软件工程ATM举例.ppt

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1、,采用OMT方法对银行网络系统ATM(Auto Trade Machine) 进行分析和设计。 一、问题的陈述 银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务（保存账户、处理事务等）；各分理处与出纳站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据；分行计算机与拨款分理处结账。 要求系统正确处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派给各分理处。图给出了银行网络系统的示意图。,银行网络系统ATM(Auto Trade Machine),退出,下页,末页,案例一,银行网络系统ATM(Auto Tr

2、ade Machine),退出,下页,末页,案例一,二、类的识别方法,常用的识别类的方法有：名词识别法、系统实体识别法、使用重用、从用例中识别类等。,、名词识别法 识别问题域中的实体，实体的描述通常用名词、名词短语、名词性代词的形式出现。 用指定语言对系统进行描述； 从系统描述中标识名词、名词短语、名词性代词； 识别确定（取、舍）类。,退出,上页,首页,下页,末页,、系统实体识别法 不关心系统的运作流程及实体之间的通信状态，而只考虑系统中的人员、组织、地点、表格、报告等实体，经过分析将他们识别为类（或对象）。 被标识的实体有：系统需要存储、分析、处理的信息实体、系统内部需要处理的设备、与系统交

3、互的外部系统、系统相关人员、系统的组织实体。,在确定类时，常使用两类技术： 分解技术将整体类和组合类分解。可控制单个类的规模。 抽象技术根据一些类的相似性建立抽象类，并建立抽象类与这些类之间的继承关系。 抽象类实现了系统内部的重用，很好地控制了复杂性，并为所有子类定义了一个公共的界面，使设计局部化，提高系统的可修改性和可维护性。,三、建立对象模型,根据下述原则进一步确定类： 去掉冗余类,（一）确定类 采用名词识别法：检查问题陈述中的所有名词，得到初始类： 软件银行网络分行计算机系统分行出纳站 分理处分理处计算机自动出纳机出纳员帐户数据帐户 现金卡事务数据用户顾客收据记录保管 事务费用 安全措施

4、访问现金,退出,上页,首页,下页,末页, 去掉不相干的类, 删除模糊的类, 删除那些性质独立性不强的，而应该是类“属性”的候选类, 所描述的操作不适宜作为对象类,（二）为每个建模实体准备数据词典 描述模板 对类进行精确描述，如系统中类的范围、成员、方法的限制等。 （三）确定关联 两个或多个类之间的相互依赖关系就是关联，实现关联的方式有多种。 关联通常用描述性动词和动词词组表示。 关联通常由以下方面确定： 、银行网络系统问题陈述中抽取可能的关联（动词词组） 、隐含的动词词组 、基于问题域的知识 、去掉不必要和不正确的关联,三、建立对象模型,退出,上页,首页,下页,末页,银行网络系统问题陈述中的关

5、联 网络包括出纳站和自动出纳机 行共享自动出纳机 分理处提供分理处计算机 分理处计算机保存账户 分理处计算机处理账户支付事务 分理处拥有出纳站 出纳站与分行计算机通信,（三）确定关联,退出,上页,首页,下页,末页,出纳员为账户录入事务 自动出纳机接受现金卡 自动出纳机与用户接口 自动出纳机发放现金 自动出纳机打印收据 系统处理并发访问 分理处提供软件 费用分摊给分理处,、基于问题域的知识 分理处雇佣的出纳员 现金卡访问帐户,、隐含的动词词组 分行由分理处组成 分理处拥有账户 分行拥有分行计算机 系统提供记录保管 系统提供安全 顾客有现金卡,（三）确定关联,退出,上页,首页,下页,末页,、去掉不

6、必要和不正确的关联 使用下列标准去掉不必要和不正确的关联： （1）若某个类已被删除，那么与它有关的关联也必须删除或者用其他类来重新表述。在示例中，删除了“银行网络”，相关的关联也要删除。 （）不相干的关联或实现阶段的关联。删除所有问题域之外的关联或涉及实现结构中的关联，如“系统处理并发访问”就是一种实现的概念。 （）动作。关联应描述应用域的结构性质而不是瞬时事件，因此应删除“自动出纳机接受现金卡”，“自动出纳机与用户接口”等。 （）派生关联，省略那些可以用其他关联来定义的关联。因为这种关联是冗余的。 银行网络系统的初步对象图如图所示，其中含有关联。,退出,上页,首页,下页,末页,图初始对象图,

