UML系统建模与分析设计-需求分析与用例建模.ppt

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1、 了解可行性研究与风险分析的方法了解可行性研究与风险分析的方法 掌握可行性分析报告的书写格式掌握可行性分析报告的书写格式 掌握客户需求分析的要点及需求分析规格说掌握客户需求分析的要点及需求分析规格说 明报告的书写格式明报告的书写格式 掌握通过绘制用例图及其正文描述来完成客掌握通过绘制用例图及其正文描述来完成客 户需求分析的方法户需求分析的方法 掌握掌握UMLUML的用例模型建模方法的用例模型建模方法 本章目的：本章目的：第三章第三章 需求分析与用例建模需求分析与用例建模2023/1/41软件工程方法1 1.系统成本费用分析系统成本费用分析设备购置费用。设备购置费用。系统开发费用。系统开发费用。

2、系统安装、运行和维护费用。系统安装、运行和维护费用。人员培训费用。人员培训费用。2.2.系统效益分析系统效益分析经济效益。经济效益。社会效益。社会效益。3.1.1 3.1.1 经济可行性研究经济可行性研究 3.1 3.1 可行性研究与风险分析可行性研究与风险分析 2023/1/42软件工程方法2023/1/43软件工程方法1.1.风险分析风险分析 2.2.资源分析资源分析 3.技术分析技术分析反映系统动态特性：反映系统动态特性：综合系统的全部因素：综合系统的全部因素：突出系统的重要因素突出系统的重要因素：结构简单：结构简单：3.1.2技术可行性分析技术可行性分析3.1.3法律可行性分析法律可行

3、性分析3.1.4开发方案可行性分析研究开发方案可行性分析研究 1.提出待选方案提出待选方案 2.评价待选方案评价待选方案3.确定开发方案确定开发方案2023/1/44软件工程方法 3.1.5 3.1.5 可行性分析报告文档格式可行性分析报告文档格式 2023/1/45软件工程方法 3.2.1 3.2.1 建造需求模型建造需求模型用例建模用例建模 3.2客户需求分析与用例建模客户需求分析与用例建模用例建模的主要目标是：用例建模的主要目标是：将需求规约变为可视化模型，并得到用户确认；将需求规约变为可视化模型，并得到用户确认；给出清晰、一致的关于系统做什么的描述，确定系统的功能给出清晰、一致的关于系

4、统做什么的描述，确定系统的功能要求；要求；提供从功能需求到系统分析、设计、实现各阶段的提供从功能需求到系统分析、设计、实现各阶段的度量标准；度量标准；为最终系统测试提供基准，据此验证系统是否达到为最终系统测试提供基准，据此验证系统是否达到功能要求；功能要求；为项目目标进度管理和风险管理提供依据。为项目目标进度管理和风险管理提供依据。2023/1/46软件工程方法用例建模的步骤：用例建模的步骤：确定系统的范围和边界；确定系统的范围和边界；确定系统的执行者和用例；确定系统的执行者和用例；对用例进行描述；对用例进行描述；定义用例之间的关系；定义用例之间的关系；审核用例模型。审核用例模型。2023/1

5、/47软件工程方法3.2.2 用例图 2023/1/48软件工程方法3.2.3 3.2.3 定义系统的边界和范围定义系统的边界和范围 系统边界包括：系统边界包括：整个组织：如一个企业；整个组织：如一个企业；一个组织的某个部门：如企业的财务处；一个组织的某个部门：如企业的财务处；计算机系统的硬件计算机系统的硬件/软件边界：如企业的进、销、软件边界：如企业的进、销、存计算机管理系统。存计算机管理系统。1定义系统的范围定义系统的范围 2定义系统的边界定义系统的边界2023/1/49软件工程方法3.2.4确定执行者确定执行者 执执行行者者（actoractor）是是指指在在系系统统外外部部与与系系统统

6、交交互互的的人人或或其其 他系统，他以某种方式参与了系统内用例的执行。他系统，他以某种方式参与了系统内用例的执行。1 1定义执行者时应注意的几个问题定义执行者时应注意的几个问题 （1 1）执行者之间可以有继承关系）执行者之间可以有继承关系2023/1/410软件工程方法 （2 2）执行者代表一种角色而不是具体某个人）执行者代表一种角色而不是具体某个人 （3 3）对同一个人担任角色的限制）对同一个人担任角色的限制 （4 4）执行者可分成主执行者和副执行者）执行者可分成主执行者和副执行者 （5 5）执行者还可细分为主动执行者和被动执行者）执行者还可细分为主动执行者和被动执行者 2寻找和确定执行者寻

