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第二章 软件分析与设计基础 本章包含的内容： 1）面向过程分析与设计 2）面向对象分析与设计 3）数据库建模与设计 本章重点： 1）掌握面向过程分析与设计的思想与方法； 2）熟练掌握面向对象分析与设计的思想与方法； 3）熟练掌握数据库设计的思想与方法。 经验和教训表明: 1)软件开发需要遵循软件工程方法论的指导，软件分析与设计质量决定软件产品的质量 2)合理的软件分析与设计建立在对软件需求正确理解的基础上，对软件需求的深入理解是软件开发工作获得成功的前提和关键 3)要开发出好的软件产品，首先必须知道用户的需求，并在充分了解用户需求的基础上，对用户的业务需求建模，并进行相应的分析与设计，才能生产出真正符合用户要求且生命周期长的软件产品。 2.1面向过程分析与设计 传统的软件工程方法： 结构化分析（Structrued Analysis， SA） 结构化设计（Structrued Design， SD）。 2.1面向过程分析与设计 2.1.1结构化分析 结构化分析是20世纪70年代后期提出的，是一种基于功能分解的需求分析方法，适用于分析大型数据处理系统。与结构化设计(SD)一起联合使用，能较好地实现一个软件系统的研制。 它是一种面向数据流，自顶向下、逐步求精进行需求分析的方法。 它通常用数据流图表达需求,以数据字典表示数据的逻辑定义。 2.1面向过程分析与设计 SA方法的特点： 核心思想是自顶向下、逐步求精 基本手段是分解和抽象 所谓分解就是把大问题分割成若干小问题，把复杂度降低到人们可以掌握的程度，然后分别解决。 所谓抽象就是把细节略去，先考虑最本质的东西。 ■ 使用数据流图、数据字典等规范化工具描述需求。 2.1面向过程分析与设计 使用SA方法进行软件需求分析的步骤： (1)建立当前系统的具体模型 分析当前系统和现实环境，描述当前系统的工作方式，客观地反映现实世界的实际情况。 (2)抽象出当前系统的逻辑模型 就是在理解当前系统“怎么做”的基础上，抽取出“做什么”的本质，从当前系统的具体模型抽象出当前系统的逻辑模型。 2.1面向过程分析与设计 (3)建立目标系统的逻辑模型 所谓目标系统是指将要开发的由计算机处理的系统。方法如下： 在数据流图上把目标系统与当前系统在逻辑上不同的部分找出来，这部分就是要改变的部分。将要改变部分抽象为一个加工，再进行逐步分解，最后就可获得目标系统的逻辑模型。 2.1面向过程分析与设计 1. 数据流图 数据流是数据在系统内的传输途径，数据流图从数据传递和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的变换过程。 数据流图是结构化系统分析的主要工具，它去掉了具体的组织机构、工作场所、物质流等，仅反映信息和数据存储、流动、使用以及加工的情况。 2.1面向过程分析与设计 ① 数据流图的基本元素 包括数据流、加工、数据存取文件、输入数据的源点和输出数据的汇点4类。常采用如图2-1所示的图形符号： 2.1面向过程分析与设计 绘制数据流图时，应先找出系统的数据源点与汇点及对应的输入数据流与输出数据流，然后从输入数据流(即系统的源点)出发，按照系统的逻辑需要，逐步画出系列逻辑加工，直到所需的输出数据流(即系统的汇点)。 2.1面向过程分析与设计 数据流在传递过程中，需要一些加工处理。常见的加工关系及对应的图形符号如图2-2所示。 2.1面向过程分析与设计 2.1面向过程分析与设计 ② 分层数据流图 较复杂的实际问题中，仅用一个数据流图很难表达数据处理过程和数据加工情况，需要采用“先全局后局部，先整体后细节，先抽象后具体”的逐步求精原则，按照问题的层次结构逐步分解。 首先确定顶层数据流图，把整个数据处理过程抽象为一个加工，它的输人数据和输出数据实际上反映了系统与外界环境的接口，这就是顶层数据流图。 然后在上一层数据流图的基础上进一步细化，直到数据流图的加工不能再分解为止。 2.1面向过程分析与设计 2.1面向过程分析与设计 ③ 画数据流图的步骤和原则 画数据流图的基本步骤是自外向内，自顶向下，逐层细化，完善求精，并且需要遵循以下基本原则： 顶层数据流图上的数据流必须封闭在外部实体之间。 每个加工至少有一个输入数据流和一个输