軟件工程第三章(需求分析)

1、下面是一組漫畫這組漫畫形象地刻畫了一個事實(shí)獲取完整正確的需求是一項(xiàng)十分困難的工作3.1 需求分析的任務(wù) 3.1.1 需求的概念 需求（需求（requirements） Jones 定義為用戶所需要的軟件必須達(dá)定義為用戶所需要的軟件必須達(dá)到的目標(biāo)和能力。到的目標(biāo)和能力。Lethbridge定義為需求是關(guān)于系統(tǒng)將要定義為需求是關(guān)于系統(tǒng)將要完成什么工作的一段描述，他們必須經(jīng)過完成什么工作的一段描述，他們必須經(jīng)過所有相關(guān)人員的認(rèn)可，其目的是徹底的解所有相關(guān)人員的認(rèn)可，其目的是徹底的解決用戶的問題。決用戶的問題。 需求是一段描述需求是一段描述：意思是每個需求是相意思是每個需求是相對短小簡明的一段信息，表

2、現(xiàn)為一個事實(shí)。它可對短小簡明的一段信息，表現(xiàn)為一個事實(shí)。它可以是一段話或用各種圖表示。一組需求的集合成以是一段話或用各種圖表示。一組需求的集合成為需求文檔。為需求文檔。 關(guān)于系統(tǒng)將要完成什么工作關(guān)于系統(tǒng)將要完成什么工作：需求描述了需求描述了系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù)，不描述系統(tǒng)將如何實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù)，不描述系統(tǒng)將如何實(shí)現(xiàn)。 必須經(jīng)過所有相關(guān)人員的認(rèn)可必須經(jīng)過所有相關(guān)人員的認(rèn)可：意指需求意指需求必須經(jīng)過評審，才能成為正式的需求。必須經(jīng)過評審，才能成為正式的需求。 其目的是徹底的解決用戶的問題其目的是徹底的解決用戶的問題。有助于解有助于解決用戶的問題，該需求才有存在的價值。決用戶的問題，該需求才有

3、存在的價值。 1. 功能需求功能需求這方面的需求指定系統(tǒng)必須提供的服務(wù)。通過需求這方面的需求指定系統(tǒng)必須提供的服務(wù)。通過需求分析應(yīng)該劃分出系統(tǒng)必須完成的所有功能。分析應(yīng)該劃分出系統(tǒng)必須完成的所有功能。2. 性能需求性能需求性能需求指定系統(tǒng)必須滿足的定時約束或容量約束性能需求指定系統(tǒng)必須滿足的定時約束或容量約束，通常包括速度，通常包括速度(響應(yīng)時間響應(yīng)時間)、信息量速率、主存容、信息量速率、主存容量、磁盤容量、安全性等方面的需求量、磁盤容量、安全性等方面的需求。 3.1.2 需求的內(nèi)容3. 可靠性和可用性需求可靠性和可用性需求可靠性需求定量地指定系統(tǒng)的可靠性?？煽啃孕枨蠖康刂付ㄏ到y(tǒng)的可靠性。4

4、. 出錯處理需求出錯處理需求這類需求說明系統(tǒng)對環(huán)境錯誤應(yīng)該怎樣響應(yīng)這類需求說明系統(tǒng)對環(huán)境錯誤應(yīng)該怎樣響應(yīng)5. 接口需求接口需求接口需求描述應(yīng)用系統(tǒng)與它的環(huán)境通信的格接口需求描述應(yīng)用系統(tǒng)與它的環(huán)境通信的格式。常見的接口需求有：用戶接口需求；硬式。常見的接口需求有：用戶接口需求；硬件接口需求；軟件接口需求；通信接口需求件接口需求；軟件接口需求；通信接口需求6. 約束約束設(shè)計約束或?qū)崿F(xiàn)約束描述在設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用設(shè)計約束或?qū)崿F(xiàn)約束描述在設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)時應(yīng)遵守的限制條件。常見的約束有：系統(tǒng)時應(yīng)遵守的限制條件。常見的約束有：精度；工具和語言約束；設(shè)計約束；應(yīng)該使精度；工具和語言約束；設(shè)計約束；應(yīng)該使用的

5、標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)該使用的硬件平臺。用的標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)該使用的硬件平臺。7. 逆向需求逆向需求逆向需求說明軟件系統(tǒng)不應(yīng)該做什么。逆向需求說明軟件系統(tǒng)不應(yīng)該做什么。8. 將來可能提出的要求將來可能提出的要求應(yīng)該明確地列出那些雖然不屬于當(dāng)前系統(tǒng)開應(yīng)該明確地列出那些雖然不屬于當(dāng)前系統(tǒng)開發(fā)范疇，但是據(jù)分析將來很可能會提出來的發(fā)范疇，但是據(jù)分析將來很可能會提出來的要求。要求。分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，這是軟件需求分析的分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，這是軟件需求分析的一個重要任務(wù)。分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求通常采一個重要任務(wù)。分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求通常采用建立數(shù)據(jù)模型的方法用建立數(shù)據(jù)模型的方法（1）結(jié)構(gòu)化語言（2）圖形化表示（3）數(shù)學(xué)描述（形式化描