7、找和确定执行者2023/1/411软件工程方法3.2.5确定用例确定用例1.用例的特征用例的特征。l响应性。响应性。l回执性。回执性。l完整性。完整性。2023/1/412软件工程方法 2 2寻找和确定用例寻找和确定用例系统为了维持正常运转需要增加的功能和信息的交互；系统为了维持正常运转需要增加的功能和信息的交互；这些这些信息从何而来，到哪里去？这些这些信息从何而来，到哪里去？实实现现当当前前系系统统（可可能能是是人人工工系系统统而而不不是是自自动动化化系系统统）的的关关键问题是什么？键问题是什么？3描述用例描述用例用例名：用例名：简单名：简单名：路径名：路径名：2023/1/413软件工程方

8、法用例的文字描述应包括以下内容用例的文字描述应包括以下内容:用例的目的（功能）；用例的目的（功能）；该用例在什么情况下被哪个执行者启动执行；该用例在什么情况下被哪个执行者启动执行；用例与执行者之间交互哪些消息来通知对方作出决定；用例与执行者之间交互哪些消息来通知对方作出决定；交互的主消息流及因此被使用或修改的实体；交互的主消息流及因此被使用或修改的实体；用例中可供选择的异常事件流；用例中可供选择的异常事件流；用例结束标志：给执行者返回一个可识别的值。用例结束标志：给执行者返回一个可识别的值。举例：举例：用例名称：学生选课用例名称：学生选课 执行者：学生执行者：学生目的：完成一次学生选课的完整过

9、程。目的：完成一次学生选课的完整过程。类型：主要的、基本的类型：主要的、基本的级别：一级级别：一级 2023/1/414软件工程方法过程描述：过程描述：（1 1）学生输入标识码（）学生输入标识码（IDID），），系统识别标识码的有效性；系统识别标识码的有效性；（2 2）对学生进行注册识别；）对学生进行注册识别；（3 3）流览本学期预开课程；）流览本学期预开课程；（4 4）选择学生自己要上的课程并确认；）选择学生自己要上的课程并确认；（5 5）退出系统，系统给出所选课程列表及相应学分合计。）退出系统，系统给出所选课程列表及相应学分合计。异常事件流处理：异常事件流处理：（1 1）标识码有效性检查失

10、败，允许学生重新输入（）标识码有效性检查失败，允许学生重新输入（3 3次机会）。次机会）。（2 2）注册识别失败，没有注册（尙未交学费）的学生不能选课。）注册识别失败，没有注册（尙未交学费）的学生不能选课。（3）选选择择课课程程确确认认失失败败，所所选选几几门门课课程程中中在在上上课课时时间间上上发发生生冲冲 突时，系统提示重选。突时，系统提示重选。2023/1/415软件工程方法3.2.6用例之间的关联用例之间的关联 1继承关联继承关联2扩展关联扩展关联 2023/1/416软件工程方法 3包含关联包含关联4使用关联使用关联 2023/1/417软件工程方法考虑用例的考虑用例的 关联类型关联

11、类型2023/1/418软件工程方法2023/1/419软件工程方法3.2.7 用例图实例2023/1/420软件工程方法3.3定义系统的对象和类定义系统的对象和类 类类-责责 任任-协协 作作 者者（Class-Responsibility-Collaborator，简称简称CRC）技术：技术：2023/1/421软件工程方法3.3.1确定对象类确定对象类（1 1）发现潜在对象）发现潜在对象与系统交互的角色。与系统交互的角色。系统的工作环境场所。系统的工作环境场所。概念实体、发生的事件或事情。概念实体、发生的事件或事情。部门和设备。部门和设备。与系统有关的外部实体。与系统有关的外部实体。（2

