面向對象的系統(tǒng)分析與設計：UML版

第一部分  信息系統(tǒng)開發(fā)導論
第1章  導論 3
1.1  成功處理復雜性 3
1.2  系統(tǒng)是什么 4
1.2.1  系統(tǒng)結構 5
1.2.2  系統(tǒng)的層次結構 8
1.2.3  系統(tǒng)邊界 9
1.3  建模與表示 10
1.3.1  系統(tǒng)模型的必要性 10
1.3.2  優(yōu)秀模型的特征 10
1.3.3  表示 11
1.3.4  符號 12
1.3.5  生成系統(tǒng)模型 12
1.3.6  分析與綜合：互補的方法 13
1.3.7  系統(tǒng)模型的限制 13
1.4  信息系統(tǒng)的各項功能 13
1.4.1  通信 13
1.4.2  存儲 14
1.4.3  轉換 14
1.5  信息處理系統(tǒng) 14
1.6  描述計算機信息系統(tǒng) 15
1.6.1  手動和自動系統(tǒng) 15
1.6.2  重點內(nèi)容 16
1.6.3  系統(tǒng)的基本描述與實現(xiàn)描述 16
1.7  商業(yè)計算機信息系統(tǒng) 17
1.7.1  用系統(tǒng)觀點看待業(yè)務 18
1.7.2  信息：業(yè)務運作和管理的關鍵 20
1.7.3  解決問題與制定決策 20
1.7.4  戰(zhàn)略信息系統(tǒng) 21
小結 22
關鍵術語 23
復習題 23
練習與討論題 24
第2章  信息系統(tǒng)的開發(fā)過程 28
2.1  軟件開發(fā)的RUP--概覽 29
2.2  RUP的核心措施 31
2.2.1  業(yè)務建模（組織的再觀察和再工程） 31
2.2.2  需求（定義用戶需求） 31
2.2.3  設計（設計系統(tǒng)） 33
2.2.4  實現(xiàn)（編寫軟件） 34
2.2.5  測試（開發(fā)并施行系統(tǒng)測試） 34
2.2.6  部署（將軟件集成至用戶組織中） 34
2.2.7  配置與變更管理（管理演化中的系統(tǒng)的工件） 34
2.2.8  項目管理（管理開發(fā)過程） 34
2.2.9  環(huán)境（利用各種過程和工具來支持開發(fā)過程） 35
2.3  RUP的各個階段 36
2.3.1  初始階段（制作業(yè)務案例） 36
2.3.2  細化階段（定義系統(tǒng)體系結構） 38
2.3.3  構造階段（構造系統(tǒng)） 39
2.3.4  交付（與用戶組織的集成） 39
2.4  九項措施對各階段的貢獻 42
2.5  迭代式、增量式的系統(tǒng)開發(fā) 42
時間定量化 43
2.6  系統(tǒng)分析與設計的參與方 43
2.6.1  用戶的類型 45
2.6.2  用戶的角色、功能和職責 46
2.6.3  分析人員的角色、功能和職責 47
2.6.4  用戶和分析人員在設計期間的角色 48
2.6.5  用戶與分析人員--協(xié)同作用 49
2.6.6  設計人員的角色、功能和職責 49
2.6.7  程序員的角色、功能和職責 50
2.6.8  質(zhì)量保證人員的角色、功能和職責 51
2.7  系統(tǒng)變更的引入 51
2.8  可行性 52
2.8.1  需解決的問題 52
2.8.2  可行性的分類 53
2.8.3  經(jīng)濟可行性分析 54
2.8.4  計算經(jīng)濟可行性 54
2.8.5  假設與敏感度分析 57
2.8.6  估算可行性分析 57
小結 58
關鍵術語 59
復習題 60
練習和討論題 60
第二部分  面向對象系統(tǒng)分析
第3章  系統(tǒng)分析：業(yè)務事件分析 64
3.1  確定用戶需求 64
3.2  系統(tǒng)分析的目的 64
3.2.1  主要目的 65
3.2.2  次要目的 65
3.3  系統(tǒng)需求陳述的特征 66
3.4  系統(tǒng)分析過程 66
3.4.1  分析過程的特征 66
