结构化建模方法
结构化与面向对象的建模
结构化与面向对象的建模谢新华对于软件，可以有几种建模方法，最普通的方法是从算法的角度建模和从面向对象的角度建模。
传统的软件开发是从算法的角度建模，所有的软件都用函数作为构造块，这种建模方法使设计人员把精力放在控制流程和对应的算法进行分析上，这种方法建立的模型是脆弱的，因为当需求发生变化的时候，这种模型将难以维护。
现代的软件开发采用面向对象的方式建模，所有的软件系统都用对象作为它的主要构造块，对面向对象系统进行可视化、评述和文档化，正是统一建模语言的（UML）的目的所在。
为了更好的理解UML和应用UML，我们必须对面向对象的语言体系有的比较好的理解。
1、面向对象的设计方法产生背景在90年代初，主要有结构化分析与设计方法和面向对象的方法， 而结构化分析与设计方法主要是以数据为中心的方法（如采用实体关系图、数据流图等）；而面向对象设计方法则以对象为中心。
（1）结构化方法z使用系统结构图来表达功能间的关系结构化方法是一种基于功能分解的分析方法，并且自上向下的分解或分层。
在结构化方法中首先要定义出需要哪些功能程序，每个程序应该实现哪些功能，然后按照某种方式把程序组织成一张图，该图称为结构图。
结构化分析与设计方法所具有的特点：自顶向下的分析和自底向上的开发实施；强调用户和用户参与的重要性；严格区分工作阶段。
结构化方法实际上就是按功能分解系统，比如设计一个工资系统，可以按功能划分成录入系统、打印系统、查询系统等等，这大约是传统程序员用得最多的一种方法。
2，面向对象设计方法z结构化方法的特性由于表达需求的系统结构图会按照业务功能领域逐层分解一个大的组织机构的业务功能到小的组织机构和个人的功能。
最后就成了“系统功能模块”或“子系统划分”的需求了。
接下来会为每个模块或子系统进行功能实现的设计，通过画数据流图，把模块之间的数据接口和内部处理逻辑表达出来，并且用模块的功能及其对数据的使用关系的链来表达对外部请求的响应过程和给外界的反馈信息。
结构化建模
工程领域
在机械、电子、土木等工程领 域，结构化建模用于设计、分 析和优化各种复杂系统。
社会科学
在社会学、心理学等领域，结 构化建模用于研究社会现象和 人类行为。
环境科学
在环境科学领域，结构化建模 用于评估环境影响、预测气候 变化和制定环保政策。
02
结构化建模方法
实体-关系模型
实体
客观存在并可相互区别的事物，可以是具体的人 、事、物，也可以是抽象的概念或联系。
CASE（Computer-Aided Software Engineering，计算机辅助软件工 程）工具是一类支持软件开发过程的软件工具，包括需求分析、设计、 编码、测试等各个阶段。
常见的CASE工具有Enterprise Architect、Visual Paradigm、StarUML 等，它们提供了丰富的建模元素和符号，支持多种UML图的创建和导出 。
实践与应用结合
将学习到的新技术应用到实际工作中 ，通过实践加深理解和掌握程度。
05
04
制定学习计划
根据个人和团队的需求，制定合理的 学习计划，分阶段学习和掌握新技术 。
THANK YOU
某银行核心业务系统升级
采用结构化建模技术，对银行核心业务系统进行全面梳理和 分析，提出系统升级方案和实施路径，确保新系统能够满足 银行业务发展和监管要求。
软件工程开发案例
某智能交通管理系统开发
通过结构化建模方法，对交通管理业务流程进行抽象和建模，开发出具备实时监 控、数据分析、预测预警等功能的智能交通管理系统，提高交通管理效率和安全 性。
收集和分析需求
通过访谈、问卷调查、观察等方式收集用户需求，并对需求进行 分析和整理，形成需求文档。
第五章 结构化分析建模
步骤：
№ 13
确定基本元素：数据的源点或终点和数据流 捐助者向基金会提出捐助、教育单位提出用款申请、每 月给基金会的理事会一份财政状况报表… 数据源点：捐助者、教育单位 数据终点：理事会
捐助者 支出回执 教育单位 用款请求 捐款请求 资金管理 系统 财政报表 理事会
顶层数据流图
分解 将顶层数据流图进行细化，以描述系统的主要功能。
№2
№3
№4
数据流图实例
№5
顾客 订单 进货通知书 缺货通知书 采购部门 1 销售管理系统 备货单
仓库
+
统计表 经理
顶层图
№6
1层图
№7
1.1 合格订单 顾客 [订单] 检验订单 确定能否供货 处理供货 1.2 [可供货订单]
[缺货订单] [库存记录]
库存记录
缺货记录
图1
2层图
№8
2.1 根据供货单修改 库存 登记过的订单 2.2 开备货单 仓库 [备货单]
