信息系統(tǒng)開發(fā)與管理實驗報告3

1、PAGE PAGE 33電 子 科 技 大 學實 驗 報 告學生姓名： 學 號：指導教師： 一、實驗室名稱：電子政務可視化實驗室二、實驗項目名稱： 面向?qū)ο蟮男畔⑾到y(tǒng)分析三、實驗原理：1. 業(yè)務模型（1）業(yè)務用例模型1）業(yè)務用例模型概述 業(yè)務用例模型描述了業(yè)務的目標、業(yè)務的啟動者和業(yè)務范圍；涉及的UML元素主要包括參與者、用例和邊界；使用的UML圖主要包括用例圖和活動圖。業(yè)務用例模型的構成包括業(yè)務用例圖和對每一個業(yè)務用例的詳細描述。2）業(yè)務用例模型的基本要素參與者也稱為主角，是系統(tǒng)之外與系統(tǒng)進行交互的任何事物；參與者存在于系統(tǒng)之外，并不是系統(tǒng)的一部分；在UML圖形上，參與者用一個小人圖來表示，

2、如下所示。系統(tǒng)邊界對于明確參與者非常重要，在實踐中可以考慮是誰對系統(tǒng)主動發(fā)出動作，他是否有著明確的目標和要求以及系統(tǒng)是為誰服務的。另外，注意參與者并非一定是人。業(yè)務主角是參與者的一個構造型，是與業(yè)務系統(tǒng)有著交互的人和事物；一般在需求階段使用，用于定義業(yè)務參與者；在UML圖形上，業(yè)務主角的表示方式如下：用例用例與參與者交互，是對一組動作序列的抽象描述，通過執(zhí)行該動作序列向參與者提供可觀測的有意義的結果；一個用例描述了系統(tǒng)的一個完整的功能需求；在UML中，系統(tǒng)的所有行為都可建模為用例，而用例的描述獨立于這些行為的實現(xiàn)。在UML圖形中，用例的表示方式如下：用例所描述目標的達成是由很多種不同情況構成的

3、，把可能的目標達成方式稱為用例場景，一個用例場景就是用例的一種實現(xiàn)方式；在UML中可以使用活動圖對用例場景進行圖形化的詳細說明，通過用例規(guī)約對用例的其他信息進行說明。用例的特征：用例相對獨立且執(zhí)行效果對參與者有意義；用例必須要有啟動者；用例的名稱應以動賓形式出現(xiàn)。用例的關系有包含關系、擴展關系和泛化關系三種：基本用例是指包含了常規(guī)會發(fā)生的、具有基本功能的用例。用例之間的包含關系表示基本用例在它內(nèi)部的某一位置上顯式地合并了另一個用例的行為；擴展關系表示基本用例可以在特定條件下執(zhí)行某些特定的擴展出來的行為，這些擴展的行為可以單獨形成一個用例，稱為擴展用例。如果兩個或更多用例在行為、結構和目的方面存

4、在共性，可以使用一個新的、通常也是抽象的用例來描述這些共有部分，該用例隨后被子用例特殊化，子用例繼承父用例的所有結構、行為和關系。包含關系示例圖擴展關系示意圖用例中有個叫做業(yè)務用例的構造型。業(yè)務用例專門用于業(yè)務建模，其面對的問題領域是沒有未來信息系統(tǒng)參與的、目前客觀存在的業(yè)務領域；業(yè)務用例的參與者就是業(yè)務主角；在建立業(yè)務模型時，需識別業(yè)務用例。業(yè)務用例在UML中表示如下：3）邊界邊界決定了系統(tǒng)的范圍，在其范圍內(nèi)的就是系統(tǒng)的需求集合；邊界和抽象層次也有十分密切的聯(lián)系，在不同的抽象層次，邊界大小也是不同的；可以采取迭代的方式來獲取系統(tǒng)邊界；在UML中，邊界被描繪成一個矩形框（查閱資料顯示，Rati

