4 信息系统模型(静态模型和动态模型)

静态模型
类图(Class diagram) 包图(Package diagram) 配置图 构件图
类图(Class diagram）
•类图(Class diagram)是用类和它们之间的 关系描述系统的一种图示
•用类图说明系统的静态结构视图，包含主动 类的类图—专注于系统的静态处理视图。 •系统可有多个类图，单个类图仅表达了系统 的一个方面。要在高层给出类的主要职责， •在低层给出类的属性和操作。
图书上架
绘制活动图的步骤
①确定活动完成对象
②确定对象完成的活动
③确定该工作流的起始状态和终止状态 ④从该工作流的起始状态开始， 说明随着时间发生的动作和活动， 并在活动图中把它们表示成活动状态或动作状态
⑤找出连接这些活动和动作状态的转移
案例分析——图书管理
"新增读者"用例属于读者信息管理中的一个功能，主要 用于在系统中增加新的读者信息，其具体的办理流程是：
包
保险单
客户
包的依赖
数据库界面 （abstract) Oracle 界面
Sybase 界面
包的继承
保险信息系统的包图
5.4.5 包图
依赖
子系统 A 子系统 C 子系统 B 子系统 E 子系统 D
5.6.2 配置图
配置图(Deployment diagram)
又称部署图, 用来描述系统硬件的物理拓扑结构以及 在此结构上执行的软件，即系统运行时刻的结构。
信息系统分析与设计
Analysis and Design of Information Systems
主讲 杨志和
湖南理工学院 计算机学院
第4章 信息系统模型 ——静态和动态模型
本章内容
● 模型 ● 信息系统模型 ● 统一建模语言UML ● 用例模型 ● 静态模型 ● 动态模型
5.4 建立静态模型
类图(Class diagram）
类图的抽象层次和细化(Refinement)关系 在需求分析阶段,类图是研究领域的概念; 在设计阶段,类图描述类与类之间的接口; 在实现阶段,类图描述软件系统中类的实现。
类图分为三个层次：概念层(Conceptual)、说明层(Specification) 、 实现层(Implementation) 。
控制类
实体类
实体类的识别
1．Wirfs-Brock的名词识别法 识别问题域中的实体，实体的描述通常用名词、 名词短语、名词性代词的形式出现。
识别步骤： •用指定语言对系统进行描述；
•从系统描述中标识名词、名词短语、名词性代词；
•识别确定（取、舍）类。
识别实体类：银行网络系统ATM
银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自 银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自 动出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务（保 动出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务（保 存账户、处理事务等）；各分理处与出纳站通过网 存账户、处理事务等）；各分理处与出纳站通过网 络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机 络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机 与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受 与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受 现金卡；发放现金；打印收据；分行计算机与拨款 现金卡；发放现金；打印收据；分行计算机与拨款 分理处结账。 分理处结账。 要求系统正确处理同一账户的并发访问；网络 要求系统正确处理同一账户的并发访问；网络 费用平均摊派给各分理处。 费用平均摊派给各分理处。
账户：帐户编号，开户行等；保存顾客的金融数据 现金卡：现金卡号、顾客信息；提取现金、发放现金 分行计算机 :编号，分行信息；与拨款分理处结帐 其它类似( 分行 出纳站 出纳员 分理处 分理处计算机 自动出纳机 事务 顾客)
类图设计步骤

识别类及其属性 识别类之间的关系

泛化
泛化指出类之间的“一般与特殊关系”，即继承 关系。
概念层
说明层
实现层
类图的基本符号
简化表示： 规范表示
类名 属性
类名
类名 属性 操作
学校
传感器
学校
校名： Name 地址： String 电话： Number
增加学生( ) 删除学生( )
缩略表示 扩展表示
操作
职责
实体类
边界类
控制类
类图设计步骤