[可供货订单] 处理订单
[已供货记录]
[已供货订单]
[可供货订单] 库存记录 订单记录
处理进货
图2
2层图
№9
3.1 采购部门 [进货通知书] 根据进货单修改 库存 3.2 订单变更信息 处理缺货订单 核对后进货单 3.3 修改缺货记录
[进货记录]
[可供货订单]
缺货信息
[进货记录]
库存记录 处理供货
顾客名
统计表
订单记录
5.5 按顾客名统计
图5
2层图
课堂讨论题B：教育基金会的捐助资 金管理系统
№ 12
要求：
由捐助者向基金会提出捐助请求，经身份确认后被接 受，对捐助者进行登记并授予捐助证书，捐款存入银 行 由教育单位提出用款申请，在相应的合法性校验和核 对相应的捐款储备后做出支出
软件工程建模的方法
软件工程建模的方法
软件工程建模的方法有以下几种：
1. 面向过程的建模方法：这种方法主要关注软件系统的输入、处理和输出过程，通过绘制数据流图、结构图、状态转换图等图形化方式来描述系统的结构和功能。
2. 面向对象的建模方法：这种方法主要关注软件系统中的对象及其相互关系，通过绘制类图、对象图等图形化方式来描述系统的结构和行为。
3. 数据库建模方法：这种方法主要用于描述软件系统中的数据模型，通过绘制实体关系图、关系模式、数据流程图等图形化方式来描述数据库的结构和关系。
4. 结构化建模方法：这种方法主要关注软件系统的组织结构和模块划分，通过绘制模块图、层次结构图等图形化方式来描述系统的组织关系和模块之间的调用关系。
5. UML（统一建模语言）建模方法：这种方法是一种标准化
的建模方法，通过使用UML语言规范来描述软件系统的各个
方面，包括需求、设计、实现、测试等，通过绘制用例图、类图、时序图、活动图等图形化方式来描述系统的结构和行为。
这些建模方法可以根据具体的需求和情况灵活选择和组合使用，以达到对软件系统的准确描述和全面分析的目的。
一种结构化道路建模方法
一种结构化道路建模方法一种结构化道路建模方法的目的是通过定义一套规则和方法，使得道路模型的构建更加系统和有条理。
下面将介绍一种具体的结构化道路建模方法。
在建模之前需要明确道路建模的目标，例如道路交通仿真、交通规划分析等。
根据实际需求和目标，确定所需的道路属性和参数，如道路的长度、宽度、车道数、最大速度、交叉口的类型等。
然后，根据实际道路的形状和地理信息，利用地理信息系统（GIS）等工具获取道路的基本几何形状和拓扑关系。
这些信息包括道路的起点和终点坐标、道路的转弯曲率、道路的坡度等。
还可以通过现场调查、空中拍摄等方式获得更加详细和准确的道路数据。
接下来，使用计算机辅助设计（CAD）软件或专业的建模软件，根据实际道路的形状和参数，绘制道路的几何形状和布局。
在绘制道路的过程中，需要按照一定的比例、精度和规则进行绘制，以确保道路模型的准确性和可靠性。
根据实际道路的参数，设置相应的道路属性和参数，如道路的宽度、车道数、最大速度等。
然后，根据道路的属性和参数，进行道路的拓扑建模。
道路的拓扑关系包括道路之间的连接关系、道路的交叉口、道路的连接方向等。
通过对道路的拓扑建模，可以准确地描述道路的整体布局和结构。
根据道路建模的目标，进行道路模型的参数化和优化。
通过调整道路的属性和参数，如道路的长度、宽度、车道数等，可以实现道路模型的优化和改进。
还可以利用优化算法和仿真方法对道路模型进行评估和验证，以确保道路模型的可靠性和有效性。
这种结构化道路建模方法具有以下优点：1. 道路模型的绘制和构建更加系统和有条理，有利于后续的分析和应用。
2. 道路模型的几何形状和布局更加精确和准确，可以满足不同场景下的需求。
3. 道路模型的属性和参数可以灵活调整和优化，以适应不同的应用场景。
4. 通过应用优化算法和仿真方法，可以对道路模型进行评估和验证，提高道路模型的可靠性和有效性。
[精品]结构化的需求分析与建模
![[精品]结构化的需求分析与建模](https://img.taocdn.com/s3/m/23c981d9856a561253d36f1b.png)
本章结构
4.1 需求建模概述与结构化建模 4.2 数据模型与ER图 4.3 功能模型－数据流图 4.4 行为模型－状态转换图 4.5 数据字典 4.6 判定表和判定树
引言与要点
