《系統(tǒng)分析與設計》實驗指導書

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1、 《系統(tǒng)分析與設計》 實驗指導書 陳 武 計算機與信息科學學院 2009年3月 目 錄 實驗一 用戶調查報告問卷設計和可行性分析 1 實驗二 使用Microsoft Project管理項目 3 實驗三 用例（Use Cases）描述與用例圖 11 實驗四 建立類圖 16 實驗五 概念模型與關系模型轉換 23 實驗一 用戶調查報告問卷設計和可行性分析 實驗目的 1. 學習用戶需求調查問卷的設計方法； 2. 嘗試進行系統(tǒng)可行性分析。 預習與實驗要求 設計兩份針對小組任務的企業(yè)調查

2、問卷，要求被調查者分別為企業(yè)部門主管和普通員工。 完成小組項目可行性分析，并提交正式可行性分析報告 實驗設備與器材 a. 計算機； b. Microsoft Word， Microsoft Visio。 實驗原理 問卷調查是信息系統(tǒng)分析中重要的事實發(fā)現(xiàn)技術，本試驗要求學生針對個人自選的軟件項目，設計針對兩種不同類型調查對象的調查問卷。 在項目可行性分析中，要求針對項目涉及的技術可行性、操作可行性和經(jīng)濟可行性作出相關的分析和說明。在完成可行性分析前，必須采用現(xiàn)有的事實發(fā)現(xiàn)技術，詳細了解相關方法的具體情況，并以此作為可行性分析的基礎?？尚行苑治鰣蟾嬷校笥檬聦嵑蛿?shù)據(jù)說明

3、該項目在各個方法的可行性分析結果，如有問題，必須詳細說明，并給出項目的最終可行性分析結論。 實驗內容 1， 問卷要根據(jù)不同調查對象的特點設計 2， 問卷設計過程中要注意開發(fā)性問題和封閉性問題的比例和使用技巧 3， 問卷設計要求以電子稿形式完成，便于保存和整理 4， 對項目進行事實發(fā)現(xiàn)，了解項目情況 5， 可行性分析報告中要用事實說話 6， 加入必要的數(shù)據(jù)分析和圖形描述 7， 可行性分析報告要求完整，清晰，注意文字表述規(guī)范 實驗報告 1. 簡述用戶調查問卷的設計方法和思路，以及系統(tǒng)可行性分析的基本方法和思路； 2. 采用文本編輯軟件完成用戶調查問卷，并作為報告附件提交

4、； 3. 編寫系統(tǒng)可行性分析報告，并作為附件提交。 思考題 1. 對于用戶企業(yè)的一般員工和高層領導在進行問卷調查的時候有什么區(qū)別？ 2. 如何考察系統(tǒng)的技術可行性？ 3. 當信息系統(tǒng)可行性分析結論為不可行時應如何處理？ 實驗二 使用Microsoft Project管理項目 實驗目的 1， 學習制定、調整項目基線計劃 2， 學習管理項目執(zhí)行、生成甘特圖、網(wǎng)絡圖等項目執(zhí)行信息 3， 掌握Microsoft Project的使用 預習與實驗要求 復習課程中學習的項目管理的各方面的工作，掌握項目執(zhí)行計劃的概念，了解項目任務分解的基本方式。 理解項目計劃關鍵路

5、徑的概念，初步了解甘特圖、網(wǎng)絡圖的主要作用。 實驗設備與器材 a． PC機； b． Microsoft Word， Microsoft Project。 實驗原理 面向對象的系統(tǒng)開發(fā)要求項目的管理規(guī)范并具有實效。在課程中我們學習了項目管理的四個階段，其中制定項目計劃、調整項目計劃和反映項目執(zhí)行情況是項目管理中的重要內容。我們可以使用已有的商品化軟件來方便項目管理，規(guī)范管理過程，Microsoft Project是被業(yè)界廣泛采用的通用項目管理工具，提供了制定、修改、執(zhí)行項目計劃等功能，能夠方便地以甘特圖、網(wǎng)絡圖等方式顯示項目執(zhí)行狀態(tài)，并能夠支持在網(wǎng)絡上進行項目管理的任務協(xié)作。P