7、建立对象模型,图2 银行网络系统的初始对象类图,分行,分理处,帐户,顾客,分行计算机,自动出纳机,远程事务,分理处计算机,出纳员,现金卡,出纳站,出纳事务,通 信,通 信,所有,所 有,所 有,雇佣,涉及,涉及,访问,授权,有,有,保管,组成,录入,录入,录入,退出,上页,首页,下页,末页,1,1.*,1.*,1.*,1.*,1.*,1.*,1.*,1.*,1,1.*,（四）确定类属性 属性通常用修饰性的名词词组来表示。属性一般不可能在问题陈述中完全表述出来，应分析应用领域，并考虑最主要的属性。 只考虑与具体应用直接相关的属性，不要考虑那些超出问题范围的属性；找出重要属性，避免那些只用于实现的

8、属性，要为各个属性取有意义的名字。 按下列标准删除不必要的和不正确的属性： （1）限定词：若属性值固定下来后，能减少关联的重数，则可考虑把该属性重新表述为一个限定词。如银行码、站代码及雇员号等是限定词，不作为属性。 （2）内部值：若属性描述了对象的非公开的内部状态，则应从对象模型中删除该属性。 （3）细化：在分析阶段应忽略那些不可能对大多数操作有影响的属性。 图给出了银行网络系统对象模型的部分属性。,退出,上页,首页,下页,末页,确定类属性,退出,上页,首页,下页,末页,图3 银行网络系统的部分属性,雇员号,站代码,分理处,名字,账户号,卡片码,银行码,分理处计算机,（五）使用继承来细化类 使

9、用继承来共享公共结构，以此来重新组织类： 、自底而上将现有类的共性一般化为父类。 找出具有相同属性、关联、操作的类，来发现继承，例如：“出纳事务”和“远程事务”其属性与主要操作是是类似的，则将它们的共性一般化，得到父类“事务”。 、自顶而下将现有类细化为更具体的子类。 若假设的具体化与现有的类发生冲突，则说明该类结构不恰当，当同一关联名多次出现，且意义也相同时，应尽量具体化为相联系的类。例如“事务”从“出纳站”和“自动出纳机”进入，“录入站”就是“出纳站”和“自动出纳机”的一般化。 图4给出了加入继承后银行网络系统的对象模型。,退出,上页,首页,下页,末页,从一般类发现特殊类,公司职员,股东,

10、姓名 身分证号码 ,股份 ,职员,工资 ,公司职员,姓名 身分证号码 股份 工资 ,？,？,从特殊类发现一般类,公司职员,股东,姓名 身分证号码 ,股份 ,职员,工资 ,股东,姓名 身分证号码 股份 ,职员,姓名 身分证号码 工资 ,？,图4,使用继承来细化类,退出,上页,首页,下页,末页,图4 银行网络系统的对象模型,银行码,录入站,账户 余额、类型 贷款限定,顾客 名字 地址,银行码,分行,出纳事务,雇 员 号,站 代 码,分理处,名字,账户号,卡片码,银行码,分理处计算机,（六）完善对象模型,在软件开发的全过程中，需要不断地完善对象模型。可以从以下几方面考虑： 、检查是否有缺少的对象 如

11、果一个类中，存在毫无关系的属性和操作，则应该分解这个类。 一般化体系不清楚，可分离为两个类。 存在名称及目的相同的冗余关联，则通过一般化创建一个父类，并组织关联。 、查找多余的类 若类中缺少属性、操作和关联，删除该类。 、查找缺少的关联 、系统的改进,退出,上页,首页,下页,末页, 现金卡有多个独立的特性，分解为卡片权限和现金卡。卡片权限是银行用来鉴别用户访问权限的卡片，表示一个或多个用户帐户的访问权限；各个卡片权限对象中可能具有好几个现金卡，每张都带有安全码、卡片码，它们附在现金卡上，表示银行的卡片权限。 为了“事务”与“账户”之间的传输描述具有一般性，增加“更新”。因为一般在每个账户中，一

