chapter3(软件分析与设计CASE工具)

第三章软件分析与设计CASE工具CASE(ComputerAidedSoftwareEngineering)工具包括分析和设计工具、业务系统规划工具、编程工具、测试与分析工具、维护工具、项目管理工具等。主要介绍常用的软件分析设计与建模CASE工具，重点介绍一种比较流行的分析设计CASE工具—PowerDesigner。本章包含的内容：1）常见的软件分析与设计CASE工具2）PowerDesigner本章重点：1）了解常用的软件分析CASE工具及其特点；2）掌握Visio绘图的基本方法，会利用Visio设计数据流图；3）熟练掌握使用PowerDesigner进行数据库设计的方法；4）掌握使用PowerDesigner进行面向对象分析的方法。3.1常见的软件分析与设计CASE工具简单介绍几种较常用的可用于软件分析、设计、建模的CASE工具。3.1.1图表工具VisioVisio是微软公司出品的办公软件，提供了非常强大的图形绘制功能Visio为软件设计、原型设计以及项目管理提供了一系列形状和模板，可满足不同阶段的软件开发和软件管理等方面的绘图需要，其中包括了IT管理、流程建模、构建体系结构、用户界面设计、UML设计、人力资源管理、项目管理等。3.1常见的软件分析与设计CASE工具1.Visio绘图类型1）Visio提供了许多符合规范的标准模具，可以方便绘制各类图形2）软件绘图类型支持UML的静态和动态建模。3）Visio支持软件界面原型设计。系统分析人员使用Visio可以方便绘制数据流图、程序流程图、各类UML模型以及软件原型的界面3.1常见的软件分析与设计CASE工具2．Visio形状与模具Visio形状是指一些符合规范的标准图形符号，可以被拖至绘图区域中的图像，它们是构建图表的基本元素。Visio模具是包含一类形状的集合，每个模具中的形状都有一些共同点。这些形状可以是创建特定种类图表所需的形状的集合，也可以是同一形状的几个不同的版本。目前，该软件的最高版本是Visio2010，分别为标准版、专业版和高级版，其中高级版更提高了与微软公司的SharePoint的集成度，便于团队开发。3.1常见的软件分析与设计CASE工具3.1.2需求分析工具BPwinBPwin是美国ComputerAssociation公司出品的用于业务流程可视化、分析和提高业务处理能力的CASE环境。BPwin的特色主要体现在以下几个方面：(1)提供功能建模、数据建模和工作流建模功能建模侧重于系统功能，数据建模侧重于分析不同任务间的数据流动、数据存储、数据响应时间等，工作流建模可以分析特定的业务流程。3.1常见的软件分析与设计CASE工具(2)将与建立过程模型有关的任务自动化BPwin可将与建立过程模型有关的任务自动化，并提供逻辑精度以保证结果的正确一致。BPwin提供了图形界面，模型变更时能保证各个模型的一致，防止出现常见的建模错误。(3)为复杂项目的项目分析小组成员提供统一的分析环境BPwin成员可方便地共享分析结果，可利用内部策略机制，理解并判断业务过程分析结果，自动优化业务过程分析结果，对无效、浪费、多余的分析行为进行改进、替换或消除。3.1常见的软件分析与设计CASE工具(4)可与模型管理工具ModelMart集成使用BPwin可以与ModelMart(CA公司提供的一种模型管理系统)集成使用，ModelMart可以为BPwin提供版本控制、用户安全验证、检入、检出、变更管理等功能。(5)可与数据建模工具ERwin集成使用BPwin可与数据库建模工具ERwin(CA公司提供的一种数据库建模工具)双向同步。使用BPwin可进一步验证ERwin数据模型的质量和一致性，抓取重要的细节(如数据使用环节，如何使用等)，并保证需要时有正确的信息存在。3.1常见的软件分析与设计CASE工具3.1.3数据库建模工具ERwinERwin是美国CA公司提供的数据库设计工具，可以为企业级数据需求和关系数据库提供一个定义、管理和实现的平台ERwin提供多种正向工程，支持概念模型和物理模型之间的无损转换，并能根据物理模型自动生成数据库或数据库脚本，还支持基于XML格式的数据模型输出。同时ERwin也支持反向工程，能够根据实际的数据库或数据库脚本生成物理模型和逻辑模型。ERwin可以和BPwin进行无缝集成。3.1常见的软件分析与设计CASE工具3.1.4面向对象建模工具RationalRoseRationalRose是美国Rational公司(已被IBM公司收购)的面向对象建模工具，是运用最广泛的UML建模工具之一，几乎支持所有的UML模型图。3.1常见的软件分析与设计CASE工具使用RationalRose可以方便软件分析与设计人员完成以下工作：对业务进行建模(工作流)；建立UML模型图(包括用例图、类图、活动图、协作图、时序图、组件图、配置图等)；对数据库进行建模，并可以在对象模型和数据模型之间进行正、逆向工程，相互同步；建立构件模型(表达信息系统的物理组成，如有什么文件、进程、线程、分布如何等)；提供一系列正向工程，可根据模型自动生成目标语言的框架代码，如VB、Java、Delphi等。3.1常见的软件分析与设计CASE工具RationalRose的特点如下：可与IBM公司其他的工具，如需求管理工具、配置管理工具、测试管理工具、文档生成工具等进行无缝集成。支持团队开发。提供多种方法(包括脚本、插件)，允许用户定制和扩展Rose，以满足特定软件的开发需求。支持多种开发语言的正向工程和逆向工程。支持unicode，可以在各种语言环境的Windows平台上使用。3.1常见的软件分析与设计CASE工具3.1.5系统建模工具PowerDesignerPowerDesigner是Sybase公司推出的企业级建模及设计工具，是一种图形化的易于使用的CASE工具集，使用它可以方便地进行分析与设计。