6、roject具有和Office套件中其他程序相似的操作方式，比較易于學習。 在本實驗中主要涉及Project的基本操作和功能： 1、 啟動Project，新建項目 Project一般包含在Office套件中，也有單獨的產品，因此Project可以單獨安裝，也可以在Office安裝程序中新增Project應用程序。 Project安裝完成后，可以在Office程序組中啟動。啟動后一般已經(jīng)自動新建了一個空白項目。也可以在程序中使用“文件”——“新建…”并選擇任務欄中的模板，創(chuàng)建一個基于合適模板的項目。 2、 定義項目 新建項目后，可以在任務窗格中完成項目的各種設置，其中比較常用的就

7、是完成項目的基本定義： 選擇項目定義后，可以在任務欄中的向導中定義項目的開始時間、項目組工作時間等重要信息。點擊旁邊的“資源”按鈕，可以使用向導建立項目的可用資源等（人員、設備等） 3、 添加一個新任務 在Project右側的任務表格中雙擊一個表格項，將會打開“任務信息”對話框，其中包含常規(guī)、前置任務、資源、高級等具體任務定制信息，從而將項目的工作分解為具體任務，并確定每個任務的時間、人員、和其他任務的關系等。 4、 建立子任務 有些任務的工作內容較多并且持續(xù)時間較長，可用在任務中建立子任務。 5、 建立里程碑 在一些較大任務或階段完成后應該形成階段性

8、成果，例如研究報告、設計文檔、需求規(guī)格說明書等，我們可用把這些內容設置為“里程碑”，作為檢查項目階段性完成情況的重要標志。 6、 管理項目執(zhí)行 在項目計劃和任務安排完成后，項目管理人員應該隨時根據(jù)項目實際情況調整、修改、記錄項目基線計劃。例如一個任務完成，應該調整任務的完成百分比： 圖中可見項目任務列表中任務的狀態(tài)隨完成度發(fā)生改變。 7、 甘特圖與網(wǎng)絡圖 查看視圖時可以選擇以各種分類進行查看（例如查看關鍵路徑）： 實驗內容 1， 根據(jù)教材P82頁的表使用Project建立一個項目，項目中可以使用的人員為group1,group2,group3，要求

9、正確處理項目的依賴關系。最后顯示整個項目任務計劃的網(wǎng)絡圖，并以關鍵路徑方式重新顯示網(wǎng)絡圖。 2， 根據(jù)教材P82頁的Figure 3-28使用Project管理這個項目，要求項目時間為2009年1月10日至2009年4月10日，項目中包含正確的任務和子任務，為每個大任務設定合適的里程碑。項目計劃完成后，調整各任務的完成百分比，觀察甘特圖的變化。最后產生項目任務的甘特圖和網(wǎng)絡圖。 實驗報告 1. 簡述使用Project管理任務的主要操作過程和步驟； 2. 說明項目執(zhí)行過程中隨著任務的完成情況變化，甘特圖上可能出現(xiàn)的相應變化； 3. 在實驗報告中繪制本實驗完成的項目任務甘特圖和網(wǎng)絡

10、圖的關鍵部分或將打印部分作為報告附件提交。 思考題 1. 如何利用Project生成項目執(zhí)行情況的報表？ 實驗三 用例（Use Cases）描述與用例圖 實驗目的 3. 學習系統(tǒng)分析中的用例分析方法； 4. 學習使用Rational Rose繪制用例圖 5. 嘗試基于用例圖描述系統(tǒng)需求。 預習與實驗要求 預習：實驗前應該預習教材第6章，了解用例圖和用例描述的基本概念。熟悉用例圖中的基本圖例及含義，包括：活動者（actor）、用例（use case）、系統(tǒng)邊界（system boundary）、關聯(lián)（connections）、擴展關系（extend rel

11、ationship）、包含關系（include relationship）等。理解簡單的用例圖所表達的含義。 閱讀教材P160頁的PVF的電子商務系統(tǒng)（Web Store）的需求內容。 實驗要求：使用Rational Rose繪制用例圖描述PVF的電子商務系統(tǒng)（網(wǎng)站）的需求。 實驗設備與器材 c. PC機； d. Microsoft Word，Rational Rose。 實驗原理 1、 用例（Use Case）與用例圖（Use Case Diagram） 用例是系統(tǒng)行為和功能的描述，體現(xiàn)了不同情況下系統(tǒng)和用戶的交互過程（請求和響應）。一般在面向對象系統(tǒng)分析中將系統(tǒng)

