3信息系统模型.ppt

1、暨南大学深圳旅游学院，第三章信息系统模型，暨南大学深圳旅游学院，本章内容，模型信息系统模型统一建模语言UML，暨南大学深圳旅游学院，重点与难点，信息系统模型概念，信息系统基本内容，用例图，类图，活动图和交互图，暨南大学深圳旅游学院，一.模型，1。模型2的概念。模型3的特征。模型4的功能。型号5的类型。建模过程，暨南大学深圳旅游学院1。模型概念，是对现实的抽象或模拟，是对现实系统本质特征的抽象、简化和类比描述。暨南大学深圳旅游学院。模型的特点：反射模型用于反映客观实体的简单性，客观事物的简化直观性，客观抽象的方便直观性，以及描述客观事物及其规律的抽象方式，暨南大学深圳旅游学院，3。模型的作用，问

2、题的抽象描述，问题的直观描述，暨南大学深圳旅游学院，4。模型类型，从抽象层面来说：概念模型，逻辑模型。概念模型：它是一个由人们根据要表达的目标和人们现有的知识和经验构建的系统原型。逻辑模型：在概念模型的基础上，原则上证明它是一个合理可行的系统。它考虑系统目标、结构、功能和实现的合理性，但不考虑细节。物理模型：基于逻辑模型，充分考虑环境，精心设计细节。暨南大学深圳旅游学院，4。模型类型分为物理模型、结构模型、仿真模型和数学模型。实体模型：真实系统的物理表示。比如各种沙盘模型。结构模型：用于反映系统的结构特征和元素之间的空间关系。如软件结构图和建筑结构图。模拟模型：利用计算机程序的图形图像技术或虚

3、拟现实技术，在计算机上模拟真实系统的形状、结构和内在特征的一种模型。数学模型：使用数字和符号来描述各种因素形式和真实原型的数量关系的模型。暨南大学深圳旅游学院，5。建模过程，暨南大学深圳旅游学院，2。信息系统模型，信息系统模型的基本内容，暨南大学深圳旅游学院，1。信息系统模型的概念，描述信息系统本质特征的过程称为信息系统建模，描述的结果称为信息系统模型。信息系统模型是对信息系统在各个发展阶段的本质特征的描述，它应该反映信息系统的形成过程。信息系统在不同的阶段有不同的模型。暨南大学深圳旅游学院系统模型建立于不同的发展阶段，初始阶段：领域模型，需求模型提炼阶段：需求模型，设计模型构建阶段：设计模型

4、，构建(实现)模型交接阶段：测试模型可以根据工作进行划分，包括以下模型：暨南大学深圳旅游学院，2。信息系统模型的基本内容、信息系统模型的内容和描述形式至今尚未统一。该教材认为信息系统模型包括领域模型、需求模型、设计模型和实现模型。每个模型包含的子模型见图4.3至图4.6。暨南大学深圳旅游学院，3。信息系统建模方法，3.1面向功能的建模方法，3.2面向数据的建模方法，3.3面向对象的建模方法，深圳旅游学院，暨南大学，3.1面向功能的建模方法，含义：通过对系统功能的分析，逐步建立信息系统模型并分层的方法。对应于面向功能的开发方法。特点：注重系统功能；从粗到细的建模；需求、设计、实现和其他模型。建模

5、工具：需求模型：数据流图，数据字典设计模型：软件结构图，模块图，HIPO图实现模型：程序流程图，暨南大学深圳旅游学院，3.2面向数据的建模方法，含义：一种通过分析系统处理的数据及其结构逐步分层建模的方法。特点：注重系统的数据和结构；从粗到细的建模；需求、设计、实现和其他模型。最典型的方法是JSD法。济南大学深圳旅游学院3.3面向对象建模方法，含义：采用符合人的思维方式的系统建模方法，直接面对客观事物，面对需要解决的问题，并开发一套对象、类、继承、消息等机制。特点：对象是系统建模的重心；需求、设计、实现和其他模型。建模工具：用例图、活动图、类图、序列图、组件图等。暨南大学深圳旅游学院，4。信息系

