Chapter05-系統(tǒng)需求建模-事件和事物

Chapter5系統(tǒng)需求建模：事件和事物哈爾濱工業(yè)大學(xué)國家示范性軟件學(xué)院主講：范國祥2008.04本章主要內(nèi)容

模型和建模事件和系統(tǒng)需求

事物和系統(tǒng)需求

實(shí)體-關(guān)系圖（ERD）類圖本章目標(biāo)

解釋為何要建立信息系統(tǒng)模型描述三類模型，并列出一些分析和設(shè)計(jì)專用模型闡述如何使用事件來定義系統(tǒng)需求確定和分析系統(tǒng)做出響應(yīng)的事件解釋如何用系統(tǒng)中事物的概念來定義需求比較數(shù)據(jù)實(shí)體和對(duì)象之間的異同確定和分析系統(tǒng)中需要的數(shù)據(jù)實(shí)體和對(duì)象閱讀、解釋并創(chuàng)建實(shí)體-關(guān)系圖閱讀、解釋并創(chuàng)建類圖引子-WaitersonCall–餐館送貨系統(tǒng)1.在發(fā)生如下事件時(shí)，系統(tǒng)

可以進(jìn)行處理：客戶打電話下訂餐訂單客戶打電話修改訂單送貨司機(jī)匯報(bào)工作情況送貨司機(jī)上交一天的收入2.在特定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生所

需信息：生成日結(jié)算存款單生成周末餐館支付帳單生成周銷售報(bào)表生成月財(cái)務(wù)報(bào)表3.需要建立數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)如下信息：餐館菜單客戶訂單訂單支付帳單司機(jī)（送餐員）4.系統(tǒng)還需要處理以下情況新餐館加盟餐館更改了菜單雇傭了新的送貨司機(jī)（送餐員）送貨司機(jī)（送餐員）離職分析員需要一組模型來充分描述信息

系統(tǒng)的需求不同的模型分別顯示了問題和解決方

案的不同部分5.1模型和建模5.1模型和建模5.1模型和建模5.1.1模型的作用

建立模型的過程能幫助分析員澄清和改良設(shè)計(jì)系統(tǒng)往往很復(fù)雜，模型能很好表示各部分之間的關(guān)系

模型便于項(xiàng)目組成員之間交流

模型有助于和系統(tǒng)用戶之間進(jìn)行交流并促進(jìn)理解

建立的模型可以作為以后的維護(hù)和升級(jí)時(shí)的文檔在建模中了解信息通過抽象降低系統(tǒng)的復(fù)雜性有助于回憶所有的細(xì)節(jié)有助于和用戶及系統(tǒng)相關(guān)者進(jìn)行交流為以后的維護(hù)和升級(jí)提供了文檔

5.1.2模型的類型

數(shù)學(xué)模型：描述系統(tǒng)技術(shù)方面的一系列數(shù)學(xué)公式

描述模型：描述系統(tǒng)某些方面的敘述性的備忘錄、

報(bào)表、列表、文字等圖形模型：描述系統(tǒng)的圖表或系統(tǒng)某些方面的示

意性表示三種常見模型：數(shù)學(xué)模型、描述模型、圖形模型5.1.3用于分析和設(shè)計(jì)的模型狀態(tài)圖協(xié)作圖

時(shí)序圖用例圖

類圖結(jié)構(gòu)化英語/偽代碼數(shù)據(jù)元素定義數(shù)據(jù)流定義ERDDFD事件列表分析階段創(chuàng)建的模型界面設(shè)計(jì)報(bào)表設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)流程圖

網(wǎng)絡(luò)圖

分布圖設(shè)計(jì)階段創(chuàng)建的模型5.2事件和系統(tǒng)需求信息系統(tǒng)的所有處理過程都是由事件驅(qū)動(dòng)或觸發(fā)的，

因此當(dāng)定義系統(tǒng)需求時(shí)將所有事件羅列出來并加以分

析是非常有意義的事件：發(fā)生在某一特定的時(shí)間和地點(diǎn)、可描述并且系統(tǒng)應(yīng)該

記錄下來的事情事件和系統(tǒng)需求的關(guān)系：什么事件發(fā)生時(shí)需要系統(tǒng)做出響應(yīng)，

能列出所有這樣的事件應(yīng)該說就可以搞清楚用戶對(duì)系統(tǒng)的需求5.2事件和系統(tǒng)需求過賒購帳處理系統(tǒng)：外部三個(gè)事件，內(nèi)部三個(gè)事件5.2.1事件的類型