5、onal Rose的用例圖中不能畫系統(tǒng)邊界，也不用畫，因為Rational Rose認為用例的邊界就是系統(tǒng)邊界）。4）用例圖 概括有關參與者和用例信息的一個圖形化模型；顯示了一組用例、參與者以及它們之間的關系；用例圖展示了系統(tǒng)的功能性需求。如下為用例圖的示例：5）活動圖 活動圖描述了為了完成一個用例所描述目標需要做的活動以及這些活動的執(zhí)行順序；活動圖可以用來描述用例場景，與流程圖類似，但活動圖支持并行行為。如下為活動圖的示例：6）構建業(yè)務用例模型的過程識別業(yè)務主角業(yè)務主角必須是在實際業(yè)務里能找到對應的崗位、人員或其他具體的事物；通常來說，業(yè)務主角可以從業(yè)務提出者、業(yè)務管理者、業(yè)務執(zhí)行者及客戶等

6、人員中提??；注意不要將業(yè)務工人（主要為具體執(zhí)行的工作人員）識別為業(yè)務主角。獲取業(yè)務用例模型站在業(yè)務主角的角度，通過多種方式明確其所期望達成的業(yè)務目標；瞄準業(yè)務目標，將一個業(yè)務目標建模為一個業(yè)務用例，而暫時忽略實現(xiàn)業(yè)務目標的過程；在業(yè)務建模階段，用例的粒度以每個用例能夠說明一件完整的事情為準。一個明確有效的業(yè)務目標是一個業(yè)務用例的來源，一個真實的業(yè)務目標應當完備地表達業(yè)務主角的期望，一個有效的業(yè)務目標應當在業(yè)務邊界內(nèi)由業(yè)務主角發(fā)起，并具有明確的結果。 建立業(yè)務用例圖 在識別了業(yè)務主角和業(yè)務用例的情況下，使用業(yè)務用例圖的方法能更直觀地反映業(yè)務主角與業(yè)務用例之間的關系，從而反映出業(yè)務范圍。 描述業(yè)務

7、用例采用活動圖來描述業(yè)務用例的場景，采用用例規(guī)約來描述一個業(yè)務用例的其他信息?；顒訄D的繪制可以分以下幾個步驟：a將業(yè)務用例場景中參與業(yè)務的人員作為活動圖的泳道；b將參與人員所做工作作為活動；c按照實際業(yè)務流程中的執(zhí)行順序?qū)⑦@些活動連接起來以描述業(yè)務用例場景。用例規(guī)約則是用于描述用例的一些細節(jié)信息，包括用例的前置條件、后置條件和事件流等信息。所謂的事件流是指達到一個業(yè)務目標所發(fā)生的一系列活動，包括主事件流和異常事件流。主事件流指能夠滿足業(yè)務目標的典型的成功路徑，通常不包括任何條件和分支；異常事件流指可能出現(xiàn)失敗的情況以及可能的分枝路徑或擴展路徑。用例規(guī)約參考準則的編寫要求：使用簡單的語法，主語明

8、確，語義易于理解；使用主動語態(tài)，也就是在事件流描述中，主語是業(yè)務參與者；從第三者的角度來編寫，指出業(yè)務參與者的動作。（2）領域模型1）領域模型概述描述了達成業(yè)務目標過程涉及到的對象、對象間的關系、對象間的交互和對象的內(nèi)部行為；使用到的最主要的UML元素是業(yè)務對象；繪制的UML圖主要包括類圖、交互圖和狀態(tài)圖。2）業(yè)務對象業(yè)務對象是實現(xiàn)業(yè)務目標的過程中涉及到的事物。業(yè)務對象來源于現(xiàn)實世界，是參與者在完成其業(yè)務目標的過程中使用到的或創(chuàng)建出來的，它表示一個現(xiàn)實中的概念。業(yè)務對象是信息系統(tǒng)的一部分，它構成了系統(tǒng)存儲信息的相關數(shù)據(jù)，也就是說系統(tǒng)需要存儲這些業(yè)務對象的信息。在UML中業(yè)務對象的表示方式如下所