6、统建模过程，暨南大学深圳旅游学院，5。信息系统建模语言，是描述信息系统模型的一组规则和符号。信息系统建模语言是与信息系统开发方法和过程相关的。不同的开发过程规定了不同的开发步骤和工作，不同的开发方法规定了不同的建模语言。结构化方法通过业务流程图、数据流程图、电子病历等工具来描述。1997年以前，有50多种面向对象的方法，每种方法的建模语言都是不同的。建模语言的不统一给信息系统的开发带来了很大的困难和混乱。暨南大学深圳旅游学院，3。UML语言，UML组成用例图类图交互图活动图组件图实现图打包图，暨南大学深圳旅游学院，1。统一建模语言(Unified modeling language，Unifi

7、ed Modeling Language)是由著名的软件工程师格雷迪布赫(Grady Booch)、伊瓦雅各布森(Ivar Jacobson)和金伦堡(Jin Rumbaugh)提出的，他们结合了自己独创的面向对象分析和设计方法，对其进行了扩展和改进，并吸收了其他类似方法的优点。1997年，统一建模语言被对象管理集团所接受，统一建模语言的标准版本被发布给计算机行业。以前，UML是一种用于绘制软件蓝图的标准化语言，它提供了一组用于描述软件系统模型的概念和图形表示，以及语言扩展机制和对象约束语言。软件开发人员可以使用统一建模语言为复杂的软件系统建立一个可视化的系统模型，编译指令和建立软件文档。UM

8、L支持面向对象的技术和方法，能够准确、方便地表达面向对象的概念，体现面向对象的分析和设计风格。UML独立于开发过程。暨南大学深圳旅游学院，创建统一建模语言：暨南大学深圳旅游学院，2。UML语言的组合，UML 2.1视图的组合，UML 2.2模型元素的组合，UML 2.3模型元素之间的关系，UML 2.4图，暨南大学深圳旅游学院，UML 2.1视图的组合，UML提供了四个视图来展示系统在开发过程中不同阶段的模型，分别从不同的角度展示，暨南大学深圳旅游学院，2.1.1 USE CASE VIEW，这是一个展示给用户和开发人员的视图，主要展示可以提供给外部的功能。所以用例视图也被称为功能视图。用例视

9、图用于描述软件和信息系统的需求，并对需求进行建模。用例视图包括包图、用例图、类图、协作图、活动图和状态图。2.1.2逻辑视图，描述软件和信息系统的逻辑结构和逻辑组成，是系统分析和设计的建模。逻辑视图包括包图、类图、序列图、活动图和状态图。暨南大学深圳旅游学院，2.1.3组件视图和部署视图。组件视图是软件实现的建模，它描述了软件的组件及其相互关系。部署视图描述了软件和信息系统硬件的物理配置和节点布局。组件视图包括包图和组件图。部署视图包括包图、实现图、暨南大学深圳旅游学院、2.2 UML模型元素、暨南大学深圳旅游学院、2.3 UML模型元素。UML定义了模型元素之间的关系，包括关联、泛化、依赖和

10、实现。具体含义将在以下章节中介绍。暨南大学深圳旅游学院，2.4统一建模语言中的图形表示，暨南大学深圳旅游学院，3。用例图，用例的概念是由雅各布森在1992年提出的。用例是文本文档，而不是图形；用例建模主要是写文本的活动，而不是绘图。用例是一种需求，一种解释系统如何工作的功能或行为需求。中国学者杨福清和邵伟中给出了一个定义：用例是一个积极分子使用系统功能时交互过程的文本描述序列。暨南大学深圳旅游学院继续说道，用例图是描述用例的可视化工具，它使用简单的图形元素来展示系统活动者、用例及其关系，准确地表达活动者与系统之间的交互以及系统可以提供的服务。活动家：它是系统外的一个实体，可以是任何东西或人，它

11、以某种方式参与用例的执行过程。在获取用例之前，应该确定系统的参与者。“积极分子”描述“谁将做它”，“用例”描述“做什么”。暨南大学深圳旅游学院的用例之间的关系，除了用例和参与者之间的关联外，用例之间还有广义的、包容的和扩展的关系。暨南大学深圳旅游学院，暨南大学深圳旅游学院，4。类图(object)类图表示一组对象类、接口及其关系。一方面，每个对象类本身的组成在类图中描述，即类的属性、操作和对对象的约束；另一方面，它描述了系统中对象类之间的各种静态关系。对象类的连接主要包括关联(包括聚合和组合)、泛化、依赖和实现。深圳旅游学院，暨南大学，图形表示类，深圳旅游学院，暨南大学，4.1对象类连接，4.

