1、系統分析與設計實驗指導書孫鋼鋒計算機學院2015年3月制作：黎程2013213040111 丁昊輝2013213040103實驗案例一：教學管理系統31. 項目概況：32. 業務需求：3實驗案例二：CD Selections51. 項目概況：52. 業務需求：5實驗案例三：天津市社會保險基金管理中心檔案管理系統5實驗案例四：中山市國土資源局“天地圖中山”在線服務軟件系統5實驗一：需求獲取6實驗二：用例分析8實驗案例一：教學管理系統1. 項目概況：教學管理系統JxGL主要完成每學期的課程選修注冊和學生的成績管理。教學管理系統JXGL的用戶是學校的學生、教師和教學管理員。學生使用JXG系統查詢新學

2、期將開設的課程和授課教師的情況，選擇自己要學習的課程，并進行登記注冊。學生還可以使用JXGL系統查詢自己的課程成績。教師使用JXGL系統查詢新學期將開設的課程、參加聽課的學生情況，以及學生的考試成績。教學管理員使用JXGL系統進行教學管理，包括新學期的課程選課注冊管理和學生成績管理。2. 業務需求：教學管理系統JXGL要求提供兩個方面的服務: (1) 選課管理，負責新學期的課程選課注冊工作; (2) 成績管理，負責學生成績管理。在選課管理方面應填寫的用戶需求描述如下。(1)錄入與生成新學期課程表教學管理員在新學期開始前錄入新學期課程，打印將開設的課程目錄表，供師生參考選擇。若某課程的實際選課學

3、生少于10人，則停開該課程，把該課程從課程目錄表中刪除；若某課程的選課學生多于30人，則停止選課。(2)學生選課注冊新學期開始前一周為選課注冊時間，在此期間學生可以選課注冊，并且允許改變或取消注冊申請。每個學生選課不超過4門課程。每門課程最多允許30名學生選課注冊。學生可以在圖書館、各系資料室、學生宿舍等處的計算機上聯網進行選課注冊。在選課注冊結束后，教學管理員打印學生選課注冊名單和開課通知書，送交有關部門和授課教師。(3)查詢可以查詢課程信息、學生選課信息和學生、教師信息。學生、教師、教學管理員可以查詢課程表，獲得課程信息。查詢的關鍵詞以是：課程名，授課教師名，學分。教師、教學管理員可以查詢

4、學生選課情況。查詢的關鍵詞可以是:學生名、程名，授課教師名，學分。學生只允許查詢自己的選課信息，不允許查詢別人選課信息。學生、教師、教學管理員可以查詢學生或教師的信息。查詢的關鍵詞可以是學生名、教師名，性別、班級、職稱。(4)選課注冊信息的統計與報表生成。教學管理員對學生的選課注冊信息進行統計(按課程，按學生，按班級)，印匯總統 計報表。在成績管理方面應填寫的用戶需求描述如下: (1)成績錄入：教學管理員錄入學生考試成績。(2)成績查詢: 教師、教學管理員可以查詢學生考試成績。查詢的關鍵詞可以是:學生名、課程名、授課教師名、學分名。學生只允許查詢自己的考試成績，不允許查詢別人的考試成績。(3)

5、成績統計與報表生成 教學管理員進行成績統計(按課程、學生、按班級)，打印成績匯總統計報表。保存數據，需建立教學管理數據庫。可以采用關系數據庫，建立下列數據庫表:學生表、教師表、課程表、選課表、任課表、成績表。教學管理系統的直接用戶有學生、教師和教學管理員。教學管理員有權操縱數據庫的數據，進行添加、更新、刪除等操作。學生和教師一般只查詢信息，只允許對自己有關的數據進行添加，更新、刪除等操作。教學管理系統JXGL的相關系統有財務系統。JXGL系統需要把學生選課注冊信息傳送給財務系統，以供財務系統計算學生應交納的費用，但是不要求財務系統回饋學生應交納的費用信息。假定在學校的計算中心有功能強大的工作站

6、機器，在各系、各部門、圖書館、學生宿舍都有臺式PC機，學校的全部計算機已經連網。教學管理系統JXGL將采用客戶機/服務器結構建立，JXGL系統的應用服務器和數據庫服務器設置在學校計算中心的工作站。學生、教師和教學管理員可以在各系、各部門、圖書館、學生宿舍的臺式PC機上使用JXGL系統。 實驗案例二：CD Selections1. 項目概況：通過WEB，客戶通過搜索產品并找到貨架上有該產品的實體商店。他們能夠在某處的商店訂購產品，或是為沒有現貨和沒有采購的商品下訂單。2. 業務需求：l 通過CD Selections公司詳細產品目錄搜索；l 找到有此商品的零售店；l 在零售店訂購產品并約定時間取