6、述）3.1.3 需求的描述方法3.1.4需求分析的過程F1、對問題的識別和理解需求獲取是一個調(diào)查研究的過程分析人員需要具有較高的技能F2、對需求信息的分析和綜合需求規(guī)約充分理解需求，包括功能、性能和數(shù)據(jù)需求采用需求分析方法F3、編制“需求規(guī)格說明書”需求規(guī)格說明書使用的語言書寫要求F4、需求分析的復(fù)審（1）個別訪談和召集會議）個別訪談和召集會議 （2）觀察用戶工作流程）觀察用戶工作流程 （3）利用原型）利用原型 （4）使用實(shí)例（用例）：用例把系統(tǒng)分）使用實(shí)例（用例）：用例把系統(tǒng)分成一組邏輯的、互相聯(lián)系很少的部分，每成一組邏輯的、互相聯(lián)系很少的部分，每一部分都描述了系統(tǒng)運(yùn)行的某種方式。因一部分都

7、描述了系統(tǒng)運(yùn)行的某種方式。因此容易理解每個用例達(dá)到的功能。此容易理解每個用例達(dá)到的功能。 快速原型就是快速建立起來的旨在演示快速原型就是快速建立起來的旨在演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的可運(yùn)行的程序可運(yùn)行的程序。構(gòu)建原型的要點(diǎn)，它應(yīng)該實(shí)現(xiàn)用戶構(gòu)建原型的要點(diǎn)，它應(yīng)該實(shí)現(xiàn)用戶看得看得見見的功能的功能(例如，屏幕顯示或打印報表例如，屏幕顯示或打印報表)，省，省略目標(biāo)系統(tǒng)的略目標(biāo)系統(tǒng)的“隱含隱含”功能功能(例如，修改文件例如，修改文件)。3.2.3 快速建立軟件原型快速原型應(yīng)該具備的第一個特性是快速原型應(yīng)該具備的第一個特性是“快快速速”?？焖僭偷哪康氖潜M快向用戶提?？焖僭偷哪康氖潜M快向用戶

8、提供一個可在計算機(jī)上運(yùn)行的供一個可在計算機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)的的模型，以便使用戶和開發(fā)者在目標(biāo)系統(tǒng)模型，以便使用戶和開發(fā)者在目標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)該應(yīng)該“做什么做什么”這個問題上盡可能快地這個問題上盡可能快地達(dá)成達(dá)成共識共識?？焖僭蛻?yīng)該具備的第二個特性是快速原型應(yīng)該具備的第二個特性是“容容易修改易修改”。在實(shí)際開發(fā)軟件產(chǎn)品時，原。在實(shí)際開發(fā)軟件產(chǎn)品時，原型的型的“修改修改試用試用反饋反饋”過程可能重過程可能重復(fù)多遍，如果修改耗時過多，勢必延誤復(fù)多遍，如果修改耗時過多，勢必延誤軟件開發(fā)時間。軟件開發(fā)時間。所謂所謂模型模型，就是為了理解事物而，就是為了理解事物而對事物做出的一種對事物做出的一種抽象抽象

9、，是對事，是對事物的一種無歧義的書面描述。通物的一種無歧義的書面描述。通常，模型由常，模型由一組圖形符號一組圖形符號和組織和組織這些符號的這些符號的規(guī)則組成。規(guī)則組成。 軟件開發(fā)過程實(shí)際是：人通過抽象、歸納把客軟件開發(fā)過程實(shí)際是：人通過抽象、歸納把客觀系統(tǒng)觀系統(tǒng)變換變換到軟件系統(tǒng)，并保證軟件系統(tǒng)的解到軟件系統(tǒng)，并保證軟件系統(tǒng)的解等價等價客觀系統(tǒng)的解?？陀^系統(tǒng)的解?？陀^系統(tǒng)客觀系統(tǒng)客觀系統(tǒng)的解客觀系統(tǒng)的解軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的解軟件系統(tǒng)的解變換變換解的等價解的等價二、模型的二、模型的描述方法描述方法三、三、模型的作用模型的作用為系統(tǒng)的維護(hù)提供文檔為系統(tǒng)的維護(hù)提供文檔 3.3.2需求分析的過程

10、需求分析的過程學(xué)學(xué)生生學(xué)學(xué)生生購購書書申申請請購購書書單單領(lǐng)領(lǐng)書書單單書書107107張張教務(wù)科教務(wù)科206206王王會計室會計室206206李李出納員出納員趙趙教材科教材科交交款款單單現(xiàn)現(xiàn)金金學(xué)學(xué)生生學(xué)學(xué)生生購購書書申申請請購購書書單單交交款款單單領(lǐng)領(lǐng)書書單單書書審查審查有效性有效性開交款單開交款單開領(lǐng)開領(lǐng)書單書單發(fā)書發(fā)書學(xué)學(xué)生生購書單購書單交款單交款單領(lǐng)書單領(lǐng)書單審查并審查并開交款單開交款單開領(lǐng)開領(lǐng)書單書單無效書單無效書單學(xué)學(xué)生生3.4 需求分析建模方法3.4.1分析建模方法分析建模方法 分析建模是使用文本分析建模是使用文本 和圖表形式的組合，以和圖表形式的組合，以相對容易理解和能直接評審

