IDEF建模方法.ppt

一、概述n1981年，美国空军ICAM(Integrated Computer Aided Manufacturing)计划提出IDEF(ICAM Definition Method)方法nIDEF0：功能建模（Function Modeling）描述系统功能活动及其联系，建立系统的功能模型nIDEF1：信息建模（Information Modeling）描述系统信息及其联系，建立系统的信息模型一、概述nIDEF2：仿真建模设计（Simulation Model Design）,进行系统模拟，建立系统的动态模型nIDEF3：过程描述获取（Process Description Capture）,建立系统的过程模型nIDEF4：面向对象设计（Object-Oriented Design）nIDEF5：本体论描述（Ontology Description Capture）一、概述nIDEF6：设计原理（Design Rationale Capture）nIDEF7：信息系统审定（Information System Auditing）nIDEF8：用户界面建模（User Interface Modeling）nIDEF9：场景驱动信息系统设计（Scenario-Driven IS Design）nIDEF10：实施体系结构建模（Implementation Architecture Modeling）一、概述nIDEF11：信息制品建模（Information Artifact Modeling）nIDEF12：组织建模（Organization Modeling）nIDEF13：三模式映射设计（Three Schema Mapping Design）nIDEF14：网络规划（Network Design）二、IDEF0方法nIDEF0以结构化分析和设计技术(Structured Analysis and Design Technique,SADT)为基础，利用规定的图形符号和自然语言，按照自顶向下、逐层分解的结构化方法描述和建立系统的功能模型二、IDEF0方法nIDEF0特点n运用简单的图形符号和自然语言，清楚全面地描述系统的功能、活动、数据（信息）流n采用严格的自顶向下、逐层分解的结构化方法建立系统模型n明确系统功能和系统实现之间的差别，即“做什么”和“如何做”n通过严格的人员分工、评审、文档管理等程序来控制所建模型的完整性与准确性二、IDEF0方法nIDEF0基本符号n活动：指某种系统功能或任何其他事物，用盒子表示，一般用主动的动词短语来描述n输入、输出、控制与机制n输入：完成某项活动所需的条件（一个活动可以没有输入）n输出：执行活动产生的结果n控制：活动输入变成输出所受的约束n机制：活动完成的依附体，如人、设备等二、IDEF0方法活动功能输入Input控制Control输出Output机制MechanismICOM码二、IDEF0方法n箭头表示方法n分支箭头：表示多个活动需要同一数据，或同一数据的不同组成部分n联合箭头：多个活动产生同一类数据123321AAB123A二、IDEF0方法n双向箭头：互为输入、互为控制的两个活动n虚箭头：表示活动的触发顺序1212ABA/B123触发顺序 1-2-3二、IDEF0方法n通道箭头：仅在一个层次出现的箭头nICOM码：父子对应()()()()二、IDEF0方法n结点号A-0A0A1A2Amm 6A11A12A1mA111A112二、IDEF0方法二、IDEF0方法nA-0：定义该模型的主题和范围，并且也是该模型的最高层级nA0：将A-0层级更进一步的展开，并且将A-0的主题和范围明显地描述出建构者所要表达的观点nA3：对A0所展开的某一项作业程序，做出更详细的分解，使此模型的目标被更充分的描述nA31：对A3所展开的某一项作业程序，做出更详细的分解，使此模型的目标被更充分的描述二、IDEF0方法nIDEF0建模步骤n明确建模的范围、观点和目的n建立系统的内外联系图（A-0图）n建立A0图n顺次建立各层模型n文字说明n评阅、修改、定稿二、IDEF0方法优点优点缺点缺点共同语法规定与批注功能的关联性缺乏功能范围及问题的定义提供组织的细部功能分工模式，协助决策者制定决策可能由于分工过细，导致一般人无法实际参与整个模式的运作活动透过层级的分解可将问题清楚的表达，有助于组织内部及外部的沟通模式当中没有清楚地列出活动顺序，因此常被误解为一连串的活动具有良好的弹性与良好的逻辑性以自