UML在需求分析階段的應(yīng)用

1、UML在需求分析階段的應(yīng)用2Abran和和Moore的軟件需求工程過程模型的軟件需求工程過程模型（未包括需求管理）（未包括需求管理）用戶需求和用戶需求和系統(tǒng)需求系統(tǒng)需求需求規(guī)格需求規(guī)格說明說明用戶需求用戶需求草稿草稿分析模型分析模型可行性可行性研究研究分析建模分析建模需求獲取需求獲取需求描述需求描述需求有效需求有效性驗(yàn)證性驗(yàn)證UML在需求分析階段中的應(yīng)用 需求分析階段:使用用例圖描述系統(tǒng)功能（功能模型）;使用概念類圖建立領(lǐng)域模型（分析對象模型）;使用順序圖描述系統(tǒng)與外界的交互過程（動(dòng)態(tài)模型）.1、建立功能模型1、找出系統(tǒng)邊界2、找出系統(tǒng)的執(zhí)行者3、根據(jù)執(zhí)行者的目標(biāo)，找出系統(tǒng)的用例4、為了方便與

2、用戶進(jìn)行交流，可以使用文檔對用例進(jìn)行詳細(xì)的描述(使用事件流描述用例，包括基本事件流和備選事件流）。非功能需求分析根據(jù)用戶的需求描述，找出描述中屬于系統(tǒng)的非功能需求的部分，將非功能需求記錄在文檔中。2、建立分析對象模型 在進(jìn)行用例分析的同時(shí)，還需要進(jìn)行領(lǐng)域分析，建立領(lǐng)域模型。 此處，領(lǐng)域指的是用戶的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，也就是需要解決問題的領(lǐng)域。領(lǐng)域模型分析找出領(lǐng)域概念 領(lǐng)域概念：用來描述現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)問題的一些名詞和術(shù)語。 要建立領(lǐng)域模型，首先找出描述問題的概念和術(shù)語。 1、對用例描述進(jìn)行分析，找出名詞、動(dòng)詞、動(dòng)詞詞組。 名詞可能會(huì)成為領(lǐng)域模型中的類或類中的屬性，動(dòng)詞和動(dòng)詞詞組可能會(huì)成為類中的方法或類間的

3、關(guān)聯(lián)。領(lǐng)域模型分析找出領(lǐng)域概念2、對名詞列表進(jìn)行篩選，找出可能的概念類3、對概念類進(jìn)行泛化處理4、找出類間關(guān)聯(lián)5、根據(jù)上面的分析，畫出類圖6、細(xì)化：為類增加屬性和方法領(lǐng)域模型分析找出領(lǐng)域概念3、建立動(dòng)態(tài)模型使用活動(dòng)圖對業(yè)務(wù)流程進(jìn)行建模。使用順序圖來描述用例的執(zhí)行過程。案例：Auto Weight系統(tǒng)Auto Weight系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)稱重系統(tǒng)中的軟件部分。自動(dòng)稱重系統(tǒng)能夠?qū)σ苿?dòng)天車運(yùn)送的物料進(jìn)行稱重，然后把稱重的重量和物料的編號等信息傳送給計(jì)算機(jī)，并由Auto Weight系統(tǒng)進(jìn)行必要的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表打印。 天車 ：橋式起重機(jī)的別稱。 橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱

4、天車。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。 橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡易粱橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。 普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行 機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。 案例：Auto Weight系統(tǒng)物料稱重系統(tǒng)設(shè)備連接示意圖天車的工作過程每臺天車配備一個(gè)操作工人，負(fù)責(zé)開動(dòng)天車，搬運(yùn)物料。天車搬運(yùn)物料的過程如下 ：（1）天車操作工人