11、正確性、完整性相對容易理解和能直接評審正確性、完整性和一致性的方式來描述數(shù)據(jù)、功能和行為的和一致性的方式來描述數(shù)據(jù)、功能和行為的需求。需求。 q結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化分析SA(傳統(tǒng)建模方法傳統(tǒng)建模方法)q面向?qū)ο蠓治雒嫦驅(qū)ο蠓治?OOA) OOAOODOOP 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典：包含了軟件生產(chǎn)或使用的所有數(shù)據(jù)對象描述的中心存儲庫。 實(shí)體關(guān)系圖（實(shí)體關(guān)系圖（ERD)：描述數(shù)據(jù)對象間的關(guān)系，每個對象的屬性由“數(shù)據(jù)對象描述”來描述。 數(shù)據(jù)流圖（數(shù)據(jù)流圖（DFD)用于兩個目的： 指明數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中移動時如何被變換; 反映對數(shù)據(jù)流進(jìn)行變換的功能（和子功能）; 在DFD中出現(xiàn)的每個功能的描述包含在“加工規(guī)約”中。

12、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（STD）：指明作為外部事件的結(jié)果系統(tǒng)將如何動作，有哪些行為。軟件控制方面的附加信息包含在“控制規(guī)約”中。3.4.2 結(jié)構(gòu)化分析方法 (Structured Analisys, SA) 圖 數(shù)據(jù)流圖的分解 3、三三. .數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典( (DD，DataDictionary)DataDictionary) DD DD是對數(shù)據(jù)流圖中所有定義的數(shù)據(jù)是對數(shù)據(jù)流圖中所有定義的數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)流等元素、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)流等進(jìn)行進(jìn)行嚴(yán)密而精確嚴(yán)密而精確的一個有組織的列表的一個有組織的列表, ,以及以及精確的、嚴(yán)格精確的、嚴(yán)格的定義，使得用戶和的定義，使得用

13、戶和系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成分系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成分和中間計算有共同的理解和中間計算有共同的理解 1、數(shù)據(jù)詞典的構(gòu)造準(zhǔn)則 . .數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的名字都應(yīng)編制一個數(shù)據(jù)條目。而且數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的名字都應(yīng)編制一個數(shù)據(jù)條目。而且只能有一個條目，不能重復(fù)定義。只能有一個條目，不能重復(fù)定義。 . .應(yīng)按自底向上的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行定義，先定義數(shù)據(jù)元應(yīng)按自底向上的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行定義，先定義數(shù)據(jù)元素，后定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再定義數(shù)據(jù)流或數(shù)據(jù)文件。素，后定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再定義數(shù)據(jù)流或數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)元素(項(xiàng))數(shù)據(jù)組成的層次關(guān)系1、數(shù)據(jù)詞典的構(gòu)造準(zhǔn)則（續(xù)）. .定義時所用的詞匯都應(yīng)是有

14、明確的含義，定義時所用的詞匯都應(yīng)是有明確的含義，只能有一種理解。只能有一種理解。. .條目應(yīng)有序編排。條目應(yīng)有序編排。2、數(shù)據(jù)元素定義舉例例1日期 名字：日期 = （年、月、日） 說明：年 = （19902010） 月 = （112） 日 = （131） 例2賬號 名字：賬號 說明：（0000099999） 例3婚姻狀況 名字：婚姻狀況 說明：M = 已婚S = 未婚D = 離婚F從以上例子可以看出，說明信息就是給出數(shù)據(jù)元素的取值范圍或內(nèi)容。F數(shù)據(jù)元素的說明信息除了主要說明以上內(nèi)容外，還應(yīng)考慮包含：別名、數(shù)據(jù)元素長度、相關(guān)的數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編輯方面的要求等。數(shù)據(jù)元素條目的書寫格式（3種）.

15、一般書寫格式：.數(shù)據(jù)元素卡：用卡片的形式記載每個元素的相關(guān)性質(zhì)。.數(shù)據(jù)元素表：數(shù)據(jù)元素名： 類型： 長度： 取值范圍： 相關(guān)的數(shù)據(jù)元素及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 其它：3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述所需要的符號符號集 = ：由構(gòu)成+ ：與（順序結(jié)構(gòu)）. | . ：或（選擇結(jié)構(gòu)）. ：重復(fù)（循環(huán)結(jié)構(gòu)）(.) ：可選的數(shù)據(jù) *.*：限定的注釋例：發(fā)票的描述方式如下發(fā)票 = 客戶名稱 +（支票號）+ 編號+商品名稱+規(guī)格+單位+數(shù)量+單價+金額3 + 合計 + 開票單位 + 開票人 例：例：F1:F1:航班信息文件航班信息文件 航空公司名稱航班號航空公司名稱航班號起點(diǎn)終點(diǎn)日期起點(diǎn)終點(diǎn)日期 起飛時間降落時間起飛時間降落時間 航空

16、公司名稱航空公司名稱22字母字母44 航班號航班號33十進(jìn)制數(shù)字十進(jìn)制數(shù)字33 字母字母“A A”“Z Z”十進(jìn)制數(shù)字十進(jìn)制數(shù)字“0 0”“9 9”起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)11漢字漢字1010 起飛時間降落時間時分起飛時間降落時間時分 時時“0000”“2323” 分分“0000”“5959” 日期年月日日期年月日 年年20002000200120012002200220042004 月月“0101”“1212” 日日“0101”“3131” 重復(fù)項(xiàng)：重復(fù)項(xiàng)：起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)11漢字漢字1010 航空公司名稱航空公司名稱22字母字母44 航班號航班號33十進(jìn)制數(shù)字十進(jìn)制數(shù)字33 組合項(xiàng)：組合項(xiàng)：日期年