12、1.1关联，4.1.2聚合，4.1.3组合，4.1.4泛化，4.1.5依赖，4.1.6实现，4.1.1关联，关联是具有共同结构特征的对象之间的关系，它是语义连接。“互相了解，互相联系”。在对象类图中，关联用实线表示，关联的方向用箭头表示。如果没有箭头，则意味着双向关联。“0”、“1”和“*”表示关联的多重性，关联结束的多重性标志指定对象类中有多少对象参与关联；角色可以标记在关联线下方，关联描述可以添加在关联线上方。4.1.2聚合，聚合表示事物的部分和整体之间的关系，这是一种弱关系。是联想的一个特例。在关联线的一端添加一个小的空心菱形表示聚合，菱形的末端称为聚合对象，表示整体。在聚合中，一个表示

13、某些事物的对象可以属于多个聚合对象，可以被多个聚合对象共享，并且可以随时更改它所属的多个聚合对象；一些对象的生存期与聚合对象的生存期无关。暨南大学深圳旅游学院，4.1.3作文，它代表了事物的局部与整体之间的强烈相关性。在关联线的一端添加一个小的实心菱形来表示组合，菱形的末端称为组合对象，它代表整个事物。在组合中，代表整个事物的组合对象负责创建和删除代表某些事物的对象；代表某些事物的对象只属于一个组合对象，它们的生命周期取决于组合对象，也就是说，一旦组合对象被删除，一些对象就消失了。4.1.4泛化是用来表达特殊实体和一般实体之间的关系代表一般实体的对象类称为超类。代表特殊实体的对象类称为子类。概

14、括用一条实线表示，空心三角形箭头指向一个超类。4.1.5依赖意味着一个对象类的改变将影响另一个对象类。例如，在管理系统中，员工家庭信息的存在依赖于员工的存在。对象类之间的依赖关系用带箭头的虚线表示，虚线箭头末端的对象类取决于箭头所指的对象类。暨南大学深圳旅游学院，4.1.6。实现描述了两个模型元素之间的语义关系，一个模型元素描述了要实现的契约或规则，另一个模型元素代表了契约的实现。实现关系可以在两种情况下使用：第一，在接口和实现接口的类之间；第二，在用例和协作之间实现用例。实现关系由一个开放的三角形箭头表示，箭头的方向指向接口。学校信息系统类图的一个例子，暨南大学深圳旅游学院，4.2对象图，它

15、代表一组对象及其关系。对象图本质上是对象类图的一个实例，有时也称为实例图。对象图的使用是相当有限的，它主要用来表达数据结构的例子和了解系统在特定时间的特定情况。对象图表示系统对象的状态、对象之间的连接状态以及对象在某一时刻的静态行为。以暨南大学深圳旅游学院为例，暨南大学深圳旅游学院，5。交互图，它反映了对象之间的消息交互。交互图主要用于用例中的控制流建模。交互图可以分为两种形式：时序图和协同图。序列图反映了对象之间的消息传输顺序，用来描述对象之间的时间关系。协作图反映了完成作业所涉及的对象以及对象之间的消息连接。暨南大学深圳旅游学院5.1时序图，时序图由四个图形元素组成：对象类角色、生命线、激

16、活期和消息。生命线和激活期是时序图中的特殊图形元素，用来表示交互和消息的时序。对象的类角色表示对象在交互中可以扮演的角色。在时序图中，对象类的角色由矩形框表示，表示参与交互的对象。对象类角色的矩形框通常位于时序图的顶部。暨南大学深圳旅游学院计算机，时序图(续)，生命线表示对象存在的时间，在时序图中，生命线表示为从对象角色向下延伸的虚线。生命线从对象创建时开始，到对象销毁时结束。激活周期表示对象执行动作的周期，即对象被激活的时间周期。在时序图中，激活周期由生命线上的一个窄矩形框表示。窄矩形的上端与动作的开始时间齐平，下端与动作的结束时间齐平。暨南大学深圳旅游学院，序列图(续)，消息表示对象之间的通信。在时序图中，它由对象角色之间的水平箭头线表示，消息箭头线从源对象指向目标对象，目标对象标有消