5、把天車開到指定地點(diǎn)。（2）吊裝物料。（3）天車吊起物料。（4）天車吊運(yùn)物料運(yùn)行。（5）到達(dá)指定的地點(diǎn)，放下物料。（6）天車回到指定地點(diǎn)，準(zhǔn)備下一次工作。稱重儀表的工作過程（1）通過傳感器得到天車吊運(yùn)物料的重量數(shù)據(jù)。（2）重量數(shù)據(jù)顯示到稱重儀表屏幕中。（3）儀表提供串行輸出接口，可以把重量數(shù)據(jù)發(fā)送出去，數(shù)據(jù)的傳輸格式符合RS-232標(biāo)準(zhǔn)。用戶需求與Auto weight系統(tǒng)相關(guān)的人員：（1）操作工人：負(fù)責(zé)操作天車，吊運(yùn)物料，使用儀表輸入物料編號等。（2）車間主任：車間負(fù)責(zé)人，查看系統(tǒng)數(shù)據(jù)。（3）操作員：負(fù)責(zé)使用計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和AutoWeight軟件，并負(fù)責(zé)軟件系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)、打印報(bào)表。（4）

6、系統(tǒng)開發(fā)人員：負(fù)責(zé)開發(fā)AutoWeight軟件。用戶需求1、操作工人（1）輸入數(shù)據(jù)的過程盡量簡潔，按鍵次數(shù)越少越好，最好是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)或“一鍵”完成。（2）能夠處理吊運(yùn)過程中的暫停情況。（3）輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，能夠進(jìn)行修改。用戶需求2、車間主任（1）記錄每次稱重物料的重量和時(shí)間。（2）記錄每次稱重物料的名稱和操作工人。（3）按月統(tǒng)計(jì)每種物料的重量。（4）按月統(tǒng)計(jì)每個(gè)操作工人吊運(yùn)貨物的重量。（5）稱重?cái)?shù)據(jù)能夠上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。（6）系統(tǒng)能夠長期可靠的運(yùn)行。（7）稱重?cái)?shù)據(jù)能夠長期保存。用戶需求3、操作員（1）顯示每次稱重物料的記錄，不能出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤或丟失數(shù)據(jù)的情況。（2）打印各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。（3）系

7、統(tǒng)能夠方便地啟動(dòng)和運(yùn)行，維護(hù)簡單。用戶需求4、系統(tǒng)開發(fā)人員（1）系統(tǒng)有良好的可擴(kuò)展性。（2）提供模擬儀表，能夠產(chǎn)生數(shù)據(jù)。方便系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試和安裝。需求分析與描述序號用戶需求軟件需求功能需求可以實(shí)現(xiàn)1輸入數(shù)據(jù)的過程盡量簡潔，按鍵次數(shù)越少越好，最好是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)或“一鍵”完成。X2能夠處理吊運(yùn)過程中的暫停情況3輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，能夠進(jìn)行修改X4記錄每次稱重物料的重量和時(shí)間5記錄每次稱重物料的名稱和操作工人需求分析與描述序號用戶需求軟件需求功能需求可以實(shí)現(xiàn)6按月統(tǒng)計(jì)每種物料的重量7按月統(tǒng)計(jì)每個(gè)操作工人吊運(yùn)貨物的重量8稱重?cái)?shù)據(jù)能夠上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中9系統(tǒng)能夠長期可靠的運(yùn)行X10稱重?cái)?shù)據(jù)能夠長期保存X需求分

8、析與描述序號用戶需求軟件需求功能需求可以實(shí)現(xiàn)11顯示每次稱重物料的記錄，不能出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤或丟失數(shù)據(jù)的情況部分是X部分是12打印各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表13系統(tǒng)能夠方便地啟動(dòng)和運(yùn)行，維護(hù)簡單X14系統(tǒng)有良好的可擴(kuò)展性X15提供模擬儀表，能夠產(chǎn)生數(shù)據(jù)。方便系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試和安裝用例分析1、系統(tǒng)邊界AutoWeight系統(tǒng)是一個(gè)稱重軟件，可以將其邊界定在：稱重儀表和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間用例分析2、系統(tǒng)的執(zhí)行者物理儀表模擬儀表儀表車間主任操作員數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用例分析3、系統(tǒng)的用例先分析執(zhí)行者的目標(biāo)：儀表：將稱重?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)車間主任：查看物料的各種分類統(tǒng)計(jì)重量操作員：查看物料的稱重記錄，打