3.4.2  系統(tǒng)分析與統(tǒng)一過程 67
3.5  面向對象系統(tǒng)分析過程 67
3.6  面向對象分析：過程中的模型 67
統(tǒng)一建模語言 68
3.7  面向對象分析技術 69
3.8  面向對象系統(tǒng)的事件分析 69
3.9  事件分析中的概念與定義 70
3.9.1  事件 70
3.9.2  識別事件 70
3.10  業(yè)務事件分析 71
3.10.1  事件流 72
3.10.2  數(shù)據(jù)流 72
3.11  描述業(yè)務事件 73
3.11.1  描述定時業(yè)務事件 73
3.11.2  描述外部業(yè)務事件 74
3.12  確定參與者 74
3.13  確定系統(tǒng)的輸入和輸出 74
3.14  事件分析示例 75
3.14.1  背景：公立大學注冊系統(tǒng) 75
3.14.2  公立大學注冊系統(tǒng)的事件模型 75
3.15  事件分析提示 77
3.15.1  建立基本事件模型--忽略實現(xiàn)技術 77
3.15.2  對系統(tǒng)的完整響應建模 77
3.15.3  隔離各個單獨事件 78
小結 78
關鍵術語 79
復習題 79
練習和討論題 79
案例研究 81
第4章  基本用例與系統(tǒng)時序圖 88
4.1  統(tǒng)一建模語言（UML） 88
4.2  繼續(xù)面向對象的分析過程 89
步驟2、3和4的概述 89
4.3  面向對象系統(tǒng)的用例 90
4.3.1  用例 90
4.3.2  事件和用例 90
4.3.3  標識參與者 91
4.3.4  公立大學注冊系統(tǒng)中的參與者 92
4.3.5  參與者類型 92
4.4  用例模型 92
4.4.1  用例圖 92
4.4.2  標識系統(tǒng)邊界 94
4.4.3  時序和內(nèi)部事件的發(fā)起者 95
4.4.4  將用例打包到系統(tǒng)或子系統(tǒng)中 95
4.5  用例描述 96
4.5.1  高級用例敘述 97
4.5.2  擴展用例敘述 97
4.5.3  指示用例敘述中的例外、可選項以及錯誤處理 100
4.5.4  用例間的關聯(lián) 101
4.5.5  用例場景 105
4.5.6  評估用例敘述的質(zhì)量 105
4.5.7  用例模型的缺點 106
4.6  為公立大學系統(tǒng)完成用例敘述 106
4.7  系統(tǒng)時序圖 107
4.8  定義系統(tǒng)輸入和輸出 110
4.8.1  指定傳入消息（系統(tǒng)輸入）的結構 110
4.8.2  指定傳入消息（系統(tǒng)輸入）的內(nèi)容 111
4.8.3  指定傳出消息（系統(tǒng)輸出） 112
4.9  系統(tǒng)輸入和系統(tǒng)操作 114
4.10  創(chuàng)建系統(tǒng)時序圖 114
小結 114
關鍵術語 115
復習題 115
練習和討論題 116
案例研究 117
第5章  域模型與系統(tǒng)操作約定 119
5.1  域模型 119
5.2  概念 120
5.2.1  發(fā)現(xiàn)概念 121
5.2.2  在域模型中包含概念的準則 122
5.3  屬性 123
5.3.1  概念、屬性與值 123
5.3.2  發(fā)現(xiàn)屬性 124
5.3.3  在域模型中包含屬性的準則 125
5.4  關聯(lián) 125
5.4.1  多樣性 127
5.4.2  發(fā)現(xiàn)關聯(lián) 129
5.4.3  在域模型中包含關聯(lián)的準則 129
5.4.4  總體-部分關聯(lián) 130
5.4.5  總體-部分關聯(lián)的分類 131
5.5  一般到特殊的層次結構 132
5.6  一般化對比聚合 134
5.7  關聯(lián)概念 135
5.8  公立大學注冊系統(tǒng)的域模型 135
5.8.1  事件1：各系提交班級計劃（用例：提交各系班級計劃） 135
