医院病房监护系统

一、问题描述为了对危重病人进行实时监护，随时了解病人病情，及时进行处理，建立病房监护系统。病症监视器安置在每个病床，通过网络将病人的病症信号（组合）实时传送到中央监护系统进行分析处理。在中心值班室里，值班护士使用中央监护系统对病员的情况进行监控，监护系统实时地将病人的病症信号与标准的病诊信号进行比较分析，当(Dang)病症出现异常时，系统会立即自动报警，并打印病情报告和更新病历。系统根据医生的要求随时打印病人的病情报告，系统定期自动更新病历。第一页，共八十三页。请(Qing)对系统需求进行分析！经过初步的需求分析，得到系统功能要求：1.监视病员的病症（血压、体温、脉搏等）2.定时更新病历3.病员出现异常情况时报警。4.随机地产生某一病员的病情报告。

例2医院病房监护系统产生病情报告监视病情更新病历第二页，共八十三页。二、简单的需求分(Fen)析说明对“医院病房监护系统”进行分析，确定系统的主要功能如下：

1.病症监视器可以将采集到的病症信号（组合），格式化后实时的传送到中央监护系统。

2.中央监护系统将病人的病症信号开解后与标准的病症信号库里的病症信号的正常值进行比较，当病症出现异常时系统自动报警。

3.当病症信号异常时，系统自动更新病历并打印病情报告。

4.值班护士可以查看病情报告并进行打印。医生可以查看病情报告，要求打印病情报告，也可以查看或要求打印病历。

6.系统定期自动更新病历。需求分析第三页，共八十三页。1.通过以下六个问题识别角色(1)谁使用系统的主要功能？(2)谁需要系统的支持以完成日常工作任务？(3)谁负责维护，管理并保持系统正常运行？(4)系统需要应付（或处理）哪些硬设备？(5)系统需要和哪些外部系统交互？(6)谁（或什么）对系统运行产生的结果（值）感(Gan)兴趣？需求分析三、建立系统的用例模型值班护士、医生、病人值班护士、医生系统管理员监护器,网络,报警系统标准病症信号库、病历库同(2)第四页，共八十三页。

通过回答这六个问题以后，再进一步分析可以识别出本系统的四个角色：值班护士，医生，病人，标准病症信号库。角色描述(Shu)模板：角色：病人角色职责：提供病症信号角色职责识别：负责生成、实时提供各种病症信号。角色：值班护士角色职责：负责监视病人的病情变化角色职责识别：

(1)使用系统主要功能

(2)对系统运行结果感兴趣角色:标准病症信号库角色职责：负责向系统提供病症信号的正常值角色职责识别：

(1)负责保持系统正常运行

(2)与系统交互角色：医生角色职责：对病人负责，负责处理病情的变化角色职责识别：

(1)需要系统支持以完成其日常工作

(2)对系统运行结果感兴趣角色描述第五页，共八十三页。２.识别(Bie)用例回答下面的问题：⑴与系统实现有关的主要问题是什么？⑵系统需要哪些输入/输出？这些输入/输出从何而来？到哪里去？⑶执行者需要系统提供哪些功能？⑷执行者是否需要对系统中的信息进行读、创建、修改、删除或存储？通过分析可以初步识别出系统的用例为：中央监护，病症监护，提供标准病症信号，病历管理，病情报告管理。顶层用例图为：第六页，共八十三页。

通过分析可以初步识别(Bie)出系统的用例为：中央监护，病症监护，提供标准病症信号，病历管理，病情报告管理。顶层用例图为：医院病房监护系统高层用例图值班护士医生病人标准病症信号库病症监护提供标准病症信号中央监护病历管理病情报告管理<<extend>><<include>><<include>><<include>>第七页，共八十三页。进一步将用例细化，即分解用例：1.中央监护(Hu)