外部事件：系統(tǒng)之外發(fā)生的事件，通常是由外部實(shí)體或

動(dòng)作參與者觸發(fā)的

臨時(shí)事件：由于到達(dá)某一時(shí)刻所發(fā)生的事件

狀態(tài)事件：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生了需要處理的情況時(shí)所引發(fā)

的事件事件分三大類：外部事件、臨時(shí)事件、狀態(tài)事件5.2.1事件的類型外部事件應(yīng)包括：外部實(shí)體的需要觸發(fā)一個(gè)事務(wù)處理，如客戶下訂單外部實(shí)體想獲得某些信息，如客戶查詢帳戶信息數(shù)據(jù)發(fā)生改變需要更新，如客戶地址變更管理部門想獲取某些信息，如管理者需要銷售情況分析報(bào)告臨時(shí)事件應(yīng)包括：所需的內(nèi)部輸出結(jié)果，如定期報(bào)表

所需的外部輸出結(jié)果，如定期結(jié)算單、帳單等

突發(fā)的情況，如系統(tǒng)掉電、內(nèi)存溢出、讀寫錯(cuò)誤、缺頁狀態(tài)事件應(yīng)包括：所有外部事件和臨時(shí)事件都要考慮是否有狀態(tài)事件發(fā)生，

如，銷售引起庫存變化等5.2.2事件定義客戶走進(jìn)沃爾瑪客戶在沃爾瑪試穿襯衫客戶購買一件襯衫

（該事件直接影響系統(tǒng)）客戶想買一件新襯衫客戶開車來到購物中心客戶在Sears試穿襯衫導(dǎo)致影響系統(tǒng)的一個(gè)事物的一系列行為區(qū)分事件和隨事件發(fā)生的一部分交互行為5.2.2事件定義外部事件應(yīng)包括：外部實(shí)體的需要觸發(fā)一個(gè)事務(wù)處理，如客戶下訂單外部實(shí)體想獲得某些信息，如客戶查詢帳戶信息數(shù)據(jù)發(fā)生改變需要更新，如客戶地址變更管理部門想獲取某些信息，如管理者需要銷售情況分析報(bào)告臨時(shí)事件應(yīng)包括：所需的內(nèi)部輸出結(jié)果，如定期報(bào)表

所需的外部輸出結(jié)果，如定期結(jié)算單、帳單等狀態(tài)事件應(yīng)包括：所有外部事件和臨時(shí)事件都要考慮是否有狀態(tài)事件發(fā)生，

如，銷售引起庫存變化等客戶查詢訂單狀態(tài)客戶修改帳戶信息客戶退貨用戶想要一本商品目錄客戶想確定商品信息的有效性客戶下訂單客戶修改或取消訂單導(dǎo)致許多事件的某一特定客戶的“事務(wù)”處理序列跟蹤事務(wù)處理生命周期可以得到一系列事件5.2.2事件定義外部事件應(yīng)包括：外部實(shí)體的需要觸發(fā)一個(gè)事務(wù)處理，如客戶下訂單外部實(shí)體想獲得某些信息，如客戶查詢帳戶信息數(shù)據(jù)發(fā)生改變需要更新，如客戶地址變更管理部門想獲取某些信息，如管理者需要銷售情況分析報(bào)告臨時(shí)事件應(yīng)包括：所需的內(nèi)部輸出結(jié)果，如定期報(bào)表

所需的外部輸出結(jié)果，如定期結(jié)算單、帳單等狀態(tài)事件應(yīng)包括：所有外部事件和臨時(shí)事件都要考慮是否有狀態(tài)事件發(fā)生，

如，銷售引起庫存變化等系統(tǒng)崩潰，需要恢復(fù)數(shù)據(jù)庫該備份數(shù)據(jù)庫了用戶該修改密碼了用戶登錄系統(tǒng)用戶需要更改密碼系統(tǒng)要改變系統(tǒng)性能設(shè)置在設(shè)計(jì)階段之前可以忽略的事件特別細(xì)節(jié)的事件在系統(tǒng)分析階段不予考慮5.2.3系統(tǒng)需求建模：事件列表事件列表屬于“描述性模型”事件表各段信息的格式如下事件觸發(fā)器來源活動(dòng)/用例響應(yīng)目的地5.2.3系統(tǒng)需求建模：事件列表5.2.3系統(tǒng)需求建模：事件列表5.3事物和系統(tǒng)需求事件和事物的區(qū)別與聯(lián)系：