5.8.2  事件2：到生成大學班級計劃的時間了（用例：生成大學
班級計劃） 136
5.8.3  事件3：學生注冊班級（用例：注冊班級） 136
5.8.4  事件4：生成大學班級花名冊（用例：生成班級花名冊） 136
5.9  檢驗域模型 137
5.10  約定 138
5.10.1  系統(tǒng)操作和系統(tǒng)操作約定 138
5.10.2  創(chuàng)建系統(tǒng)操作約定 139
小結 140
關鍵術語 141
復習題 142
練習和討論題 142
案例研究 143
第三部分  面向對象的系統(tǒng)設計
第6章  系統(tǒng)設計導論 146
6.1  設計的原理和環(huán)境 147
6.1.1  設計是什么 147
6.1.2  設計的一個定義--過程和產(chǎn)品 150
6.1.3  為什么進行設計 150
6.1.4  設計的目標 152
6.1.5  優(yōu)秀設計的重點 153
6.1.6  設計方法 153
6.1.7  設計階段 154
6.1.8  生成設計解決方案的策略 155
6.1.9  簡化設計決策的策略 156
6.1.10  對設計進行評價的策略 157
6.1.11  設計的權衡 158
6.1.12  權衡設計的框架 159
6.1.13  停止尋找不同方案的策略 159
6.1.14  修正后的一般設計方法 160
6.1.15  將模式作為一種設計技術 160
6.1.16  設計和美學 161
6.2  建模與表示 161
6.2.1  模型的目的和使用 162
6.2.2  建模技術 162
6.2.3  評價模型 163
小結 164
關鍵術語 165
復習題 165
練習和討論題 166
第7章  信息系統(tǒng)設計 168
7.1  面向對象的系統(tǒng)--簡史 168
7.2  系統(tǒng)設計與系統(tǒng)開發(fā)過程的關系 169
7.2.1  Rational統(tǒng)一過程 169
7.2.2  系統(tǒng)設計的范圍 171
7.2.3  設計活動 171
7.3  系統(tǒng)設計的參與方 171
7.3.1  設計人員的角色和功能 171
7.3.2  用戶和分析人員在設計期間的角色 172
7.3.3  程序員在設計期間的角色 172
7.4  分析到設計的遷移 172
7.4.1  面向對象分析到面向對象設計的遷移 173
7.4.2  回顧：設計人員如何觀察分析 173
7.4.3  遷移中的技術關注點與管理關注點 174
7.5  計算機信息系統(tǒng)設計 175
7.5.1  計算機信息系統(tǒng)設計的目標 176
7.5.2  系統(tǒng)設計規(guī)范 176
7.6  信息系統(tǒng)及其結構 177
7.6.1  系統(tǒng)類型及其特征 177
7.6.2  批處理系統(tǒng)、交互式系統(tǒng)與實時系統(tǒng) 178
7.6.3  分層的系統(tǒng)體系結構--三層模型 180
7.7  信息處理系統(tǒng)的基本技術 181
7.7.1  廣義的硬件組件：處理器、渠道和容器 181
7.7.2  真實信息處理系統(tǒng)的技術 181
7.8  分布式系統(tǒng) 183
7.8.1  客戶/服務器系統(tǒng) 183
7.8.2  通信網(wǎng)絡 183
7.8.3  遠程通信軟件 185
7.9  系統(tǒng)實現(xiàn)的其他組件 185
7.9.1  應用軟件 185
7.9.2  系統(tǒng)軟件環(huán)境 186
7.9.3  數(shù)據(jù)庫環(huán)境 187
7.9.4  用戶界面 187
7.10  系統(tǒng)開發(fā)中的設計活動 188
設計與系統(tǒng)環(huán)境和測試的關系 190
7.11  設計系統(tǒng)結構 191
7.11.1  設計整體系統(tǒng)結構 192
7.11.2  進一步劃分系統(tǒng)（可選） 194
7.12  設計用戶界面和數(shù)據(jù)庫 196