12、需求按功能目標進行劃分后使用用例進行描述，每個用例具有確定的名字。 針對用例的特點，在UML中一般使用圖形來表示用例，稱為用例圖。由于圖形非常直觀，易于理解，能夠支持開發(fā)人員之間、開發(fā)人員與管理人員、開發(fā)人員與用戶之間進行交流。用例圖已經(jīng)稱為表示用例的標準。 2、 用例圖的元素 在用例圖中包含的元素不多，主要有活動者、用例、系統(tǒng)邊界、關聯(lián)、擴展關系、包含關系。 活動者用于表示與系統(tǒng)交互（不包含在系統(tǒng)中）的各種角色。角色是個體（人、單位）的集合。例如顧客在系統(tǒng)中是活動者，表示購買商品的角色。 用例用于表示一個系統(tǒng)的功能，錄入登錄、注冊、付賬等。 系統(tǒng)邊界表示系統(tǒng)的功能和外部的分隔，用

13、例都包含在系統(tǒng)邊界中，活動者在系統(tǒng)邊界外。 關聯(lián)表示活動者和用例之間存在的交互或使用關系，可簡單理解為一個活動者使用某個用例所表示的系統(tǒng)功能。 擴展關系表示了用例擴展了另一個用例，增加了新的行為和功能。這種關系與對象的派生與繼承關系類似。 包含關系表示了用例包含其他用例的功能和行為。 3、 啟動Rational Rose 在“Rational”程序組中啟動“Rational Rose Enterprise Edition”，出現(xiàn)主界面和如下對話框，點擊“Cancel”按鈕： 4、 建立用例圖 在Rose主界面中，左面部分為系統(tǒng)模型的多個視圖，在本次試驗中我們主要使用“Use

14、Case View”。展開樹型結構后，可以直接雙擊“Main”，直接打開主用例圖。 若需要建立新的用例圖，可以右鍵單擊“Use Case View”，選擇“New”，選擇“Use Case Diagram”，建立新的用例圖，并為用例圖輸入新的名字。 5、 繪制用例圖 建立用例圖后，可以使用右側的用例圖窗口和工具欄繪制新的用例。將鼠標放置在工具欄上，可以看見每個工具的提示。 可以在工具欄上點擊某個元素，然后在用例圖中單擊，輸入元素的名字。并雙擊改元素修改屬性。 建立關聯(lián)時需要選擇由建立關聯(lián)的第一個元素拖到第二個元素，然后雙擊關聯(lián)，出現(xiàn)關聯(lián)屬性對話框，可以改變關聯(lián)的屬性。如下圖：

15、 例如，要去掉關聯(lián)的箭頭，可以在“Role A Detail”標簽下，去掉“Navigable”的勾選。 繪制用例圖時其他元素的屬性設置可以查看Rational Rose的幫助，并通過自己探索進行學習。 實驗內容 1， 學習用例圖的繪制方法。 2， 閱讀PVF的網(wǎng)上商店的系統(tǒng)需求，對系統(tǒng)需求進行歸類。 3， 根據(jù)需求確定活動者、用例、用例的關系。 4， 建立用例圖描述PVF的網(wǎng)上商店的系統(tǒng)需求。 5， 解釋用例圖所表示的需求的含義。 實驗報告 1. 簡述PVF的網(wǎng)上商店的系統(tǒng)需求主要內容； 2. 完成用例圖并作為報告附件提交； 3. 簡單說明用例圖中

16、表示的系統(tǒng)需求。 思考題 說明用例圖中用例與系統(tǒng)模塊劃分之間的關系？ 實驗四 建立類圖 實驗目的 1. 學習系統(tǒng)分析中的概念數(shù)據(jù)分析和面向對象分析的方法； 2. 學習使用Rational Rose繪制用類圖（Class Diagram） 3. 嘗試基于類圖描述系統(tǒng)需求。 預習與實驗要求 預習：實驗前應該復習教材第7章，了解概念數(shù)據(jù)模型和類及對象的基本概念。熟悉類圖中的基本圖例及含義，包括：類（class）、屬性（attribute）、關聯(lián)（Association）、聚集（aggregation）、組合（composition）、泛化（generalization

