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《软件工程导论》第三章需求分析

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    • 1、需求分析,第三章,山东师范大学信息科学与工程学院 王化雨,09 - 10 学 年 第 一 学 期 张海藩软件工程导论(第5版),2009年10月,2019/2/21,2/102,王化雨 13306442222,主要内容,引言 需求分析的任务 与用户沟通获取需求的方法 分析建模与规格说明 实体-联系图 数据规范化 状态转换图 其他图形工具 验证软件需求,2019/2/21,3/102,王化雨 13306442222,需求分析,回顾: 软件生命周期由 3个时期组成:软件定义、软件开发、软件维护(运行维护) 软件定义时期一般为3个阶段:问题定义、可行性研究、需求分析 需求分析是软件定义时期的最后一个阶段,它的基本任务是准确地回答“系统必须做什么?”这个问题。 需求分析的任务还不是确定系统怎样完成它的工作,而仅仅是确定系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。,2019/2/21,4/102,王化雨 13306442222,需求分析的要点,为了开发出真正满足用户需求的软件产品,必须知道用户的需求,对软件需求的深入理解是 需求分析是为了知道用户的需求,它的基本

      2、任务是回答“做什么”。它无法解决“如何做”的问题。 与可行性研究相比,需求分析的工作更为细致。 由系统分析员负责,通过与用户交流完成工作。成果是软件需求规格说明书。,2019/2/21,5/102,王化雨 13306442222,需求分析的关键 在于分析员和用户的交流,在分析软件需求和书写软件需求规格说明书的过程中,分析员和用户都起着关键的、必不可少的作用: 只有用户才真正知道自己需要什么,但是他们并不知道怎样用软件实现自己的需求,用户必须把他们对软件的需求尽量准确、具体地描述出来; 分析员知道怎样用软件实现人们的需求,但是在需求分析开始时他们对用户的需求并不十分清楚,必须通过与用户沟通获取用户对软件的需求。,2019/2/21,6/102,王化雨 13306442222,需求分析与规格说明是艰巨复杂的工作,用户与分析员之间需要的内容很多; 双方交流信息的过程中很容易出现误解或遗漏,也可能存在二义性。 因此, 整个需求分析过程中应该采用行之有效的通信技术,集中精力细致工作。 必须严格审查验证需求分析的结果。,2019/2/21,7/102,王化雨 13306442222,需求分析

      3、需要遵守的准则,用于需求分析的结构化分析方法应遵守下述准则: 必须理解并描述问题的信息域,以此建立数据模型。 信息流:数据和控制通过一个系统时的变化方式。两个功能之间的数据/控制传递就确定了功能间的接口。 信息内容:单个数据或控制对象,它们构成了某个更大的由软件变换生成的信息的集合。 信息结构:各种数据和控制项的内部组织。 必须定义软件应完成的功能,它要求建立功能模型。 必须描述作为外部事件结果的软件行为,要求建立行为模型。 必须对信息、功能和行为模型进行分解,用层次的方式展示细节。,2019/2/21,8/102,王化雨 13306442222,数据模型、功能模型、行为模型的两种视图,逻辑视图给出的是软件要达到的功能和要处理的数据之间的关系(是通过行为结合在一起的),而不是实现的细节。逻辑描述是软件设计的基础。 物理视图给出的是处理功能和数据结构的实际表现形式,这往往是由设备本身决定的。,2019/2/21,9/102,王化雨 13306442222,以层次化的方式对问题进行分解和不断细化 软件的功能域和信息域都能做进一步的分解。这种分解可以是同一层次上的,称为横向分解;也可以是

      4、多层次的纵向分解。,纵 向 分 解,横向分解,两种层次化方式,需求分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型,解决目标系统“做什么” 的问题。 通常软件开发项目是要实现目标系统的物理模型。 目标系统的具体物理模型是由它的逻辑模型经实例化,即具体到某个业务领域而得到的。,目标系统,当前系统,物理模型,逻辑模型,模型化,抽象化,物理模型,逻辑模型,具体化,实例化,理 解 需 求,表 达 需 求,导 出,怎么做,做什么,需求分析的实现步骤,2019/2/21,11/102,王化雨 13306442222,需求分析流程,2019/2/21,12/102,王化雨 13306442222,主要内容,引言 需求分析的任务 与用户沟通获取需求的方法 分析建模与规格说明 实体-联系图 数据规范化 状态转换图 其他图形工具 验证软件需求,2019/2/21,13/102,王化雨 13306442222,需求分析的任务内容,确定对系统的综合要求 分析系统的数据要求 导出系统的逻辑模型 修正系统的开发计划,2019/2/21,14/102,王化雨 13306442222,确定对系统的