7.13  公共大學--系統(tǒng)候選方案 196
7.13.1  定義候選系統(tǒng)結構 196
7.13.2  將系統(tǒng)劃分成批處理部分和聯(lián)機部分 198
小結 199
關鍵術語 201
復習題 201
練習和討論題 201
案例研究 203
第8章  程序設計--交互圖 204
8.1  基本概念：對象、類和消息 204
8.1.1  對象 205
8.1.2  類 205
8.1.3  消息 206
8.2  面向對象程序設計 208
8.2.1  職責 208
8.2.2  方法和操作 208
8.3  面向對象分析和設計的模型 209
8.4  面向對象軟件設計模式 210
8.4.1  Facade模式 211
8.4.2  創(chuàng)建者模式 211
8.4.3  專家模式 211
8.4.4  Singleton模式 211
8.5  面向對象程序設計模型 211
8.5.1  交互圖 212
8.5.2  設計類圖 213
8.6  面向對象程序設計過程 213
8.6.1  第1步：為每個在分析過程中確定的系統(tǒng)操作生成交互圖 213
8.6.2  第2步：生成表示交互圖中操作的設計類圖 214
8.6.3  第3步：為每項操作規(guī)定簽名和算法 214
8.6.4  第4步:設計圖形用戶界面4 215
8.6.5  第5步：為表示層定義接口 215
8.6.6  第6步：為存儲層定義接口 215
8.6.7  第7步：將類放置到包中 215
8.7  協(xié)作圖 216
8.8  創(chuàng)建協(xié)作圖 217
8.9  公立大學：面向對象程序設計 218
8.10  應用層中對象的交互圖 218
8.10.1  第1步：Submit Department Class Schedule用例的協(xié)作圖 218
8.10.2  enterDepartmentClassSchedule的協(xié)作圖 219
8.10.3  enterSection的協(xié)作圖 223
8.10.4  enterSectionEntries的協(xié)作圖 227
8.10.5  第1步：學生注冊班級事件的協(xié)作圖 228
8.10.6  enterStudentIdentifier的協(xié)作圖 228
8.10.7  requestSection的協(xié)作圖 231
8.10.8  endSectionRequests的協(xié)作圖 233
8.11  創(chuàng)建設計順序圖 234
小結 235
關鍵術語 237
復習題 238
練習和討論題 238
案例研究 240
第9章  程序設計--設計類圖 241
9.1  設計類圖的組件 241
9.1.1  類、屬性和操作 241
9.1.2  關聯(lián)與限定關聯(lián) 241
9.1.3  可見性 242
9.2  創(chuàng)建設計類圖 244
9.2.1  步驟2.1：確定類及其行為 244
9.2.2  步驟2.2：向類圖中添加繼承 245
9.2.3  步驟2.3：向類圖中添加關聯(lián) 246
9.2.4  步驟2.4：創(chuàng)建一個帶有限定關聯(lián)的最終類圖 246
9.3  創(chuàng)建設計類圖--公立大學注冊系統(tǒng) 247
9.3.1  步驟2.1：確定類及其行為 247
9.3.2  步驟2.2：向類圖中添加繼承 249
9.3.3  步驟2.3：向類圖中添加關聯(lián) 249
9.3.4  步驟2.4：創(chuàng)建一個帶有限定關聯(lián)的最終類圖 252
9.4  評估面向對象設計的質(zhì)量 254
9.4.1  內(nèi)聚 254
9.4.2  耦合 254
9.4.3  Demeter法則 255
9.5  指定簽名、對象與數(shù)據(jù)類型 257
9.5.1  定義 257
9.5.2  選擇數(shù)據(jù)類型 258
9.5.3  指定屬性和操作 259
