系統(tǒng)分析與設計：方法及實踐

本書為開發(fā)計算機軟件提供了一套軟件分析與設計的方法，著重講述結構化軟件分析與設計方法、面向對象軟件分析與設計方法和軟件分析與設計工具三個方面的內容，是指導軟件生產的重要的應用實踐。

前言

教學建議

第一部分 軟件分析與設計基礎

第1章 軟件分析與設計概述2

1.1 什么是軟件2

1.1.1 軟件定義與特性2

1.1.2 軟件的演化3

1.1.3 軟件危機3

1.1.4 軟件危機的解決途徑3

1.2 什么是軟件分析與設計4

1.2.1 基本原理4

1.2.2 基本原則5

1.3 軟件系統(tǒng)開發(fā)范型6

1.3.1 結構化開發(fā)范型6

1.3.2 面向對象開發(fā)范型6

1.4 軟件生產活動7

1.5 小結8

習題8

第2章 軟件分析與設計過程及其模型9

2.1 軟件生命周期9

2.2 敏捷軟件開發(fā)10

2.2.1 敏捷方法與開發(fā)原則10

2.2.2 極限編程及其模型11

2.3 結對編程方法12

2.3.1 什么是結對編程12

2.3.2 結對編程分析15

2.3.3 分布式結對編程16

2.4 軟件過程模型17

2.4.1 傳統(tǒng)軟件過程模型17

2.4.2 面向對象過程模型21

2.5 能力成熟度模型CMM24

2.5.1 什么是能力成熟度模型24

2.5.2 CMM的5級模型25

2.6 小結26

習題27

第3章 案例研究28

3.1 案例研究中涵蓋的內容28

3.2 案例1：POS機系統(tǒng)28

3.3 案例2：ATM系統(tǒng)28

3.4 案例3：圖書館系統(tǒng)29

3.5 案例4：電子商務系統(tǒng)29

3.6 案例5：胰島素輸送系統(tǒng)29

3.7 案例6：分布式結對編程系統(tǒng)30

3.8 小結30

習題30

第二部分 結構化分析與設計

第4章 需求分析32

4.1 軟件系統(tǒng)需求32

4.2 需求分析過程33

4.3 需求分析技術36

4.3.1 會談技術36

4.3.2 問卷調查技術36

4.3.3 場景分析技術36

4.3.4 用例分析技術37

4.4 小結43

習題44

第5章 結構化分析方法45

5.1 結構化分析45

5.2 結構化分析模型45

5.3 數(shù)據(jù)實體建模方法46

5.4 數(shù)據(jù)流建模方法47

5.4.1 數(shù)據(jù)流建模47

5.4.2 圖書館系統(tǒng)案例分析50

5.5 狀態(tài)轉換建模方法52

5.6 小結52

習題52

第6章 結構化設計基礎53

6.1 軟件設計過程53

6.1.1 概要設計53

6.1.2 詳細設計55

6.2 模塊化設計原理56

6.2.1 分解56

6.2.2 抽象57

6.2.3 信息隱蔽57

6.2.4 逐步求精58

6.2.5 模塊獨立性58

6.3 模塊獨立性度量58

6.3.1 內聚性58

6.3.2 耦合性59

6.4 軟件組成結構59

6.4.1 軟件結構圖60

6.4.2 結構優(yōu)化60

6.5 軟件體系結構61

6.5.1 系統(tǒng)構成模型61

6.5.2 系統(tǒng)控制模式63

6.6 小結64

習題64

第7章 結構化概要設計方法65

7.1 數(shù)據(jù)流模型65

7.1.1 變換型數(shù)據(jù)流65

7.1.2 事務型數(shù)據(jù)流65

7.1.3 混合型數(shù)據(jù)流65

7.2 面向數(shù)據(jù)流的設計方法66

7.2.1 設計過程66

7.2.2 變換流設計67

7.2.3 事務流設計68

7.2.4 混合流設計68

7.3 面向數(shù)據(jù)的設計方法69

7.3.1 數(shù)據(jù)結構的表示70

7.3.2 面向數(shù)據(jù)結構的設計過程70

7.3.3 信用卡記賬系統(tǒng)案例分析71

