软件工程课程讲义V1.0ppt课件

华中科技大学计算机学院 胡卫军 Tel： 027-87544282 E-mail：huweijunmail.hust.edu.cn第二篇第二篇 传统方法学传统方法学 第第 3 3 章章 结构化分析（结构化分析（Structured AnalysisStructured Analysis，SASA）第第 4 4 章章 结构化设计（结构化设计（Structured DesignStructured Design，SDSD）第第 5 5 章章 结构化实现结构化实现第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.1 3.1 概概 述述§ 需求分析：发现、求精、建模、规格说明和复审的过程。§ 从宏观角度调查、分析用户所面临的问题。§ 分析员对用户提出的初步要求应该反复求精多次细化，才能充分理解用户的需求，得出对目标系统的完整、准确和具体的要求。第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.1 3.1 概概 述述§ 数据模型§ 功能模型§ 行为模型§ 软件需求规格说明需求分析的任务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，解决目标系统的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，解决目标系统的 “ “做什么做什么” ” 的问题。的问题。§ 模型：为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。 § 模型：由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.1 3.1 概概 述述§ 必须理解和表示问题的信息域，根据这条准则应该建立数据模型§ 必须定义软件应完成的功能，这条准则要求建立功能模型§ 必须表示作为外部事件结果的软件行为，这条准则要求建立行为模型§ 必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解，用层次的方式展示细节§ 分析过程应该从要素信息移向实现细节§ 结构化分析方法必须遵守的准则：第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.2 3.2 与用户通信的技术与用户通信的技术§ 正式访谈：事先准备好的问题§ 非正式访谈：提出可以自由回答的开放性问题§ 当需要调查大量人员的意见时，向被调查人员分发调查表是一个十分有效的做法§ 情景分析技术：对用户运用目标系统解决某个具体问题的方法和结果进行分析§ 访谈（会谈）：最早开始运用的获取用户需求的技术，也是迄今为止仍然广泛使用的主要的需求分析技术。3.2.1 3.2.1 访谈访谈§ 它能在某种程度上演示产品的行为，从而便于用户理解，而且还可能进一步揭示出一些系 统分析员目前还不知道的需求 § 由于情景分析较易为用户所理解，因此，使用这种技术能保证用户在需求分析过程中始终 扮演一个积极主动的角色第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.2 3.2 与用户通信的技术与用户通信的技术§ 在中立地点举行由开发者和用户双方出席的会议§ 制定准备会议和参加会议的规则§ 提出一个议事日程，这个日程应该足够正式以便能够涵盖所有要点，同时这个日程又应该足够非正式，以便鼓励自由思维§ 由一个“协调人”来主持会议，他既可以是用户也可以是开发者还可以是从外面请来的人§ 使用一种“定义机制”（例如，工作表、图表等）§ 目标是标识问题、提出解决方案要素、商讨不同的方法以及在有利于实现目标的氛围中指定初步的需求§ 简易的应用规格说明技术：提倡用户与开发者密切合作，共同标识问题，提出解决方案的要素，商讨不同的方法并指定基本的需求。3.2.2 3.2.2 简易的应用规格说明技术简易的应用规格说明技术第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.2 3.2 与用户通信的技术与用户通信的技术§ 初步的访谈，通过用户对基本问题的回答，对待解决的问题的范围和解决方案有一个总体认识§ 开发者和用户都写出“产品需求”§ 选定会议地点、日期和时间，并选举一个协调人§ 与会者在开会前认真复审产品需求，并且列出§ 简易的应用规格说明技术：提倡用户与开发者密切合作，共同标识问题，提出解决方案的要素，商讨不同的方法并指定基本的需求。3.2.2 3.2.2 简易的应用规格说明书简易的应用规格说明书§ § 作为系统环境组成部分的对象、系统将产生的对象以及系统为了完成自己的功能将使用的对象作为系统环境组成部分的对象、系统将产生的对象以及系统为了完成自己的功能将使用的对象§ § 操作这些对象或与这些对象交互的服务操作这些对象或与这些对象交互的服务§ § 约束条件和性能标准约束条件和性能标准 § 会议§ § 讨论是否需要这个产品讨论是否需要这个产品§ § 各人列表讨论各人列表讨论§ § 小组共同创建组合列表小组共同创建组合列表§ § 分组讨论分组讨论 § § 小组展示小型规格说明小组展示小型规格说明§ § 每个与会者提出产品的一整套确认标准每个与会者提出产品的一整套确认标准§ § 一名或多名与会者根据会议成果起草完整的规格说明一名或多名与会者根据会议成果起草完整的规格说明第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.2 3.2 与用户通信的技术与用户通信的技术§ 快速§ 容易修改 “修改-试用-反馈” § 快速建立软件原型是最准确、最有效、最强大的需求分析技术。