Chap06 系统详细设计中的活动和状态建模

第3章 系统动态分析建模

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图3.16 顺序子状态

● 并发子状态。一个组合状态中包含两个或多个并发执行的子状态，也称为正交子状态。这

些并发的状态机是相互独立的，当进入一个并发复合状态时，每个并发区域中有一个直接的子状

态被激活。

例如，在考取驾驶执照的过程中，一般在报名后，需要在理论学习后通过理论考试、在实践

操作学习和教练专人指导后通过驾驶考试，而这些都可以并行开始，如图3.17所示。

已报名

学习

理论考试理论学习

实践操作学习教练专人指导驾驶考试考试通过考试及格

获得驾照等待补考

不及格

未通过补考

图3.17 并发子状态

在组合状态“学习”中有两个并发区域，也就是说，当已报名准备考取驾照后，就可以根据

个人的时间情况安排学习，可同时安排进行理论和实践的学习。

从图中可以看出，如果理论考试不及格，则直接转换到“等待补考”；同样驾驶考试通不过，

也直接转到状态“等待补考”。要想获得驾照，则必须将两个并发区域中的每个状态机都转换到终

止状态，即经过理论学习通过理论考试，经过实践学习、教练专人指导并通过驾驶考试。

3.1.2 活动和状态图的建造

1．活动图建模步骤

活动图实质上是一种流程图，只不过描述的是从一个活动到另一个活动的控制流。活动图描

述活动的序列，可以用来分析和验证用例，理解工作流程，描述复杂过程的算法，并且支持带条

件的行为和并发行为的多线程建模。在活动图中可以在一个活动上标记出对象名，或者用泳道划

分对象的责任，还可以通过对象流来表达对象与这些动作（活动）之间的关系。但总体来说，活

动图中动作与对象之间的关系不是很清晰，不如交互图中表现得直观明了。因此，活动图最好和

系统建模方法讲解

系统建模方法是指通过对系统进行建模和分析，来深入理解和描述系统的方法和技巧。系统建模是软件工程中的重要环节，可以帮助软件开发人员更好地理解和掌握系统的功能和结构，从而有助于系统设计和开发的成功实施。本文将主要介绍几种常用的系统建模方法，包括数据流图（DFD）法、实体关系图（ERD）法、用例图（Use Case Diagram）法和状态图（Statechart Diagram）法。

数据流图（DFD）法是一种以数据流为核心的建模方法，它用图形的形式来描述系统中的数据流和处理过程。在数据流图中，数据流代表系统中传输的数据，过程表示处理数据的操作，数据存储表示数据的存储位置，而外部实体则表示与系统进行交互的外部组织或个体。数据流图可以帮助人们更好地理解和描述系统的数据流动和处理过程，从而帮助系统开发人员更好地设计和实现系统。

用例图（Use Case Diagram）法是一种以用例为核心的建模方法，它用图形的形式来描述系统的功能需求和行为。在用例图中，用例表示系统的功能需求或用户需求，演员表示系统的用户或外部实体，用例之间的关系表示用例之间的依赖关系。用例图可以帮助人们更好地理解和描述系统的功能需求和行为，从而帮助系统开发人员更好地设计和实现系统。

状态图（Statechart Diagram）法是一种以状态为核心的建模方法，它用图形的形式来描述系统中对象的状态和状态之间的转换。在状态图中，状态表示对象在不同时刻的状态，状态之间的转换表示对象在不同状态之间的转换条件和动作。状态图可以帮助人们更好地理解和描述系统中对象的状态和状态之间的转换，从而帮助系统开发人员更好地设计和实现系统。 在实际的系统建模过程中，可以根据具体的需求和情况选择适合的建模方法，并灵活运用不同的建模方法进行系统建模。同时，建模方法的选择和应用需要结合实际的系统开发和实施，充分考虑系统的复杂性、可行性和可维护性等因素，以确保系统建模的准确性和有效性。