9、示：業(yè)務對象間的關系有以下幾種：依賴關系，即使用關系，當要指明一個對象使用另一個對象時，就可以使用依賴關系來描述；泛化關系，即繼承關系，是一般事物（父類）和該事物的較為特殊的種類（子類）之間的關系；關聯(lián)關系，指明一個事物的對象與另一個事物的對象之間的聯(lián)系，給定一個連接兩個類的關聯(lián)，可以從一個類的對象導航到另一個類的對象，反之亦然。聚合關系分為組合聚合和共享聚合，組合聚合具有很強的歸屬關系，部分只能是一個整體的成員，且部分的存在依賴于整體事物；共享聚合是用來描述具有共享特性的“整體部分”關系，其含義是指部分事物可能同時屬于多個整體事物。3）類圖類圖用于展示系統(tǒng)中的類以及類之間的關系；在業(yè)務建模階

10、段，類圖主要用于對業(yè)務對象及其之間關系的描述，獨立于實現(xiàn)語言和實現(xiàn)方式。4）對象間的交互對象相互之間通過傳遞消息進行交互，一次交互由實現(xiàn)某一特定目標的一組對象進行交換的一組消息構成。對象指的是類圖中類的實例；參與者是一個交互過程的發(fā)起者。消息是對傳送信息的對象之間多進程通信的描述。5）順序圖和協(xié)作圖順序圖描述了在參與交互的對象中所發(fā)生的事件以及這些對象如何通過相互發(fā)送消息進行通信，強調(diào)發(fā)送消息的時間順序。如下為順序圖在UML中的示例：協(xié)作圖強調(diào)參加交互的對象的組織，它的主要應用是快速瀏覽相互協(xié)作、用來支持一個特定用例的所有對象。協(xié)作圖示例如下：6）對象的狀態(tài)狀態(tài)是指在對象的生命期中滿足某些條件

11、、執(zhí)行某些活動或者等待某些事件時的一個條件或狀況；對象在某一狀態(tài)保持有限的時間，一個對象一直保持某種狀態(tài)直到某個事件強制使它轉(zhuǎn)換到另一個狀態(tài)，每個狀態(tài)有一個唯一的名稱。狀態(tài)一般包括普通、初始、終止和復合四種。轉(zhuǎn)換是指使一個對象離開一個狀態(tài)并轉(zhuǎn)變到另一新狀態(tài)的機制，一個轉(zhuǎn)換表示對象在第一個狀態(tài)中執(zhí)行一定的動作，在某個特定事件發(fā)生并在某個特定的條件滿足時進入第二個狀態(tài)。轉(zhuǎn)換包括源狀態(tài)、事件觸發(fā)、監(jiān)護條件、行動表達式以及目標狀態(tài)5個部分。狀態(tài)圖示例如下：7）構建領域模型的步驟 獲取業(yè)務對象從業(yè)務用例場景里獲取業(yè)務對象。其中，最常用的識別方法有：Wirfs-Brock名詞短語策略和概念類列表法。 業(yè)務

12、對象屬性建模在建立業(yè)務模型時，需要明確每個業(yè)務對象的屬性。 業(yè)務對象關系建模根據(jù)對象間的關系類型，可以從依賴關系、泛化關系、關聯(lián)關系和聚合關系幾個方面來考慮業(yè)務對象間的關系。 業(yè)務對象交互建模關鍵是要理清業(yè)務對象間的交互方式，也就是決定消息該發(fā)給哪個對象；派發(fā)消息的一個簡單原則就是消息的接收者應該擁有處理消息所需要的數(shù)據(jù)。主要包括順序圖和協(xié)作圖兩種圖的開發(fā)。順序圖的開發(fā)步驟：a針對每一個業(yè)務用例場景，確定所有與業(yè)務用例有關的業(yè)務對象和業(yè)務主角；b基于業(yè)務用例的活動圖和用例規(guī)約，確定每一個需要用于完成此業(yè)務用例的消息，同時表示消息的源對象（或業(yè)務主角）和目的對象（或業(yè)務主角）；c決定是否總是發(fā)送

