第6章：信息与系统集成系统集成建模技术

第6章：信息与系统集成系统集成建模技术第一页，共45页。信息系统建模面向对象建模一个小系统的UML建模本章内容第二页，共45页。1.信息系统建模信息系统模型模型：对现实世界的抽象。信息系统模型：用计算机的观点（术语、图表等）对现实世界的信息处理进行抽象所获得的模型。信息系统模型的作用：将现实世界的信息处理过程映射到计算机世界。信息系统模型信息系统规划模型信息系统概念模型信息系统逻辑模型信息系统物理模型第三页，共45页。信息系统规划模型：具有宏观指导意义、时间跨度相对长的总体性规划。信息系统规划模型战略规划信息处理规划资源规划与组织机构目标一致的信息系统建设目标、建设原则、建设策略根据信息、信息处理需求，定义信息系统的结构、开发计划对资金、人员、设备、工具、环境等作出保障性安排1.信息系统建模第四页，共45页。1.信息系统建模信息系统概念模型：对现实世界进行总结、抽象，以真实反映现实世界中对象的结构、运动、状态，是需求分析的产物。平台（需求）网络覆盖与结构需求流量分析处理量分析存储量分析安全需求管理需求第五页，共45页。1.信息系统建模信息系统概念模型：对现实世界进行总结、抽象，以真实反映现实世界中对象的结构、运动、状态，是需求分析的产物。应用系统（需求）组织结构、系统使用者（组织结构图、角色）业务过程（业务流程图；活动图/顺序图）业务功能（数据流图DFD；用例图、概念类图）数据/信息（实体属性图、E-R图；概念类图/缩略类图）非功能需求（性能、界面、可扩展性、安全性、环境等）第六页，共45页。1.信息系统建模信息系统逻辑模型：概念模型的计算机观点描述，不涉及具体设备、技术和系统的物理结构，是(概要)设计的结果。平台（设计）网络拓扑结构虚拟网络划分路由规划服务器、存储系统、客户端技术参数系统软件技术参数安全系统/体系技术参数（网络/IT）管理系统技术参数第七页，共45页。1.信息系统建模信息系统逻辑模型：概念模型的计算机观点描述，不涉及具体设备、技术和系统的物理结构，是(概要)设计的结果。应用系统（设计）——结构化模型总体功能结构：功能结构图功能模块：HIPO/IPO（功能结构、输入、处理、输出）数据库：关系模型（数据表结构、表间联系）应用系统（设计）——对象模型总体功能结构：包图模块静态结构：类图模块动态行为：顺序图、协作图第八页，共45页。1.信息系统建模信息系统物理模型：信息系统物理实现的描述，包括计算模式、网络结构、存储结构、组件结构、设备配置等细节，是信息系统（详细）设计的结果。平台网络设备、服务器、存储、客户机配置方案系统软件配置方案安全系统配置方案网络/IT管理系统配置方案IP地址、掩码、网关分配方案第九页，共45页。1.信息系统建模信息系统物理模型：信息系统物理实现的描述，包括计算模式、网络结构、存储结构、组件结构、设备配置等细节，是信息系统（详细）设计的结果。应用系统——结构化模型代码框架（程序框架）具体功能的处理流程应用系统——对象模型对象内部行为：状态图组件之间的接口：系统组件图系统部署方案：系统配置图第十页，共45页。1.信息系统建模信息系统模型之间的关系现实世界：客观事物、信息计算机世界：信息系统、信息概念模型逻辑模型物理模型现实世界计算机世界抽象空间形象空间第十一页，共45页。1.信息系统建模信息系统建模方法结构化方法（自顶向下、逐步求精，数据流程图方法）；面向对象方法（用例图及用例描述——功能需求；包图、类图——系统静态结构；顺序图——对象之间的交互关系及顺序；活动图——工作流中的活动及执行活动的顺序；协作图——对象之间的消息及发送顺序；组件图——组件之间的接口关系，等等）第十二页，共45页。2.面向对象建模面向对象建模用对象或类作为软件系统的主要构造块。对象是从问题空间或解空间的词汇中抽取出来的东西；类是对具有共同性质的一组对象的描述。面向对象的方法为使用构件技术（如J2EE或.NET）装配系统提供概念基础。第十三页，共45页。2.面向对象建模UML（UnifiedModelingLanguage，UML）语言UML主要包括三个基本构造块：元素或事物（Things）关系（Relationships）图（Diagrams）。第十四页，共45页。类（Class）接口（Interface）协作（Collaboration）用例（UseCase）活动类（ActiveClass）组件（Component）结点（Node）元素/事物（Things）图（Diagrams）关系（Relationships）UML组成结构元素（Structural）行为元素（Behavioral）分组元素(Grouping)注释元素(Annotational)交互（ineraction）状态机（statemachine）包（package）依赖（Dependencies）：两个元素之间的语义(使用)关系关联（Association）：描述类与类间的连接(结构)关系泛化（Generalization）：一般(父)类与具体(子)类间关系实现（Realization）：类之间的语义（契约）关系静态图行为图用例图交互图实现图类图(class、对象图(object)、包图(package)状态图(Statemachine)、活动图(Activity)用例图(Usecase)顺序图(Sequence)、协作图(Collaboration)组件图(Component)、部署图(Deployment)第十五页，共45页。2.面向对象建模UML（UnifiedModelingLanguage，UML）语言UML主要图（Diagrams）之间的关系。用例图类图S活动图顺序图状态图类图C协作图需求第十六页，共45页。2.面向对象建模UML建模过程需求分析，识别系统的角色和用例先进行需求调研，依据业务流程、数据流程、涉及的操作人员，识别出系统中的角色和用例（功能）；分析系统中各角色和用例间的联系，使用UML建模工具绘制系统的用例图、活动图、顺序图。系统分析，抽取类抽取出类、描述类之间的关系，得到系统的概念类图。系统分析和需求分析常常同时进行。第十七页，共45页。2.面向对象建模UML建模过程系统设计，设计类及其行为结构设计：定义包(子系统)、包间的依赖关系、通信机制，以描述系统的逻辑组成部分以及各部分之间的依赖关系，产生包图、组件图、部署图。详细设计：细化设计，清晰描述所有的类，同时使用UML的动态模型描述在特定环境下这些类的实例的行为，产生细化类图、顺序图、状态图、协作图。第十八页，共45页。测试与UML模型的关系测试过程：单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。单元测试：对单个类或一组类的测试，可由编程者完成。集成测试：检验集成组件和类是否像设计的那样合作。系统测试：将系统看成黑盒子，进行功能测试。验收测试：由用户实施，验证系统是否满足客户要求。单元测试使用类图和类规格说明；集成测试使用组件图、时序图、状态图、活动图、协作图；系统测试使用用例图，以检验系统行为。课程结束，谢谢大家！2.面向对象建模第十九页，共45页。系统的功能需求客户可以通过不同的方式（包括电话、前台、网上）预订车辆。能够保存客户的预订申请单。能够保存客户的历史记录。工作人员可以处理客户申请。技术人员可以保存对车辆检修的结果。3.汽车租赁系统的UML建模第二十页，共45页。系统的用例图用例图的用途：描述系统应该具备的功能，即被称为参与者的外部用户所能观察到的功能。用例视图是其他视图的基础，它的内容直接驱动其他视图的分析和设计。确定系统的参与者客户公司职员3.汽车租赁系统的UML建模第二十一页，共45页。系统的用例图客户的用例图3.汽车租赁系统的UML建模参与者（Actor）用例（UseCase）关联关系（Association）包含关系（Include）扩展关系（Extend）泛化关系（Generalization）参与者用例之间进行通信外部可见的系统功能单元第二十二页，共45页。系统的用例图公司职员用例图3.汽车租赁系统的UML建模使用关联（UseAssociation）第二十三页，共45页。系统的顺序图顺序图是表现消息时间顺序的交互图。顺序图描述了对象之间传送消息的时间顺序，用来表示用例中的行为顺序。顺序图将交互关系表示为一个二维图：纵轴是时间轴，时间沿竖线向下延伸横轴代表了在协作中各独立的对象。3.汽车租赁系统的UML建模第二十四页，共45页。系统的顺序图管理顺序图3.汽车租赁系统的UML建模对象（Object）生命线（Lifeline）消息（Message）激活（Activation）第二十五页，共45页。系统的顺序图客户预订顺序图3.汽车租赁系统的UML建模第二十六页，共45页。系统的顺序图取车顺序图3.汽车租赁系统的UML建模第二十七页，共45页。系统的顺序图还车顺序图3.汽车租赁系统的UML建模第二十八页，共45页。系统的协作图

