在软件工程中，系统分析与设计是构建高质量软件的关键步骤。它决定了软件系统的架构、功能、性能和可维护性。本文将详细介绍系统分析与设计的重要知识点，并结合相关代码示例，帮助你更好地理解和应用这些知识。

一、系统分析

系统分析是软件开发生命周期中的一个重要阶段，其主要目标是明确用户的需求，分析系统的可行性，并为后续的设计和开发提供详细的规格说明。系统分析的主要活动包括需求收集、需求分析、需求建模和需求验证。

1. 需求收集

需求收集是系统分析的第一步，其目标是从用户、客户和其他利益相关者那里获取系统的需求。常用的需求收集方法包括用户访谈、问卷调查、观察法、头脑风暴和原型法。

示例代码：用户访谈记录

# 示例：用户访谈记录
interview_notes = {"user": "张三","role": "电商运营","date": "2024-10-10","key_points": ["需要一个商品管理功能，支持批量上传商品信息。","商品信息包括名称、价格、描述、图片等。","需要一个订单管理功能，支持订单查询、修改和退款。","希望系统能够支持多语言，方便国际用户使用。","需要一个数据分析功能，能够生成销售报表和用户行为分析。"]
}

2. 需求分析

需求分析是对收集到的需求进行分析，确定需求的可行性和优先级。需求分析的主要任务包括需求分类、需求建模和需求优先级排序。

示例代码：需求分类

# 示例：需求分类
requirements = {"functional_requirements": ["支持用户注册和登录功能。","支持商品搜索和筛选功能。","支持订单创建和支付功能。","支持订单查询和修改功能。","支持商品评论和评分功能。"],"non_functional_requirements": ["系统响应时间不超过 2 秒。","系统支持 10000 个并发用户。","系统数据的准确率达到 99.99%。","系统支持多语言界面。","系统具备高可扩展性和可维护性。"],"constraints": ["系统必须在 2024 年 12 月 31 日前上线。","系统必须使用 MySQL 数据库。","系统必须支持 HTTPS 协议。"]
}

3. 需求建模

需求建模是通过模型来描述系统的需求，常用的建模方法包括用例图、活动图、状态图和类图。

示例代码：需求建模（用例图）

# 示例：需求建模（用例图）
use_case_diagram = {"actors": ["用户", "管理员"],"use_cases": ["用户注册","用户登录","商品搜索","商品购买","订单查询","订单修改","订单退款","商品管理","订单管理","数据分析"],"relationships": [{"actor": "用户", "use_case": "用户注册"},{"actor": "用户", "use_case": "用户登录"},{"actor": "用户", "use_case": "商品搜索"},{"actor": "用户", "use_case": "商品购买"},{"actor": "用户",