12、 2）标识对象名的原则）标识对象名的原则使用单个名词或名词短语标识对象名；使用单个名词或名词短语标识对象名；对象名称必须有意义、简洁明了、含义明确、易于理解；对象名称必须有意义、简洁明了、含义明确、易于理解；尽量使用用户熟悉的行业标准术语。尽量使用用户熟悉的行业标准术语。2023/1/422软件工程方法（3 3）筛选对象）筛选对象根据以下特征来选择和确定最终的对象：根据以下特征来选择和确定最终的对象：关键性。关键性。可操作性。可操作性。信息含量。信息含量。公共属性公共属性 。公共操作。公共操作。关键外部信息。关键外部信息。（4 4）对象分类：）对象分类：有形性。有形性。包含性。包含性。顺序性。

13、顺序性。持久性。持久性。完整性。完整性。2023/1/423软件工程方法3.3.2标识对象类的属性标识对象类的属性（1 1）发现和确定对象潜在的属性）发现和确定对象潜在的属性（2 2）识别和筛选对象属性的原则）识别和筛选对象属性的原则（3 3）识别和筛选属性应注意的问题）识别和筛选属性应注意的问题（4 4）属性的命名原则）属性的命名原则3.3.3标识对象类的操作标识对象类的操作（1 1）寻找潜在的对象类操作）寻找潜在的对象类操作（2 2）筛选、确定操作）筛选、确定操作（3 3）命名操作名）命名操作名（4 4）操作的说明）操作的说明（5 5）操作的分类：）操作的分类：2023/1/424软件工程

14、方法3.3.4标识对象类之间的关联（协作）标识对象类之间的关联（协作）（1 1）建立实例连接）建立实例连接 （2 2）消息传递）消息传递 （3 3）筛选对象间的关联）筛选对象间的关联3.3.5复审类的定义复审类的定义 复审方法犹如复审方法犹如“击鼓传花击鼓传花”。3.3.6定义类的结构和层次定义类的结构和层次 （1 1）一般）一般-特殊结构特殊结构 （2 2）整体）整体-部分结构部分结构 （3 3）子系统）子系统 2023/1/425软件工程方法 3.4 客户需求分析规格说明2023/1/426软件工程方法 3.5需求分析中的用例建模步骤需求分析中的用例建模步骤3.5.1用例的类型用例的类型

15、端点用例：端点用例：基本用例：基本用例：主要用例：主要用例：辅助用例：辅助用例：3.5.2建立用例图建立用例图建立用例图的步骤：建立用例图的步骤：（1 1）确定用例）确定用例（2 2）描述用例）描述用例（3 3）筛选用例）筛选用例（4 4）绘制用例图）绘制用例图（5 5）层次化用例图）层次化用例图2023/1/427软件工程方法3.5.3 层次化用例图 （1）功能需求用例图 (2)生存环境用例图 2023/1/428软件工程方法2023/1/429软件工程方法2023/1/430软件工程方法2023/1/431软件工程方法2023/1/432软件工程方法2023/1/433软件工程方法2023

16、/1/434软件工程方法3.6需求分析用例建模案例需求分析用例建模案例3.6.1客户需求分析客户需求分析1业务组织结构（综述）业务组织结构（综述）“企企业业综综合合信信息息管管理理系系统统”的的用用户户是是企企业业各各级级管管理理部部门门的的工工作作人人员员、公公司司经经理理和和系系统统操操作作人人员员。该该系系统统主主要要提提供供“财财务务管管理理”、“人人力力资资源源管管理理”、“生生产产调调度度管管理理”、“进进销销存存管管理理”、“设设备备安安全全管管理理”、和和“行行政政事事务务管管理理”等方面的服务。等方面的服务。2023/1/435软件工程方法2具体功能要求具体功能要求本本案案例

17、例只只对对其其中中的的“进进销销存存管管理理子子系系统统”进进行行详详细细的的需需求分析用例建模。求分析用例建模。（1 1）销售管理）销售管理1 1）制定销售计划）制定销售计划2 2）与客户签订销售合同）与客户签订销售合同3 3）检查合同履约率）检查合同履约率4 4）生产调度管理部门组织生产）生产调度管理部门组织生产5 5）库存管理部门对产品进行入库、出库处理）库存管理部门对产品进行入库、出库处理6 6）财务管理部门收取客户货款）财务管理部门收取客户货款7 7）售后服务）售后服务2023/1/436软件工程方法（2 2）采购管理）采购管理1 1）制定原材料（零部件）采购计划）制定原材料（零部件