17、月日日期年月日 起飛時間降落時間時分起飛時間降落時間時分選擇項(xiàng)：選擇項(xiàng)：年年20002000200120012002200220042004原數(shù)據(jù)項(xiàng)：原數(shù)據(jù)項(xiàng)：字母字母“A A”“Z Z” 十進(jìn)制數(shù)字十進(jìn)制數(shù)字“0 0”“9 9” 時時“0000”“2323” 分分“0000”“5959” 月月“0101”“1212” 日日“0101”“3131” 4、數(shù)據(jù)流條目的描述F實(shí)際上，數(shù)據(jù)流是“流動”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，或者說數(shù)據(jù)流由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，對它的定義應(yīng)當(dāng)包含以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)流包含的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流來自何處數(shù)據(jù)流源數(shù)據(jù)流的去處數(shù)據(jù)流目標(biāo)每個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的流通量（可以省略）簡要說明該數(shù)據(jù)流的產(chǎn)生原因和后果（可以

18、省略）F數(shù)據(jù)流條目的書寫格式如下：數(shù)據(jù)流名： 別名：組成結(jié)構(gòu)： 流量： 來源： 去向： 例：數(shù)據(jù)流條目舉例例1：數(shù)據(jù)流名：銀行對賬單 別名：對賬單組成結(jié)構(gòu)：月+日+銀行支票號+余額 流量：2張/天，每張約40筆數(shù)據(jù) 來源：開戶銀行 去向：資金管理組例2： 名稱：領(lǐng)料單 內(nèi)容：職工到倉庫領(lǐng)料時填寫的單據(jù)組成結(jié)構(gòu)：零件編號+零件名稱+數(shù)量100+領(lǐng)料人+車間主任+領(lǐng)料時間 5、數(shù)據(jù)文件條目的描述F數(shù)據(jù)文件是保存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的載體。數(shù)據(jù)文件條目的定義主要說明文件由哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)（可以是數(shù)據(jù)元素，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）組成、存儲方式和存取頻率等。F數(shù)據(jù)文件條目的書寫格式如下：數(shù)據(jù)文件名： 別名： 組成： 存儲方式

19、： 存儲頻率： 數(shù)據(jù)文件名：現(xiàn)金日記帳 別名：現(xiàn)金日記帳 組成：月+日+摘要+收入+支出+結(jié)存 存儲方式：順序 存儲頻率：0筆/天 例如：“現(xiàn)金日記帳”條目 6、數(shù)據(jù)詞典的使用F在結(jié)構(gòu)化分析的過程中，可以通過名字，方便地查閱數(shù)據(jù)的定義；同時可按各種要求，隨時列出各種表，以滿足分析員的要求。還可以按描述內(nèi)容（或定義）來查詢數(shù)據(jù)的名字。通過檢查各個加工的邏輯功能，可以實(shí)現(xiàn)和檢查在數(shù)據(jù)與程序之間的一致性和完整性。F在以后的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)階段以至于到維護(hù)階段，都要參考數(shù)據(jù)詞典進(jìn)行設(shè)計、修改和查詢。四、加工說明F在數(shù)據(jù)流圖中，每一個加工框中只是簡單地賦予了一個加工名，這顯然不能表述加工的全部內(nèi)容。一個軟件系

20、統(tǒng)的功能就是由這些加工的協(xié)同配合才得以實(shí)現(xiàn)的。因此，需求分析中必須對每一個加工進(jìn)行說明。四、加工說明v不必為一套DFD圖的所有加工都定義加工條目。但必須為每個基本加工提供一個條目。（即最底層的DFD圖的加工說明）、v也也可在DD中只定義說明每個加工的組成(每個處理分解成多少基本加工),而在基本加工 中詳細(xì)描述它的處理邏輯.F 1、加工說明的規(guī)則 F數(shù)據(jù)流圖中的每一個基本加工，必須有一個加工說明。F加工說明應(yīng)當(dāng)描述這個加工需要獲得的輸入數(shù)據(jù)流和產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)流F加工說明主要描述的是這個加工對數(shù)據(jù)流的處理策略，不應(yīng)該設(shè)計如何用計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)這個策略的方法。（也就是說，要指出加工應(yīng)該做什么，而不是如

21、何去做）F加工說明應(yīng)當(dāng)采用結(jié)構(gòu)化或圖示化的方式表達(dá)，以使它的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)保持簡單、扼要、精練和具有較高的可讀性。小說明小說明(加工邏輯說明的另一種形式加工邏輯說明的另一種形式)描述的內(nèi)容：描述的內(nèi)容：(1) (1) 處理邏輯處理邏輯 描述基本加工如何把輸入數(shù)據(jù)流變化描述基本加工如何把輸入數(shù)據(jù)流變化為輸出數(shù)據(jù)流的加工原則，不涉及具為輸出數(shù)據(jù)流的加工原則，不涉及具體處理方法。體處理方法。(2) (2) 執(zhí)行條件執(zhí)行條件(3) (3) 輸入輸入(4) (4) 輸出輸出(3) (3) 優(yōu)先級優(yōu)先級(4) (4) 執(zhí)行頻率執(zhí)行頻率(5) (5) 出錯處理對策出錯處理對策 加工邏輯名加工邏輯名: :登記報名

