收款机应保留所有交易的记录，以备帐务复查及汇总使用。,识别类：购物系统,信息实体：商品、交易记录,设备：收款机、条码扫描仪,人员：收款员、顾客,系统的组织实体：不考虑,属性：描述类的基本特征,类属性与职责,职责：描述类所提供的服务,识别类及其属性与职责,银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动出纳机

6、；各分理处用自己的计算机处理业务（保存账户、处理事务等）；各分理处与出纳站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据；分行计算机与拨款分理处结账。要求系统正确处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派给各分理处。,账户：帐户编号，开户行等；保存顾客的金融数据 现金卡：现金卡号、顾客信息；提取现金、发放现金 分行计算机 :编号，分行信息；与拨款分理处结帐 其它类似( 分行出纳站出纳员分理处 分理处计算机自动出纳机事务顾客),类图设计步骤,识别类及其属性,识别类之间的关系,泛化,泛化指出类之间的“一般与特殊关系”，即继承关

7、系。,例： 下图是一个关于订单类的描述：,类图,关联：常规关联、多元关联和关联类等。,雇佣关联,类之间的关联关系,、常规关联 关联中三角形的尖指向关联执行的方向。,2、多元关联,关联的重数 重数(multiplicity)表示多少个对象与对方对象相连接(图3.5)，常用的重数符号有： “0.1” 表示零或1 “0.*”或“*” 表示零或多个 “1.*” 表示1或多个 “1,3,7” 表示1或3或7（枚举型） 重数的默认值为1。,3、关联类,聚集(aggregation),聚集是一种特殊的关联，它指出类间的“整体-部分”关系。,1、共享聚集(shared aggregation) 其“部分”对象

8、可以是任意“整体”对象的一部分。当“整体”端的重数不是1时，称聚集是共享的。,、组合聚集(composition aggregation) 其“整体”(重数为0、1)拥有它的“部分” 。部分仅属于同一对象，整体与部分同时存在。,共享聚集,组合聚集,学校信息系统类图,银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务（保存账户、处理事务等）；各分理处与出纳站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据；分行计算机与拨款分理处结账。要求系统正确处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派给各分理处。

9、,银行网络系统类图,如何绘制银行网络系统类图？,包图(Package diagram)是一种分组机制，是把各种各样的模型元素通过内在的语义连在一起的一个整体。,包图,5.4.5 包图,（1）依赖关系,（2）泛化关系,包之间的关系,5.4.5 包图,保险信息系统的包图,显然，包的划分及包之间关系的建立，是描述系统结构的关键。,包之间的关系,5.4.5 包图,依赖,5.6.2 配置图,配置图(Deployment diagram),又称部署图, 用来描述系统硬件的物理拓扑结构以及在此结构上执行的软件，即系统运行时刻的结构。,又称部署图, 用来描述系统硬件的物理拓扑结构以及在此结构上执行的软件，即系

10、统运行时刻的结构。,配置图(Deployment diagram),连接,保险系统的配置图,5.6.2 配置图,配置图的元素,结点,医院诊疗系统的配置图,医院诊疗系统的配置图(C/S),5.6.2 配置图,动态建模,状态图：对象自身的活动 活动图 序列图：对象之间的关系 协作图,活动图(Activity Diagram),活动图的用途是什么？,构成活动图的模型元素有：活动、转移、泳道等。,活动图的模型元素,活动图的模型元素,2、转移,1、活动,泳道也是一种分组机制。,3、泳道,绘制活动图的步骤,确定活动完成对象,确定对象完成的活动,确定该工作流的起始状态和终止状态,从该工作流的起始状态开始，

11、说明随着时间发生的动作和活动， 并在活动图中把它们表示成活动状态或动作状态,找出连接这些活动和动作状态的转移,案例分析图书管理,新增读者用例属于读者信息管理中的一个功能，主要用于在系统中增加新的读者信息，其具体的办理流程是： （1）读者填写申请表，并交给图书管理员； （2）“图书管理员”将申请表中的信息通过录入界面，输入到图书管理系统； （3）系统中的业务逻辑组件将判断输入的信息是否合法 （4）如果不合法则转入步骤（5），否则转入步骤（6）； （5）显示添加错误信息，转到（8）； （6）在数据库添加相信的用户信息； （7）显示添加成功信息； （8）结束。,新增读者,状态图,状态图的用途是什么？

12、,什么是状态图？,5.5.2 状态图,状态图,一个状态图只能有一个初态,而终态则可以有多个。,状态,Initial State,Final State,思考与练习：图书,学校图书馆的图书有那几种状态，画出其状态图。,顺序图,顺序图,顺序图的用途是什么？,顺序图组成,顺序图的组成： (1) 类角色（Class Role） (2) 生命线（Lifeline） (3) 激活期（Activation） (4) 消息（Message）,绘制出图书馆管理系统中的用户登录活动的顺序图。 分析：活动的执行的顺序是： (1) 启动登录界面； (2) 录入用户的账号和口令； (3) 校验用户账号和口令； (4)

13、取出用户账号和口令。,示例（1）,顺序图,确定所有与场景有关的对象和执行者 确定对象之间的消息及其传递时间顺序 给消息加上形式化的语法以描述条件、消息和要传递的参数。,建立顺序图的步骤：,思考与练习图书管理（绘制顺序图）,新增读者用例属于读者信息管理中的一个功能，主要用于在系统中增加新的读者信息，其具体的办理流程是： （1）读者填写申请表，并交给图书管理员； （2）“图书管理员”将申请表中的信息通过录入界面，输入到图书管理系统； （3）系统中的业务逻辑组件将判断输入的信息是否合法 （4）如果不合法则转入步骤（5），否则转入步骤（6）； （5）显示添加错误信息，转到（8）； （6）在数据库添加相

14、信的用户信息； （7）显示添加成功信息； （8）结束。,协作图,协作图的用途是什么？,用户登录活动的协作图,用例图、类图、顺序图和状态图的关系,订单办事员,案例： (ATM)系统的用例模型,银行储户,取款,存款,在不同帐户间转帐,用例模型捕获、表示系统的功能性需求,用例的分析、设计和实现,分析模型,用例模型,取款,帐户,吐钞器,提取,出纳员接口,分析类型之间的关系,每个用例都有一个说明如何执行用例的协作图,分析模型,取款,用例模型,描述对象如何执行用例的顺序图,提取,银行储户,提取,检验标识符,给付,银行储户标识自己,银行储户说明帐户 和要提取的钱数. 系统从帐户中提取 并给付此笔钱款,分析模型形成系统体系结构,采用分析模型重新描述取款用例,分析模型,银行储户,出纳员接口,吐钞器,提取,帐户,提取管理,设计模型中的设计类与分析模型中的分析类,分析 模型,吐钞器,提取,出纳员接口,设计 模型,吐钞传感器,吐钞输送器,