7、走產品；l 為貨架上沒有的產品或沒有采購的商品下單；l 接收關于是否能下訂單和商品上架時間的確認；實驗案例三：天津市社會保險基金管理中心檔案管理系統見附件A實驗案例四：中山市國土資源局“天地圖中山”在線服務軟件系統見附件B實驗一：需求獲取1.1 目的掌握需求獲取的方法，能夠正確的獲得需求，并正確描述需求1.2 實驗要求l 人員分組：兩個人一組；l 復習課堂有關需求獲取的理論；l 針對實驗案例中的每一項需求，給出需求獲取方法（可以多個）1.3 內容以小組的方式對所選案例進行資料收集和研究，利用word完成業務概況、業務目標、利益相關者分析、非功能性需求分析和功能性需求分析文檔1.4 步驟1. 收

8、集相關資料（通過網絡查詢）2. 提出項目的業務概況；3. 提出項目的業務目標；4. 分析利益相關者（涉眾）；5. 分析項目的非功能性需求（包括安全性、可靠性、性能、服務提供方式、可操作性、界面等）；6. 分條列出業務需求，并明確相關業務規則（業務規則實際上對應與約束，但此約束一般不是總體上的，而是與某項具體業務相關）（注意：采用文字描述）1.5 說明1. 對于利益相關者和非功能性需求的描述業務需求及規則采用表格的形式編號名稱說明期望1.1利益相關者概要信息表編號用戶名稱概況和特點使用系統方式代表利益相關者優先級1.2 用戶概要表編號非功能需求名稱內容備注1.3 非功能需求信息表編號業務需求名稱

9、關聯利益相關者業務需求說明業務規則詳細業務流程獲取方法1.4 業務需求信息表2. 對于業務概況、業務目標采用文字描述實驗二：用例分析2.1 目的掌握通過需求描述，建立系統用例的過程；掌握編寫用例規約（用例的第一次細節描述）；2.2 實驗要求l 熟練掌握CASE工具（可以是Rational rose 或visio）；l 熟練用例規約編寫2.3 步驟1. 確定系統邊界說明：一般根據對項目概況中的運行環境和業務需求分析，得到系統邊界（區分系統內/外）2. 確定角色（actor）說明：在確定角色時，一般結合第一次實驗的結果（利益相關者、用戶）和需求獲取階段的面談/聯席會議（JAD）等手段的結果來確定；

10、同時、一般回答以下問題可以幫助幫助確定角色：n 誰使用該系統；n 誰從系統中獲取信息；n 誰向該系統提供信息。3. 確定用例說明：一般根據業務需求（其中最關鍵的是業務流程）、需求獲取的結果（可以是數據流圖DFD）來確定用例；4. 確定關聯說明：（略）5. 畫出用例圖6. 編寫用例規約說明：n 用例規約（use case specification）是對用例的第一次細節化的說明；n 用例規約一般通過一個模板來描述，模板包含的內容在不同公司一般也不同，但至少包含以下項目：A. 唯一標示（用于用例管理）B. 用例名稱（一般使用動賓短語描述）C. 簡要描述（簡要的文字描述，一般來自業務需求）D. 一組

11、前置條件（pre-conditions）（用例的執行是具有上下文環境的）E. 一組后置條件（post-conditions）F. 主事件流（有時稱為用例執行步驟）（一般使用帶編號的文字描述用例執行過程，主事件流描述用例執行的正常場景）G. 備選事件流（描述正常場景之外的其他場景，包括失敗場景）7. 用例規約模板與示例：用例“添加圖書”的描述用例名稱添加圖書標識符UC0001 用例描述圖書管理員在收到新采購的圖書后對之進行入庫。參與者圖書管理員優先級1狀態通過審查前置條件圖書管理員登錄進入系統后置條件在庫圖書數目增加基本操作流程1 圖書管理員錄入圖書書目；2 系統檢查圖書書目是否已存在；3 系統