22、單登記報名單 編號：編號：1.01.0 激活條件：收到報名單激活條件：收到報名單 加工邏輯加工邏輯：1.1 1.1 檢查報名單檢查報名單 + 1.2 + 1.2 編準(zhǔn)考證號編準(zhǔn)考證號 + 1.3 + 1.3 登記考生登記考生 執(zhí)行頻率：執(zhí)行頻率：20002000次次/ /日日小說明舉例小說明舉例加工名加工名: : 分類采購分類采購(CG111MD)(CG111MD)編號編號: 1.1.1: 1.1.1加工激活條件加工激活條件: : 收到圖書采購員分類收到圖書采購員分類 采購操作命令采購操作命令加工邏輯加工邏輯: (1) 1.1.1.1 : (1) 1.1.1.1 預(yù)定圖書預(yù)定圖書 (2) 1.

23、1.1.2 (2) 1.1.1.2 外采圖書外采圖書 (3) 1.1.1.3 (3) 1.1.1.3 贈送圖書贈送圖書 執(zhí)行頻率執(zhí)行頻率: : 隨時隨時 五、描述加工邏輯的工具：五、描述加工邏輯的工具： 結(jié)構(gòu)化語言結(jié)構(gòu)化語言 判定表判定表判定樹判定樹1、結(jié)構(gòu)化語言、結(jié)構(gòu)化語言 介于自然語言和形式語言介于自然語言和形式語言之間的語言之間的語言結(jié)構(gòu)化語言的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)化語言的特點(diǎn)：無確定語法無確定語法可分層、嵌套可分層、嵌套處理名處理名: :核實(shí)訂票處理核實(shí)訂票處理(MHGP3200MD)(MHGP3200MD)編號編號: 3.2: 3.2激活條件激活條件: :收到取訂票信息收到取訂票信息處理邏輯處

24、理邏輯:1:1讀訂票旅客信息文件讀訂票旅客信息文件 2 2搜索此文件中是否有與輸入信息搜索此文件中是否有與輸入信息 中姓名及身份證號相符的項(xiàng)中姓名及身份證號相符的項(xiàng) IFIF 有有 THENTHEN 判斷其余項(xiàng)是否與文件中判斷其余項(xiàng)是否與文件中 信息相符信息相符 IFIF 是是 THENTHEN 輸出已訂票信息輸出已訂票信息 ELSEELSE 輸出未訂票信息輸出未訂票信息 ELSEELSE 輸出未訂票信息輸出未訂票信息執(zhí)行頻率執(zhí)行頻率: : 實(shí)時實(shí)時2、判定表、判定表(決策表決策表)描述多條件、多目標(biāo)動作的形式化工具描述多條件、多目標(biāo)動作的形式化工具判定表舉例判定表舉例 ( (計算機(jī)票折扣率計

25、算機(jī)票折扣率) )旅游時間旅游時間訂訂 票票 量量折折 扣扣 量量7 79 9，1212月月20202020 20 20 20 20 15% 15% 5% 5% 20% 20% 30% 30%條件類別條件類別四種條件組合四種條件組合操作操作條件組合下操作的執(zhí)行條件組合下操作的執(zhí)行1 16,10,116,10,11月月處理名處理名: :計算折扣率計算折扣率(MHGP534MD)(MHGP534MD)編號編號: 5.3.4: 5.3.4激活條件激活條件: :收到預(yù)訂票信息收到預(yù)訂票信息處理邏輯處理邏輯: :計算折扣率計算折扣率執(zhí)行頻率執(zhí)行頻率: : 實(shí)時實(shí)時旅游時間旅游時間訂訂 票票 量量折折 扣

26、扣 量量7 79 9，1212月月1 16,10,116,10,11月月20202020 20 20 20 20 15% 15% 5% 5% 20% 20% 30% 30%3、判定樹、判定樹(Decision 決策樹決策樹) 條件條件1 1 條件條件2 2 結(jié)果結(jié)果計計 7 79,9, 訂票量訂票量2020: : 15%15%算算 1212月月 訂票量訂票量2020: : 5%5%折折扣扣 1 16,6, 訂票量訂票量2020: : 30%30%量量 10,1110,11月月 訂票量訂票量2020: : 5%5%數(shù)據(jù)模型中包含數(shù)據(jù)模型中包含3種相互關(guān)聯(lián)的信息種相互關(guān)聯(lián)的信息即即數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象

27、、數(shù)據(jù)對象的、數(shù)據(jù)對象的屬性屬性及數(shù)及數(shù)據(jù)對象彼此間相互連接的據(jù)對象彼此間相互連接的關(guān)系關(guān)系。3.5 實(shí)體-聯(lián)系圖數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象也叫也叫實(shí)體實(shí)體(Entity)：數(shù)據(jù)對象可以是：數(shù)據(jù)對象可以是外部實(shí)體即產(chǎn)生或使用信息的任何事物外部實(shí)體即產(chǎn)生或使用信息的任何事物、行、行為、事件、角色、單位、地點(diǎn)或結(jié)構(gòu)?？傊疄?、事件、角色、單位、地點(diǎn)或結(jié)構(gòu)?？傊?，可以由一組屬性來定義的實(shí)體都可以被認(rèn)，可以由一組屬性來定義的實(shí)體都可以被認(rèn)為是數(shù)據(jù)對象為是數(shù)據(jù)對象事物事物(例如，報表例如，報表)、行為、行為(例如，打電話例如，打電話)、事件、事件(例如，響警例如，響警報報)、角色、角色(例如，教師、學(xué)生例如，教師、

