4信息系统模型(静态模型和动态模型).ppt

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,1．Wirfs-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,① 去掉冗余类,② 去掉不相干的类,③ 删除模糊的类：,④ 删除那些性质独立性不强的,⑤ 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；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,１、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： “01” 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13、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２、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,①确定活动完成对象,②确定对象完成的活动,③确定该工作流的起始状态和终止状态,④从该工作流的起始状态开始， 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,⑤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？,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) 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,点钞机,提取,,,帐户,帐户,储户管理,永久类,事务管理,帐户管理,显示,数字键盘,读卡机,,,,,,,,,,有三个子系统的分析模型,在影射到设计模型 之前需要把分析类型分解到各个分析子系统中,,《分析子系统》 ATM接口,,,,《分析子系统》 控制逻辑,,,《分析子系统》 帐户管理,,,,,,分析类的沿用,,分析元素,,设计元素,,实施元素,,,,随时间演进抽象层次递减,,,,概念的,,分析的,,逻辑层面,,具体的,,设计,,实际的,,编码,,物理层面,１ ＵＭＬ建模基本概念,小 结,２ 用例模型,３ 静态模型与动态模型,４ 实现模型,Thank You,。