9、印各種報(bào)表。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：得到稱重?cái)?shù)據(jù)用例分析根據(jù)執(zhí)行者的目標(biāo)，找出系統(tǒng)的用例：記錄稱重?cái)?shù)據(jù)打印稱重記錄按照各種統(tǒng)計(jì)物料重量按照操作工人統(tǒng)計(jì)物料重量用例模型圖用例描述為了方便與用戶進(jìn)行交流，可以使用文檔對用例進(jìn)行詳細(xì)的描述。例：對“記錄稱重?cái)?shù)據(jù)”用例進(jìn)行描述。非功能需求分析根據(jù)用戶的需求描述，找出描述中屬于系統(tǒng)的非功能需求的部分，將非功能需求記錄在文檔中。非功能需求分析例：需求 稱重?cái)?shù)據(jù)能夠長期保存。通過分析得知，可以使用數(shù)據(jù)庫來保存系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的對該方面的要求應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：粒度：每個(gè)對象的大小。在該系統(tǒng)中一條數(shù)據(jù)的大小大約是200B。容量：系統(tǒng)需要保存對象的數(shù)量。在系統(tǒng)中，每臺

10、計(jì)算機(jī)最多管理6臺天車，每臺天車每天最多工作50次，則系統(tǒng)每天最多需要保存300條記錄，則每年需要保存的數(shù)據(jù)不超過10萬條。非功能需求分析例：需求 稱重?cái)?shù)據(jù)能夠長期保存。通過分析得知，可以使用數(shù)據(jù)庫來保存系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的對該方面的要求應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：粒度：每個(gè)對象的大小。在該系統(tǒng)中一條數(shù)據(jù)的大小大約是200B。容量：系統(tǒng)需要保存對象的數(shù)量。在系統(tǒng)中，每臺計(jì)算機(jī)最多管理6臺天車，每臺天車每天最多工作50次，則系統(tǒng)每天最多需要保存300條記錄，則每年需要保存的數(shù)據(jù)不超過10萬條。非功能需求分析檢索機(jī)制：為了便于檢索，需要給每一條數(shù)據(jù)一個(gè)唯一的編號。數(shù)據(jù)更新：數(shù)據(jù)需要長期保存，每次只增加數(shù)

11、據(jù)，不需要修改和刪除。可靠性：要求數(shù)據(jù)能夠可靠的存儲。領(lǐng)域模型分析 在進(jìn)行用例分析的同時(shí)，還需要進(jìn)行領(lǐng)域分析，建立領(lǐng)域模型，繪制系統(tǒng)順序圖，進(jìn)一步描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)、行為和執(zhí)行的結(jié)果。 此處，領(lǐng)域指的是用戶的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，也就是需要解決問題的領(lǐng)域。領(lǐng)域模型分析找出領(lǐng)域概念 領(lǐng)域概念：用來描述現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)問題的一些名詞和術(shù)語。 要建立領(lǐng)域模型，首先找出描述問題的概念和術(shù)語。 對用例描述進(jìn)行分析，找出名詞、動(dòng)詞、動(dòng)詞詞組。 名詞可能會(huì)成為領(lǐng)域模型中的類或類中的屬性，動(dòng)詞和動(dòng)詞詞組可能會(huì)成為類中的方法或類間的關(guān)聯(lián)。領(lǐng)域模型分析找出領(lǐng)域概念 動(dòng)詞和動(dòng)詞詞組列表：輸入數(shù)據(jù)按鍵處理修改數(shù)據(jù)記錄統(tǒng)計(jì)上傳保存顯