“化学制品跟踪系统”的项目开发组正在进行第 一次软件需求规格说明的评审。参加者有Dave（项目 经理），Lori（需求分析者），Helen(高级程序员)， Ramesh (测试专家)，Tim(化学制品的产品代表者)， 还有Roxanne (化学制品仓库的产品代表者)。 Tim开始说：“我阅读过整个软件需求规格说明。 大部分都符合我的需求，但是有几个部分我很难同意。 我不能确信在化学制品请求过程中，我们是否确定了 这些步骤。”Ramesh又补充说：“当一个请求通过系 统时，我很难想象用于覆盖该请求状态变化的所有测 试用例。我发现许多关于状态变化的需求散布在整个 软件需求规格说明中，但我无法确定是否有一些需求 遗漏了或存在不一致性。”
3.1 开解信号
病员
病员 数据
病员数据
脉搏
病员极限 生理信号 极限值
护士
格式化 病员数据 4
血压
体温
3.2 计算超过 极限值否
超过极限值 日期 时钟 时间 3.4
2 护士 生成报告 日志数据
更新日志
3.3 产生 报警信息
病员日志
报警
格式化 病员数据
格式化 病员数据
多层数据流图实例－商店业务处理系统
医院病房监护系统
监视病情
产生 病情报告
经过初步的需求分析，得到系统功能要求： 1 、监视病员的病症（血压、体温、脉搏等）。 2、定时更新病历。 3、病员出现异常情况时报警。 4、随机地产生某一病员的病情报告。
软件系统的建模的方法和介绍
软件系统的建模的方法和介绍软件系统建模是将现实世界中的问题抽象表示为计算机能够理解和处理的形式的过程。
它是软件开发过程中的关键步骤之一，可以帮助开发团队更好地理解问题领域，并以一种可视化的方式来描述系统的结构和行为。
下面将介绍几种常见的软件系统建模方法。
1. 面向对象建模方法：面向对象建模是一种基于对象的方法，它将问题领域分解为多个独立的对象，并描述它们之间的关系和行为。
常用的面向对象建模方法包括UML（统一建模语言）和领域模型（Domain Model）等。
UML是一种广泛应用的面向对象建模语言，它提供了用于描述系统结构、行为和交互的图形符号和语法规则。
2. 数据流图（Data Flow Diagram, DFD）建模方法：数据流图是描述软件系统中数据流动的图形化工具。
它将系统分解为一系列的功能模块，通过数据流和处理过程之间的关系来描述系统的结构和行为。
数据流图主要包括外部实体、数据流、处理过程和数据存储等基本元素。
3.结构化建模方法：结构化建模是一种基于流程的建模方法，它主要通过流程图和结构图来描述系统的结构和行为。
流程图用于描述系统中的控制流程和数据流动，结构图用于描述系统中的数据结构和模块关系。
常见的结构化建模方法包括层次图、树形图和PAD（程序设计语言图）等。
4.状态图模型：状态图是一种描述系统状态和状态转换的图形化工具。
它主要包括状态、转移和事件等元素，用于描述系统中的各种状态及其变化过程。
状态图可以帮助开发团队清晰地理解系统的状态转换规则和事件响应机制。
5.时序图和活动图：时序图和活动图是UML中的两种重要建模方法。
时序图主要用于描述对象之间的交互和消息传递顺序，而活动图主要用于描述系统中的活动和操作流程。
这两种图形化表示方法可以帮助开发团队更好地理解系统的动态行为和操作流程。
除了上述几种常见的建模方法，还有很多其他的建模方法可供选择，如数据建模、用例建模、业务流程建模等。
不同的建模方法适用于不同的场景和应用需求，开发团队可以根据具体情况选择最合适的建模方法进行系统建模。
行为级建模和结构化建模
行为级建模和结构化建模解读一、行为级建模行为级建模是一种系统建模方法，它主要关注系统的动态行为和交互。
这种建模方法特别适合于模拟和分析实时、嵌入式系统。
行为级建模具有以下几个主要特点：1. **重点在动态行为**：行为级模型的主要目标是捕获系统的动态行为，例如系统的响应时间和性能等。
这使得它成为对实时和嵌入式系统进行模拟和性能分析的理想选择。
2. **关注交互**：行为级建模强调系统各部分之间的交互，以及这些交互如何影响系统的整体行为。
这种交互可以包括硬件与硬件、硬件与软件、软件与软件之间的交互。
3. **抽象层次高**：虽然行为级模型详细描述了系统的动态行为，但它通常在一个相对高的抽象层次上工作，以便更有效地理解和分析系统。
这意味着模型可能会忽略一些细节，以简化模型并突出主要的行为特性。
4. **支持多种分析**：由于行为级模型关注动态行为，它可以支持多种分析，如性能分析、可靠性分析、控制系统分析和能源消耗分析等。
二、结构化建模结构化建模是一种更传统的系统建模方法，其重点是系统结构和组成部分之间的关系。
结构化建模主要基于自上而下的设计原则，将系统分解为更小的、更易于管理的部分。
以下是结构化建模的一些关键特点：1. **关注系统结构**：结构化模型强调系统的组成和各部分之间的关系。
这有助于更好地理解系统的整体结构和功能。
