系统分析与设计基础

类模型： 类模型：
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系统的UML视角（3） 视角（ ） 系统的 视角
交互模型： 交互模型：
用例图
活动图
时序图
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系统的UML视角（4） 视角（ ） 系统的 视角
状态机的画法（ ） 状态机的画法（4）
基于软件 需求的工 作项（ 作项（详 设） 软件详细 设计阶段
RTC SCM
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系统的UML视角（1） 视角（ ） 系统的 视角
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系统的UML视角（2） 视角（ ） 系统的 视角
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UML和SysML 架构的关系（1） 和 架构的关系（ ）
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UML和SysML 架构的关系（2） 和 架构的关系（ ）
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系统分析与设计基础
——harmonySE方法的建模流程
姜海波
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PMP
2011年11月ห้องสมุดไป่ตู้
目
录
IBM Jazz平台和全生命中期 平台和全生命中期 UML和SysML系统分析设计 和 系统分析设计 Harmony方法论流程 方法论流程 部分里程碑成果展示
系统功能分析
系统工程
系统设计 软件需求分析
工程 技术
软/硬件功能基线
软件概要设计 软件详细设计
嵌入式 软件工程
软件实现
策略和方法支持 工程 管理
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过程资产管理 软件项目策划 需求管理 软件配置管理 （包括变更管理） 包括变更管理） 软件质量保证 软件项目跟踪 与监督
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软件实现 阶段
软件单元 测试阶段
RTC SCM
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使用模型—复杂项目
Doors RTC Rhapsody
系统
系统功能
软件
产生 追踪 推导
系统需求 系统架构
软件需求
软件概设
软件详设
代码
测试用例
概要模型 基于软 件需求 的工作 项（概 设） 软件概 要设计 阶段 RTC 计划
并行出发； 彼此无关联； 带结束节点的活动结束，其他全部流产 北京华力创通科技股份有限公司 Http://www.hwacreate.com.cn
白盒活动图模式
Join Node或者Fork Node不 能跨甬道（开始活动除外）；
跨甬道的trigger要加一个 message活动；
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需求文档和过程管理；建立需求、模型、代码、测试之间的追踪关系
Rhapsody 系统和嵌入式软件的架构设计和实现、基于SysML和Harmony的系统工程 质量管理 Quality Manager
基于Jazz的测试管理平台 基于模型的嵌入式软件测试工 具
算法逻辑仿真
DO-178B代码生成 DO-178B代码生成
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时序图
由活动图自动产生： 由活动图自动产生：
只需做逻辑时序上的部分修改； 部分冗余trigger须删除。
提供用户和测试者对系统的理解： 提供用户和测试者对系统的理解：
可作为未来测试人员的参考，时序图就是完整的场景描述。
更改活动图需更新时序图： 更改活动图需更新时序图：
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活动图
对系统建模要考虑系统本身的范围，系统可以提供的功能，而不能涉及 视角 视角， 对系统建模要考虑系统本身的范围，系统可以提供的功能，而不能涉及UC视角， UC只是对系统的参考和补充 只是对系统的参考和补充
操作者（Actor）的视角看系统为黑盒： What do we need the system to do? When will the system offer these services? How does the system offer these services? 大系统概念（SOS: system of systems）： We need to abstract the system, at how high or how low level we define the structure
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黑盒活动图模式
OR模型： 模型： 模型
二者同时触发； 有输入pin的活动会持续等待输入至整个模块结束； 一个活动结束，整个模块结束；
AND模型 模型
二者同时出发； 二者并发 全部结束则模块结束
NO Relation模型 模型
Rational RTRT
自动化 测试
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嵌入式软件工程平台产品部署图
IBM产品 IBM产品 需求管理 架构设计和实现 开发流程 Method Composer
流程设计和部署 模型驱动的系统工程最佳实践
IBM产品 非IBM产品 DOORS
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嵌入式系统开发现状
引入Errors数 数 引入 设计变更成本
时间轴 需求捕获和分析 系统验收测试
需求文档
系统分析与设计 软硬件设计文档
子系统集成测试
.exe .doc
软件架构设计 软件规格说明 书
模块集成测试
.exe .doc
分解层次
黑盒： 黑盒：