18、）采购计划2 2）与客户签订采购合同）与客户签订采购合同3 3）检查合同履约率）检查合同履约率4 4）库存管理部门对原材料进行入库验收、存储）库存管理部门对原材料进行入库验收、存储5 5）财务管理部门支付货款）财务管理部门支付货款（3 3）库存管理）库存管理1 1）产品入库管理）产品入库管理2 2）原材料（零部件）入库管理）原材料（零部件）入库管理3 3）原材料（零部件）出库管理）原材料（零部件）出库管理4 4）产品出库管理）产品出库管理5 5）库存管理）库存管理6 6）采购管理部门组织采购）采购管理部门组织采购7 7）生产调度管理部门安排生产）生产调度管理部门安排生产8 8）财务管理部门对库

19、存物资进行核算）财务管理部门对库存物资进行核算2023/1/437软件工程方法3需求补充说明需求补充说明（1）数据保存）数据保存 采购合同：每个合同执行期可能多达几个月，合同采购合同：每个合同执行期可能多达几个月，合同 需要长期保留。需要长期保留。销售合同：每个合同执行期可能多达几个月，合同销售合同：每个合同执行期可能多达几个月，合同 需要长期保留需要长期保留。历年履约合同：履约后的合同需要长期（几十年）历年履约合同：履约后的合同需要长期（几十年）保留，以备查使用。保留，以备查使用。库存货物清单：库存货物量随出、入库有所消长，库存货物清单：库存货物量随出、入库有所消长，长期保存。长期保存。货物

20、损毁报表：长期保留，以备查使用。货物损毁报表：长期保留，以备查使用。入库单：长期保留，以备查核算使用。入库单：长期保留，以备查核算使用。出库单：长期保留，以备查核算使用。出库单：长期保留，以备查核算使用。库存货物资产核对表：长期保留，以备查使用。库存货物资产核对表：长期保留，以备查使用。2023/1/438软件工程方法（2 2）系统的用户）系统的用户客客户户、仓仓库库管管理理员员、销销售售人人员员、采采购购人人员员、公公司经理、财务管理系统、生产调度管理系统。司经理、财务管理系统、生产调度管理系统。（3）系统运行用户界面）系统运行用户界面销售合同管理用户界面：销售合同管理用户界面：采购合同管理

21、用户界面：采购合同管理用户界面：仓库货物清单管理用户界面：仓库货物清单管理用户界面：2023/1/439软件工程方法（4 4）系统运行的软件、硬件环境）系统运行的软件、硬件环境1 1）系统运行的软件环境）系统运行的软件环境2 2）系统运行的硬件环境）系统运行的硬件环境3.6.2确定系统范围和系统边界确定系统范围和系统边界1进销存管理子系统的业务范围进销存管理子系统的业务范围2进销存管理子系统的系统边界进销存管理子系统的系统边界 3.6.3确定执行者确定执行者 “进进销销存存管管理理子子系系统统”有有5 5个个人人执执行行者者和和2 2个个系系统统执执行行者者，即即“采采购购人人员员”、“销销售

22、售人人员员”、“仓仓库库管管理理员员”、“客客户户”、“公公司司经经理理”、“生生产产调调度度管管理理子子系系统统”和和“财务管理子系统财务管理子系统”。2023/1/440软件工程方法3.6.4 3.6.4 确定用例确定用例 （1 1）“企业综合信息管理系统企业综合信息管理系统”中的用例（一层）中的用例（一层）财务管理；财务管理；人力资源管理；人力资源管理；生产调度管理；生产调度管理；进销存管理；进销存管理；设备安全管理；设备安全管理；行政事务管理。行政事务管理。（2 2）“进销存管理子系统进销存管理子系统”中的用例（第二层）中的用例（第二层）销售管理；销售管理；采购管理；采购管理；库存管理