软件工程06详细设计（一）2024

软件工程06详细设计（一）

引言概述：

软件工程的详细设计是软件开发中非常关键的一个环节，它对于软件系统的结构和功能的实现起着决定性的作用。本文将详细介绍软件工程06详细设计的相关内容，涵盖了五个大点，分别是需求分析、系统结构设计、模块设计、数据库设计和界面设计。通过这些大点的详细分析，我们将能够清晰地了解软件工程06详细设计的全貌和实现过程。

正文：

一、需求分析

1. 确定软件工程06的需求范围和目标

2. 分析用户需求和功能需求，明确功能模块

3. 确定系统的非功能性需求，如性能和安全等

4. 进行需求冲突的辨识和解决

5. 形成详细的需求规约文档，以供后续设计和实现参考

二、系统结构设计

1. 根据需求分析的结果，设计系统的整体结构

2. 划分系统的各个模块，并确定模块之间的关系和交互方式

3. 选择合适的软件架构和开发框架

4. 设计系统的主要功能模块，并对其进行详细描述

5. 绘制系统结构图和模块之间的调用关系图，以验证设计的合理性 软件工程06详细设计（一）2024

三、模块设计

1. 根据系统结构设计的结果，对每个功能模块进行详细设计

2. 确定每个模块的输入、输出、接口和功能

3. 设计模块内部的算法和数据结构

4. 编写模块的伪代码和流程图，以便开发人员理解和实现

5. 对各个模块进行模块内部的测试和验证，确保设计的正确性和完整性

四、数据库设计

1. 根据需求分析的结果，设计数据库的结构和关系

2. 确定数据库的表结构和字段

3. 设计表之间的关系和约束

4. 确定数据库的索引和查询优化策略

5. 进行数据库的物理设计和性能优化，以提高系统的运行效率和稳定性

五、界面设计

1. 根据用户需求和系统功能，设计用户界面的布局和交互方式

2. 设计系统的主要页面和操作流程

3. 确定界面的颜色、字体和图标等视觉元素

4. 进行界面的原型设计和用户体验测试

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杨教授工作室，版权所有，盗版必究， 1/17页 第6章 系统详细设计中的活动和状态建模（第1/2部分）

读者在本书的第五章主要对与“系统详细设计中的交互建模”有关的知识内容、和在

Rose工具中具体实现的应用示例进行了系统地学习，但由于软件系统的动态模型分为交互

建模和活动状态建模两部分，本章将继续对与动态模型中的活动状态建模有关的各个方面

的知识再进一步地学习。

这主要涉及UML中的活动图和状态图的学习了解和对它们的具体应用，同样也继续通

过具体的项目应用的示例来说明活动状态模型的实际应用、设计要点——这包括在Rose中

的活动图和状态图的具体实现方法和所应该注意的事项等方面的内容。

1.1 系统详细设计中的活动建模

UML 活动图能够记录和描述单个操作或方法的逻辑，单个用例、或者单个业务流程的

逻辑，Rose工具全面地提供了对活动图的支持。当需要为某个工作流（业务过程）建模时，

可以采用带泳道的活动图来表示。

1.1.1 UML中的活动图

1、UML活动图和活动

（1）活动图本质上是结构化开发实现中的流程图

从系统内部视角来看，活动图反映的是系统功能所要完成的动作过程。因为它能够定

义出工作流从哪里开始，到哪里结束，工作流中发生了哪些活动及其顺序等方面的信息。

因此UML 活动图能够记录单个操作或方法的实现逻辑、应用系统中的某个用例或参与者在

整个系统中所能够进行的商业过程的逻辑流程。

下面的图6.1 中所示为某个Web应用系统中的注册用户的活动图，从该活动图可以了

解到该用户只有登陆系统并且成功后，才能进行其它方面的活动——比如修改自己的身份

信息、或者添加图书到购物车中。 杨教授工作室 精心创作的优秀程序员 职业提升必读系列资料

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图6.1某个Web应用系统中的注册用户的活动图

图6.1中所示的实心圆表示活动图的起点，它实际上是一个占位符，而其中的带边框