17、）等。理解簡單的類圖所表達的含義。 實驗要求：使用Rational Rose繪制類圖描述教材P222問題與練習第1題的需求。 實驗設備與器材 a) PC機； b) Microsoft Word，Rational Rose。 實驗原理 1、 在Rational Rose中新建類圖 類圖是UML中用于表示系統(tǒng)需求所包含的實體及數(shù)據(jù)，同時表示這些實體之間的相互關系。類圖主要用于表示系統(tǒng)中的靜態(tài)數(shù)據(jù)，描述類與對象的性質和關聯(lián)。 在Rational Rose中建立類圖的常用方法：在Rational Rose窗口左面的樹型目錄上，右擊Logical View，選擇”new”-“

18、class diagram”，然后輸入新建類圖的名稱。 類圖新建完成后，在右側工作區(qū)中就顯示該類圖的作圖區(qū)域，同時顯示繪制類圖相關的工具欄。 2、 在類圖中增加一個類 要在類圖中增加一個類，可以在工具欄中單擊類（class）工具，然后在右側類圖繪圖區(qū)進行單擊。繪圖區(qū)中將出現(xiàn)一個新的類，輸入該類的名字。 3、 在類中增加屬性（attributes） 在類圖中雙擊某個類，將出現(xiàn)類定義對話框（class specification dialog），在其中可以重新設置類的名字、類型、填寫相應的注釋文檔等。 要在類中增加屬性，可以在上面的對話框中單擊“Attributes”按

19、鈕，在出現(xiàn)的標簽頁中將顯示已經(jīng)存在的屬性列表。在列表中右擊，選擇“Insert”，可分別設置訪問屬性、修改屬性名，還可以雙擊某個屬性，打開屬性定義對話框，進行更完整的定義。 4、 為類建立關聯(lián)或泛化關系 類與類之間像真實世界的事物一樣，存在相互之間的聯(lián)系。這些聯(lián)系很多時候在程序中反映為類及對象之間相互調用對方的方法（發(fā)送消息）。Rational Rose提供了為類之間建立關聯(lián)和派生繼承關系的操作。 基本操作方式：在工具欄中選擇“Unidirectional Association”工具，從一個類拖到到另一個類放開鼠標。 在類之間建立派生繼承（泛化）關系的基本操作與建立關聯(lián)的

20、操作類似，應使用工具欄上的“generalization” 工具。 5、 修改關聯(lián) 建立關聯(lián)后，可以雙擊該關聯(lián)的線段，出現(xiàn)關聯(lián)定義對話框。 在Rational Rose中，關聯(lián)指向（箭頭指向）的類被稱為“Role A”，關聯(lián)出發(fā)的類被稱為“Role B”，我們可以分別在對話框中設置關聯(lián)所涉及的兩個類的多重性、是否存在箭頭、修改關聯(lián)為聚集或組合等常用操作。 按上圖進行操作后，可得到如下的結果： 實驗內容 1， 學習類圖的繪制方法。 2， 閱讀教材P222 問題與練習 第1題，找出有那些類，那些屬性，存在哪些關聯(lián)。 3， 使用類圖描述所分析的結果。 4， 解釋類圖

21、所表示的含義。 實驗報告 1. 簡述P222問題與練習第1題主要內容； 2. 完成類圖并作為報告附件提交； 3. 簡單說明類圖的繪制過程。 思考題 1. 類之間的關聯(lián)關系如何通過屬性體現(xiàn)？ 實驗五 概念模型與關系模型轉換 實驗目的 1. 學習系統(tǒng)分析中關系模型的表示方法； 2. 驗證掌握概念模型轉換為關系模型的方法，學習使用Rational Rose完成概念模型轉換為數(shù)據(jù)模型的方法 3. 嘗試完成實驗四中概念模型結果轉換為關系模型。 預習與實驗要求 預習：實驗前應該復習教材第8章，了解概念數(shù)據(jù)模型和類及對象的基本概念。熟悉概念模型（類圖）轉換為關系模型

22、（實體關系）的基本規(guī)則。 實驗要求：使用Rational Rose將實驗四得到的結果轉換為關系模型（數(shù)據(jù)庫模式）。 實驗設備與器材 a) PC機； b) Microsoft Word，Rational Rose。 實驗原理 1、 在Rational Rose中為模型預設目標語言 在Rational Rose中建立模型的最終目的是為以后的開發(fā)提供支持，不同的開發(fā)語言支持各種不同的數(shù)據(jù)類型，因此，Rational Rose在建立模型時相應支持很多常見的各種編程語言。如Java，VC++，ANSI c++、Visual Basic等。為了指定模型中的目標編程語言，可以使用“