13、還是有條件地發(fā)送每一條消息；d正確地為這些消息排序并把它們附在合適的業(yè)務主角或業(yè)務對象的生命線上，并對消息進行適當描述。協(xié)作圖的開發(fā)步驟：a協(xié)作圖的開發(fā)過程與順序圖的開發(fā)過程大體一致；b在找出業(yè)務用例涉及到的業(yè)務對象后，就需要描述出這些對象之間可能有消息傳遞的鏈；c在鏈都描述完之后，從引起這個交互的消息開始，將隨后的每個消息附到適當?shù)逆溕?，恰當?shù)卦O置其順序號。業(yè)務對象狀態(tài)分析該步驟的工作主要是開發(fā)狀態(tài)圖，開發(fā)狀態(tài)圖的主要問題是識別業(yè)務對象的正確狀態(tài)。這個過程是一個反復的過程。狀態(tài)圖開發(fā)的基本步驟：a檢查業(yè)務對象模型并選擇出需要描述狀態(tài)轉(zhuǎn)換的業(yè)務對象；b標識所選業(yè)務對象在交互圖中的所有輸入消息；

14、c對業(yè)務對象從多個方面來尋找其狀態(tài)。d綜合前面得到的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換，以此建立狀態(tài)圖片段；e使用適當?shù)南⑹录?、監(jiān)護條件和行動表達式擴展每一個轉(zhuǎn)換。2. 分析模型(1)分析模型概述分析模型是介于原始業(yè)務需求和計算機實現(xiàn)之間的一種過渡模型，向上可以追溯到業(yè)務模型，也可以向下映射到設計模型。它既對業(yè)務模型進行了精化，同時也加入了計算機領域的內(nèi)容。建立分析模型的工作包括識別系統(tǒng)用例、識別分析類和組織分析類三大塊。(2)系統(tǒng)用例系統(tǒng)用例用于定義系統(tǒng)的范圍，獲取系統(tǒng)功能性需求；系統(tǒng)用例是從業(yè)務用例中推導出來的。(3)分析類業(yè)務領域模型中的業(yè)務對象不是計算機能理解的元素，系統(tǒng)不能直接構建在業(yè)務對象上。UML提供

15、了三種類來描述計算機能理解的對象邊界類、實體類和控制類。邊界類邊界類用于建立系統(tǒng)與其參與者（即用戶和外部系統(tǒng)）之間交互的模型。這種交互通常包括接收來自用戶和外部系統(tǒng)的信息與請求以及將信息和請求發(fā)送到用戶和外部系統(tǒng)、描述系統(tǒng)的邊界需求。每個邊界類至少與一個參與者有關。實體類實體類用于對長效且持久的信息建模；主要是對諸如個體、實際對象或?qū)嶋H事件的某些現(xiàn)象或概念的信息及相關行為建模。實體類來源于領域模型中的業(yè)務對象，但又有所區(qū)別。參與者不會與實體類進行交互，邊界類在兩者中起到一個橋梁的作用?？刂祁惪刂祁惔韰f(xié)調(diào)、排序、事務處理以及對其他對象的控制，經(jīng)常用于封裝與某個具體用例有關的控制信息和操作?？刂?/p>

16、類并不封裝與參與者交互有關的問題，也不封裝與系統(tǒng)處理的長期、持久信息有關的問題。實體類、控制類、邊界類和參與者的協(xié)作如下圖所示：(1)包與包圖在UML中，可以取其中的任何一種事物，將相關成分聚在一起，以構成更高的組織單元包。包可以擁有類、接口、用例和圖等，也可以嵌套。分包的原則有共同封閉原則和共同復用原則。包圖則用于描述包及其依賴關系。目的是用于表示一個完整系統(tǒng)的主要構成。其包括包和表示其依賴關系的虛線。包圖的確定可以分為以下幾個步驟：A根據(jù)用例圖，可以確定大致需要的包；B根據(jù)類圖，按照類的分包原則將類放入各包中；C根據(jù)類圖中各個類之間的關系確定包之間的關系；D根據(jù)系統(tǒng)構架調(diào)整包圖。(2)構建