12、為這本圖書生成唯一書號（條形碼）；4 系統添加新的圖書書號。可選操作流程系統檢查圖書書目存在；非功能性需求（填寫相關非功能需求，例如性能、安全性等）約束（填寫相關業務規則）實驗三：過程建模（功能建模）3.1 目的掌握利用DFD對系統過程進行建模；3.2 實驗要求l 依據前期實驗的結果，選擇用例圖中的核心用例（描述了系統功能主干的用例/高優先級用例），結合本人對該用例場景的設想（真實情況是來自需求獲取）畫出DFD（包括0層和1層）；說明：Ø 雖然用例規約對用例圖進行了第一細化，但依然過于籠統，僅僅依賴于此，由于缺乏足夠的細節，設計人員是無法進行設計工作的； Ø 如果第一、二次

13、實驗中得到的用例數量較多（大于5個），本次試驗只需要選取其中最核心的4到5個（至少4個）；Ø 對于1層數據流圖，只需給出最核心功能流程3.3 步驟3.3.1流程圖的繪制：請在Visio中繪制如圖37、圖38所示的業務流程圖。 關鍵步驟如下：    打開Microsoft Office Visio2003，選擇新建|新建繪圖；    在Visio窗口單擊“圖形”圖標按扭，彈出各類圖形文件夾后再繼續選擇各類形狀集合，如需畫“圓”形，則選擇“框圖”|“基本形狀”選項，可在“形狀窗口

14、”中打開并顯示“基本形狀”圖形對象集； 按照上述方法，可依次選擇“流程圖”|“基本流程圖形狀”選擇，打開基本流程圖形狀圖形對象集； 選擇“軟件”|“Gane Sarson”選項，打開Gane Sarson圖形對象集； 選擇“其他Visio方案”|“連接線”選項，打開連接線圖形對象集； 將所需圖形拖到繪制板上，通過拖拽調整圖形大小至合適的尺寸。3.3.2構圖的繪制：  繪制高層結構圖，高層結構圖繪制的關鍵步驟如下： 開Visio后，在Visio的條形菜單中，依次選擇“文件”|“新建”|“組織結構圖”選項|“組織結構圖”，選擇表

15、示最高層模塊的“學校”圖形，將其拖曳到繪圖板上，該圖形輸入模塊名稱為“教學管理系統”； 選擇表示下一級管理層的圖形“對象”圖形，按住鼠標左鍵，將該圖形拖曳到繪圖板，覆蓋在“教學管理系統”模塊的上面，Visio會自動在“教學管理”和新建的圖形之間建立連接線，然后將新建的圖形名為“補考成績的錄入”推。請在Visio中繪制模塊詳細設計結構圖，如圖42所示，模塊詳細設計結構圖繪制的關鍵步驟如下： 構成新一頁圖版的方法是在Visio的條形菜單中選擇“插入”|“新建頁”選項，彈出“頁面設置”對話框，在“頁屬性”選項卡中輸入該頁的名稱，例如“車輛變更的申請”，單擊“確定”按鈕后在繪圖板上

16、新建一個繪圖頁。 將前一頁（高層結構圖）中的“學生信息”塊復制到新建的頁面上后，再繪制各模塊的詳細結構。 從菜單中選擇“形狀”|“流程圖”|“基本流程圖形狀”選項，將其中的“判定”圖形拖曳到繪圖板上，調整適當大小。 選擇一個矩形圖形，可以使用“基本流程圖形狀”中的“進程”圖形，將其拖曳到繪釁板上，調整好圖形的大小，并進行字體屬性的設置，以描述底層的各功能模塊，再使用帶箭頭的連接線，按照模塊之間的調用關系將各模塊連接起來。 描述模塊之間調用時傳遞的參數關系，使用“連接線”中的“流導向符2”；表示模塊間調用時傳遞的控制信息，使用“連接線”中的“流導向符1”。

17、將這兩種連接線拖曳到繪圖板上，放在表示調用關系的線條兩側，調整長度和位置。然后單擊菜單中的“文本工具”圖標，在繪圖板上的空白位置單擊，進如編輯狀態編輯文字實驗四：數據建模4.1目的掌握利用ERD對系統數據進行建模；4.2實驗要求l 復習課堂所講的ERD的理論、技術與建立步驟；l 使用visio或powerdesigner 進行ERD的設計；4.3步驟1. 構造實體關系圖（ERD）;l 確定實體；l 添加屬性和制定標識屬性（主鍵）；l 確定關系；2. 對ERD進行規范化（達到第三范式要求即可）；3. 利用DFD對ERD進行平衡；4. 將邏輯ERD轉換成物理ERD；5. 編寫SQL腳本（選做）4.