协作图描述的是和对象结构相关的信息。协作图的用途是表示一个类操作的实现。协作图对交互中有意义的对象和对象之间的链建模。在UML中，协作图用几何排列来表示交互作用中的对象和链，附在链的箭头代表消息，消息的发生顺序用消息箭头处的编号来说明。3.汽车租赁系统的UML建模第二十九页，共45页。系统的协作图

顺序图与协作图都表示对象之间的交互作用，只是它们的侧重点有所不同：顺序图描述了交互过程中的时间顺序，但没有明确地表达对象之间的关系。协作图描述了对象之间的关系，但时间顺序必须从顺序号获得。两种图的语义是等价的，可以从一种形式的图转换成另一种形式的图，而不丢失任何信息。3.汽车租赁系统的UML建模第三十页，共45页。系统的协作图

本系统的协作图客户预订的协作图客户取车的协作图客户还车的协作图3.汽车租赁系统的UML建模第三十一页，共45页。客户预订的协作图对象（Object）链（Link）消息（Message）第三十二页，共45页。客户取车的协作图第三十三页，共45页。客户还车的协作图第三十四页，共45页。3.汽车租赁系统的UML建模系统的状态图状态机精确地描述对象的行为：展示状态与状态转换的图。展示对象在其生命期的所有状态的序列，以及对象对所收到的事件如何响应。状态图一个状态图表示一个状态机。表现从一个状态到另一个状态的控制流。由表示状态的节点、表示状态之间转换的带箭头的直线组成。第三十五页，共45页。系统的状态图3.汽车租赁系统的UML建模状态（State）转换（Transition）初始状态（StartState）终结状态（EndState）判定（Decision）第三十六页，共45页。3.汽车租赁系统的UML建模系统的活动图活动是某件事情正在进行的状态。活动图是一种描述系统行为的图，它用于展现参与行为的类所进行的各种活动的顺序关系。活动图与状态图都是状态机的表现形式。活动图与状态图的区别：活动图着重表现从一个活动到另一个活动的控制流，是内部处理驱动的流程。状态图着重描述从一个状态到另一个状态的流程，主要有外部事件的参与。第三十七页，共45页。系统的活动图3.汽车租赁系统的UML建模动作状态（ActionState）活动状态（ActivityState）动作流（ActionFlow）分支（Branch）与合并（Merge）分叉（Fork）与汇合（Join）泳道（Swimlane）对象流（ObjectFlow）第三十八页，共45页。类及类图描述类、接口、协作及它们之间关系的图；显示系统中各个类的静态结构。本系统主要类：人、车、申请表、工