事件–發(fā)生在瞬間，有一定的隨機(jī)性

事物–客觀存在，不以主觀意志為轉(zhuǎn)移

聯(lián)系–事件的發(fā)生可以改變事物的狀態(tài)或產(chǎn)生新的事物事物：在傳統(tǒng)的開發(fā)方法中，事物就是構(gòu)成系統(tǒng)存儲(chǔ)

信息的相關(guān)數(shù)據(jù)在面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法中，事物就是在系統(tǒng)中

相互交互的對(duì)象飛機(jī)書汽車文檔工作表雇員顧客醫(yī)生病人最終用戶系統(tǒng)管理員管區(qū)部門工段任務(wù)組工作組傳感器定時(shí)器控制器打印機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器鍵盤顯示器窗口鼠標(biāo)菜單按鈕航班服務(wù)電話登錄退出合同購買訂單支付倉庫部門辦公室工廠零售店桌面5.3事物和系統(tǒng)需求5.3.1事物的類型事物實(shí)物角色組織部門設(shè)備偶然事件、

事件或交互地點(diǎn)/位置5.3事物和系統(tǒng)需求5.3.2開發(fā)事物初始列表的過程第一步：收集可能得到的名詞方法1：與客戶談話中獲得方法2：使用事件表及關(guān)于每一事件的信息獲得方法3：使用已有系統(tǒng)、當(dāng)前過程及報(bào)表中獲得第二步：將名詞列表精簡(jiǎn)并記錄假設(shè)/要檢查的問題5.3事物和系統(tǒng)需求5.3.2開發(fā)事物初始列表的過程第二步：將名詞列表精簡(jiǎn)并記錄假設(shè)/要檢查的問題（1）確定名詞是否應(yīng)包含在列表中是系統(tǒng)需要了解的獨(dú)特的事物嗎？在你所工作的系統(tǒng)的范圍之內(nèi)嗎？系統(tǒng)需要記住多于這些項(xiàng)目的一個(gè)嗎？（2）確定每個(gè)名詞是否應(yīng)該從列表中將其排除與你已經(jīng)定義的某個(gè)其它事物是同義詞嗎？真的是從你已經(jīng)定義的其他信息中產(chǎn)生的系統(tǒng)輸出嗎？這一輸入真的可以導(dǎo)致記錄一些你已經(jīng)定義的其他信息嗎？（3）對(duì)每個(gè)名詞提出問題確定是否應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究可能是你已經(jīng)定義的其他事物的一些具體信息（屬性）嗎？是當(dāng)假設(shè)變化時(shí)你可能需要的事物嗎？5.3事物和系統(tǒng)需求開發(fā)事物初始列表的過程5.3事物和系統(tǒng)需求開發(fā)事物初始列表的過程包含包含訂單#1043財(cái)務(wù)部紅襯衫

尺寸16/32牛仔褲尺寸：

34長被訂購工作在Smith先生事物之間自然發(fā)生的關(guān)系5.3事物和系統(tǒng)需求5.3.3事物間的關(guān)系關(guān)系：某些事物間自然發(fā)生的聯(lián)系，比如客戶

發(fā)送訂單、雇員在某部門工作等5.3事物和系統(tǒng)需求5.3.3事物間的關(guān)系根據(jù)每件事物的關(guān)聯(lián)數(shù)目來理解每種關(guān)系的本質(zhì)非常重要基數(shù)（重?cái)?shù)）：發(fā)生在事物間關(guān)聯(lián)的數(shù)目

例如一個(gè)客戶發(fā)送量多個(gè)訂單

一個(gè)雇員在一個(gè)部門工作等

基數(shù)可以：0，1，0..n，1..n二元關(guān)系：兩種不同類型事物之間的關(guān)系，如Teacher與Student一元(回歸)關(guān)系：同一類型的兩個(gè)事物間的關(guān)系，例如一個(gè)人和

另一個(gè)人的婚姻關(guān)系三元關(guān)系：三種不同類型事物之間的關(guān)系，

如Course、Teacher和Studentn元關(guān)系：n（n為任意數(shù)）種不同類型事物之間的關(guān)系5.3事物和系統(tǒng)需求5.3.4事物的屬性屬性：有關(guān)事物的一條特定信息標(biāo)示符（關(guān)鍵字）：能唯一標(biāo)志事物的一個(gè)屬性復(fù)合屬性：包括了許多相關(guān)屬性的屬性，如客戶全名：名+姓5.3事物和系統(tǒng)需求5.3.5數(shù)據(jù)實(shí)體和對(duì)象數(shù)據(jù)實(shí)體：在傳統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)方法中，事物被稱為數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象：在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開發(fā)方法中，將某一個(gè)事物稱為對(duì)象數(shù)據(jù)實(shí)體與過程是分離的對(duì)象將數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的方法封裝成一個(gè)單元要讓某個(gè)對(duì)象執(zhí)行