然的语法表达各活动，有助于功能细部的分工可以与IDEF家族当中的其它分析工具相整合二、IDEF0实例题图顺序主体说明二、IDEF0实例二、IDEF0实例二、IDEF0实例三、IDEF1x方法nIDEF1x特点n支持概念模式的信息模型：IDEF1x是一种语义数据模型化技术，支持数据库的概念模式，完善的IDEF1x模型具有所期望的一致性，可扩展性和可变换性n完整和清晰的概念集：IDEF1x通过实体类、联系类、属性类和键类等概念集系完整、清晰的表达信息，每一类又进一步细分为若干类n逐步求精的建模过程n具有明确含义的图形记号集n规范化的建模过程三、IDEF1x方法n数据库模式n外模式（用户模式）：用户可见的数据视图，以报表、屏幕格式定义n内模式（存贮模式）：数据在数据库的内部表示方式，即数据的物理结构和存贮方式的描述n概念模式（逻辑模式）：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的单一、确定的描述三、IDEF1x方法外模式1外模式2外模式m概念模式内模式数据库IDEF1x支持概念模式设计三、IDEF1x方法nIDEF1x基本要素及语法定义n实体：实体是客观世界中具有相同属性和特征的现实或抽象事物的集合，集合中的一个元素称为该实体的一个“实例”n如果一个实体的每个实例都能被惟一标识而不依赖于其它实体的联系，则称为“独立实体”n如果实体的一个实例的惟一标识依赖于该实体与其它实体的联系，则称为“从属实体”或“非独立实体”三、IDEF1x方法n实体描述方法实体名/实体号独立实体实体名/实体号从属实体一张图上一个实体只能出现一次，但可以在多张图上出现三、IDEF1x方法n实体构造规则n每个实体必须使用惟一的实体名，实体名必须具有单一的含义n一个实体可以有一个或多个属性，有些属性可以是自身所具有的，有些属性是通过联系而继承得到的n一个实体应有一个或多个能惟一标识实体中每个实例的属性（主关键字）n任何实体都可以与模型中的任意其它实体有任意联系n如果一个外来关键字是一个实体的全部或部分，则该实体为从属实体，反之为独立实体三、IDEF1x方法n实体的属性：用来描述实体的某种性质和特征，实体的每个属性必须具有一个单一且确定的值n一个实体必须具有一个属性或属性组来惟一标识实体的每一个实例n属性的描述三、IDEF1x方法n属性的描述实体名/实体号职工/032属性名属性名属性名属性名职工工号姓名性别主关键字三、IDEF1x方法n属性的使用规则n单主规则：每个实体可以具有任意多个属性，一个属性只能归属一个实体n非空规则：实体的每一个实例，对每一属性都必须有一个值与之对应n非重复规则：对于同某个实体相关的属性而言，该实体的每个实例不能具有一个以上的值n惟一规则：每个属性必须具有一个惟一的名称n一个实体可以有任意多个继承属性，而每个继承属性都必须是某个相关实体主关键字的一部分三、IDEF1x方法n实体间的联系n连接联系n标定联系n非标定联系n分类联系n完全分类联系n不完全分类联系n非确定联系三、IDEF1x方法实体A/1属性A实体B/2属性B实体C/3属性C实体D/4属性DA到B的联系名标定联系A到B的联系名非标定联系三、IDEF1x方法实体A/1属性A实体B/2属性B实体C/3属性C实体D/4属性D实体E/5属性E实体F/6属性F完全分类联系不完全分类联系三、IDEF1x方法实体A/1属性A实体B/2属性BA到B联系名/B到A联系名非确定型联系三、IDEF1x方法n实体关键字：用来惟一标识实体的每个实例的一个属性或多个属性的组合n实体可以有一个或多个关键字，若有多个，必须指定“主关键字”雇员/035雇员号姓名出生日期主关键字次关键字三、IDEF1x方法n关键字特征n一个实体必须有一个主关键字n一个实体可以有任意多个次关键字n主、次关键字可以由单个或多个属性组成n个别属性可以是单个关键字的一部分n主、次关键字可以是实体具有的属性或继承属性n主、次关键字必须只包含有助于惟一实体的实例的那些属性-最小关键字原则n如果主关键字由多个属性组成，则每个非关键属性的值必须完全函数依赖于主关键字-完全函数依赖规则三、IDEF1x方法n外来关键字：从其它实体引入的关键字n外来关键字可以作为一个实体的部分或全部主关键字、次关键字或非键属性，标记为FKn如果父实体的主关键字所有属性继承为子实体的主关键字的一部分，则父子实体为“标定型联系”，否则为“非标定型联系”n分类联系中，分类实体的主关键字都是从一般实体的主关键字继承而来三、IDEF1x方法n外来关键字使用规则n在确定型连接联系或分类联系中，子实体或分类实体必须包含一个外来关键字n一般实体的主关键字必须被每一个分类实体继承为其主关键字n对于一个给定的确定型联系，只能有一个外来关键字三、IDEF1x方法组件(Components)分类（Classify）实体Entities1.Identifier-Independent