28、學(xué)生)、單位、單位(例如，會計科例如，會計科)、地點(diǎn)、地點(diǎn)(例如，倉庫例如，倉庫)或結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)(例如，文件例如，文件)等。等。一、數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象彼此間是有數(shù)據(jù)對象彼此間是有關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)的，例如，教的，例如，教師師“教教”課程，學(xué)生課程，學(xué)生“學(xué)學(xué)”課程，教或課程，教或?qū)W的關(guān)系表示教師和課程或?qū)W生和課程學(xué)的關(guān)系表示教師和課程或?qū)W生和課程之間的一種特定的連接。之間的一種特定的連接。屬性屬性(Attribute)：實(shí)體所具有的某一特：實(shí)體所具有的某一特性，一個實(shí)體可由若干個屬性來刻畫性，一個實(shí)體可由若干個屬性來刻畫。必須把一個或多個屬性定義為必須把一個或多個屬性定義為“標(biāo)識符標(biāo)識符”，也就是說，當(dāng)我們

29、希望找到數(shù)據(jù)對象，也就是說，當(dāng)我們希望找到數(shù)據(jù)對象的一個實(shí)例時，用標(biāo)識符屬性作為的一個實(shí)例時，用標(biāo)識符屬性作為“關(guān)關(guān)鍵字鍵字”(通常簡稱為通常簡稱為“鍵鍵”)。二、屬性數(shù)據(jù)對象彼此之間相互連接的方式稱為聯(lián)系數(shù)據(jù)對象彼此之間相互連接的方式稱為聯(lián)系，也稱為關(guān)系。聯(lián)系可分為以下，也稱為關(guān)系。聯(lián)系可分為以下3種類型：種類型：(1) 一對一聯(lián)系一對一聯(lián)系(1 1)例如，一個部門有一個經(jīng)理，而每個經(jīng)理只例如，一個部門有一個經(jīng)理，而每個經(jīng)理只在一個部門任職，則部門與經(jīng)理的聯(lián)系是一在一個部門任職，則部門與經(jīng)理的聯(lián)系是一對一的。對一的。(2) 一對多聯(lián)系一對多聯(lián)系(1 N)例如，某校教師與課程之間存在一對多的聯(lián)

30、例如，某校教師與課程之間存在一對多的聯(lián)系系“教教”，即每位教師可以教多門課程，但，即每位教師可以教多門課程，但是每門課程只能由一位教師來教是每門課程只能由一位教師來教三、聯(lián)系(3) 多對多聯(lián)系多對多聯(lián)系(M N)例如，圖表示學(xué)生與課程間的聯(lián)系例如，圖表示學(xué)生與課程間的聯(lián)系(“學(xué)學(xué)”)是是多對多的，即一個學(xué)生可以學(xué)多門課程，而多對多的，即一個學(xué)生可以學(xué)多門課程，而每門課程可以有多個學(xué)生來學(xué)。每門課程可以有多個學(xué)生來學(xué)。實(shí)體實(shí)體-聯(lián)系圖簡稱為聯(lián)系圖簡稱為ER圖，把圖，把ER圖描繪的數(shù)圖描繪的數(shù)據(jù)模型稱為據(jù)模型稱為ER模型。模型。ER圖中包含了實(shí)體圖中包含了實(shí)體(即數(shù)據(jù)對象即數(shù)據(jù)對象)、關(guān)系和屬、關(guān)

31、系和屬性等性等3種基本成分，通常用矩形框代表實(shí)體種基本成分，通常用矩形框代表實(shí)體，用連接相關(guān)實(shí)體的菱形框表示關(guān)系，用橢，用連接相關(guān)實(shí)體的菱形框表示關(guān)系，用橢圓形或圓角矩形表示實(shí)體圓形或圓角矩形表示實(shí)體(或關(guān)系或關(guān)系)的屬性，的屬性，并用直線把實(shí)體并用直線把實(shí)體(或關(guān)系或關(guān)系)與其屬性連接起來與其屬性連接起來。四、實(shí)體-聯(lián)系圖的符號某校教學(xué)管理ER圖某校教學(xué)管理ER圖層次方框圖用樹形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩層次方框圖用樹形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。樹形結(jié)構(gòu)的頂層形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。樹形結(jié)構(gòu)的頂層是一個單獨(dú)的矩形框，它代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)是一個單獨(dú)的矩形框，它代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，

