第7章 软件建模

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,7,章 软件建模,软件开发的主要工作是软件需求和软件设计，软件需求和软件设计的,关键问题是软件建模,，简称建模。,作为软件建模实用技术的经验总结，本章提出了,“,业务模型、功能模型、数据模型,”,这,三个模型,的建模思想与建模方法，以及这三个模型的描述方式与,“,用例图、时序图和类图,”,之间的关系，并且用三个模型的思想与方法来分析一个建模案例。,软件建模,要求了解,(1,）软件建模的概念,(2)UML,的建模思想,要求理解,(1,）,UML,的支撑环境,Rose,(2,）,UML,建模思想的优缺点,(3,）三个模型建模思想的优缺点,要求掌握,(1,）业务模型的概念及表示方式,(2,）功能模型的概念及表示方式,(3,）数据模型的概念及表示方式,(4),数据库设计的,方法、技巧,7.1,三个模型的建模思想,7.1.1,三个模型概论,软件建模中的三个模型是指业务模型、功能模型和数据模型。,【,定义,7-1】,功能模型,FM,（,Function Model,）是描述系统能,做什么,，即对系统的功能、性能、接口和界面进行定义。,【,定义,7-2】,业务模型,OM,（,Operation Model,）是描述系统在何时、何地、由何角色、按什么业务规则去做，以及做的步骤或流程，即对系统的操作流程进行定义,(,怎么做,),。,7.1,三个模型的建模思想,7.1.1,三个模型概论,【,定义,7-3】,数据模型,DM,（,Data Model,）是描述系统工作前的数据来自何处，工作中的数据暂存什么地方，工作后的数据放到何处，以及这些数据之间的关联，即对系统的数据结构进行定义,(,数据怎么组织,),。,三个模型概论,(,续,),功能模型和业务模型在,需求时,建模，数据模型在,设计时,建模。通常，数据模型建模用,Power Designer,、,ER win,、,Oracle Designer,或,Class Diagram,表示；功能模型用功能点列表或,Use Case Diagram,表示；业务模型用自然语言加上流程图或,Sequence Diagram,表示。,当三个模型建好之后，在这三个模型的支持下，运用强大的面向对象编程语言，以及软件组织内部的业务基础平台、类库、构件库等财富，软件开发在技术上就能顺利实现。,7.1.2,业务模型,在企业信息系统（例如，,MIS,或,ERP,）中，业务模型就是系统的业务流程图加上相应的业务规则。这里的业务流程图，是指企业在,业务流程再造,BPR,（,Business Process Reengineering,）之后形成的,操作流程和业务规则,。,业务模型的范围包括：企业的组织结构，部门职责及岗位（或角色）职能，岗位操作流程，岗位业务规则，每个流程的输入、响应、输出。,业务模型的描述方法为：组织结构图，岗位（或角色）职能表，业务流程图加上业务规则说明。,业务模型在需求分析时建立。,业务模型,(,续,),在软件企业中,，业务流程图的画法没有统一的规定，软件企业在软件工程规范中自定一套，在其内部推广。一般要规定输入、处理、输出、文件及流向的图形标志。在图形内部或外部可书写文字说明。业务流程图也可以用业务操作步骤来描述，还可以用类似于程序流程图的图形来表达。,在,UML,中,，完整的业务模型由用例图、时序图、交互图、状态图、活动图来表述。但是，时序图在表述中起到核心作用。,业务模型的,特点,是动态的，所以有时称为动态模型或操作模型。,业务模型的,作用，,既是功能模型设计的基础，又是用户操作手册编写的依据。,7.1.3,功能模型,功能模型描述系统能做什么，是系统所有功能的集合，具体表现在系统的功能、性能、接口和界面上。,功能模型的,表示方法,：系统功能需求列表、性能需求列表、接口需求列表、界面需求列表。,UML,规定采用用例图来描述功能模型。,功能模型的,设计实现方法,：,将相同的功能归并，设计为,构件,或组件（部件），将不同的功能设计成,模块,，,然后用面向对象的语言将这些离散的部件或模块组装起来，形成一个完整的系统，供最终用户使用。,功能模型的,特点：,功能模型既是动态的，又是静态的。因为有的功能与系统运行的时间序列有关。,功能模型的,作用：,功能模型既是数据库和数据结构设计的基础，又是功能模块（功能部件）设计、编程实现和测试验收的依据。