18、4說明（1）在Visio中繪制具體的ER模型如圖所示： 其中關鍵步驟提示如下： 步驟一：在“文件”菜單上，指向“新建”，指向“數據庫”，指向“數據庫模型圖”； 步驟二：在“數據庫”菜單上，指向“選項”，然后單擊文檔。 步驟三：在“數據庫文檔選項”對話框中，選擇要使用的符號集及其他表和關系選項，然后單擊“確定”（如圖34所示）。 步驟四：從“實體關系”模具中，將一個“實體”形狀拖到繪圖上。 步驟五：雙擊該形狀以打開“數據庫屬性”窗口，在其中輸入“定義”、“列”等信息（如圖35所示）。 步驟六：雙擊要作為關系的主關鍵字方的表，設置主關鍵字

19、。從“實體關系”模具中，將一個“關系”形狀拖放到該繪圖頁的一個空白區。 步驟七：將高端連接到父表，將低端連接到子表，注意，如果第二個表中不包含與主關鍵字同名的列，建模器會將與主鍵同名的列作為外鍵添加到第二個表中。 步驟八，雙擊關系，在“數據庫屬性”窗口的“類別”下，單擊“雜項”，在“基數”下，選擇適 合該關系的基數。對于一對多關系，最佳選擇是“零或多”或“一或多”，對于一對一關系，最佳選擇是“零或一”或“恰好為一”。 （2）E-R模型轉換為關系模型  經過轉換得到5個關系：  Department(dept_id,depar

20、ment,phone,director,no_class)  Student(student_id,class_id,name,gender,birthday,address,zip_code,householder)  Class(class_id,dept_id,class,abbreviation,monitor,levels,enroll_data,no_student)  Course(course_id,course,period,practice_period,credit)  Grade(stude

21、nt_id,course_id,grade)（3）數據字典設計A 表名表名含義Department院系Class班級Student學生Course課程Grade 成績B 表結構1、 Department 字段名數據類型字段含義約束Dept_IDChar(5)院系編號Primary KeyDepartmentvarChar(50) 院系名稱 Not NullAbbreviationvarChar(10)院系簡稱PhonevarChar(50)聯系電話Director varChar(50)varChar(50)No_ClassInt 班級數Not 

22、;Null2、 5.1目的常見的系統架構：邏輯架構，開發架構，進程架構，物理架構，場景架構。相關的設計架構：c/s架構：C/S 架構是一種典型的兩層架構，其全程是Client/Server，即客戶端服務器端架構，其客戶端包含一個或多個在用戶的電腦上運行的程序，而服務器端有兩種，一種是數據庫服務器端，客戶端通過數據庫連接訪問服務器端的數據；另一種是Socket服務器端，服務器端的程序通過Socket與客戶端的程序通信。C/S 架構也可以看做是胖客戶端架構。因為客戶端需要實現絕大多數的業務邏輯和界面展示。這種架構中，作為客戶端的部分需要承受很大的壓力，因為顯示邏輯和事務處理都包含在其中，通過與數據

23、庫的交互（通常是SQL或存儲過程的實現）來達到持久化數據，以此滿足實際項目的需要。C/S架構的優缺點：優點：1.C/S架構的界面和操作可以很豐富。2.安全性能可以很容易保證，實現多層認證也不難。3.由于只有一層交互，因此響應速度較快缺點：1.適用面窄，通常用于局域網中。2.用戶群固定。由于程序需要安裝才可使用，因此不適合面向一些不可知的用戶。3.維護成本高，發生一次升級，則所有客戶端的程序都需要改變。B/S架構：B/S架構的全稱為Browser/Server，即瀏覽器/服務器結構。Browser指的是Web瀏覽器，極少數事務邏輯在前端實現，但主要事務邏輯在服務器端實現，Browser客戶端，WebApp服務器端和DB端構成所謂的三層架構。B/S架構的系統無須特別安裝，只有Web瀏覽器即可。B/S架構中，顯示邏輯交給了Web瀏覽器，事務處理邏輯在放在了WebApp上，這樣就避免了龐大的胖客戶端，減少了客戶端的壓力。因為客戶端包含的邏輯很少，因此也被成為瘦客戶端。B/S優缺點：優點：1）客戶端無需安裝，有Web瀏覽器即可。2）BS架構可以直接放在廣域網上，通過一定的權限控制實現多客戶訪問的目的，交互性較強。3）BS架構無需升級多個客戶端，升級服務