9.6  公立大學注冊系統(tǒng)的簽名 261
9.7  錯誤診斷與報告 265
小結 266
關鍵術語 267
復習題 267
練習和討論題 268
案例研究 268
第10章  設計數(shù)據(jù)庫接口 270
10.1  持久對象的需要 271
10.1.1  系統(tǒng)持久性 271
10.1.2  系統(tǒng)關閉 272
10.2  數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結構 272
10.3  建立數(shù)據(jù)庫的接口 273
10.3.1  對象和關聯(lián)上的操作 273
10.3.2  系統(tǒng)啟動過程中需要的操作 274
10.3.3  系統(tǒng)關閉過程中需要的操作 274
10.3.4  由于系統(tǒng)崩潰所需要的操作 274
10.3.5  接口設計問題 275
10.4  定義支持持久性的數(shù)據(jù)庫 277
從對象模型中提取數(shù)據(jù)庫需求 277
10.5  定義關系型數(shù)據(jù)庫表 279
10.6  再次討論公立大學系統(tǒng)候選方案 283
10.6.1  將系統(tǒng)劃分為批量和在線部分 283
10.6.2  將批處理部分劃分為作業(yè) 285
10.6.3  劃分數(shù)據(jù)庫 285
10.6.4  選擇最佳的系統(tǒng)結構 285
小結 285
關鍵術語 287
復習題 287
練習和討論題 288
案例研究 289
第11章  設計用戶界面--設計原則 290
11.1  用戶界面簡史 291
11.2  交互式系統(tǒng) 291
11.2.1  交互式系統(tǒng)的一般性描述 292
11.2.2  基本交互模式 293
11.3  理解用戶 293
11.3.1  用戶的特征 294
11.3.2  生物工程學的重要性 295
11.3.3  評估用戶界面時的人力因素 296
11.4  理解硬件 296
11.4.1  輸入設備 296
11.4.2  輸出設備 298
11.5  理解軟件 299
11.6  交互風格 299
11.6.1  直接操縱 300
11.6.2  菜單選擇 301
11.6.3  填寫表單 301
11.6.4  命令語言 301
11.6.5  自然語言 302
11.7  與計算機的交流：語言的類比 302
11.7.1  語義：含義 302
11.7.2  語法：形式 303
11.7.3  基元 303
11.8  交互的設計步驟 303
11.8.1  設計用戶模型（概念性設計） 304
11.8.2  設計界面功能（語義設計） 304
11.8.3  設計對話序列（句法設計） 304
11.8.4  設計硬件綁定 305
11.8.5  定義會話協(xié)議 305
11.8.6  設計用戶環(huán)境 305
11.9  交互設計的方針 305
11.9.1  簡單而一致的交互序列 306
11.9.2  明確展現(xiàn)恰當?shù)倪x項 306
11.9.3  向用戶提供恰當?shù)姆答?306
11.9.4  允許用戶優(yōu)雅地恢復錯誤 307
11.9.5  幫助用戶學習系統(tǒng) 307
11.10  組織報表和交互式顯示 307
11.11  用戶界面中的窗口 308
11.11.1  窗口的類型 308
11.11.2  報表和顯示屏的組件 310
11.11.3  交互顯示屏中窗口的組件 311
11.11.4  報表和顯示屏設計的約束 313
11.12  用網(wǎng)頁作為用戶界面 315
11.13  視覺設計原則 315
11.13.1  視覺組織的Gestalt原則 315
11.13.2  視覺結構與數(shù)據(jù)結構的對應 317
11.13.3  布局和任務績效 318
11.14  復雜性的度量 318
11.15  顏色的運用 320
11.15.1  顏色是什么 320
11.15.2  彩色顯示器的缺點 320
11.15.3  在顯示設備上高效運用顏色的方針23 321