3.2.3 3.2.3 软件原型软件原型§ 快速地构建和修改原型的方法和工具§ 第四代技术（4GT）§ 可重用的软件构件§ 形式化规格说明和原型环境§ § 使得分析员能够交互地创建基于语言的规格说明使得分析员能够交互地创建基于语言的规格说明§ § 调用自动工具把基于语言的规格说明翻译成可执行的代码调用自动工具把基于语言的规格说明翻译成可执行的代码§ § 使得用户能够使用可执行的原型代码去精化形式化的需求使得用户能够使用可执行的原型代码去精化形式化的需求第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.3 3 分析建模分析建模与与规格说明规格说明§ 描述用户的需求§ 为软件设计工作奠定基础§ 定义一组需求，一旦开发出软件产品之后，就可以用这组需求为标准来验收该产品 § 结构化分析实质上是一种创建模型的活动§ 通过需求分析而建立的模型必须达到的基本目标：3.3.1 3.3.1 分析建模分析建模数据 字典状态转换图控制规格说明数据对象描述实体-关系图数据流图处理规格说明§ 分析模型的形式核心：数据字典描述软件使用或产生的所有数据对象第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.3 3 分析建模分析建模与与规格说明规格说明3.3.1 3.3.1 分析建模分析建模数据 字典状态转换图控制规格说明数据对象描述实体-关系图数据流图处理规格说明§ 分析模型的形式核心：数据字典描述软件使用或产生的所有数据对象 § 实体-关系图 § § 描绘数据对象之间的关系描绘数据对象之间的关系§ § 用于数据建模活动的图形用于数据建模活动的图形§ § 数据对象描述数据对象描述：每个数据对象的属性：每个数据对象的属性§ 数据流图 § 状态转换图§ § 指出当数据在软件系统中移动时怎样被变换指出当数据在软件系统中移动时怎样被变换§ § 描绘变换数据流的功能和子功能描绘变换数据流的功能和子功能§ § 处理规格说明处理规格说明：数据流图中每个功能的描述：数据流图中每个功能的描述§ § 指明作为外部事件结果的系统行为指明作为外部事件结果的系统行为§ § 描绘系统各种行为模式（描绘系统各种行为模式（“状态状态”）和在不同）和在不同状态间转换的方式状态间转换的方式§ § 控制规格说明控制规格说明：软件控制的附加信息：软件控制的附加信息3.3.2 3.3.2 软件需求规格说明软件需求规格说明I.引言A.系统参考文献B.整体描述C.软件项目约束 1.1.数据流数据流2.2.控制流控制流II.信息描述A.信息内容B.信息流 1.1.处理说处理说明明2.2.限制限制3.3.性能需求性能需求4.4.设计约束设计约束5.5.支撑图支撑图III. 功能描述 A.功能分解B.功能描述1.1.控制规格说明控制规格说明2.2.设计约束设计约束IV.行为描述A.系统状态B.事件和动作 V.确认标准A.性能范围B.测试种类C.预期的软件响应D.特殊考虑VI.参考书目 VII. 附录C.控制描述第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.4 4 实体实体- -关系图关系图数据模型包括三种相互关联的信息：§ 数据对象§ 描述数据对象的属性§ 数据对象彼此间相互连接的关系第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.4 4 实体实体- -关系图关系图3.4.1 3.4.1 数据对象数据对象数据 字典状态转换图控制规格说明数据对象描述实体-关系图数据流图处理规格说明§ 数据对象：对软件必须理解的复合信息的表示 § 复合信息：具有一系列不同性质或属性的事物 § 数据对象可以是§ 外部实体§ 事物§ 行为 § 事件§ 角色§ 单位§ 地点§ 结构第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.4 4 实体实体- -关系图关系图3.4.2 3.4.2 属性属性§ 属性：数据对象的性质 § 属性的特征：§ 为数据对象的实例命名§ 描述该实例§ 引用另一个数据对象的实例 § 标识符：一个或多个属性 § 关键字：当我们希望找到数据对象的一个实例时，标识符属性成为“关键字” § 例子：开发机动车管理系统中汽车的属性§ 制造商、品牌、型号、发动机号码、车体类型、颜色、车住姓名、住址、驾驶证号码、生产日期以及购买日期§ 例子：设计汽车的CAD系统中汽车的属性？第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.4 4 实体实体- -关系图关系图3.4.3 3.4.3 关系关系§ 关系（联系）：数据对象彼此之间相互连接的方式称为关系 § 联系可以分为三类：§ 一对一联系（1：1）：§ 一对多联系（1：N）：§ 多对多联系（M：N）：§ § 例如：一个部门有一个经理，而每个经理只在一个部门任职例如：一个部门有一个经理，而每个经理只在一个部门任职§ § 例如：一个部门有多个雇员，而每个雇员只在一个部门任职例如：一个部门有多个雇员，而每个雇员只在一个部门任职§ § 例如：一个学生可以学多门课程，一门课程也可以有多个学生来学例如：一个学生可以学多门课程，一门课程也可以有多个学生来学第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.4 4 实体实体- -关系图关系图3.4.4 3.4.4 实体实体- -关系图的符号关系图的符号§ 实体-关系图（Entity-Relationship Diagram），简称ER图 § ER模型：用ER图描绘的数据模型 § ER图中三种基本成分的符号：§ 实体（数据对象）：§ 关系：§ 属性：§ 例：某学校教学管理的ER图。教师职务职称性别姓名教工号学生年级系性别姓名学号教1N课程学分学时课名课程号学NM成绩第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析3.3.5 5 数据流图数据流图数据流图（DFD）：一种图形化的技术，描述信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换§ 数据的源点或终点：正方形（或立方体）§ 变换数据的处理：圆角矩形（或圆形）§ 数据存储：开口矩形（或两条平行横线）§ 数据流（特定数据的流动方向）：箭头3.5.1 3.5.1 数据流图符号数据流图符号§ 四种基本符号描述银行取款过程的数据流图描述银行取款过程的数据流图第第 3 3 章章 结构化分析结构化分析§ 数据：可以存储在磁带、磁盘、磁鼓、主存及其他任何介质上（包括人脑）§ 处理：并不一定是一个程序§ 数据存储（处于静止状态的数据）和数据流都是数据（处于运动中的数据）§ 数据流与程序流程图中用箭头表示的控制流有本质的不同！ 3.5.1 3.5.1 数据流图符号数据流图符号§ 注意事项：3.3.5 5 数据流图数据流图§ 数据流图中忽略出错处理，也不包括内务处理，其基本要点