系统分析与设计_06章

1、第第 6 6 章章 需求的传统描述方法需求的传统描述方法The Traditional Approach to Requirements6Xian Jiaotong University2学习目标学习目标v解释当事件发生时传统方法与面向对象方法解释当事件发生时传统方法与面向对象方法的差异的差异v列出传统系统的组成元素和在数据流图中描列出传统系统的组成元素和在数据流图中描述这些元素的符号述这些元素的符号v说明数据流图如何在不同的抽象级别上描述说明数据流图如何在不同的抽象级别上描述系统系统v设计数据流图、数据元素定义、数据存储定设计数据流图、数据元素定义、数据存储定义和处理描述义和处理描述v设计一

2、些表来说明处理以及系统定位数据存设计一些表来说明处理以及系统定位数据存储的分布性储的分布性6Xian Jiaotong University3传统方法和传统方法和OOOO方法方法传统方法需求模型传统方法需求模型事件和事件表事件和事件表实体关系图实体关系图关联图关联图DFDDFD数据流定义数据流定义过程描述过程描述OOOO需求模型需求模型事件和事件表事件和事件表类图类图用例图、用例描述用例图、用例描述顺序图顺序图协作图协作图活动图活动图状态图状态图6Xian Jiaotong University44数据流图数据流图DFDDFDv DFDDFD图形化的系统模型，它展示软件（信息）系统的主要需求图

3、形化的系统模型，它展示软件（信息）系统的主要需求 输入输入/ /输出输出 处理处理 数据存储数据存储v 特点特点 易读易理解易读易理解 抽象性抽象性：把具体的组织机构、工作场所、物质流都去掉，：把具体的组织机构、工作场所、物质流都去掉， 只剩下信息和数据存储、流动、使用以及加工情况。只剩下信息和数据存储、流动、使用以及加工情况。 概括性概括性：把系统对各种业务的处理过程联系起来考虑，形成：把系统对各种业务的处理过程联系起来考虑，形成一个总体，即更高层，更概括的概念。也可形成一个更详细一个总体，即更高层，更概括的概念。也可形成一个更详细的、更低层的概念。的、更低层的概念。 容易表现系统高层和低层

4、概念：在一个容易表现系统高层和低层概念：在一个DFDDFD中可以层层分解中可以层层分解为若干独立的、低层的、详细的为若干独立的、低层的、详细的DFDDFD。6Xian Jiaotong University5数据流图符号数据流图符号处理一步一步的执行指令数据流外部实体数据存储实时连接DFDDFD用处理、外部实体、数据流及数据存储用处理、外部实体、数据流及数据存储来表示系统需求的图表来表示系统需求的图表6Xian Jiaotong University6查询商品可用条目的查询商品可用条目的DFDDFD（DFDDFD片段）片段） 外部实体外部实体:系统边界之外的个人或组织，提供数据的输入或接收数据

5、的输出系统边界之外的个人或组织，提供数据的输入或接收数据的输出处理处理:表示从数据输入转换到数据输出的算法或程序表示从数据输入转换到数据输出的算法或程序数据流数据流:表示在处理、数据存储和外部实体之间的数据移动表示在处理、数据存储和外部实体之间的数据移动数据存储数据存储:保存数据的地方保存数据的地方,以便将来由一个处理或多个处理来访问这些数据以便将来由一个处理或多个处理来访问这些数据查询可查询可用条目用条目6Xian Jiaotong University7DFD DFD 结合了事件表和结合了事件表和ERDERDIntegrates Event Table and ERD目的地目的地响应响应来

6、源来源触发器触发器动作动作/ /活动活动外部实体外部实体 、数据流数据流 、过程来自过程来自于表中有关事件的信息于表中有关事件的信息数据存储来自于数据存储来自于 E ER R图图客户客户目录目录产品目录产品目录库存目录库存目录条目查询条目查询可用条目明细可用条目明细查询可用查询可用条目条目6Xian Jiaotong University8DFD DFD 和抽象水平和抽象水平v抽象水平：把系统分解成一个逐渐细化的分层集合抽象水平：把系统分解成一个逐渐细化的分层集合的建模技术的建模技术vDFDDFD的特性的特性 用于描述系统需求用于描述系统需求 表现系统高层和低层的概念表现系统高层和低层的概念v

