软件工程系统模型

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这两种模型显示了系统的不同方面，所以两者 都被用来描述系统的行为。
陈江平
Software Engineering, 8th edition. Chapter 8
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数据处理模型




数据流图 (DFDs) 用来建模系统的数据处理方 式。 数据流模型用来描述数据是怎样一步步在处理 序列中流动的。 数据流模型是许多分析方法中的固有部分。 数据流图使用的是一些浅显易懂的符号。 数据流模型展示了系统中端到端的处理过程。
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微波炉操作
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语义数据模型




语义数据模型（ Semantic data models ）用来描述 系统处理的数据的逻辑结构。 最广泛采用的数据建模技术是实体-关系-属性建模， 它描述数据实体、关联属性以及实体之间的关系。 实体-关系模型在数据库设计中被广泛采用。使用关系 型数据库，它很容易得到实现 。 UML没有为此模型引进专门的描述符号，其开发过程 和模型数据用对象和对象间的关系来表达。
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设备采购的过程模型
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行为模型（ Behavioural models ）

行为模型用来描述系统的所有行为。 两类行为模型：
• • 数据流模型，用来描述系统中的数据处理过程 ； 状态机模型，用以描述系统如何对事件做出响应 。
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系统模型类型



数据流模型 说明在系统的不同阶段数据是如 何被处理的。 组成模型 说明系统中的实体是如何由其他实 体组成的。 体系结构模型 说明主要的子系统。 分类模型 说明实体间怎样具有共同特性。 激励-响应模型 说明系统对来自内部和外部的 事件的响应。
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胰岛素泵中的数据流图
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状态机模型（ State machine models ）




状态机模型是一种描述系统对内部或外部事件 响应的行为模型。 这种模型适合用来描述实时系统，因为这类系 统多是由外界环境的刺激而驱动的。 状态机模型用节点表示系统状态，用节点之间 的弧来表示事件。当一个事件发生的时候，系 统从一个状态转移到一个新的状态。 状态图表（Statecharts）是UML中的主要部 分，经常用来描述状态机模型 。
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简单微波炉的状态机模型
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微波炉状态描述
State Waiting Half p ower Full power Set time Disabled Enabled Operation Description The oven is waiting for input. The display shows the current time. The oven power is set to 300 watts. The display shows ŌH p owerÕ alf . The oven power is set to 600 watts. The display shows ŌFll powerÕ u . The cooking time is set to the userÕ input value. The display shows the cooking time s selected and is updated as the time is set. Oven operation is disabled for safety. Interior oven light is on. Display shows ŌN ot readyÕ . Oven operation is enabled. Interior oven light is off . Display shows Ō Ready to cookÕ . Oven in operation. Interior oven light is on. Display shows the timer countdown. On completion of cooking, the buzzer is sounded for 5 s econds. Oven light is on. Display shows Ō Cooking completeÕ w buzzer is sounding. hile
第8章
系统模型
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目标



理解为什么确立系统的边界和对系统在上下文 建模是重要的； 理解行为建模、数据建模和对象建模等概念； 介绍统一建模语言（UML）中定义的一些符 号； 理解CASE 工作台是如何支持系统建模的。
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状态图表（ Statecharts ）



它允许将一个模型分解成多个子模型（见下一 页）； 在某个状态内以“do”开头的一个简单的动作 描述表示在该状态下系统的行为。 状态图可以用表格加以补充，来描述状态和激 励。
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订单处理的数据流图
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数据流图（ Data flow diagrams ）



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微波炉激励描述
Stimulus Half p ower Full power Time r Numb er Door open Door closed Start Cancel Description The user has pressed the half power button The user has pressed the full power button The user has pressed one of the timer buttons The user has pressed a numeric key The oven door switch is not closed The oven door switch is closed The user has pressed the start button The user has pressed the cancel button
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上下文模型（ Context models ）



在需求导出和分析过程的早期阶段，应该首先 界定系统的边界，与系统信息持有者一起明确 系统是什么以及系统的环境是什么。 社会性和组织性的关注可能会影响系统边界的 决定。 体系结构模型描述系统的环境，不描述其他子 系统之间的关联关系，也不描述要分析的系统 本身。
数据流模型（DFDs model）是从功能角度来 看待系统而得到的模型表示 。 数据流模型的价值主要体现在它对系统中的数 据和数据在特定的过程中的流动的跟踪和记录， 有助于系统分析人员理解系统中到底发生了什 么。 数据流图也可以用来显示一个系统在它的环境 中，与其他系统进行的数据交换。
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过程模型（ Process models ）


过程模型给出系统中支持的各种活动，这些活 动是系统所支持的。 数据流模型给出数据如何在系统间传输。
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ATM系统的上下文
Secu rity sy stem Bran ch acco un tin g sy stem Au to-teller sy stem Br ch an co un ter sy stem Main tenance sy stem Usag e d atabase Acco u nt d atab ase
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内容



上下文建模 行为模型 数据模型 对象模型 结构化方法
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系统建模

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LIBSYS系统的语义数据模型
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数据字典


数据字典(Data dictionaries)是系统的模型中 出现的所有名字的罗列，除名字之外还包括对 有关命令实体，关系和属性的描述 。 优点

系统建模有助于分析者增进对系统功能的理解， 这些模型用来与客户进行通信。 不同的模型从不同的视角去表述系统：
• • • 从外部来看，它是对系统上下文或系统环境建模。 从行为上看，它是对系统行为建模； 从结构上看，它是对系统的体系结构和系统处理 的数据的结构建模。
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• • 它支持名字管理，避免了名字被重用； 作为连接软件分析、设计、实现和进化各阶段的 开发机构的信息存储。

许多支持系统建模的 CASE 工具也支持数据 字典。
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数据字典实体的例子
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