利用PowerDesigner可以设计业务处理模型、数据流程图、概念数据模型、物理数据模型,以及面向对象的分析与设计。3.1常见的软件分析与设计CASE工具为了方便设计人员使用PowerDesigner进行设计，PowerDesigner提供多种转换工具，如将概念数据模型转换为物理模型，根据物理模型自动生成数据库创建脚本等。PowerDesigner提供方便团队开发的辅助控制功能，如概念模型的合并与分解功能。PowerDesigner从推出（大约1995年）到现在已相继地发展到版本15.23.1常见的软件分析与设计CASE工具PowerDesigner可以建立以下各种模型:1)BPM（BusinessProcessModel）业务处理模型BPM用来处理用户的业务处理逻辑和规则，用于数据库设计的需求分析阶段，辅助设计人员表现实际业务处理逻辑和规则。包括层次结构图（Processhierarchydiagram）和业务处理图（Businessprocessdiagram）。3.1常见的软件分析与设计CASE工具2)CDM（ConceptualDataModel）概念模型CDM用于数据库的概念结构设计阶段，表现数据库的逻辑结构。类似数据库设计中的E-R图，CDM独立于DBMS与应用软件。3)OOM（Object-OrientedModel）面向对象模型PowerDesigner引进了UML，推出了一套符合UML规范的图形。如用例图、活动图、时序图、状态图等。使用PowerDesigner的OOM模型可以按照UML规范进行设计。3.1常见的软件分析与设计CASE工具4)LDM(LogicalDataModel)逻辑模型从15.0版本开始，PowerDesigner开始支持LDM。LDM用于数据库的逻辑结构设计阶段，表现数据库的逻辑结构。LDM采用特定的逻辑结构，可以将概念结构转换为某个具体DBMS所支持的数据模型(例如关系模型)，并对其进行优化。LDM比CDM具体，但不允许定义视图、索引以及其他在PDM中处理的细节。可以把LDM作为CDM与PDM之间的中间步骤。3.1常见的软件分析与设计CASE工具5)PDM（PhysicalDataModel）物理模型PDM表现数据库的物理结构。PDM提供操作PDM（OperationalPDM）与智能商务PDM（BusinessIntelligencePDM），前者用于OLTP的物理结构设计，后者用于OLAP的物理结构设计。6)ILM（InformationLiquidityModel）信息流模型ILM是一个高层的信息流模型，主要用于分布式数据库之间的数据复制。3.2PowerDesigner3.2.1PowerDesigner的操作界面PowerDesigner功能强大、使用方便。各模型的设计界面风格统一，只是提供的工具和设计元件不同。只要掌握了设计元件的图形表示及其含义，就可以结合具体实际使用了。3.2PowerDesigner模型对象浏览区设计区信息输出区设计元素面板菜单区3.2PowerDesigner设计时，可以通过文件操作新建或打开一种模型，使用设计元素面板提供的设计元素，结合实际业务设计相应模型。模型设计过程中可以使用一些工具进行辅助设计，如进行模型检查、不同模型的转换、模型分解与合并、自动生成脚本、自动生成设计报告等。3.2PowerDesigner3.2.2模型设计的一般过程(1)创建模型PowerDesigner提供下列两种方法新建模型:在PowerDesigner主窗体上，使用“File”→“New”命令。使用PowerDesigner主窗体工具栏上的新建快捷按钮。进入新建模型的界面3.2PowerDesigner3.2PowerDesigner3.2PowerDesigner(2)根据需要，从设计元素面板上选择特定设计元素，利用鼠标将该设计元素拖曳至设计区合适的位置，进行相应设计。设计元素面板包含一部分各类模型均可使用的通用设计元素，包括指针、放大、缩小、删除、属性等。设计元素图示含义指针Pointer抓取手柄Grabber放大ZoomIn缩小ZoomOut属性Properties删除Delete包Package文件File注释Note标题Title文本Text3.2PowerDesigner模型类型设计元素图示含义数据库概念模型实体Entity实体间的关系Relationship实体间的联系Association数据库物理模型表Table视图View引用Reference存储过程Procedure模型类型设计元素图示含义用例图角色Actor用例UseCase关联Association依赖Dependency类图类Class接口Interface端口Port泛化Generalization关联Association聚合Aggregation组合Composition实现Realization对象图对象Object时序图对象Object生命线Activation消息Message自消息SelfMessage过程调用PrecedureCallMessage自过程调用SelfCallMessage返回消息ReturnMessage自返回消息SelfReturnMessage3.2PowerDesigner交互图消息Message组件图组件Component接口Interface端口Port部件Part3.2PowerDesigner活动图活动Activity状态ObjectNode分支判断Decision同步Synchronization开始Start结束End泳道Swimlane3.2PowerDesigner状态图状态State转换Transition开始Start结束End同步Synchronization部署图节点Node组件ComponentInstance组件间联系NodeAssociation3.2PowerDesigner(3)在设计区双击某个元素的图标，进行该元素具体内容设置。除了名称、备