12、个“事务”包括一个或多个“更新”，一个“更新”是对账户的一个动作，它们是取款、存款、查询之一。即事务由若干更新组成，更多涉及到账户。 由于“分理处”与“分理处计算机”之间的区别不影响分析，可将“分理处计算机”并入“分理处”。同理，将“分行计算机”并入“分行”。,图5,完善对象模型,退出,上页,首页,下页,末页,图5 修改后的对象模型,分行,银行码,站代码,账户 余额、类型 贷款限定,顾客 名字 地址,自动出纳机 分发现金,雇 员 号,站 代 码,分理处,名字,账户号,卡片码,录入,组成,拥有,拥有,雇用,访问,标识,发行,被录入,开始,涉及,维持,有,有,四、 建立动态模型,动态分析从寻找外部

13、可见的模拟和响应事件开始，确定各对象的可能事件的顺序，在分析阶段不考虑算法的执行，它是实现模型的一部分。通常动态模型有：事件跟踪表 、状态图 。 建立动态模型的步骤分为步： 、准备典型的对话脚本 脚本是事件序列，每当系统中的对象与外部用户发生互换信息时，就产生一个事件，所互换的信息值就是该事件的参数。对于各事件，应确定触发事件的动作对象和该事件的参数。包括“正常脚本”、“例外脚本”，,退出,上页,首页,下页,末页,自动出纳机与用户交互的正常的脚本如下所示： 自动出纳机请求用户插入卡片；用户插入现金卡。 自动出纳机接受卡片并读出它的卡号。 自动出纳机要求密码，用户键入密码“4011”。 自动出纳

14、机与分行确认卡号和密码；分理处检查它并通知承兑的自动出纳机。 自动出纳机要求选择事务类型（取款、存款、转户及查询），用户选择取款。 自动出纳机要求现金数量；用户输入￥100。 自动出纳机要求分行处理事务；分行把要求转给分理处，确认事务成功。 自动出纳机分发现金并且要求用户取现金；用户取现金。 自动出纳机提示用户是否想继续；用户指出不继续。 自动出纳机打印收据，退出卡，并请求用户取出它们；用户拿走收据和卡。 自动出纳机请求用户插入。,自动出纳机与用户交互的例外的脚本如下所示：, 自动出纳机请求用户插入卡；用户插入现金卡。 自动出纳机接受卡并读它的卡号。 自动出纳机要求密码；用户键入：9999：。

15、 自动出纳机与分行确认卡号和密码，在咨询分理处后拒绝它。 自动出纳机指示密码错并要求重新键入；用户键入：4011，分行确认成功。 自动出纳机请求用户选择事务类型；用户选择取款。 自动出纳机请求键入现金数量；用户改变选择并键入“CANCEL”（取消）。,退出,上页,首页,下页,末页, 自动出纳机退出卡并且请求用户拿走卡；用户取出卡。 自动出纳机请求用户插入卡。 、确定事件 根据脚本确定所有的外部事件，事件包括：发送者、接收者、外设信号、输入、中断、转换和动作等。使用脚本可以发现正常事件，但不要遗漏条件和异常事件。 、画出事件跟踪表 把脚本表示成一个事件跟踪表，即不同对象间的事件排序表，图给出了银

16、行网络系统的事件跟踪表。图7 给出了事件流图，它给出类之间的所有事件。事件流图是对象图的一个动态对照，对象图中路径反映了可能的信息流，而事件流图反映了可能的控制流。,退出,上页,首页,下页,末页,图7系统的事件图,自动出纳机的事件流图,退出,上页,首页,下页,末页,图7 银行网络系统的事件图,用户,分理处,自动出纳机,分行,确认卡及银行，处理银行事务,分理处事务成功、失败，分理处账户正确,事务成功、事务失败、账户正确、不正确账户、密码、银行代码,插入卡，输入密码，类型，取现金，取卡,不显示主屏可读卡,要求密码、类型、数量,取消 信息，分发现金，要求继续，不正确账户信息,确认账户 处理事务,、构

