Inżynieria oprogramowania
wykład 10
Modelowanie analityczne
1
Informacje podstawowe
modelowanie jest pierwszym  technicznym etapem
procesu wytwórczego
efektem modelowania są specyfikacja wymagań i opis
produktu
model analityczny jest pierwszÄ… technicznÄ… reprezentacjÄ…
budowanego systemu
istnieją dwie główne metody tworzenia modeli
analitycznych
Ä„ð strukturalna
Ä„ð obiektowa
wykorzystuje się kombinacje tekstu i diagramów do opisu
danych, funkcji i zachowań systemu
2/23
Cechy modelu analitycznego
stanowi dokładny opis wymagań, które klient
stawia systemowi
stanowi podstawę do póz
niejszych działań
projektowych
stanowi podstawę kryteriów, mogących
posłużyć do sprawdzenia wykonanego produktu
3/23
Składniki modelu analitycznego
opis obiektu
specyfikacja
danych
procedury
ERD
słownik danych opis obiektów danych DFD
słownik
używanych, tworzonych i pobieranych przez
danych
program, podstawa wszystkich modeli (diagramów)
diagram encja-zwiÄ…zek (ERD, entity/relationship
diagram) zależności między obiektami danych, STD
podstawa tworzenia modeli danych, atrybuty
specyfikacja przepływu
obiektów danych można przedstawić w oddzielnych
sterowania
opisach
diagram przepływu danych (DFD, data flow diagram) wykorzystywany do
opisu sposobów przetwarzania danych oraz procedur przetwarzania danych w
programie ( w tzw. specyfikacji procedur), pomocne w analizie dziedziny
informacyjnej i określaniu modelu funkcji oprogramowania, opisane w tzw.
specyfikacjach procedur
diagram przejść (STD, state transition diagram) opis zachowań systemu
będących następstwem zachodzących zdarzeń, zawiera opis możliwych stanów
systemu (trybów działania) oraz możliwych przejść (sposobów zmian stanów),
pozostałe informacje o przepływie sterowania znajdują się w specyfikacji
przepływu sterowania
4/23
Modelowanie danych
cel modelowania danych
Ä„ð okreÅ›lenie przetwarzanych obiektów danych
Ä„ð okreÅ›lenie struktury i atrybutów obiektów danych
Ä„ð miejsce przechowywania obiektów danych
Ä„ð okreÅ›lenie zwiÄ…zków miÄ™dzy obiektami danych
Ä„ð okreÅ›lenia zastosowania procedur przetwarzania obiektów
danych
realizacja diagramy ERD,
Ä„ð opis obiektów danych
Ä„ð atrybuty obiektów danych
Ä„ð zwiÄ…zki miÄ™dzy obiektami ale bez metod przetwarzania
5/23
Obiekty danych
obiekt danych ®ð zÅ‚ożony element informacji (kilka cech,
atrybutów)
rodzaje:
Ä„ð zewnÄ™trzne elementy współpracujÄ…ce z programem 
dostarczajÄ…ce i pobierajÄ…ce dane
Ä„ð urzÄ…dzenia wyjÅ›ciowe  raporty, monitory
Ä„ð zdarzenia
Ä„ð struktury organizacyjne, miejsca
Ä„ð struktury danych
obiekty mogą łączyć zależności (związki)
obiekty danych nie zawierają opisu działań
przetwarzania danych
6/23
Atrybuty
określają cechy obiektu
typy atrybutów
Ä„ð nazwa
Ä„ð wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci
Ä„ð odniesienia do innych obiektów
każdy obiekt powinien posiadać przynajmniej jeden
atrybut służący jako klucz wyszukiwania  identyfikator
identyfikator może być unikatowy - identyfikuje wtedy
jednoznacznie dany obiekt
zestaw atrybutów obiektów powinien być dopasowany
do roli obiektu w programie
zestawiane często w postaci tabel atrybutów
7/23
Związki między obiektami
określają wzajemne zależności obiektów od siebie
przykład: laptop sklep internetowy:
Ä„ð laptop jest zamawiany przez sklep
Ä„ð laptop jest przechowywany przez sklep
Ä„ð laptop jest oferowany przez sklep
Ä„ð laptop jest sprzedawany przez sklep
związki można odczytywać/interpretować w obie strony:
laptop jest sprzedawany przez sklep "! sklep sprzedaje laptopy
oferuje
sprzedaje
sklep
laptop
internetowy
przechowuje
zamawia
8/23
Liczebność związku między
obiektami
określa ile wystąpień obiektu A może być związane z
wystÄ…pieniami obiektu B
rodzaje związków (liczebność) *
Ä„ð 1-1 (jeden do jeden) każde wystÄ…pienie obiektu A może być w
związku tylko z jednym wystąpieniem obiektu B i każde wystąpienie
obiektu B może być w związku tylko z jednym wystąpieniem
obiektu A
Ä„ð 1-M (jeden do wiele) każde wystÄ…pienie obiektu A może być w
związku z jednym lub wieloma wystąpieniami obiektu B i każde
wystąpienie obiektu B może być w związku tylko z jednym
wystąpieniem obiektu A (np. uczelnia-wydział)
Ä„ð M-M (wiele do wiele) każde wystÄ…pienie obiektu A może być w
związku z wieloma wystąpieniami obiektu B i każde wystąpienie
obiektu B może być w związku tylko z wieloma wystąpieniami