7、DFDDFD可以分解为更为详细的多层次的可以分解为更为详细的多层次的DFD DFD 高层次的更为概括（更为抽象）高层次的更为概括（更为抽象） 低层次的更为详细（更为具体）低层次的更为详细（更为具体）高层高层 若干独立的、低层次的、详细的若干独立的、低层次的、详细的DFDDFD分解分解6Xian Jiaotong University9DFDDFD抽象层次抽象层次关连图关连图描述系统抽象描述系统抽象的概念的概念0 0 层图层图对关联图的一级对关联图的一级抽象（分解）抽象（分解）1 1 层图层图对对0 0层图的某个层图的某个处理的进一步分处理的进一步分解解6Xian Jiaotong Univer

8、sity10关连图关连图Context DiagramsvDFD DFD 概述所有的处理活动概述所有的处理活动v最高层是系统的概括最高层是系统的概括v展示系统边界展示系统边界v整个系统表示为一个处理整个系统表示为一个处理v通过单个处理和外部实体定义系统范围通过单个处理和外部实体定义系统范围v显示了系统中所有的外部实体和进出系统的数据显示了系统中所有的外部实体和进出系统的数据v数据存储属于系统内部实现的一部分，并不在关数据存储属于系统内部实现的一部分，并不在关联图中反映联图中反映6Xian Jiaotong University11DFDDFD片段片段DFD Fragmentsv定义：用一个单一

9、处理符号表示系统响应一个定义：用一个单一处理符号表示系统响应一个事件的事件的DFDDFDv显示系统如何响应某个事件的独立模型显示系统如何响应某个事件的独立模型v注意力集中于系统的单个部分中注意力集中于系统的单个部分中Focuses attention on single part of systemv仅显示响应事件所需的数据存储仅显示响应事件所需的数据存储Shows only data stores required to respond to events6Xian Jiaotong University12HESCHESC订单子系统的关连图订单子系统的关连图u当系统响应许多事件时，常常把系

10、统分为多个子当系统响应许多事件时，常常把系统分为多个子系统，并且为每个子系统创建一个关联图系统，并且为每个子系统创建一个关联图u划分子系统的原则划分子系统的原则u按事件的相似性（外部实体和数据存储的交互按事件的相似性（外部实体和数据存储的交互性以及必要的处理）划分性以及必要的处理）划分6Xian Jiaotong University13HESCHESC订单子系统的两个订单子系统的两个DFDDFD片段片段uDFD片段：用一个独立的处理符号表示系统响应一个事件片段：用一个独立的处理符号表示系统响应一个事件6Xian Jiaotong University14事件分割的系统模型事件分割的系统模型v

11、 定义：为系统需求建模的定义：为系统需求建模的DFDDFD，建模过程中对应于系建模过程中对应于系统或子系统的每个事件使用单个处理统或子系统的每个事件使用单个处理v 也称为也称为0 0层图层图v 关连图的分解（也是比关连图更加详细的分解）关连图的分解（也是比关连图更加详细的分解）v 给出了系统所有的进出数据存储的数据流给出了系统所有的进出数据存储的数据流v 分解成更为详细的分解成更为详细的DFDDFD片段片段v 相反，系统所有的相反，系统所有的DFDDFD片段可以组合成一个单一的片段可以组合成一个单一的DFDDFD，该该DFDDFD即为即为0 0层图层图 影响（信息冗余、复杂）影响（信息冗余、复

12、杂）6Xian Jiaotong University15DFDDFD片段组合以创建事件分离的系统模型片段组合以创建事件分离的系统模型事件分割的系统模型6Xian Jiaotong University16HESCHESC事件分割模型（事件分割模型（0 0层图）层图）6Xian Jiaotong University17自顶向下与自底向上自顶向下与自底向上DFD片段片段关联图关联图0层图（事件分割模型）层图（事件分割模型）自底向上自底向上自顶向下自顶向下6Xian Jiaotong University18分解分解 DFDDFD片段片段v有时需要对有时需要对DFDDFD片段更为详细的研究片段更

13、为详细的研究v分解成更为详细的一些子处理分解成更为详细的一些子处理 进步了解更多的需求进步了解更多的需求 产生必要的文档产生必要的文档v处理编号并不等于执行顺序处理编号并不等于执行顺序6Xian Jiaotong University19创建新订单更为详细的创建新订单更为详细的DFDDFD图图6Xian Jiaotong University20逻辑逻辑DFDDFD和物理和物理DFDDFDv 逻辑模型逻辑模型（Logical model） 假设可用完美的技术实现假设可用完美的技术实现 并不告诉系统如何实现并不告诉系统如何实现 逻辑模型的判断逻辑模型的判断 何种类型的计算机系统可以完成这些处理（