分解:a分解信号将从病症监护器传送来的组合病症信号分解为系统可以处理的信号。

b比较信号将病人的病症信号与标准信号比较。

c报警如果病症信号发生异常（即高于峰值），发出报警信号。

d数据格式化将处理后的数据格式化以便写入病历库。2.病症监护

分解:e信号采集采集病人的病症信号。

f模数转化将采集来的模拟信号转化为数字信号。

g信号数据组合将采集到的脉搏，血压等信号数据组合为一组信号数据。

h采样频率改变根据病人的情况改变监视器采样频率。用例细化第八页，共八十三页。3.提供标准病症信(Xin)号

i（此用例不分解）4.病历管理

分解为：j生成病历

k查看病历

l更新病历

m打印病历

病情报告管理

分解为：n显示病情报告

在显示器上显示病情

o打印病情报告在打印机打印病情报告用例细化第九页，共八十三页。给出(Chu)细化的用例图细化的用例图病人模数转化数据格式化值班护士报警信号采集比较信号标准病症信号库

医生信号数据组合采样频率改变提供标准病症信号生成病历查看病历更新病历打印病历显示病情报告打印病情报告分解信号<<Extend>><<Extend>><<Extend>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>>第十页，共八十三页。用例名：

中

央

监

视执行者：值班护士、医生目标：对病人的病症信号进行监测、处理，超过极限报警。功能描述：1.分解信号：将从病症监护器传送来的组合病症信号分解为系统可以处理的信号。2.比较信号：将病人的病症信号与标准信号比较