7.4 圖書館系統(tǒng)概要設計73

7.4.1 問題定義和數(shù)據(jù)流描述73

7.4.2 系統(tǒng)結構圖73

7.5 小結75

習題75

第8章 結構化詳細設計77

8.1 結構化詳細設計的結構和優(yōu)點77

8.2 結構化詳細設計工具78

8.2.1 程序流程圖78

8.2.2 N-S盒圖78

8.2.3 PAD79

8.2.4 HIPO圖81

8.2.5 判定表與判定樹83

8.2.6 過程描述語言85

8.3 人機交互界面設計86

8.3.1 交互界面分析86

8.3.2 交互界面設計步驟88

8.3.3 交互界面設計指南89

8.3.4 CAD系統(tǒng)繪圖操作案例分析89

8.4 數(shù)據(jù)庫設計90

8.5 編碼實現(xiàn)92

8.5.1 編碼語言92

8.5.2 編碼風格92

8.6 小結93

習題94

第三部分 面向對象分析與設計

第9章 面向對象基礎98

9.1 面向對象概念98

9.2 面向對象模型98

9.3 統(tǒng)一建模語言UML101

9.3.1 UML的組成101

9.3.2 UML模型102

9.4 UML與面向對象方法學的關系102

9.5 小結102

習題103

第10章 面向對象分析104

10.1 用例驅動分析104

10.2 領域與業(yè)務建模107

10.2.1 識別業(yè)務類或分析類108

10.2.2 開發(fā)業(yè)務類圖與交互圖109

10.2.3 識別屬性和操作111

10.2.4 開發(fā)協(xié)作圖111

10.3 系統(tǒng)行為建模113

10.3.1 建立系統(tǒng)順序圖113

10.3.2 建立操作契約114

10.3.3 開發(fā)UML順序圖115

10.4 建立系統(tǒng)狀態(tài)模型116

10.4.1 建立系統(tǒng)狀態(tài)圖116

10.4.2 POS機案例分析117

10.5 分布式結對編程系統(tǒng)案例分析119

10.6 小結122

習題122

第11章 面向對象設計123

11.1 面向對象設計概述123

11.1.1 系統(tǒng)邏輯架構123

11.1.2 面向對象設計模型123

11.2 構件級設計125

11.2.1 構件125

11.2.2 構件級設計步驟126

11.2.3 基于構件的設計原則127

11.3 確定并發(fā)性128

11.4 使用設計模式129

11.4.1 基于職責的對象設計130

11.4.2 常見的設計模式130

11.5 面向對象詳細設計134

11.5.1 領域模型精化134

11.5.2 邏輯架構的精化設計138

11.5.3 分層設計139

11.5.4 POS機案例分析142

11.6 類精化設計152

11.7 數(shù)據(jù)存儲與持久性設計154

11.7.1 數(shù)據(jù)存儲154

11.7.2 持久性設計154

11.8 部署與構件圖160

11.9 面向對象設計案例分析161

11.9.1 POS機系統(tǒng)161

11.9.2 分布式結對編程系統(tǒng)164

11.10 小結167

習題167

第12章 統(tǒng)一過程與模型168

12.1 概述168

12.1.1 統(tǒng)一過程是用例驅動的過程168

12.1.2 統(tǒng)一過程是迭代、增量的過程168

12.2 用例驅動開發(fā)過程169

12.2.1 捕獲用例169

12.2.2 ATM系統(tǒng)案例分析170

12.3 軟件構架174

12.3.1 什么是軟件構架174

12.3.2 構架描述175

12.4 需求捕獲工作流176

12.4.1 需求捕獲過程177

12.4.2 電子商務交易系統(tǒng)

案例分析178

12.5 分析工作流180

12.5.1 分析過程181

12.5.2 電子商務交易系統(tǒng)