识别类及其属性 识别类之间的关系

类的几种类型
边界类
教师 一般类 特殊 人员 学生
例： 下图是一个关于订单类的描述：
客户 订单
name address
* 1 CreditRating()
DateReceived
isPrepaid Number:String
Dispatch() Close()
团体客户
个人客户
1 *
订单项
Quantity:Integer isSatisfied * 1 产品
新增读者
状态图
状态图的用途是什么？ 什么是状态图？
5.5.2 状态图
状态图
一个状态图只能有一个初态,而终态则可以有多个。 Initial State
状态
Final State
•
开始状态 状态 事件 转移
订购 订购
库存 图书入库 报损 图书出库 待售
报损
报废
终止状态
销售
售出
书店图书状态图
思考与练习：图书
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
:Heart Unit Client Facade
动态建模
• • • • 状态图：对象自身的活动 活动图 序列图：对象之间的关系 协作图
活动图(Activity Diagram)
活动图的用途是什么？
活动图的模型元素
构成活动图的模型元素有：活动、 转移、泳道等。
1、活动
[条件1] 活动名 [条件2]
（数据库服务器）
:Object Database :Health Care Domain
TCP/IP
a Windows PC（客户机） :Heart Unit UI
:Heart Unit Server Application
:Configure Knowledge :Configure users
医院诊疗系统的配置图(C/S)
1…*
1…* * 学生 姓名：Name * 学生号：Number 成绩：Number
银行网络系统类图
银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动 出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务 （保存账户、处理事务等）；各分理处与出纳 站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据； 自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与 用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据； 分行计算机与拨款分理处结账。要求系统正确 处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派 给各分理处。
最终确定的类为：
分行计算机 分行 分理处 分理处计算机 现金卡 事务 顾客 出纳站 出纳员 自动出纳机 账户
2、系统实体识别法
实体： 信息实体 组织实体 角色
设备
识别类：购物系统
有一个购物超市，顾客可在货架上自由挑选商品， 由收款机收款，收款机通过条码扫描仪读取商品上的 条形码标签，并计算商品价格。收款机应保留所有交 易的记录，以备帐务复查及汇总使用。
确定类
采用名词识别法：检查问题陈述中的所有名 词，得到初始类： 银行网络 分行计算机 分行 出纳站 分理处 分理处计算机 自动出纳机 出纳员 帐户数据 帐户 现金卡 事务数据 用户 收据 事务 费用 现金
确定类基本原则
④ 删除那些性质独立性不强的 ① 去掉冗余类 ② 去掉不相干的类 ⑤ 所描述的操作不适宜作为 ③ 删除模糊的类： 对象类
（1）"读者"填写申请表，并交给"图书管理员"； （2）“图书管理员”将申请表中的信息通过录入界面，输入 到图书管理系统； （3）系统中的"业务逻辑"组件将判断输入的信息是否合法 （4）如果不合法则转入步骤（5），否则转入步骤（6）； （5）显示"添加错误信息"，转到（8）； （6）在数据库添加相信的用户信息； （7）显示"添加成功信息"； （8）结束。
２、组合聚集(composition aggregation) 其“整体”(重数为0、1)拥有它的“部分” 。部分仅属于同一对象， 整体与部分同时存在。
标题 项目
＊ ＊
人员
窗口
组合聚集
工具框 显示区
学校信息系统类图
学校 校名：Name 地址：String 电话：Number 增加学生( 删除学生( 增加部门( 删除部门( ) ) ) ) 1 系部 名称：Name 0…1 1…* 地址：String 电话：Number 增加教师( ) 减少教师( ) 1…* 1…* 课程 * 课程号：Number * 课程名称：Name 1…* 教师 1…* 名称：Name 编号：Number 职称：String 0…1
信息实体：商品、交易记录
人员：收款员、顾客 设备：收款机、条码扫描仪
系统的组织实体：不考虑
类属性与职责
属性：描述类的基本特征 职责：描述类所提供的服务
识别类及其属性与职责
银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动 出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务 （保存账户、处理事务等）；各分理处与出纳 站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据； 自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与 用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据； 分行计算机与拨款分理处结账。要求系统正确 处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派 给各分理处。
配置图(Deployment diagram)
又称部署图, 用来描述系统硬件的物理拓扑 结构以及在此结构上执行的软件，即系统运行时 刻的结构。
5.6.2 配置图
配置图的元素
保险服务器
配置
客户PC
保险单 填写界面
<<TCP/IP>>
保险 系统 保险系 统配置 保险政策 保险用户
保险数 据库
结点
保险系统的配置图
如何绘制银行网络系统类图？
包图
包图(Package diagram)是一种分组机制，是 把各种各样的模型元素通过内在的语义连在一起的 一个整体。
5.4.5 包图
包之间的关系
（1）依赖关系 （2）泛化关系
5.4.5 包图
包之间的关系
保险单 填写界面 系统内部
显然，包的划分及包之间关 系的建立，是描述系统结构 的关键。
类图
类之间的关联关系
关联：常规关联、多元关联和关联类等。
１、常规关联
关联中三角形的尖指向关联执行的方向。
公司
0..*雇 佣 工作于 0..* 老板 员工 0..1 管理 1..* 工人
雇佣关联
2、多元关联
人员 雇用 公司
二元关联的例
项目
◆
人
语言
三元关联的例
关联的重数 重数(multiplicity)表示多少个对象与 对方对象相连接(图3.5)，常用的重数符号有： “0..1” 表示零或1 “0..*”或“*” 表示零或多个 “1..*” 表示1或多个 “1,3,7” 表示1或3或7（枚举型） 重数的默认值为1。
• 学校图书馆的图书有那几种状态，画出其状态图。
顺序图
顺序图
顺序图的用途是什么？
顺序图组成
• 顺序图的组成： (1) 类角色（Class Role） (2) 生命线（Lifeline） (3) 激活期（Activation） (4) 消息（Message）
示例（1）
绘制出图书馆管理系统中的用 户登录活动的顺序图。 分析：活动的执行的顺序是： (1) 启动登录界面； (2) 录入用户的账号和口令； (3) 校验用户账号和口令； (4) 取出用户账号和口令。
初态
终态
活动图的模型元素
[条件1]
[条件2]
判断
同步线
2、转移
起点 分叉 活动 分支 [紧急订单] 快速交付 按订单供货 [非紧急订单] 正常交付 收款 开发票
接订单
变迁
合并
汇合 结清订单 结束
3、泳道
图书入库 采购员 库管员
凭到货通知单领取图书
泳道也是一种 分组机制。
核对图书 有误 核对入库单 填入库单 图书入库 有错 修改入库单 登记库存账
连接
5.6.2 配置图
医院诊疗系统的配置图
TCP/IP Heart Unit Server（心血管病服务器） :Object Database 《Communication 》 :Health Care Domain
Heart Unit Configuration
Database Unit Server
Committee Person 1 * Hobby
0..2
Year
1..4
◆
Post
3..5
Person
3、关联类
授权
用户
*
*
工作站
授权
优先级 特权
开始一个时间片 关联类
聚集(aggregation)
聚集是一种特殊的关联，它指出类间的“整体-部 分”关系。
1、共享聚集(shared aggregation) 共享聚集 其“部分”对象可以是任意“整体”对象的一部分。当“整体”端的 重数不是1时，称聚集是共享的。