17、造状态图 对各对象类建立状态图，反映对象接收和发送的事件，每个脚本或事件跟踪表都对应于状态图中一条路径。 1) 从影响建模的类的事件跟踪表入手 选择一条路径，该路径描述了一种典型的交互并且只考虑那些影响单个对象的事件，把这些事件放入一条路径，路径的弧用跟踪表上某列上的输入输出事件来标识，两个事件之间的间隔就是一个状态，给每个状态起名字，名字是有意义的， 这张初始图就是事件和状态的一个序列。 2) 从图中找循环 如果事件序列无限地重复， 则构成一个循环。 可能使用有限的事件序列取代循环。,3) 把其他脚本合并到状态图中 在各脚本中先找到一点，它是以前脚本的分歧点，这个点对应于图中一个现有状态。将

18、新事件序列并入到现有状态中作为一条可选路径。 例如某事务正在处理时，要求取消该事务，有时当用户可能无法迅速响应并且必须收回某些资源时，就会出现这种情况,为重要的类建立状态图,退出,上页,首页,下页,末页,“自动出纳机”类的状态图,开始,do/显示屏,检查,do/要求密码,插入卡 可读,输入,密码,核对,do/确认帐户,帐户,正确,选择,do/要求类型,输入,类型,输数据,do/要求数量,不可读,do/不可读卡信息,密码错,取消,取,卡,片,取消,do/取消信息,帐户错误,do/帐户错误信息,帐户,错,失败,do/失败信息,等,5,秒,取,消,输,入,事,务,事务,do/处理事务,发现金,do/

19、分发现金,事务,成功,继续否,do/请求继续,取现金,结束,do/打印收据,卡片退出,do/退出卡，取卡片,终止,插入,卡不可读,取消,继续,取消,事,务,失,败,图9分行类的状态图,退出,末页,上页,首页,下页,五、 建立功能模型,功能模型描述了值之间的依赖关系，通常用分层的数据流图描述。数据流图有助于表示功能依赖关系，其中的处理对应于状态图的活动和动作，数据流对应于对象图中的对象或属性。 建立功能模型的步骤是： 、确定输入、输出值 先列出输入、输出值，输入输出值是系统与外部世界之间的事件的参数。,退出,上页,首页,下页,末页,图11 自动出纳机的输入输出值,现金卡,用户,自动出纳机,银行码

20、,卡片码,账户类型,事务类型,密码,现金,收据,信息,图12 自动出纳机顶层数据流图,自动出纳机顶层数据流图,2、建立数据流图,退出,上页,首页,下页,末页,数据流图说明输出值是怎样从输入值得来的，数据流图通常按层次组织。最顶层由单个处理组成，也可由收集输入、计算值及生成结果的一个综合处理构成。图给出自动出纳机顶层数据流图。,现金卡,用户,读输入,执行事务,产生输出,账户,结算,银行码,卡码,密码,数量,事务类型,现金,收据,信息,账户类型,图13 自动出纳机“执行事务”数据流图,“执行事务”加工的分解,退出,上页,首页,下页,末页,3、描述处理,退出,上页,首页,当数据流图已细化到一定程度后，对各处理进行描述，描述方法用自然语言、伪码及判定树等，描述可以是说明的或过程的。 说明性描述确定了输入、输出值之间的关系。说明性描述优于过程性描述，因为它隐含实现的考虑。过程性描述确定一个算法来实现处理功能，算法只是用来确定处理干什么。过程性描述实现起来较为容易。,下面给出“更新账户”处理的描述： IF 取款数目超过当前账户结算， 退出事务，不发现金 IF 取款数目不超过当前账户结算， 记账并分发要求的现金 IF 事务是存款， 建立账户并无现金分发 IF 事务是状态请求， 无现金分发 在任何情况 收据显示自动出纳机编号、日期、时间、账户编号， 事务类型，数量（若有）以及新的结算。,