11.15.4  顏色選擇建議 323
小結 323
關鍵術語 325
復習題 325
練習和討論題 326
案例研究 329
第12章  設計用戶界面--設計表示層 330
12.1  人機對話模型的需求 331
12.1.1  一般需求 331
12.1.2  建模的特征 331
12.2  狀態(tài)轉換圖 332
12.2.1  一個狀態(tài)轉換圖示例 333
12.2.2  狀態(tài)轉換圖的組件 334
12.2.3  狀態(tài)轉換圖的約定 334
12.2.4  分解狀態(tài)轉換圖 335
12.3  利用狀態(tài)轉換圖建模人機對話 336
12.3.1  問題與解答 336
12.3.2  與自動柜員機的對話 336
12.3.3  窗口導航圖 342
12.4  模擬 344
12.5  確定圖形用戶界面的設計 344
12.6  測試用戶界面設計 345
12.6.1  評估準則 345
12.6.2  可用性測試 345
12.7  設計面向表示層的界面 346
12.7.1 "模型-視圖分離"模式 346
12.7.2 "模型-視圖分離"的優(yōu)勢 347
12.7.3  公立大學注冊系統(tǒng)中的"模型-視圖分離"--示例 347
小結 348
關鍵術語 348
練習和討論題 349
案例研究 351
第四部分  支持面向對象的分析與設計過程
第13章  信息的收集、管理與報送 354
13.1  信息的收集 354
13.1.1  收集哪些信息 355
13.1.2  信息來源 355
13.1.3  信息收集的方法和技術 355
13.1.4  聯(lián)合應用開發(fā)（JAD） 358
13.1.5  信息的評估 360
13.2  信息的管理 361
13.2.1  信息管理的手動方法 361
13.2.2  信息管理的自動化輔助 362
13.3  信息的報送 362
13.3.1  交流模式 362
13.3.2  交流的原則 363
小結 365
關鍵術語 366
復習題和討論題 366
第14章  管理面向對象的系統(tǒng)開發(fā) 368
14.1  軟件開發(fā)項目為什么會失敗 369
14.2  項目管理的目標 369
14.3  風險分析 370
14.3.1  與用戶相關的風險 370
14.3.2  與開發(fā)團隊相關的風險 370
14.3.3  與項目本身相關的風險 371
14.4  管理用戶經(jīng)驗 371
14.5  項目策略 371
14.6  項目的規(guī)劃與調(diào)度 372
14.6.1  網(wǎng)絡規(guī)劃模型 372
14.6.2  甘特圖 375
14.7  面向對象系統(tǒng)開發(fā)的項目管理 375
14.7.1  對象技術如何支撐著軟件開發(fā)中的最佳實踐 376
14.7.2  UP中的項目規(guī)劃 377
14.7.3  UP中與管理相關的措施 377
14.8  項目的評估、度量與控制 378
14.8.1  評估者的角色和職責 379
14.8.2  項目團隊的角色和職責 379
14.9  對象的重用 379
14.9.1  對象類的領域 380
14.9.2  獲得可重用的對象 380
14.10  原型化 380
14.10.1  什么是原型化？ 381
14.10.2  原型的類型 381
14.10.3  分析期間為什么要原型化？ 381
14.10.4  被原型化的需求如何影響著設計 382
14.10.5  設計期間為什么要原型？ 382
14.10.6  原型化策略 383
14.10.7  原型化工具 383
14.10.8  原型化的缺陷 384
14.10.9  最后建議 385
14.11  定制軟件開發(fā)的候選方案 386
14.11.1  打包軟件 386
14.11.2  可定制或可配置的軟件 387
小結 387
關鍵術語 388
復習題 388
練習和討論題 389
附錄  UML符號與面向對象分析工件 391
術語表 397