      5、综合要求,功能需求是对软件系统的一项基本需求,但并不是唯一的需要。 通常对软件系统的需要是综合性的,大约包括 功能需求 性能需求 可靠性和可用性需求 出错处理需求 接口需求 约束 逆向需求 将来可能提出的要求,2019/2/21,15/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-1 功能需求,指定系统必须提供的服务 划分出系统必须完成的所有功能。,2019/2/21,16/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-2 性能需求,性能需求指定系统必须满足的定时约束或容量约束,通常包括: 速度(响应时间) 信息量速率 主存容量 磁盘容量 安全性 例如:“应力分析程序必须在一分种之内生成任何一个梁的应力报告。”,2019/2/21,17/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-3 可靠性和可用性需求,可靠性需求定量地指定系统的可靠性,如:“机场雷达系统在一个月内不能出现2次以上故障”; 可用性: 可用性与可靠性密切相关,它量化了用户可以使用系统的程度。 例如: “在任何时候,主机或备份机上的机场雷达系统应该至少有一个是可用的,而且在一个月内在任

      6、何一台计算机上该系统不可用的时间不能超过总时间的2。”,2019/2/21,18/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-4 出错处理需求,这类需求说明系统对环境错误应该怎样响应。 环境错误:非应用系统本身造成的错误。 例如:如果它接收到从另一个系统发来的违反协议的消息,应该做什么? 某些情况下,“出错处理”指的是当应用系统发现它自己犯下一个错误时所采取的行为。 应该有选择地提出这类错误处理需求。这是因为: 目标是开发出正确的系统 不是用无休止的出错处理代码掩盖自己的错误。 对应用系统本身错误的检测应该仅限于系统的关键部分,而且应该尽可能少。,2019/2/21,19/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-5 接口需求,接口需求描述应用系统与它的环境通信的格式。 常见的接口需求有:用户接口需求;硬件接口需求;软件接口需求;通信接口需求。 例如: “把商品从货源地运送到目的地所需要的成本,应该一直显示在成本正文框中。”应用系统与用户的接口。 “向运输公司传送需运送的商品信息的格式是exp ,其中是从商品目录中选取的字符串。”应用系统与其他应用系统通信

      7、的信息格式。,2019/2/21,20/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-6 约束,设计约束(或实现约束)描述在设计(或实现)应用系统时应遵守的限制条件。 在需求分析阶段提出这类需求,并不是要取代设计(或实现)过程,只是说明用户或环境强加给项目的限制条件。 常见的约束有: 精度 工具和语言约束 设计约束 应该使用的标准 应用使用的硬件平台,2019/2/21,21/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-7 逆向需求,逆向需求说明软件系统不应该做什么。 理论上有无限多个逆向需求,人们应该仅注意能澄清真实需求且可消除可能发生的误解的那些逆向需求。 例如:“应力分析程序无须分析桥梁倒塌数据。”,2019/2/21,22/102,王化雨 13306442222,系统的综合要求-8 将来可能提出的要求,应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开发范畴,但是据分析将来可能会提出来的要求。 这样做的目的是:在设计过程中对系统将来可能的扩充和修改项做准备,以便一旦确实需要时能比较容易地进行这种扩充和修改。,2019/2/21,23/102,王化雨 13306

      8、442222,需求分析的任务内容,确定对系统的综合要求 分析系统的数据要求 导出系统的逻辑模型 修正系统的开发计划,2019/2/21,24/102,王化雨 13306442222,分析系统数据要求 必要性和方法,任何一个软件系统都本质上都是信息处理系统: 系统必须处理的信息和系统应该产生的信息在很大程度上决定了系统的面貌,对软件的需求有深远的影响。 因此,必须分析系统的数据要求。 分析系统的数据要求是软件需求分析的一个重要任务。 分析系统的数据要求通常采用建立数据模型的方法。,2019/2/21,25/102,王化雨 13306442222,分析系统的数据要求 工具,复杂的数据由许多基本的数据元素组成; 数据结构表示数据元素之间的逻辑关系。 数据字典可以全面准确地定义数据,但不够直观。 为提高可理解性,常用层次方框图和Warnier图来形象直观描述数据结构。,2019/2/21,26/102,王化雨 13306442222,分析系统的数据要求 数据需要规范化,软件系统中经常使用长期保存的信息。 信息通常以一定方式组织并存储在数据库或文件中。 为减少数据冗余,简化修改数据的过程,通常要把数据结构规范化。,2019/2/21,27/102,王化雨 13306442222,需求分析的任务内容,确定对系统的综合要求 分析系统的数据要求 导出系统的逻辑模型 修正系统的开发计划,2019/2/21,28/102,王化雨 13306442222,导出系统的逻辑模型,通过确定对系统的综合要求、分析系统的数据要求,即可导出系统的逻辑模型。 逻辑模型通常下列工具或方法描述: 数据流图 实体联系图 状态转换图 数据字典 主要的处理算法 前面介绍过: 逻辑视图给出的是软件要达到的功能和要处理的数据之间的关系(是通过行为结合在一起的),而不是实现的细节。逻辑描述是软件设计的基础。 物理视图给出的是处理功能和数据结构的实际表现形式,这往往是由设备本身决定的。,2019/2/21,29/102,王化雨 13306442222,需求分析的任务内容,确定对系统的综合要求 分析系统的数据要求 导出系统的逻辑模型 修正系统的开发计划,2019/2/21,30/102,王化雨 13306442222,修正系统的开发计划,如果完成: 确定对系统的综合要求 分析系统的数据

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