太原理工大学系统分析报告与设计.docx

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太原理工大学系统分析报告与设计

实验报告□实践报告□

课程名称：

系统分析与设计

实验、实践名称：

宿舍用电管理系统

实验、实践地点：

行勉楼c214

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

2018年11月25日

一、实验目的

通过《系统分析与设计》实验，使学生在实际的案例中完成系统分析、设计的主要步骤，在实践中熟悉信息系统分析与设计的规范及信息系统开发的相关应用软件；加深对信息系统分析与设计课程的基础理论、基本知识的理解；树立正确的分析设计思想，提高系统分析、设计的实践能力及撰写书面文件的能力。

二、实验要求

要求学生以个人为单位自选题目，班内选题不重复；对所选项目进行调查，写出300字以上的系统描述；利用系统分析与设计的基本原理、方法进行系统分析、设计，使用UML语言构建该系统的分析、设计模型，并完成实验报告；实验报告以纸质版（A4）提交。

三、实验主要设备：

台式或笔记本计算机

四、实验内容

1选题及项目背景

宿舍用电管理系统

2定义

高校学生宿舍用电的用电管理问题，一直是摆在高校学生宿舍管理者面前的一道难题。

在当今大学逐年扩招的形势下，高校中的学生数量越来越多，由于之前使用的管理方式仍然为比较老旧的人力管理，效率低下而且由于管理的缺失容易引发很多问题，导致这一学校后勤管理中一项常规性工作变得比较困难。

长期以来学校管理都是依赖人工来进行的，其工作量巨大，而且效率不高，当今信息处理日益发达，所以这种方法必须改进。

这样能以相对较少的工作量来得到更好的学生宿舍用电管理效果，能够减轻校方管理人员的工作压力，提高对宿舍用电管理的效率，对同学们的用电情况进行统一管理，并能提醒同学随手关灯，注意节电，养成合理用电的好习惯。

3参考资料

《系统分析与设计》

4系统分析与设计

4.1需求分析

4.1.1识别参与者

学生用户，系统管理员

4.1.2对需求进行捕获与描述

数据字典

100.1

用例ID号及用例名

Uc_100下订单

100.2

用例概述

该用例描述一个在用电管理系统中，学生查询宿舍剩余电量情况并提交缴费订单，系统确认学生信息，学生支付后，系统生成订单。

100.3

参与者：

学生，系统管理员

101.4

前置条件（Pre-Conditions）

学生登录

100.5

后置条件（Post-Conditions）

订单被记录下来并定向到系统缴费子系统。

100.6

事件流

100.6.1

基本事件流

（BasicFlow）

1）学生请求输入新订单。

2）学生选择购买数量。

3）系统显示学生的个人信息（楼号以及宿舍号）。

4）学生确认信息。

Ｅ－１

5）系统记录订单信息，生成一个订单确认，显示给学生。

100.6.2

扩展事件流（AlternativeFlows）

如果订单需要修改，学生可以删除或修改订购数量等，完成修改后系统继续处理订单。

付款不成功，订单取消，终止用例。

）

4.1.3用例图

通过已掌握的需求，初步了解系统所要完成的功能。

下面给出用例图。

4.1.4分析与讨论

1）建模用例图的步骤：

确定系统的边界和范围，

识别系统参与者，

发现用例，

描述用力及确定用例关系，

建立用例图，

定义用例图的层次结构。

2）如何识别系统的参与者：

通过观察是谁使用系统的主要功能，谁对系统运行结果感兴趣。

应该如何划分用例：

通过用例的不同来划分。

4.2建立对象模型

4.2.1候选类的数据字典

类名

中文

定义

Student

学生

学生可以购买电量

Administrators

管理员

更新各宿舍用电情况以及剩余电量

ValueOfElectric

电量

剩余电量

Order

订单

购买的电费结算后生成订单

PaymentMethod

付款

可以选择微信或支付宝

4.2.2定义类

（1）“学生”类

•属性：

姓名（name）：

char

联系方式（Contactinformation）：

int

宿舍号（address）：

int

•操作：

登录Signin（）

浏览browse（）

生成订单outputOrder（）

结账payment（）

（2）“管理员”类

•属性：

姓名（name）：

char

工号（ID）：

int

联系电话（TelName）：

int

•操作：

更新宿舍剩余电量Updateinformation（）

将生成的订单综合进订单管理子系统

（3）“订单”类

•属性：

订单号码（Ordernumber）:

int

订单信息（Orderinformation）：

string

（4）“电量”类

•属性：

剩余电量（value）：

int

4.2.3绘制类图

每个同学都可以登陆进入用电管理系统，查询自己宿舍的剩余电量，缴纳电费后，可以查看订单历史以及最近时期的用电统计。

4.2.4包图

对于大型复杂系统，常需要把大量的模型元素用包组织起来，以方便处理。

对所选系统的类进行分组，以便更清晰地了解系统的结构。

4.2.5分析与讨论

1）建模类图的步骤、方法？

a、确定类；（方法：

行为分析、名词识别法、CRC分析法、根据边界类、控制类、实体类的划分、参考设计模式确定、通过领域进行分析等）

b、识别类的属性和操作；（方法：

结合需求陈述、领域知识和常识以及经验等）

c、识别类之间的关联；（方法：

使用普通关联列表的方法）

d、定义类的结构和层次。

2）识别类有哪些方法，你是如何识别类的？

行为分析、名词识别法、CRC分析法、根据边界类、控制类、实体类的划分、参考设计模式确定、通过领域进行分析等。

我通过名名词识别法确定类。

3）解释关联的多重性？

如何确定类的属性、操作、类之间的关联关系、组织类之间的继承？

关联的多重性：

关联表示了对象间的结构关系，在建模过程中，通常需要说明一个关联实例中有多少个相互连接的对象。

确定类的属性：

从常识性、专业性、功能性、存储性、操作性、标志性、关联性发现和确定类的属性，进而筛选类的属性；

确定类的操作：

综合对象模型、动态模型和功能模型，确定类的操作；

确定类之间的关联关系：

使用普通关联列表的方法帮助发现关联。

并分析关联的多重性。

组织类之间的继承：

自顶向下和自底向上的方法。

4.3系统动态分析

系统的动态行为模型由交互图（顺序图和协同图）、状态机图和活动图表达。

在系统的分析和设计中应当对主要的UseCase和对象类绘制这些图形，以便分析系统的行为，印证和修改系统的静态结构，满足用户的需求，达到系统的目标。

4.3.1顺序图

4.3.2通信图

4.3.3活动图

活动图的主要作用是表示系统的业务工作流和并发处理过程。

针对自选系统主要的业务工作流绘制活动图。

绘制活动图需要确定参与活动的对象、动作状态、动作流，以及对象流。

4.3.4状态图

状态机图表现一个对象（类）的生命史。

对于一些实现重要行为动作的对象应当绘制状态机图。

绘制状态机图需要确定一个对象的生命期可能出现的全部状态，哪些事件将引起状态的转移，将会发生哪些动作。

4.3.5分析与讨论

顺序图：

描述的是参与交互的对象及对象之间消息交换的顺序，用来表示用例中的行为顺序。

通信图：

强调发送和接收消息的信息的对象及其组织结构的交互图，用以描述对象以及对象之间的交互关系。

活动图：

用来描述达到一个目标所实施一系列活动的过程，描述了系统的动态特征。

4.4系统设计

掌握系统的架构设计、资源设计及设计模式的应用。

4.4.1构建系统体系结构的初始逻辑设计包图。

4.4.2构建系统的物理模型

构建系统体系结构的物理设计构件图及部署图。

构件图：

系统实现的源代码、二进制码、执行码可以按照模块化的思想，用构件分别组织起来，明确系统各部分的功能职责和软件结构。

部署图：

部署图描述了一个系统运行时的硬件节点，在这些节点上运行的软件构件将在何处物理运行以及它们将如何彼此通信的静态视图。

   部署图包括两种基本模型元素：

节点和节点间的连接。

每个模型中，仅包含一个部署图。

节点包括两种类型：

处理器和设备。

描述一个具体应用的主要部署结构，通过对各种硬件，在硬件中的软件以及各种连接协议的显示，可以很好的描述系统是如何部署的；平衡系统运行时的计算资源分布；可以通过连接描述组织的硬件网络结构或者是嵌入式系统等具有多种硬件和软件相关的系统运行模型。

4.5对象模型设计

掌握设计类的识别方法；掌握类的职责分配方法，并精化类的属性和操作；能够确定类的接口、优化类间的关系并将设计类图分组成包。

4.5.1构建设计类图

4.5.2构建类包图