23、。库存管理。（3 3）“销售管理子系统销售管理子系统”中的用例（第三层）中的用例（第三层）制定产品销售计划；制定产品销售计划；签订销售合同；签订销售合同；督促客户付款；督促客户付款；监督产品发货；监督产品发货；检查合同履约；检查合同履约；提供售后服务。提供售后服务。2023/1/441软件工程方法（4 4）“采购管理子系统采购管理子系统”中的用例（第三层）中的用例（第三层）制定采购计划；制定采购计划；签订采购合同；签订采购合同；货物入库检验；货物入库检验；支付货款；支付货款；检查合同履约。检查合同履约。（5 5）“库存管理子系统库存管理子系统”中的用例（第三层）中的用例（第三层）入库管理；入库

24、管理；出库管理；出库管理；库存管理。库存管理。2023/1/442软件工程方法3.6.5分层绘制用例图分层绘制用例图1 1最高层用例图最高层用例图2023/1/443软件工程方法2 2第第2 2层用例图层用例图2023/1/444软件工程方法3 3第第3 3层用例图层用例图2023/1/445软件工程方法4 4第第4 4层用例图层用例图2023/1/446软件工程方法2023/1/447软件工程方法3.6.6 3.6.6 描述用例描述用例1 1“增加销售合同增加销售合同”用例用例用例编号：用例编号：0401010104010101（共有（共有4 4层用例图结构，每层用层用例图结构，每层用2 2

25、位数字表位数字表 示，示，采用采用8 8位编号。）位编号。）用例名：用例名：增加销售合同增加销售合同执行者执行者:人执行者：合同管理员、客户、公司经理。系统执人执行者：合同管理员、客户、公司经理。系统执 行行者者：“财财务务管管理理子子系系统统”和和“生生产产调调度度管管理理子子系系统统”。目目 的的:合合同同管管理理员员将将与与客客户户签签订订的的销销售售合合同同的的详详细细内内容容录录入入管管理理系系统统，用用于于对对销销售售合合同同进进行行统统计计、查查询询、检检查查是否履约等，监控正在履约的合同。是否履约等，监控正在履约的合同。类类 型：型：端点、主要的、基本的端点、主要的、基本的级级

26、 别：别：一级一级 2023/1/448软件工程方法过程描述：过程描述：（1 1）合合同同管管理理员员输输入入标标识识码码（IDID），系系统统识识别别标标识识码码的的有有效效性；性；（2 2）初始化一个新销售合同，设置各种处室标志；）初始化一个新销售合同，设置各种处室标志；（3 3）输入一个新的具有唯一性的合同编号；）输入一个新的具有唯一性的合同编号；（4 4）将与客户签订的销售合同的详细内容录入管理系统；）将与客户签订的销售合同的详细内容录入管理系统；（5 5）退出系统。）退出系统。与与其其它它用用例例的的关关联联：过过程程描描述述（1 1）中中包包含含身身份份验验证证用用例例；（4 4）

27、中包含编号自动生成用例。）中包含编号自动生成用例。异常事件流处理：异常事件流处理：（1 1）标标识识码码有有效效性性检检查查失失败败：系系统统检检测测标标识识码码有有效效性性失失败败，允许重新输入。允许重新输入。（2 2）编编号号也也可可以以由由合合同同管管理理员员手手动动输输入入，系系统统自自动动进进行行唯唯一一性检查。出现错误，允许重新输入。性检查。出现错误，允许重新输入。2 2“修改合同修改合同”用例用例2023/1/449软件工程方法 3.7 本章小结 可行性研究与风险分析的方法可行性研究与风险分析的方法 可行性分析报告的书写格式可行性分析报告的书写格式 客户需求分析的要点及需求分析规

28、格说客户需求分析的要点及需求分析规格说 明报告的书写格式明报告的书写格式 通过绘制用例图及其正文描述来完成客通过绘制用例图及其正文描述来完成客 户需求分析的方法户需求分析的方法 UMLUML的用例模型建模方法的用例模型建模方法 2023/1/450软件工程方法UML5UML5种视图种视图2023/1/451软件工程方法UML9UML9种图种图2023/1/452软件工程方法UMLUML设施设施2023/1/453软件工程方法UMLUML中的基本关系中的基本关系2023/1/454软件工程方法不同系统边界和目标不同系统边界和目标2023/1/455软件工程方法用例图的关联用例图的关联2023/1/456软件工程方法泛化关系泛化关系2023/1/457软件工程方法ExtendExtend扩展依赖扩展依赖2023/1/458软件工程方法2023/1/459软件工程方法2023/1/460软件工程方法