Entities2.Identifier-Dependent Entities关联Relationships1.Identifying Connection Relationships2.Non-Identifying Connection Relationships3.Categorization Relationships4.Non-Specific Relation属性/键值Attributes/Keys1.Attribute2.Primary Keys3.Alternate Keys4.Foreign Keys三、IDEF1x方法n建模过程n准备阶段n确定目标、范围n制定建模计划n组织队伍n收集资料n定义阶段n定义联系n定义键n定义属性编号实体名12产品客户实体表实体名产品客户客户产品X矩阵图三、IDEF1x实例三、IDEF1x实例四、I2DEF方法 nI2DEF方法方法（Integrated IDEF）广泛吸取广泛吸取IDEF、OMT、UML、OOA/OOD等优秀建等优秀建模方法的优点，从纵横两个方面完成对模方法的优点，从纵横两个方面完成对经典软件工程内容的高度集成，实现了经典软件工程内容的高度集成，实现了对传统软件工程方法的兼容，最大限度对传统软件工程方法的兼容，最大限度地保护了软件开发人员所积累的宝贵经地保护了软件开发人员所积累的宝贵经验验 四、I2DEF方法四、I2DEF方法n结构模型，其核心成分是系统/功能分解树和构件图。前者包括了传统意义上的功能分解和系统结构图的全部内容，后者包括IDEF1x和IDEF4的全部内容，可以直接生成程序代码框架，定义数据结构；n动态模型，其核心成分是事件流程图和伪码，前者包括了IDEF3和程序流程图的全部内容和IDEF0的部分内容，比较容易转换为程序的运行语句；n功能模型，其核心内容是层次化的数据流程图，它包括了IDEF0的全部内容，十分清晰地描述功能间的数据依赖关系（横向）和分解关系（纵向）四、I2DEF方法四、I2DEF方法nI2DEF方法的集成理念体现在软件生命周期的纵横两个方面：三位一体建模，以统一的形式支持生命周期 四、I2DEF方法n动态模型的事件流程图和功能模型的数据流程图动态模型的事件流程图和功能模型的数据流程图分别以相同的模式，沿结构模型的系统分别以相同的模式，沿结构模型的系统/功能分功能分解树逐级展开，充分体现解树逐级展开，充分体现Top-down的分析设计的分析设计思想；思想；n数据流程图中的数据，就是事件流程图中事件携数据流程图中的数据，就是事件流程图中事件携带的数据；带的数据；n上述的数据在结构模型中的构件图中，是以构件上述的数据在结构模型中的构件图中，是以构件的形式来描述其内容及其间的各种关系，这种构的形式来描述其内容及其间的各种关系，这种构件也是传统意义上的信息实体。件也是传统意义上的信息实体。四、I2DEF方法n软件系统开发过程主要包括需求分析、系统设计、软件编程、测试和维护。在I2DEF方法，分析与设计的文档（业务模型、需求模型、设计模型）具有相同的表达形式，没有阶段转换的痕迹，整个开发过程既可以一气呵成，也可以反复精雕细凿四、I2DEF方法n建模过程建模过程n建立结构模型中的系统/功能分解树n动态建模(建立事件流程图等图形)n功能建模(建立数据流程图等图形)n根据数据流程图抽取数据,在这些数据的拥有者(产生数据的系统)中建立构件图n用IDEF1X方法建立构件间关联、属性及键值四、I2DEF方法n应用实例n某企业由生产经营部门、技术部门和生产部门组成，分别由MIS、CAD 和CAPP 三个分系统支持四、I2DEF方法功能分解树功能分解树四、I2DEF方法事件流程图事件流程图四、I2DEF方法事事件件流流程程图图四、I2DEF方法事事件件汇汇总总图图四、I2DEF方法工作案例图工作案例图报价过程报价过程四、I2DEF方法典型事件跟踪图典型事件跟踪图订货过程订货过程四、I2DEF方法数据流程图数据流程图四、I2DEF方法数据汇总图数据汇总图四、I2DEF方法枚举层构件图枚举层构件图四、I2DEF方法关系层构件图关系层构件图