2. **分解和模块化**：结构化建模通常将系统分解为多个模块或组件，每个模块执行特定的功能。
这有助于简化设计和分析过程。
3. **顺序和流程**：在这种方法中，通常强调模块之间的顺序和流程关系，而不是并行或并发关系。
4. **强调因果关系**：结构化模型强调事件之间的因果关系，而不是实时交互或并发行为。
5. **易于理解和分析**：由于结构化模型通常更简单、更直观，因此更容易理解和分析。
这对于初步的系统设计阶段尤其有用。
总结：行为级建模和结构化建模是两种不同的系统建模方法，各有其优点和适用场景。
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1. 数据流程图
4
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1. 数据流程图
选课处理数据流程图示例：
学生
选课申请
P1 检验选课
课程人数
通知书
检验结果
F01 课程文件
P3 打印通知
选课结果
P2
接受/拒 绝选课
课程详情 选课学生
F03 选课记录
学生信息
F02 学生选课表
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2. 数据字典示例： 数据流—选课申请
数据处理编号：P1 数据处理名称：检验选课 数据处理说明：响应学生的选课申请，判断是否接受其申请。 输入： D01（选课申请）、D02（课程人数） 输出： D03（检验结果） 处理说明：如果本学期开设所选课程，且目前选课人数未满，接受选课；
否则拒绝。
8
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3. 功能结构图示例
辽宁中新自动控制集团MIS系 统功能结构图
数据存储编号：F01 数据存储名称：课程文件 数据存储说明：存放每学期所开的课程的有关信息 流入的数据流：P2（接受/拒绝选课） 流出的数据流：P1（检验选课）、P2（接受/拒绝选课） 组成：学期+课程编号+课容量+选课人数+任课教师 数据量：2M 存取方式：批处理
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2. 数据字典示例：数据处理—检验选课
第十章 信息系统建设
10.10 结构化建模方法
10.10 结构化建模方法
20世纪70年代产生的用于记录、分析和设计信息系统的一种面向过程的建模方法。 结构化方法基本思想：
自上而下、模块化对系统进行建模
结构化建模方法按照系统观点，从最高最抽象的层次出发，自顶向下分解，由表及 里、由粗到精、分层次、分模块地进行分析和设计，将系统设计成层次化的模块结 构，从而实现由一般到具体的建模。
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10.10 结构化建模方法
结构化建模主要工具： 数据流程图： (Data Flow Diagram，DFD)一种表示系统中信息流动的图示工具。
DFD通过自顶向下地定义系统的逻辑结构，将系统逐层细分为可管理的模块，并严 格描述各模块的数据输入、数据处理和数据输出。 数据字典：（Data Dictionary，DD)对数据流程图中各组成要素进行详细定义和说 明文档工具。 DFD配以DD，构成了系统逻辑模型从图形到文字两个方面的描述，从而形成系统的 完整说明。 功能结构图：一种自顶向下进行系统总体设计的图示工具，用于描述系统各个层次、 各个模块构成及其相互关系。
数据流编号：D01 数据流名：选课申请 数据流说明：学生提交的拟选修课程的相关信息 数据流来源：学生 数据流去向：P1（检验选课） 组成：学号+姓名+课程号+课程名+学期 平均流量：50人次/天 高峰期流量： 3000人次/天（学期末）
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2. 数据字典示例：数据存储—课程文件
合同管理
项目管理
销售管理
财务管理
人力资源管理
合 合合 同 同同 登 完变 记 成更
项 项深 目进 目化 成度 立设 本管 项计 管理
理
销 投售客 标费户 管用管 理管理
理
应 收 成 资财 应 本 金务 付 核 管报 管 算 理表 理
绩流 效程 管管 理理
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Thank You
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