32、下面的各層矩形框代表這個數(shù)據(jù)的子集構(gòu)，下面的各層矩形框代表這個數(shù)據(jù)的子集，最底層的各個框代表組成這個數(shù)據(jù)的實(shí)際，最底層的各個框代表組成這個數(shù)據(jù)的實(shí)際數(shù)據(jù)元素數(shù)據(jù)元素(不能再分割的元素不能再分割的元素)。3.6 其他圖形工具 一、層次方框圖圖3.5 層次方框圖的一個例子例如，描繪一家計算機(jī)公司全部產(chǎn)品的層次方框例如，描繪一家計算機(jī)公司全部產(chǎn)品的層次方框(HC)圖。圖。表示信息層次結(jié)構(gòu)的另外一種圖形工具。但表示信息層次結(jié)構(gòu)的另外一種圖形工具。但是這種圖形工具比層次方框圖提供了更豐富是這種圖形工具比層次方框圖提供了更豐富的描繪手段。的描繪手段。二、Warnier圖圖3.6 Warnier圖的一個例子

33、IPO圖是輸入、處理、輸出圖的簡稱，它是圖是輸入、處理、輸出圖的簡稱，它是美國美國IBM公司發(fā)展完善起來的一種圖形工具公司發(fā)展完善起來的一種圖形工具，能夠方便地描繪輸入數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)的處理，能夠方便地描繪輸入數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)的處理和輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。和輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。三、IPO圖IPO圖使用的基本符號既少又簡單。它圖使用的基本符號既少又簡單。它的基本形式是在左邊的框中列出有關(guān)的的基本形式是在左邊的框中列出有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，在中間的框內(nèi)列出主要的處輸入數(shù)據(jù)，在中間的框內(nèi)列出主要的處理，在右邊的框內(nèi)列出產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)理，在右邊的框內(nèi)列出產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)。處理框中列出處理的次序暗示了執(zhí)行。處理框中列出處

34、理的次序暗示了執(zhí)行的順序，的順序，圖3.7 IPO圖的一個例子圖圖3.8 改進(jìn)的IPO圖的形式 銷售管理系統(tǒng)的HIPO圖3.7 系統(tǒng)行為描述系統(tǒng)行為描述 采用動態(tài)分析方法，直觀地采用動態(tài)分析方法，直觀地分析系統(tǒng)的動作。分析系統(tǒng)的動作。 最常用的動態(tài)分析方法：最常用的動態(tài)分析方法： 狀態(tài)遷移圖狀態(tài)遷移圖 時序圖時序圖 狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)遷移圖狀態(tài)遷移圖時序圖時序圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 狀態(tài)模型是一種描述系統(tǒng)對內(nèi)部或者外部事件響應(yīng)的行為狀態(tài)模型是一種描述系統(tǒng)對內(nèi)部或者外部事件響應(yīng)的行為模型。它描述系統(tǒng)狀態(tài)和事件，以及事件引發(fā)系統(tǒng)在狀態(tài)間的模型。它描述系統(tǒng)狀態(tài)和事件，以及事件引發(fā)系統(tǒng)在狀態(tài)間的

35、轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 狀態(tài)模型一般采用狀態(tài)模型一般采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（狀態(tài)圖）圖（狀態(tài)圖）標(biāo)記方法。標(biāo)記方法。 狀態(tài)圖提供了狀態(tài)圖提供了行為建模行為建模機(jī)制。機(jī)制。 狀態(tài)圖描述了系統(tǒng)中某些復(fù)雜對象的狀態(tài)變化，主要有狀態(tài)圖描述了系統(tǒng)中某些復(fù)雜對象的狀態(tài)變化，主要有狀狀態(tài)態(tài)、變遷變遷和和事件事件三種描述。三種描述。 狀狀 態(tài)態(tài)1狀狀 態(tài)態(tài)2事件事件/觸發(fā)行為觸發(fā)行為41圖3.3 狀態(tài)圖中使用的主要符號（1）狀態(tài) 狀態(tài)是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式，一個狀態(tài)代表系統(tǒng)的狀態(tài)是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式，一個狀態(tài)代表系統(tǒng)的一種行為模式。一種行為模式。 狀態(tài)規(guī)定了系統(tǒng)對事件的響應(yīng)方式。狀態(tài)規(guī)定了系統(tǒng)對事

36、件的響應(yīng)方式。 系統(tǒng)對事件的響應(yīng)可以是做一個（或一系列）動作，也可以只是系統(tǒng)對事件的響應(yīng)可以是做一個（或一系列）動作，也可以只是改變系統(tǒng)本身的狀態(tài)，還可以既改變狀態(tài)又做動作。改變系統(tǒng)本身的狀態(tài)，還可以既改變狀態(tài)又做動作。 狀態(tài)圖中定義的狀態(tài)有：初態(tài)、終態(tài)和中間狀態(tài)；狀態(tài)圖中定義的狀態(tài)有：初態(tài)、終態(tài)和中間狀態(tài)； 在一張狀態(tài)圖中只能有一個初態(tài)，而終態(tài)可以有若干個在一張狀態(tài)圖中只能有一個初態(tài)，而終態(tài)可以有若干個。（2）事件）事件 事件是引起系統(tǒng)做動作或轉(zhuǎn)換狀態(tài)的控制信息事件是引起系統(tǒng)做動作或轉(zhuǎn)換狀態(tài)的控制信息42 為了具體說明怎樣用狀態(tài)圖建立系統(tǒng)的行為模型，下面舉一個例子。圖3.4（見書57頁）是人