14、桌面系统、何种类型的计算机系统可以完成这些处理（桌面系统、C/SC/S结构、主机结构、主机系统、手工完成）系统、手工完成） 数据存储（连续的计算机文件、数据库中的表、文件柜的文件）数据存储（连续的计算机文件、数据库中的表、文件柜的文件） 系统如何得到数据流（网页、电话、语音识别、手工填写）系统如何得到数据流（网页、电话、语音识别、手工填写） 无法说清楚系统的具体实现时，应该说明是逻辑模型无法说清楚系统的具体实现时，应该说明是逻辑模型v 物理模型物理模型（Physical model） 说明假设的实现技术说明假设的实现技术 在分析的最后阶段或在设计的最早阶段开发和使用在分析的最后阶段或在设计的最

15、早阶段开发和使用 物理模型的判断物理模型的判断 特定的技术处理特定的技术处理 特定的参与者的处理名称特定的参与者的处理名称 特定的技术或参与者处理的顺序特定的技术或参与者处理的顺序 冗余的处理、数据流、文件冗余的处理、数据流、文件 具有其中之一，则为物理模型具有其中之一，则为物理模型6Xian Jiaotong University21评估评估DFD DFD 质量质量v高质量的高质量的DFDDFD的标准的标准 可读性可读性 内部一致性内部一致性 准确地表示系统准确地表示系统Accurately represents system与用户进行了充分的交流与用户进行了充分的交流查阅了足够的资料查阅了

16、足够的资料v检查标准检查标准 达到最小化复杂度达到最小化复杂度避免信息超量避免信息超量 保证数据的一致性保证数据的一致性v信息超量信息超量v避免信息超量的规则避免信息超量的规则 7 +/- 27 +/- 2规则规则限制模块中的元素个数或它们之间的连接数不超过限制模块中的元素个数或它们之间的连接数不超过9 9 接口最小化接口最小化限制模块中各元素之间的连接数限制模块中各元素之间的连接数6Xian Jiaotong University2222数据流一致性问题数据流一致性问题v导致一致性错误的导致一致性错误的3 3个判断个判断 一个处理和它的处理分解在数据流内容中有差别一个处理和它的处理分解在数据

17、流内容中有差别 有数据流出却没有相应的数据流入有数据流出却没有相应的数据流入 有数据流入却没有相应的数据流出有数据流入却没有相应的数据流出vDFDDFD的平衡与不平衡的平衡与不平衡 平衡平衡 不平衡不平衡v不平衡的不平衡的DFDDFD为结果也是可以接受的为结果也是可以接受的6Xian Jiaotong University23一致性规则一致性规则v一致性规则源于两个事实一致性规则源于两个事实保证一致性的两条规则保证一致性的两条规则 流入处理的所有数据流必须流出该处理或用于产生流入处理的所有数据流必须流出该处理或用于产生流出该处理的数据流出该处理的数据 流出处理的所有数据必须曾流入该处理或是由流

18、入流出处理的所有数据必须曾流入该处理或是由流入该处理的数据产生该处理的数据产生两条规则对处理、对数据存储均有效。两条规则对处理、对数据存储均有效。6Xian Jiaotong University24带有不必要数据输入的处理：黑洞带有不必要数据输入的处理：黑洞(Black Hole) 检查可用条目检查可用条目，重点是确定条目和对相应数据存储的访问信息，没有必要，重点是确定条目和对相应数据存储的访问信息，没有必要输入一个完整订单（订单、订单条目、订单交易），更多的访问数据存储输入一个完整订单（订单、订单条目、订单交易），更多的访问数据存储黑洞黑洞：违反一致性的第一条规则：违反一致性的第一条规则6

19、Xian Jiaotong University25有不可能的数据输出的处理：奇迹有不可能的数据输出的处理：奇迹需要必要的课程和课程注册数据，以产生班级列表提供给教员需要必要的课程和课程注册数据，以产生班级列表提供给教员奇迹奇迹：违反一致性的第二条规则违反一致性的第二条规则6Xian Jiaotong University26带有不必要数据输入的处理带有不必要数据输入的处理6Xian Jiaotong University27带有不可能的数据输出的处理带有不可能的数据输出的处理6Xian Jiaotong University28DFDDFD部件的文档部件的文档v最低层的处理需要详细描述最低层