案例分析182

12.6 設計工作流185

12.6.1 設計過程185

12.6.2 設計工作活動與應用186

12.7 實現(xiàn)工作流191

12.7.1 實現(xiàn)模型192

12.7.2 實現(xiàn)活動192

12.8 小結194

習題194

第13章 高要求系統(tǒng)的分析與設計195

13.1 概述195

13.2 高要求系統(tǒng)的特性及其關系196

13.2.1 高要求系統(tǒng)的特性196

13.2.2 可用性和可靠性的關系197

13.2.3 安全性和保密性的關系197

13.3 高要求系統(tǒng)的需求分析198

13.3.1 系統(tǒng)的風險描述199

13.3.2 系統(tǒng)的安全性描述200

13.3.3 系統(tǒng)的保密性描述201

13.3.4 系統(tǒng)的可靠性描述202

13.4 案例分析203

13.4.1 胰島素輸送系統(tǒng)的需求分析203

13.4.2 ATM系統(tǒng)的可靠性需求207

13.5 形式化描述方法207

13.5.1 系統(tǒng)的形式化描述方法207

13.5.2 接口的形式化描述方法208

13.5.3 對象約束語言212

13.5.4 系統(tǒng)行為的形式化描述214

13.5.5 胰島素輸送系統(tǒng)案例分析214

13.6 高要求系統(tǒng)的設計215

13.6.1 系統(tǒng)設計過程215

13.6.2 監(jiān)控系統(tǒng)216

13.6.3 案例分析216

13.7 高要求系統(tǒng)的開發(fā)策略219

13.7.1 可靠的軟件過程220

13.7.2 可靠的編程220

13.7.3 容錯設計221

13.7.4 容錯體系結構222

13.8 系統(tǒng)驗證223

13.8.1 可靠性驗證223

13.8.2 安全性保證224

13.8.3 信息安全評估225

13.8.4 胰島素輸送系統(tǒng)案例分析226

13.9 小結228

習題229

第四部分 軟件分析與設計工具

第14章 結構化分析工具Visio232

14.1 概述232

14.2 Visio的基本使用232

14.2.1 Visio初步233

14.2.2 Visio提供的文件類型234

14.3 數(shù)據(jù)流模型繪制235

14.3.1 數(shù)據(jù)流圖235

14.3.2 案例分析235

14.4 狀態(tài)機模型237

14.4.1 狀態(tài)圖237

14.4.2 案例分析238

14.5 JSD模型239

14.5.1 Jackson圖239

14.5.2 案例分析240

14.6 實體-關系模型241

14.6.1 實體-關系圖241

14.6.2 案例分析242

14.7 小結242

習題242

第15章 面向對象分析與

設計工具Rose244

15.1 概述244

15.2 Rational Rose的基本使用244

15.2.1 Rational Rose主界面244

15.2.2 Rational Rose基本操作246

15.2.3 Rational Rose模型247

15.3 用例模型248

15.3.1 用例圖248

15.3.2 案例分析248

15.4 類模型與類圖251

15.4.1 類模型252

15.4.2 類圖252

15.4.3 案例分析254

15.5 交互模型255

15.5.1 協(xié)作圖與案例分析255

15.5.2 順序圖與案例分析257

15.5.3 順序圖與協(xié)作圖的轉換258

15.6 部署模型259

15.6.1 部署圖259

15.6.2 案例分析259

15.7 小結260

習題260

第16章 面向數(shù)據(jù)分析與設計工具PowerDesigner261

16.1 概述261

16.2 PowerDesigner基本操作262

16.2.1 PowerDesigner操作步驟262

16.2.2 PowerDesigner模型263

16.3 概念數(shù)據(jù)模型構建265

16.3.1 概念數(shù)據(jù)模型的功能265

16.3.2 概念數(shù)據(jù)視圖265

16.3.3 案例分析269

16.4 業(yè)務處理模型構建274

16.4.1 業(yè)務處理模型圖274

16.4.2 案例分析275

16.5 物理數(shù)據(jù)模型構建279

16.5.1 物理數(shù)據(jù)模型279

16.5.2 物理數(shù)據(jù)視圖279

16.6 小結287

習題288

參考文獻289 2100433B

《高等院校計算機課程案例教程系列:系統(tǒng)分析與設計方法及實踐》分別從傳統(tǒng)的結構化開發(fā)范型和面向對象開發(fā)范型兩個方面，把軟件分析與設計的概念和理論知識融入實踐當中，通過豐富的案例分析與設計，深入地介紹系統(tǒng)分析與設計中各個階段的技術、方法與典型工具的使用?！陡叩仍盒Ｓ嬎銠C課程案例教程系列:系統(tǒng)分析與設計方法及實踐》前三部分為軟件分析與設計基礎、結構化分析與設計、面向對象分析與設計，最后一部分介紹了軟件繪圖工具visio、面向對象建模工具rose、數(shù)據(jù)建模工具powerdesigner3個流行的軟件工程工具。

《高等院校計算機課程案例教程系列:系統(tǒng)分析與設計方法及實踐》適合作為高等院校軟件工程和軟件開發(fā)課程的教材，既適用于計算機專業(yè)的學生，也適用于其他非計算機專業(yè)的學生以及從事軟件開發(fā)、應用及管理的技術人員，同時也適合專業(yè)軟件開發(fā)人員參考。

《21世紀高等學校規(guī)劃教材:信息系統(tǒng)分析與設計實踐教程(信息管理與信息系統(tǒng))》以信息系統(tǒng)分析與設計的實踐操作為主線，通過一個簡單信息系統(tǒng)的開發(fā)過程的詳細介紹，完整描述了信息系統(tǒng)分析、設計、實現(xiàn)的理論與實驗方法及過程。

《21世紀高等學校規(guī)劃教材:信息系統(tǒng)分析與設計實踐教程(信息管理與信息系統(tǒng))》共5章，包括信息系統(tǒng)的構成與應用、信息系統(tǒng)分析、信息系統(tǒng)設計、信息系統(tǒng)分析與設計實驗、信息系統(tǒng)實現(xiàn)。