某種操作，可以讓

另外一個(gè)對(duì)象給該

對(duì)象發(fā)送一個(gè)消息5.4實(shí)體-關(guān)系圖傳統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)方法都將重點(diǎn)集中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求包括數(shù)據(jù)實(shí)體、數(shù)據(jù)實(shí)體的屬性以及它

們之間的關(guān)系一個(gè)客戶可以發(fā)送

0個(gè)或多個(gè)訂單一個(gè)訂單必須對(duì)應(yīng)一個(gè)客戶5.4.1ERD概念的實(shí)例5.4實(shí)體-關(guān)系圖只能一個(gè)（強(qiáng)制）0或多個(gè)（可選）1或多個(gè)（強(qiáng)制）0或1個(gè)（可選）實(shí)體之間關(guān)系的基數(shù)符號(hào)5.4.1ERD概念的實(shí)例5.4實(shí)體-關(guān)系圖帶有屬性的擴(kuò)展ERD圖*表示標(biāo)識(shí)符或關(guān)鍵字5.4.1ERD概念的實(shí)例5.4實(shí)體-關(guān)系圖5.4.1ERD概念的實(shí)例圖5-21客戶、訂單和訂單中的商品該圖顯示了實(shí)際的數(shù)據(jù)在事務(wù)處理中呈現(xiàn)的形式5.4實(shí)體-關(guān)系圖5.4.1ERD概念的實(shí)例分析員在建模的過程中，常常對(duì)ERD進(jìn)行細(xì)化的工作就是

處理多對(duì)多的關(guān)系由于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中不能直接實(shí)現(xiàn)多對(duì)多的關(guān)系，因此必

須建立一個(gè)單獨(dú)的表，來消除多對(duì)多的關(guān)系

關(guān)聯(lián)實(shí)體

–解決上述問題的人為增加的數(shù)據(jù)實(shí)體，它

一定包含兩端數(shù)據(jù)實(shí)體的關(guān)鍵字5.4實(shí)體-關(guān)系圖5.4.1ERD概念的實(shí)例5.4實(shí)體-關(guān)系圖5.4.2RMO商店實(shí)例的ERD圖“產(chǎn)品”可在多個(gè)目錄中列出，而一個(gè)“目錄”可以列出多個(gè)“產(chǎn)品”，需用一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體“商品目錄”“退回商品”是關(guān)聯(lián)實(shí)體嗎？復(fù)雜的多元關(guān)系“發(fā)貨員”和“發(fā)貨部門”的關(guān)系完全是一種業(yè)務(wù)規(guī)則，與公司規(guī)定相關(guān)5.5類圖面向?qū)ο蟮姆椒ㄒ矎?qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)中所包含事物的理解面向?qū)ο蟮姆椒ńo事物建立的模型即是“類圖”“類”和“實(shí)體”是明顯區(qū)別的5.5類圖5.5.1有關(guān)對(duì)象類的更復(fù)雜的問題

概括/具體層次圖–把類按照從最概括的父類到

最具體的子類的順序進(jìn)行排列的層次圖，有時(shí)

也被稱作繼承層次圖

繼承

–允許子類共享其父類的所有的特征5.5類圖5.5.1有關(guān)對(duì)象類的更復(fù)雜的問題

概括/具體層次圖機(jī)動(dòng)車輛小汽車卡車拖拉機(jī)轎車跑車體育用車機(jī)動(dòng)車輛的概括/具體層次圖（繼承關(guān)系）5.5.1有關(guān)對(duì)象類的更復(fù)雜的問題

概括/具體層次圖5.5類圖訂單電話訂單網(wǎng)上訂單郵件訂單5.5.1有關(guān)對(duì)象類的更復(fù)雜的問題

整體/局部層次圖：按照類之間的關(guān)聯(lián)組件將類進(jìn)行

結(jié)構(gòu)化分解的層次圖

聚合：對(duì)象及其各個(gè)部分之間的一種整體-局部關(guān)系

組成：對(duì)象及其與它不可分割的各個(gè)部分之間的一種