20、的处理需要详细描述 处理分解到足以用结构化语言、决策树、决处理分解到足以用结构化语言、决策树、决策表描述为止，即无需再有其它的策表描述为止，即无需再有其它的DFDDFD定义定义v数据流的内容需要描述数据流的内容需要描述v数据存储需要根据数据元素来定义数据存储需要根据数据元素来定义v每个数据元素也需要定义每个数据元素也需要定义v处理定义的各种选择继续保留（存在）处理定义的各种选择继续保留（存在）6Xian Jiaotong University29结构化英语结构化英语Structured Englishv定义：一种书写处理规范的方法，它将结构化定义：一种书写处理规范的方法，它将结构化程序编程技术

21、与叙述性英语相结合程序编程技术与叙述性英语相结合 优点：非常适合逻辑顺序处理和相对简单的逻辑优点：非常适合逻辑顺序处理和相对简单的逻辑控制控制 缺点：不适合于复杂的决策逻辑和很少（缺点：不适合于复杂的决策逻辑和很少（fewfew）有有顺序处理步骤顺序处理步骤v结构化自然语言结构化自然语言6Xian Jiaotong University30HESCHESC处理处理2.12.1和它的结构化英语处理描述和它的结构化英语处理描述6Xian Jiaotong University31决策表和决策树决策表和决策树v 比结构化英语能更好的描述其复杂决策逻辑比结构化英语能更好的描述其复杂决策逻辑v 决策逻辑

22、描述为决策表或决策树更具可读性决策逻辑描述为决策表或决策树更具可读性v 决策表：处理逻辑的一种表格表示方法，其中包括决策决策表：处理逻辑的一种表格表示方法，其中包括决策变量、决策变量值、行为或公式变量、决策变量值、行为或公式v 决策树：用树型结构组织起来的线条对处理逻辑进行图决策树：用树型结构组织起来的线条对处理逻辑进行图形化的描述形化的描述购买￥250是否商品数量(N)N3N4N3N4发货日期次日第2天第7天次日第2天第7天次日第2天第7天次日第2天第7天发运费用(￥)2510N*1.5N*6.0N*2.5Free351510N*7.5N*3.5N*2.56Xian Jiaotong Uni

23、versity32数据流定义数据流定义Data Flow Definitionsv数据流内容和内部结构的文本描述数据流内容和内部结构的文本描述v通常与通常与ERDERD的数据实体属性一致的数据实体属性一致Data Flow Definitions Simply Listing Elements6Xian Jiaotong University33数据元素定义数据元素定义Data Element Definitionsv数据类型描述数据类型描述Data type description e.g. string, integer, floating point, e.g. string, inte

24、ger, floating point, BooleanBoolean Very specific Very specific v元素的长度元素的长度Length of elementv最大值和最小值最大值和最小值Maximum and minimum values6Xian Jiaotong University34DFDDFD总结总结传统系统分析模型的各个组成部分传统系统分析模型的各个组成部分6Xian Jiaotong University35信息工程模型信息工程模型Information Engineering ModelsInformation Engineering Modelsv

25、 重点集中于新系统的战略计划和数据需求(建模)v 与结构化系统开发方法共享一些特征v 由James Martin 在20世纪80年代开发6Xian Jiaotong University36信息工程的系统的信息工程的系统的SLDCSLDC的几个阶段的几个阶段阶段4 系统构建阶段2 业务领域分析阶段1 系统规划阶段3 系统设计IS策略规划实体-联系模型企业模型系统开发优先考虑内容过程模型原型过程分解模型过程依赖模型数据使用模型6Xian Jiaotong University37处理分解和依赖模型处理分解和依赖模型v IE（信息工程） 处理模型的三种信息类型 处理分解为其它处理 处理之间的依赖关系 内部处理逻辑6Xian Jiaotong University38处理依赖图处理依赖图u用存储实体描述处理顺序及其交互的一种模型用存储实体描述处理顺序及其交互的一种模型6Xian Jiaotong University39带数据流的处理依赖图带数据流的处理依赖图6Xian Jiaotong University40结点与网络通信结点与网络通信v在分析阶段所需的逻辑信息在分析阶段所需的逻辑信息 用户结点数用户结点数Number of user locations 用户在各结点的处理和数据访问的需求用户在各结点的处理和数据