obiektu A (np. specjalność-student)
* G. Tillmann: A practical quide to logical data modeling. McGraw-Hill, 1993
9/23
Modalność związku
określa powiązanie wystąpienia obiektu
zwiÄ…zanÄ… z wystÄ…pieniem innego obiektu
wartości modalności:
Ä„ð 0 zwiÄ…zek opcjonalny, wystÄ…pienia obiektu A mogÄ…
ale nie muszą być związane z wystąpieniem obiektu
B, co najmniej jedno wystąpienie encji może nie
uczestniczyć w związku
Ä„ð 1 zwiÄ…zek obowiÄ…zkowy, wszystkie wystÄ…pienia
encji muszą uczestniczyć w związku
10/23
Diagramy encja-zwiÄ…zek
reprezentują graficznie obiekty danych i związki między nimi
mogą zawierać również oznaczenia liczebności i modalności
zwiÄ…zku
można tworzyć również diagramy hierarchii typów i diagramy
obiektów połączonych
liczebność: klient
może składać
liczebność: do
wiele zamówień
zamówienia przypisany
jest 1 klient
klient składa zamówienie
modalność: zamówienie
modalność: klient może
zwiÄ…zane jest z klientem
złożyć zamówienie
zw. opcjonalny zw. obowiązkowy liczebność M liczebność 1
11/23
Diagram encja-zwiÄ…zek -
przykład
sklep sprzedaje
producent produkuje komputer
firma
wynajmuje dostarcza
transportowa
oznaczenia:
zw. opcjonalny zw. obowiązkowy liczebność M liczebność 1
12/23
Hierarchia typów i obiekty
połączone
komputer
hierarchia
typów
przenośny stacjonarny
15  17 
płyta gł. ekran procesor obudowa
obiekty
połączone
komputer
13/23
Modelowanie funkcji i przepływu danych
systemy informatyczne przetwarzają dane wejściowe i
udostępniają wyniki jako dane wyjściowe
dane wejściowe:
Ä„ð sygnaÅ‚y z przetworników
Ä„ð ciÄ…gi wpisywane przez operatora/użytkownika
Ä„ð informacje z baz danych
Ä„ð dane z sieci komputerowej, itp..
dane wyjściowe:
Ä„ð sygnaÅ‚ do ukÅ‚adu sterowania
Ä„ð raporty
Ä„ð wyniki na ekranie, itp..
przetwarzanie danych: obliczenia arytmetyczne,
zastosowanie skomplikowanych algorytmów,
wnioskowanie za pomocÄ… systemu ekspertowego, itp..
14/23
Diagram przepływu danych -
DFD
pokazują zależności między procedurami
przetwarzajÄ…cymi dane
pokazują sposoby przekształcania danych
wejściowych na wyjściowe
budowane często w postaci grafów
mogą być tworzone dla różnych poziomów
szczegółowości
15/23
Diagram DFD - przykład
dane
element
dane
wyjściowe
zewnętrzny
wejściowe
element
zewnętrzny
dane
procedura
dane
procedura
pośrednie
4
pośrednie
1
procedura
element
dane dane
3
zewnętrzny
pośrednie wyjściowe
procedura
2
element
dane dane
zewnętrzny
zapisywane odczytywane
dane
wejściowe
magazyn danych
16/23
Modelowanie zachowania
wykorzystywane diagramy przejść między
stanami  STD
zawierają opisy zachowań systemu, stany
systemu i zdarzenia które mogą spowodować
zmianÄ™ stanu
zawierają również opisy reakcji systemu na
zdarzenia
17/23
Diagram przejść - przykład
podajnik pełny bezczynny
kopiuj czytaj polecenie
odczyt
poleceń
podajnik pełny
czytaj polecenie
brak papieru
załaduj papier
Å‚adowanie
kopiowanie
papieru
zdarzenie pow.
zacięcie papieru
zmianÄ™ stanu
diagnozuj problem
zacięcie usunięte
czytaj polecenie
diagnozowanie
proc. po
problemu
zajściu możliwe
zdarz. zmiany stanu
stany
systemu
18/23
SÅ‚ownik danych
obiekty danych sÄ… wykorzystywane do
modelowania związków, przepływu danych i
sterowania oraz modelowania zachowań systemu
informacje opisujÄ…ce obiekty danych:
Ä„ð nazwa
Ä„ð synonim
Ä„ð miejsca i sposoby użycia (lista procedur używajÄ…cych
obiektu i sposobów użycia)  można odczytać z modeli
przepływu
Ä„ð zawartość obiektu
Ä„ð dodatkowe informacje o typach danych, wartoÅ›ciach
domyślnych, ograniczeniach itp..
19/23
Notacja do opisu obiektów
danych
konstrukcja: sekwencja, wybór, powtórzenie
notacja i znaczenie
Ä„ð = skÅ‚ada siÄ™ z
Ä„ð + i
Ä„ð [ | ] albo
Ä„ð { }n n powtórzeÅ„
Ä„ð ( ) dane opcjonalne
Ä„ð *& * komentarz
elementy słownika mogą być złożone i powinny
być wówczas oddzielnie opisane
20/23
Przykład opisu obiektu danych 
system sterowania klimatyzacjÄ…
nazwa sygnał sterujący
synonimy brak
miejsce/sposób użycia
Ä„ð wyjÅ›cie ukÅ‚ad sterowania porównujÄ…cy temp.
aktualną i temp. żądaną
Ä„ð wejÅ›cie klimatyzator
opis
Ä„ð [ 0 | 1 ]
Ä„ð 1 = * wÅ‚Ä…cz klimatyzator *
Ä„ð 0 = * wyÅ‚Ä…cz klimatyzator *
21/23
Inne metody prowadzenia
analiz
strukturalna metoda tworzenia systemów DSSD
metoda Jacksona JSD
technika analizowania i projektowania
strukturalnego SADT
22/23
Dziękuję za uwagę
z
ródło:  Praktyczne podejście do inżynierii oprogramowania , R.S. Pressman
23