《21世紀高等學校規(guī)劃教材:信息系統(tǒng)分析與設計實踐教程(信息管理與信息系統(tǒng))》融理論與實踐為一體，圖文并茂，涵蓋了信息系統(tǒng)開發(fā)的全過程的8個實驗，詳細介紹了使用Visio2003繪制信息系統(tǒng)分析與設計模型的方法，提供了各種開發(fā)文檔編寫的規(guī)范示例，并展示了使用Visual Studio2008實現(xiàn)一個信息系統(tǒng)的全過程。每個實驗項目都說明了實驗所需的相關理論、實驗要求與實驗過程。

第1章信息系統(tǒng)的應用與構成

1.1信息系統(tǒng)概述

1.1.1信息系統(tǒng)的定義

1.1.2信息系統(tǒng)開發(fā)的條件

1.1.3信息系統(tǒng)分析與設計方法

1.1.4信息系統(tǒng)開發(fā)的基本步驟與要求

1.2信息系統(tǒng)的應用

1.3信息系統(tǒng)的構成

1.4信息系統(tǒng)的構成與應用實驗——金蝶K/3系統(tǒng)

1.4.1實驗目的

1.4.2實驗內容與要求

1.4.3實驗預備知識

1.4.4金蝶K/3 ERP V 11.0操作實踐

1.4.5實驗結果與報告

第2章信息系統(tǒng)分析

2.1系統(tǒng)調查

2.1.1系統(tǒng)調查的目標

2.1.2調查的方法

2.1.3信息收集的種類

2.1.4信息收集的策略

2.2信息系統(tǒng)需求分析

2.2.1組織結構與功能分析

2.2.2業(yè)務流程分析

2.2.3數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)流程分析

2.2.4功能分析與子系統(tǒng)的劃分

2.2.5新系統(tǒng)邏輯方案的建立

2.3分析文檔——工資管理信息系統(tǒng)的分析報告

2.3.1項目視圖與范圍規(guī)格說明書

2.3.2軟件需求說明書

2.3.3數(shù)據(jù)要求說明書

第3章信息系統(tǒng)設計

3.1信息系統(tǒng)總體設計

3.2信息系統(tǒng)詳細設計

3.2.1用戶界面設計

3.2.2處理過程設計

3.2.3輸入輸出設計

3.3設計文檔——工資管理信息系統(tǒng)的設計報告

3.3.1數(shù)據(jù)庫設計說明

3.3.2系統(tǒng)概要設計說明書

3.3.3系統(tǒng)詳細設計說明書

第4章信息系統(tǒng)分析與設計實驗——Visio 2003

4.1實驗目的

4.2實驗內容和要求

4.3實驗預備知識

4.3.1Microsoft Visio 2003簡介

4.3.2Microsoft Visio 2003的基本操作方法

4.3.3將Microsoft Visio 2003的圖形插入到Word文檔中

4.3.4自定義模具

4.4實驗環(huán)境與要求

4.5實驗步驟

4.5.1組織結構圖的繪制

4.5.2業(yè)務流程圖的繪制

4.5.3數(shù)據(jù)流程圖的繪制

4.5.4ER圖的繪制

4.5.5功能模塊結構圖的繪制

4.5.6結構圖的繪制

4.5.7界面設計

4.5.8UML模型圖的繪制

4.6實驗結果與報告

第5章信息系統(tǒng)的實現(xiàn)

5.1實驗1： 數(shù)據(jù)庫設計實驗

5.1.1實驗目的

5.1.2實驗要求

5.1.3實驗預備知識

5.1.4實驗環(huán)境與準備

5.1.5實驗步驟

5.1.6實驗結果與報告

5.2實驗2： 輸入設計實驗

5.2.1實驗目的

5.2.2實驗內容與要求

5.2.3實驗預備知識

5.2.4實驗環(huán)境及要求

5.2.5實驗步驟

5.2.6實驗結果與報告

5.3實驗3： 輸出設計實驗

5.3.1實驗目的

5.3.2實驗內容與要求

5.3.3實驗預備知識

5.3.4實驗環(huán)境及要求

5.3.5實驗步驟

5.3.6實驗結果與報告

5.4實驗4： 信息系統(tǒng)處理設計實驗

5.4.1實驗目的

5.4.2實驗內容與要求

5.4.3實驗預備知識

5.4.4實驗環(huán)境及要求

5.4.5實驗步驟

5.4.6實驗結果與報告

5.5實驗5： 輔助功能設計實驗

5.5.1實驗目的

5.5.2實驗內容與要求

5.5.3實驗預備知識

5.5.4實驗環(huán)境及要求

5.5.5實驗步驟

5.5.6實驗結果與報告

5.6實驗6： 系統(tǒng)安裝與測試實驗

5.6.1實驗目的

5.6.2實驗內容與要求

5.6.3實驗預備知識

5.6.4實驗環(huán)境與要求

5.6.5實驗步驟

5.6.6實驗結果與報告

參考文獻