。3.报警：如果病症信号发生异常（即高于峰值），发出报警信号。4.数据格式化：将处理后的数据格式化以便写入病历库

。其他非功能需求:高可靠性、实时性主要步骤：按设定频率连续接收来自各病人的病症信号，并进行分解。将病人的病症信号与专家系统（标准病症信号库）中的标准信号进行比较判断是否超过极限值。若超过极限值，进行报警，并及时更新病历和打印病情报告。相关用例：病症监护、提供标准病症信号、病历管理、病情报告管理。相关信息：(优先级、性能、频执行率)：优先级：报警处理具有最高优先级3,一般病历管理为1,其他2.性能：实时性、高可靠性频执行率：根据病情严重程度12-30次/小时用例“中央监护”描述模(Mo)板第十一页，共八十三页。第十章内(Nei)容概要面向对象方法学概述面向对象的概念面向对象建模UML可视化建模基础面向对象的需求提取面向对象分析★第十二页，共八十三页。模型：为了理解事物而对事物作出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。模型由一组图示符号和组织这些符号的规则组成，利用它们来定义和描述问题域中的术语和概念。模型是一种思考工具，把(Ba)知识规范地表示出来。模型是现实的简化、化简的实现。面向对象建模第十三页，共八十三页。第十四页，共八十三页。第十五页，共八十三页。第十六页，共八十三页。第十七页，共八十三页。第十八页，共八十三页。第十九页，共八十三页。第二十页，共八十三页。第二十一页，共八十三页。第二十二页，共八十三页。第二十三页，共八十三页。第二十四页，共八十三页。第二十五页，共八十三页。第二十六页，共八十三页。第二十七页，共八十三页。UML描述模型的三种基本词汇：要素（Things）、关系（Relationships）、图（Diagrams）UML有(You)4种要素：表述结构的要素：UseCase、类、接口、协作表述行为的要素：交互、状态机用于组织的要素：包用于辅助说明的要素：注释面向对象建模符号系统－UML第二十八页，共八十三页。UML有4种关系：关联关系：有联系依(Yi)赖关系：使用泛化关系：特殊到一般实现关系：规约到解决方案UML有9种图：UseCase图：展示UseCase、Actor及其关系；类图：展示类、接口、包及其关系；面向对象建模符号系统－UML0..1*employeremployee第二十九页，共八十三页。顺序图：按时序展示对象间消息传递；协作图：强调收发消息的对象间的组织结构；状态图：展示对象在其生命周期中的可能状态以及在这些(Xie)状态上对事件的响应；活动图：展示系统从一个活动转到另一活动的可能路径和判断条件；对象图：某个时间点上系统中各对象的快照；构件图：展示系统各构件及其关系；配置图：展示交付系统中软硬件间物理关系；面向对象建模符号系统－UML第三十页，共八十三页。UseCase图主要用于描述系统和外部环境的关系。UseCase：对系统提供的功能的一种描述。(Ausecasedescribesbehaviorthatthesystemexhibitstobenefitoneormoreactors.)Actor：是可能使用这些UseCase的人或外部系统。(Actorsarerolesadoptedbythingsthatinteractdirectlywithsystem.Aroleislikeahatthatsomethingwearsinaparticularcontext.)系统边界：UseCase在(Zai)内，Actor在外；用例之间的关系：《extend》、《include》、 GeneralizationUseCase（用例）图简介第三十一页，共八十三页。用(Yong)例图示例PlaceOrderCancleOrderCheckOrderStatusRequestCatalogShipProductMailordersystemactorcommunicationrelationshipSubjectnamesystemboundaryusecaseCustomerShippingCompanyDispatcher第三十二页，共八十三页。用例图(Tu)示例第三十三页，共八十三页。Actor与UseCase间的连线称为(Wei)通信关联，表示Actor与相应UseCase的交互。无论有无箭头，通信关联都表示双向会话，箭头表示Actor触发UseCase。第三十四页，共八十三页。类图应用最广，可在各个层次上描述系统的静态结构。方框表示类：上面写类名，中间是类的属性，下面是类的操作。关(Guan)联（Association）：关联关系表示类的实例之间存在某种稳定的联系。对象图是类图的一种变形，对象名下面要加下划线。类图/对象图简介第三十五页，共八十三页。类的(De)表述形式：＋：public－：private＃：protected关联关系：第三十六页，共八十三页。AClassinUMLClassnameAttributesOperators第三十七页，共八十三页。AnObjectinUMLobjectnameandclass第三十八页，共八十三页。ClassRelationshipsinUMLGeneralizationDependencyAssociationThesecanrepresentinheritance,using,aggregation,etc.第三十九页，共八十三页。Exampleclassdiagram第四十页，共八十三页。AssociationStructuralrelationshipbetweenpeerclasses(orobjects).Associationcanhaveanameanddirection,orbebi-directionalRolenamesforeachendoftheassociationMultiplicityoftherelationship第四十一页，共八十三页。ExamplesofAssociation第四十二页，共八十三页。AssociationcodeexampleclassPerson{public:private:Company*employer;};classCompany{public:private:Person**employee;};EachinstanceofPersonhasapointertoitsemployerEachinstanceofCompanyhasacollectionofpointersdenotingitsemployees第四十三页，共八十三页。LinkAttributesAssociationsmayhavepropertiesinthesamemannerasobjects/classes.Salaryandjobtitlecanberepresentedas第四十四页，共八十三页。Aggregation(聚合(He)/共享聚集)Apartofrelationship(physicalcontainment)classProjectGroup{public:ProjectGroup();