12、示打印產(chǎn)生開發(fā)安裝調(diào)試發(fā)送接收領(lǐng)域模型分析找出領(lǐng)域概念 對需求描述進(jìn)行分析，找出下面的名詞列表：操作工人輸入數(shù)據(jù)（按）鍵車間主任物料重量記錄重量統(tǒng)計(jì)報(bào)表物料名稱模擬儀表數(shù)據(jù)庫服務(wù)器按照種類統(tǒng)計(jì)表按照操作工人統(tǒng)計(jì)表儀表系統(tǒng)稱重?cái)?shù)據(jù)操作員物理儀表領(lǐng)域模型分析找出領(lǐng)域概念 對名詞列表進(jìn)行篩選，找出可能的概念類。概念類列表如下：概念類名稱英文名稱概念類名稱英文名稱概念類名稱英文名稱操作工人driver模擬儀表simulator 系統(tǒng)system物料mater物理儀表actualmeter稱重?cái)?shù)據(jù)weightdata重量記錄record儀表meter操作員operator天車hoist領(lǐng)域模型分析找出概

13、念類領(lǐng)域模型分析找出概念類領(lǐng)域模型分析對概念類進(jìn)行泛化處理領(lǐng)域模型分析找出類間關(guān)聯(lián)操作工人Driver類:操作工人需要使用儀表的鍵盤向儀表中輸入數(shù)據(jù),Driver類和ActualMeter類有“使用”關(guān)系。操作工人駕駛天車，Driver類和Hoist類有“駕駛”關(guān)系。操作工人負(fù)責(zé)吊運(yùn)物料，Driver類和Mater類有“吊運(yùn)”關(guān)系。領(lǐng)域模型分析找出類間關(guān)聯(lián)根據(jù)上面的分析，得到下面的類關(guān)系圖：領(lǐng)域模型分析找出類間關(guān)聯(lián)儀表負(fù)責(zé)發(fā)送稱重?cái)?shù)據(jù)，ActualMeter類與WeightData類是“發(fā)送”關(guān)系。儀表向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)送稱重?cái)?shù)據(jù)，ActualMeter類與System類是“發(fā)送稱重?cái)?shù)據(jù)”關(guān)系。領(lǐng)

14、域模型分析找出類間關(guān)聯(lián)根據(jù)上面的分析，得到下面的類關(guān)系圖：領(lǐng)域模型分析找出類間關(guān)聯(lián)稱重?cái)?shù)據(jù)類WeightData：稱重?cái)?shù)據(jù)類WeightData中包含物料編號和重量，包含天車操作工人的信息，包含天車信息。稱重?cái)?shù)據(jù)類WeightData經(jīng)過處理得到了稱重記錄Record類。領(lǐng)域模型分析找出類間關(guān)聯(lián)根據(jù)上面的分析，得到下面的類關(guān)系圖：領(lǐng)域模型分析細(xì)化：為類增加屬性和方法天車操作工人Driver類主要屬性：name：姓名code：編號 主要方法：Input()：輸入操作工人編號和物料的編號。Drive()：駕駛天車。Convey()：運(yùn)送物料。領(lǐng)域模型分析細(xì)化：為類增加屬性和方法天車操作工人Driv

15、er類類圖：領(lǐng)域模型分析細(xì)化：為類增加屬性和方法稱重?cái)?shù)據(jù)WeightData類主要屬性：materID：物料編號。weight：物料的重量。driverID：操作工人編號。dateTime：工作日期和時(shí)間。主要方法：Check()：檢查數(shù)據(jù)是否正確。領(lǐng)域模型分析細(xì)化：為類增加屬性和方法稱重?cái)?shù)據(jù)WeightData類類圖：領(lǐng)域模型分析領(lǐng)域模型圖AutoWeight系統(tǒng)領(lǐng)域模型圖：工作流程分析前面建立的領(lǐng)域模型圖描述類系統(tǒng)中各個(gè)類之間的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。下面使用活動(dòng)圖、順序圖來描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。工作流程分析稱重過程天車在吊運(yùn)物料的過程中，物料的重量通過傳感器傳遞給儀表。當(dāng)物料的重量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，操作工人輸入操