17、分析模型 確定系統(tǒng)用例建立備選系統(tǒng)用例對每個業(yè)務用例的活動圖進行分析，考慮其中的每一個活動是否可由計算機來實現(xiàn)，如果能由計算機實現(xiàn)，則將該活動識別為一個備選用例，將活動的執(zhí)行人員識別為備選參與者。對于備選用例，再使用映射、抽象、合并、拆分和演繹等方法來確定最終用例。識別分析類 考慮要達成系統(tǒng)用例的目標，需要哪些計算機世界的類來實現(xiàn)。為每一個用例考慮設置一個邊界類，提供與參與者交互的職責；而參與者也應該從邊界類開始啟動一個用例。實體類大多來源于業(yè)務對象，出于系統(tǒng)結構優(yōu)化的需要，一些實體類也會在后繼的過程中被分拆、合并?？刂祁愒从谟美龍鼍爸行袨榈亩x，即對用例場景中動詞的分析，這些動詞都可以成為控

18、制類的來源。最后主要使用包對類進行邏輯分組。描述系統(tǒng)用例 與業(yè)務用例類似，系統(tǒng)用例也有場景，也需要對場景進行描述。具體描述方式有活動圖或者用例規(guī)約和交互圖。四、實驗目的：理解業(yè)務模型和系統(tǒng)分析模型的基本概念和建立步驟，掌握相關UML圖示的畫法，熟練使用Rational Rose軟件進行相關操作。五、實驗內(nèi)容：根據(jù)實驗材料的內(nèi)容，使用Rational Rose軟件完成以下實驗任務：1. 對實驗材料中涉及的系統(tǒng)建立業(yè)務模型，包括業(yè)務用例模型和領域模型；2. 在業(yè)務模型的基礎上建立系統(tǒng)的分析模型；六、實驗器材（設備、元器件）：計算機windows7操作系統(tǒng)、IBM Rational Rose軟件七、

19、實驗步驟：1. 構建業(yè)務模型（1）構建業(yè)務用例模型 1) 識別業(yè)務主角；2) 獲取業(yè)務用例模型；3) 建立業(yè)務用例圖；4) 描述業(yè)務用例。（2）構建領域模型1)獲取業(yè)務對象；2) 業(yè)務對象屬性建模；3) 業(yè)務對象關系建模；4)業(yè)務對象交互建模；5）業(yè)務實體狀態(tài)分析。2. 構建分析模型（1） 確定系統(tǒng)用例；（2） 識別分析類；（3） 描述系統(tǒng)用例。八、實驗數(shù)據(jù)及結果分析：1. 構建業(yè)務模型（1）構建業(yè)務用例模型1)識別業(yè)務主角根據(jù)實驗材料，我們將客戶和總經(jīng)辦建模為業(yè)務主角，如下圖：2) 獲取業(yè)務用例模型根據(jù)實驗材料，我們可以識別入庫、出庫和盤點庫存三個業(yè)務用例，如下圖：3) 建立業(yè)務用例圖根據(jù)前兩個步驟建立如下的業(yè)務用例圖：4) 描述業(yè)務用例入庫業(yè)務用例（i）活動圖出庫業(yè)務用例（i）活動圖盤點業(yè)務用例（i）活動圖（2）構建領域模型1）獲取業(yè)務對象由業(yè)務用例和業(yè)務流程可得該系統(tǒng)的業(yè)務對象有碼單、到站日報、入庫單、出庫單、出門條、盤點表、貨品明細單和派車單，如下圖：2) 業(yè)務對象屬性建模根據(jù)系統(tǒng)需求，將業(yè)務對象進行屬性建模，建模結果如下：3) 業(yè)務對象關系建模4)業(yè)務對象交互建模入庫業(yè)務用例(i)