private:Personmember[n];};第四十五页，共八十三页。Composition(组合(He)，组合(He)聚集)第四十六页，共八十三页。AggregationvsCompositionAggregationisasharedcontainment.Manyotherclassesmayhavethesametypeofaggregate.E.g.,string,listCompositionisaggregatesthatcannotstandbythemselves(e.g.,foot,arm,etc.)第四十七页，共八十三页。Generalization/Inheritance第四十八页，共八十三页。第四十九页，共八十三页。Dependency依赖关系描述两个模型元素（类、用例等）之(Zhi)间的语义连接关系：其中一个模型元素是独立的，另一个模型元素不是独立的，它依赖于独立的模型元素，如果独立的模型元素改变了，将影响依赖于它的模型元素。第五十页，共八十三页。Refine当对同一个事物在不同抽象层次上描述时，这些描述之间具有细(Xi)化关系。假设两个模型元素A和B描述同一个事物，它们的区别是抽象层次不同，如果B是在A的基础上的更详细的描述，则称B细化了A，或称A细化成了B。细化的图示符号为由元素B指向元素A的、一端为空心三角形的虚线第五十一页，共八十三页。第五十二页，共八十三页。第五十三页，共八十三页。类图示例：简单手表的组成部(Bu)分第五十四页，共八十三页。对象(Xiang)图：类图：第五十五页，共八十三页。在三个层次上使用类图：概念层：描述应用域中的概念说明层：考察软件的接(Jie)口部分，而非实现部分，要区分接(Jie)口与实现（即类型与类）实现层：揭示软件实现体的构成情况。只有在这层才有真正严格意义上的类的概念要理解问题：概念层要理解软件：说明层类图/对象图简介第五十六页，共八十三页。顺序图描述几个对象间的动态协作关系，一个对象通过发送消息与其他对象相互作用(Yong)。一个对象对消息的接收触发一个操作的执行，从而可能给其他对象发消息。顺序图对识别UseCase中的附加对象很有用：包含在UseCase中的对象称为参与对象；顺序图展示了这些对象间传送消息的时间顺序，反映了对象之间的一次特定交互过程；顺序图简介第五十七页，共八十三页。顺序图示例(Li)：简单手表调时第五十八页，共八十三页。顺序图示(Shi)例：一台打印服务器第五十九页，共八十三页。也是用来描述系统中对象间的动态协作关系；协作图侧重说(Shuo)明哪些对象间有消息传递；顺序图侧重表述在某情况下对象间传递消息的时序性；协作图中要给消息编号来标明消息的执行顺序；协作图简介第六十页，共八十三页。协作图示例：打印服务(Wu)器第六十一页，共八十三页。协作图中使用的消息层次编号(Hao)能反映激活的嵌套性质，这在顺序图中能显式地表示出来。第六十二页，共八十三页。一个状态是对象满足的一种条件。状态可认为是一个类属性值的抽象；用对象的多个状态及这些状态间的转换来描述单个对象的行为。标注状态转移：事件[条件]／动作动作：伴随转移发(Fa)生，不会被中断活动：在某一状态中进行，可以被中断状态图简介第六十三页，共八十三页。简单手表“设置时间”UseCase的状(Zhuang)态图第六十四页，共八十三页。类似流程图描述所要(Yao)进行的各项活动的执行流程描述一个UseCase的处理流程活动图可以方便地描述控制转移条件以及并行执行等要求活动图简介第六十五页，共八十三页。活动(Dong)图示例：打印过程第六十六页，共八十三页。第六十七页，共八十三页。活动图示例：开发软件需求(Qiu)的流程第六十八页，共八十三页。活动图示例(Li)：表示并发和同步第六十九页，共八十三页。第七十页，共八十三页。构件图(Tu)描述程序代码的组织结构构件：源代码构件二进制目标代码构件可执行构件文档构件构件图简介第七十一页，共八十三页。反(Fan)映程序代码构件间的依赖关系的构件图第七十二页，共八十三页。描述系统中软硬件的物理配置情况和系统体系结构结点表示实际的物理设备连接表示各物理结点的连接方式结点内(Nei)部表示分配到该结点运行的构件或对象配置图简介第七十三页，共八十三页。描述一个系(Xi)统的物理体系(Xi)结构的配置图第七十四页，共八十三页。标记值（TaggedValue）附属于UML元素的(De)各种信息（Property）具有形式：{属性名=值}约束（Constraint）UML中限制一种或多个元素语义的规则形式：{约束条件}UML的三种扩展机制第七十五页，共八十三页。UML的三(San)种扩展机制第七十六页，共八十三页。构造型（Stereotype）构造型机制是(Shi)指在已有的模型元素基础上建立一种新的模型元素。它与现有元素要相差不多，只是(Shi)多一些特别的语义UML