大系统级概念，主要考虑系统层面级的功能。 大系统级概念，主要考虑系统层面级的功能。 黑盒的状态机是最重要的分析手段。 黑盒的状态机是最重要的分析手段。 随着分析的深入，黑盒也需要考虑大变更对系统的影响。 随着分析的深入，黑盒也需要考虑大变更对系统的影响。
白盒： 白盒：
随着系统层次的细化，可以有更多的分解层次。 随着系统层次的细化，可以有更多的分解层次。
状态模型： 状态模型：
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SysML 架构
SysML Diagram
Structure（结构）
Behavior
Requirement
BDD（块定义图）
UC（用例图） AD（活动图）
IBD（内部块图） SD（时序图） PD（参数图） SC（状态机）
详细模型 基于软 件需求 的工作 项（编 码） 软件实 现阶段 基于软 件需求 的工作 项（测 试） 软件单 元测试 阶段
基于Harmony最佳实 基于Harmony最佳实 Harmony 践的WI WI， 践的WI，保证从系 统需求产生软件需 求 系统需求分析阶段 系统功能分析阶段 系统设计阶段
基于软件 需求的工 作项（ 作项（需 求分析） 求分析） 软件需求 分析阶段
因为活动图是有分支并且可能存在并 行的，每一条分支都需要建立相应的 时序图，并行的活动需要在时序图里 添加并行框
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状态机的画法（ ） 状态机的画法（2）
第一步： 确认wait状态（waitingfor…）； 可以由那些带输入actor pin的活动 节点决定。
Jazz整合平台的结构
Jazz
需求分析
需求问题 沟通 软，硬 件设计 缺陷问题 沟通 任务 跟踪 实现测 试执行 缺陷提 交
Rational Doors
配置 管理
Rational CC/RTC
系统设计
Rational Rhapsody
Rational CQ
缺陷跟 踪
循环
测试 计划
Rational Doors
软件详细设计
软件单元测试
嵌入式 软件工程
软件实现
过程资产管理
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开发过程总览 系统开发流程的底层支持
变更请求
系统需求分析
用户需求
系统需求 分析
系统验收测试 子系统集成测试 软件配置项测试 软件部件集成测 试 软件单元测试
代码实现和单元测试
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Jazz平台改进的 模型 平台改进的V模型 平台改进的
变更请求
系统需求分析
用户需求
系统需求 分析
系统验收测试
系统功能分析
系统工程
系统设计
子系统集成测试
软件需求分析
软件配置项测试
软/硬件功能基线
软件概要设计 软件部件集成测试
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UML和SysML 架构的关系（3） 和 架构的关系（ ）
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Harmony方法流程图 方法流程图
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Team Concert 和Jazz Team Server平台
协作式软件开发平台；变更和发布管理；项目管理和监控
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使用模型—简单项目 使用模型 简单项目
Doors RTC
系统
软件
追踪 推导
系统需求
软件需求
软件概设
软件详设
代码
测试用例
保证从系统需求产生 软件需求的WI 软件需求的
基于软件需求WI 基于软件需求WI 需求分析 -状态 概要设计 --状态 详细设计 状态 --编码状态 --测试 -- end 状态
系统需求分析阶段 系统功能分析阶段 系统设计阶段
软件需求 分析阶段
软件概要 设计阶段 RTC 计划
软件详细 设计阶段
应与系统的状态同步。
可以分解为分时序图： 可以分解为分时序图：
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状态机
黑盒状态机：
可执行的模型基础； 手工绘制，但概念上和活动图有很大联系。
参与者状态机：
所有的参与者都可以有简单的状态机； 由系统自动生成，或者手工绘制； 相对系统而言比较简单，只体现某一种具体场景。
第二步： 确定ongoing状态（doing…）。 所有带guard然后才能向下走的状 态，都可以看成是一个状态转换活动， 实际上，它是一种虚拟活动，执行完此 前相应的操作，系统进入另一个状态
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状态机的画法（ ） 状态机的画法（3）
第三步： 确认初始状态； 如果初始状态里面有需要初 始化的属性，在开始连接线里加 上一个默认初始化操作。
第四步： 确认转换，触发事件和关联 活动； 状态连接线上可以表示为 Event[Condition] / Action(s).。
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用例图
UC就是使用手册，某些UC可以重叠，但活动图之间并无数据传递的概念。
UC的层次可以根据系统分析的层析细化
UC是迭代的基础，可以提供渐进明细的过程分析
排序UC的重要性来确认迭代块
考虑UC时不要过分关注系统内部。
系统内部的实现对UC来说是透明的
需求分析的目的即是服务UC
一个好的系统就是满足用户需求的系统 北京华力创通科技股份有限公司 Http://www.hwacreate.com.cn
子状态和并行状态：
确定每个子状态的结束点和相互间关系； 运行时和时序图比较以验证逻辑的正确性
白盒状态机：
将子系统或组件定义为甬道，将不同的状态分在不同的甬道中。
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状态机的画法（ ） 状态机的画法（1）
先由活动图产生相应的顺序图： 先由活动图产生相应的顺序图：
静态的嵌入式代码分析工具
嵌入式软件工程最佳实践
动态嵌入式软件测试工具
软件研制能力成熟度模型
Harmony/ESW
Harmony/SE
CMM\CMMI
Logiscope
TestConductor
Mathworks Matlab Simulink
Esterel SCADE
TestRT
WindRiver Vxworks RTOS