23、tool”菜單-“Option”進行設置： 選擇“Notation”標簽，在“Default Language”中選擇模型所需要的目標語言。注意：該設置不影響已經(jīng)建立的類，只會對新建的類起作用。 2、 在Rational Rose中為類圖添加屬性和類型 在實驗四中已經(jīng)完成類圖中屬性和類型的添加，在概念模型轉換為關系模型時，類一般轉換為關系，這些類中的屬性將轉換為關系中的域或字段，屬性的類型將決定關系中域的類型。在完成后續(xù)實驗前，應該首先檢查類中的屬性及其類型是否設定完整。 3、 選定持久化（Persistent）存儲的類 所謂持久化的類，是指這些類的對象中的狀態(tài)和數(shù)據(jù)的變化應該持

24、久保存，不能隨著類及對象在內存中析構而消失。換言之，這些類及對象的數(shù)據(jù)應該存儲在永久存儲器——磁盤的數(shù)據(jù)庫中。在面向對象分析和設計中，顯然只有持久化的類及對象才需要存儲在數(shù)據(jù)庫中，才需要在概念模型——>關系模型轉換中進行轉換。 這頂持久化的方法： 雙擊打開類的定義窗口，選擇“Detail”標簽，選擇“Persistent”單選鈕。 4、 將選定的持久化類轉換為關系模型 （1） 在模型中建立數(shù)據(jù)庫 在Rational Rose左側的樹型目錄中選擇“Component View”，右擊選擇“Data Modeler”，選擇“New”——“database”： 輸入新建數(shù)

25、據(jù)庫的名字。雙擊新建的數(shù)據(jù)庫，出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫定義對話框，在其中可以選擇該數(shù)據(jù)庫的目標數(shù)據(jù)庫類型。 注意，這里創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫并不是真正的在某個DBMS下的數(shù)據(jù)庫，只是關系模型（數(shù)據(jù)模型）的容器，之所以指定目標數(shù)據(jù)庫類型，是為了以后能夠通過Rational Rose自動生成在指定目標數(shù)據(jù)庫下創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的代碼，甚至可以在相應DBMS下直接創(chuàng)建真正的數(shù)據(jù)庫。 （2） 建立包（Package）并將要轉換的類放入包中 為了便于關聯(lián)模型，在Rational Rose中支持包，在包中可以放置類圖、類等，對類進行分類關聯(lián)。 在“Logical View”上右擊選擇“New”——“package”，輸入新建

26、包的名字。 將“Logical View”中需要轉換的類拖入到新建的包中。 （3） 概念模型轉換為關系模型（Schema） 在完成了前面的準備工作后，下面的操作將概念模型轉換為相應的數(shù)據(jù)模型： 右擊新建的包，選擇“Data Modeler”——“Transform from Data Model…”，在出現(xiàn)的對話框中輸入新建關系模型的名字，以及創(chuàng)建的關系（表）的前綴等。值得注意的是可以選擇目標數(shù)據(jù)庫，這里可選前面已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫。 完成轉換后，Rational Rose將會自動生成關系數(shù)據(jù)模型在左側樹狀結構的“Logical View”——“Schemas”下，如果要查看

27、關系模型的圖形，可以創(chuàng)建“Data Model Diagram”，然后把生成的關系拖入該圖中。 創(chuàng)建“Data Model Diagram”： 實驗內容 1， 在實驗四完成的類圖的基礎上，完善各個類屬性及類型的設定。 2， 在Rational中建立目標類型為Sqlserver 2000的數(shù)據(jù)庫 3， 選定相應的類為持久化類，并將其放入建立的包中。 4， 將包中的概念模型轉換為關系模型。 實驗報告 1. 簡述實驗步驟； 2. 分析Rational Rose轉換的結果是否符合課程中介紹的轉換規(guī)則； 3. 在實驗報告中完成本實驗的思考題。 思考題 1. 若類中沒有設定關鍵字，轉換時Rational Rose是如何處理的？如何在類中設定關鍵字？ 2. 類的一對多關聯(lián)的轉換后生成的關系模型如下圖： 請分析其中那些是主鍵，那些是外鍵？