,7.1.4,数据模型,企业信息系统中的数据模型，是指它的,E-R,图及其相应的数据字典。,数据模型分为概念数据模型,CDM,和物理数据模型,PDM,两个层次。,CDM,就是数据库的,逻辑设计,，即,E-R,图。,PDM,就是数据库的,物理设计,，即物理表。,数据模型,(,续,),数据模型的,表示方法：,系统的概念数据模型,CDM,和物理数据模型,PDM,，加上相应的表结构。,UML,规定，用类图加上对象图来表述数据模型。,数据模型的,特点：,数据模型本身是静态的，但是在设计者心目中，应该尽量将它,由静态变成动态,。设计者可以想象数据（或记录）在相关表上的流动过程，即增加、删除、修改、传输与处理等，从而在脑海中运行系统，或在,E-R,图上运行系统。,7.2,数据模型设计概论,什么是好的数据模型？其条件有三：,(1),一是满足,功能,需求,(2),二是满足,性能,需求,(3),三是该模型能长期,稳定,，尽量做到“以不变应万变”。,所谓“以不变应万变”，就是当用户的功能需求发生某些变化时，数据库设计的框架不需要做任何改动，就可以适应用户的功能需求。,数据模型设计概论,(,续,),数据库设计的主要工作是：设计数据库的表,(,数据就存在表里面,),，表的结构就是数据的存储结构。,数据库设计的难易程度取决于两个要素：,(1).“,数据关系的复杂程度”,(2).“,数据量的大小”。,7.4,信息系统建模实例分析,省级新华书店信息系统建模案例,1,数据模型分析,从全局实体关系图中，,CDM,有以下,3,个主要实体：,（,1,）图书：它存放了新华书店,历年,来发行的全部图书信息。,（,2,）仓库图书：它存放了储运中心,仓库现有,的全部图书信息。,（,3,）门市图书：它存放了书城或连锁,书店各自现,有的全部图书信息。,以上面三个主要实体为中心，按照实体之间的关系连线，就能理出数据模型的内部关系思路，并将所有的次要实体统帅起来，使所有的次要实体都以这三个实体为中心，形成一个完整的新华书店信息系统数据模型。,1.,数据模型分析,(,续,),在省级新华书店信息系统的概念数据模型,CDM,中，与“图书”直接关联的实体有：出版社、仓库图书、书城入库、订购单体、书城订单、图书警戒线。与“仓库图书”直接关联的实体有：现货批销、付退货、图书报废、入库单、仓库货位、市外调拨、内部迁移、内退入库、市内配送、图书。与“门市图书”直接关联的实体有：市内配送、内退入库、销售记录、书店、书城入库。每个实体的名称、主键、属性在,CDM,图上显示得很清楚。根据概念数据模型,CDM,，,利用,Power Designer Data Architect,工具，就可自动生成物理数据模型,PDM,，此处省略，读者可上机操作。,2,功能模型分析,省级新华书店信息系统的功能模型具有,16,项功能，用,“,功能点列表,”,的方式来描述和分析，现将分析结果列在表,7,-12,之中。,(1),“,输入内容,”,是用户对信息系统的录入,(2),“,输出内容,”,是信息系统对外的显示或打印,(3),“,系统响应,”,是系统对用户操作的处理过程。,具体内容见教材：省级新华书店信息系统的功能模型,”,.,3,业务模型分析,业务模型属于,动态模型,，本实例分析中用,“,业务操作步骤,”,来描述。省级新华书店信息系统的业务模型由下列,10,大步骤组成。,步骤,1,：制作订购单操作流程。,步骤,2,：制作订单操作流程。,步骤,3,：图书,期货,入库操作流程。,步骤,4,：图书配送操作流程。,3.,业务模型分析,(,续,),步骤,5,：图书销售操作流程。,步骤,6,：图书退货操作流程。,步骤,7,：图书,调拨,操作流程。,步骤,8,：图书现货批销操作流程。,步骤,9,：查询统计。,步骤,10,：制作记账凭证。,新华书店信息系统夜以继日地在企业网上运行，周而复始地执行上述,10,项操作，全心全意地为读者服务。,4,分析结论,当对上述“三个模型”研究分析之后，不但完成了需求分析的主要工作量，而且完成了概要设计中的主要内容数据库设计。,在此基础上，再对新华书店信息系统进行概要设计和详细设计，理应感到心中有数了。当详细设计评审通过（不符合项为零）后，再利用面向对象的强大编程工具,Power Builder,，,Delphi,，,C+,等语言进行实现，加上面向功能的测试和面向过程的管理，系统按计划（进度、成本、质量）实现，是顺理成章的事。,