SystemsAnalysis-Design 系統分析與設計(1)

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Ch1 系統分析設計概觀

1-1 認識系統分析與其重要性

• 軟體系統的普遍性
  • 手機及汽車之嵌入式軟體
  • 企業內部的各種管理資訊系統
  • 高速公路收費系統、悠遊卡系統、通關系統
• 軟體系統可能遇到的問題
  • 使用者對於需求無法明確說明
  • 環境變動過於快速
  • 專案管理不良
• 系統分析：分析師去了解和明確敘述出資訊系統應該完成之工作的一組活動
• 系統設計：分析師定義和描述系統解決需求細節的一組活動
• 系統分析設計 方法論
  • 結構化方法 Structured Methodology
    • 結構化分析、結構化設計、結構化程式設計
    • 簡化設計，也亦於未來維護工作
  • 物件導向方法 Objected-Oriented Methology
    • 統一程序 UP, Unified Process：by Booch & Rumbaugh, 1994
      • 基本特性：反覆式發展、反覆並漸增式發展、接受改變並調整與適應、時間區間概念
      • 統一程序階段：
        • 起始階段 Inception：
        • 詳細闡述階段 Elaboration：
        • 建構階段 Construction：
        • 轉換階段 Transition：
    • UML Unified Modeling Language：by Jacobson & Booch & Rumbaugh, 1995
    • 基本特性：封裝、繼承、多型

1-2 軟體發展程序

• 規範式程序 Prescriptive Process / 計畫驅動程序 Plan-Driven Process
  • 事先定義好「階段」
  • 上一階段完成才能進行下一階段
  • 每一階段完成後需得到使用者確認
• 敏捷式程序 Agile Process / 適應性程序 Adaptive Process
  • 反覆與漸層式
  • 強調專案的快速回應能力
    • 增量發行 Incremental Planning：客戶需求是以一個個增量模組開發
      • 增量模組：因應需求不確定與環境變化
    • 小版本發行 Small Releases：首要功能先開發，陸續發布更新增加功能
    • 測試驅動 Test-First Driven：先依據規格撰寫測試個案，不斷以這些測試個案測試直到通過
    • 重構 Refactoring：改善程式結構但維持原有功能
    • 配對程式發展 Pair Programming：兩人一組開發，一人撰寫程式，一人負責測試
• 瀑布式軟體發展程序 Waterfall Software Development Process
  • 五個階段：
    • 需求：了解使用者之目標與需求
      • 功能性需求 Functional Requirement
      • 分功能性需求 Non-functional Requirement
    • 分析：使用 系統規格書 紀錄使用者需求與限制
    • 設計：建立系統架構與細部模組，並對每個模組進行描述，稱為 系統設計書
    • 製作
      • 程式撰寫：將系統設計書轉為程式模組
      • 測試：進行單元測試、整合測試、功能測試、系統測試
      • 上線：將測試完成的系統放置實際環境中運行
    • 維護：上線後所進行的工作
      • 正確性維護：修改系統錯誤
      • 適應性維護：因應環境變化
      • 完美性維護：提升系統效能
      • 預防性維護：預防未來環境改變
  • 階段工作完成才能繼續發展下一階段
  • 某階段工作完成後 凍結，不允許更改

1-3 系統分析師與系統分析設計之工作

• 應具備能力
  • 資訊技術能力
  • 邏輯分析能力
  • 企業領域知識
  • 人際溝通技能
• 系統分析工作
  • 需求調查
  • 可行性研究
  • 定義需求
  • 撰寫規格書
  • 擬定可行方案
  • 管理者確認
• 系統設計工作
  • 系統架構設計
  • 系統功能設計
  • 系統介面設計
  • 資料庫設計
• 系統分析書：
  • 系統架構描述
  • 子系統功能描述
  • 個別類別或模組敘述
  • 介面設計
  • 報表設計
  • 實作與測試計畫
  • 實際運行環境說明

Ch2 何謂物件導向系統分析設計

2-1 物件與物件導向概念

• 類別 vs. 物件 vs. 方法
• 物件導向觀念
  • 系統是由一群物件組成
  • 先決定系統所需要的物件
  • 單一物件功能完整且獨立
  • 善用物件封裝、繼承與多型的特性
    • 封裝 Encapsulation
      • 將一群相關的屬性和操作組成物件的型態
      • 設計物件時應盡可能讓單一物件功能完整且獨立，與其他物件的相關程度降到最低
    • 繼承 Inheritance
      • 類別所定義的屬性和方法可以被其他的類別所使用
    • 多型 Polymorphism
      • 不同類別中可以存在相同的方法名稱，但其操作的內容可以不同
      • 多型另一個性質稱之為覆載(override)
        • 子類別繼承了父類別的屬性與方法，在使用子類別時， 以子類別的屬性與方法為主

2-2 UML 與物件基本原理

• 提出者：Ivar Jacobson & Grady Booch & James Rumbaugh
• 圖示定義 (x15)
  • 結構性圖示 (x7)：：表達系統中個體的結構和其靜態關係
    • 類別圖(Class diagram)：將系統所需要的類別(包含類別內的屬性和方法)和類別間的關係以關聯符號表現出來。
    • 元件圖(Component diagram)：將系統中的類別分別組成不同元件，並表現出元件間的關係。
    • 複合結構圖(Composite structure diagram)：描述類別的內部結構，即是類別內各部分組成的關係。
    • 部署圖(Deployment diagram)：硬體與執行環境的描述，並描述系統的個體如何部署在這些硬體之中。
    • 物件圖(Object diagram)：在某一個特定時間點，系統內部物件間的關係與狀態的描述。
    • 套件圖(Package diagram)：套件由許多類別組成，描述這些套件間的關係。
    • 輪廓圖(Profile diagram)：表現出類別的擴增機制， 利用慣用模板(stereotype)的方式來定義擴增的值或限制。輪廓圖經常用來擴增類別的使用平台(platform)或領域(domain)，其實也算是套件的一種。
  • 行為式圖示 (x8)：表現系統物件間動態的關係
    • 活動圖(Activity diagram)：描述企業運作流程，這些流程即是在使用案例內的描述，有時候也可用來表現方法內的程式流程。
    • 循序圖(Sequence diagram)：描述一個使用案例中，如何透過物件間訊息的傳遞有次序地完成系統事件。
    • 溝通圖(Communication diagram)：和循序圖相同，但更明顯表現出物件間互動溝通的關係。
    • 交互概述圖(Interaction overview diagram)：表現程序控制的流程概述。
    • 時間圖(Timing diagram)：描述一組物件間的互動，及經由時間軸狀態的改變。
    • 行為狀態圖(Behavioral state machine diagram)：類別內行 為的表現。
    • 協定狀態圖(Protocal state machine diagram)：單一類別內 不同介面間的關係。
    • 使用案例圖(Use case diagram)：表現系統所有使用案例與 環境間的關係。

2-3 物件導向分析設計工具

2-4 物件導向分析設計程序