37、們非常熟悉的電話系統(tǒng)的狀態(tài)圖。 圖中表明，沒有人打電話時電話處于閑置狀態(tài)；有人拿起聽筒則進(jìn)入撥號音狀態(tài)，到達(dá)這個狀態(tài)后，電話的行為是響起撥號音并計時；這時如果拿起聽筒的人改變主意不想打了，他把聽筒放下(掛斷)，電話重又回到閑置狀態(tài)；如果拿起聽筒很長時間不撥號(超時)，則進(jìn)入超時狀態(tài)；。例子圖圖3.4 3.4 電話系統(tǒng)狀態(tài)圖電話系統(tǒng)狀態(tài)圖需求分析階段的工作結(jié)果是開發(fā)軟件系需求分析階段的工作結(jié)果是開發(fā)軟件系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，大量統(tǒng)計數(shù)字表明，軟統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，大量統(tǒng)計數(shù)字表明，軟件系統(tǒng)中件系統(tǒng)中15%的錯誤起源于錯誤的需求的錯誤起源于錯誤的需求。為了提高軟件質(zhì)量，確保軟件開發(fā)成。為了提高軟件質(zhì)量，確保軟

38、件開發(fā)成功，降低軟件開發(fā)成本，一旦對目標(biāo)系功，降低軟件開發(fā)成本，一旦對目標(biāo)系統(tǒng)提出一組要求之后，必須嚴(yán)格驗(yàn)證這統(tǒng)提出一組要求之后，必須嚴(yán)格驗(yàn)證這些需求的正確性。些需求的正確性。3.8 驗(yàn)證軟件需求需求分析示例教材購銷管理系統(tǒng)學(xué)生學(xué)生教材購銷教材購銷管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)書書 庫庫保管員保管員1. 教材購銷管理系統(tǒng)的頂層DFD學(xué)生學(xué)生書書 庫庫保管員保管員2. 第二層DFD圖教材購銷系統(tǒng)購書單領(lǐng)書單缺書單進(jìn)書通知購書單領(lǐng)書單1銷 售2采購進(jìn)書通知F2: 缺書登記表F1: 教材存量表缺書單進(jìn)書通知需求分析示例教材購銷管理系統(tǒng)1.1 審 查有效性1.2 開發(fā)票有效 購書單1.3 領(lǐng)書并 開領(lǐng)書單發(fā)票1.4

39、 登記缺書1.5 補(bǔ)售教材F2: 缺書登記表學(xué)生學(xué)生無效書單領(lǐng)書單領(lǐng)書單F3: 各班學(xué)生用書表F4: 售書登記表 補(bǔ)售書單 暫缺書單采購3. 第三層DFD圖銷售子系統(tǒng)F1: 教材存量表進(jìn)書通知需求分析示例教材購銷管理系統(tǒng)2.3 修改教材庫存和待購量2.1 按 書 號 匯總?cè)睍鳩2: 缺書登記表銷售子系統(tǒng)書庫保管員F1: 教材存量表進(jìn)書通知3. 第三層DFD圖采購子系統(tǒng)2.2 按出版社 統(tǒng)計缺書F5: 待購教材表F6: 教材一覽表進(jìn)書通知教材購銷管理系統(tǒng) 系統(tǒng)流程圖需求分析示例教材購銷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典（Data Directory-DD)領(lǐng)書單 = 學(xué)院+專業(yè)+班級+學(xué)號+姓名+書號+書名+數(shù)量

40、+日期有效購書單 = 領(lǐng)書單發(fā)票= 學(xué)號+姓名+書號+書名+單價+數(shù)量+總價+書費(fèi)合計教材存量表 = 書號+單價+數(shù)量暫缺書單 = 學(xué)號+姓名+ 書號+數(shù)量補(bǔ)售書單 = 學(xué)號+姓名+ 書號+數(shù)量書 號書 名數(shù) 量書 號書 名數(shù) 量學(xué)院： 專業(yè)： 班級： 學(xué)號： 姓名：武漢科技大學(xué)教材科領(lǐng)書單 20 年 月 日書號書名單價數(shù)量金額備注 學(xué)號： 姓名： 發(fā) 票為為DFDDFD中的中的“審查并開發(fā)票審查并開發(fā)票”加工點(diǎn)寫加工說明加工點(diǎn)寫加工說明 學(xué)生1 審查并開發(fā)票購書單2 開領(lǐng)書單學(xué)生發(fā)票領(lǐng)書單無效書單各班學(xué)生用書表教材存量表把學(xué)生學(xué)號和姓名寫到發(fā)票上把學(xué)生學(xué)號和姓名寫到發(fā)票上按購書單上學(xué)生的年級

41、和系、專業(yè)與班號按購書單上學(xué)生的年級和系、專業(yè)與班號 檢索檢索“各班學(xué)生用書表各班學(xué)生用書表”文件，獲得該生當(dāng)年的書單文件，獲得該生當(dāng)年的書單 對對 購書單上的每一書號購書單上的每一書號 如果如果 書單上無此書號書單上無此書號 則則 把書號寫到出錯通知單上把書號寫到出錯通知單上 否則否則 按書號檢索按書號檢索 “ “教材存量表教材存量表”文件，文件， 從而獲得該書的單價與庫存量從而獲得該書的單價與庫存量 如果如果 庫存量庫存量 購書單的數(shù)量大于庫存量）購書單的數(shù)量大于庫存量） 則則 將書號寫到出錯通知單上將書號寫到出錯通知單上 否則否則 將書號、單價、數(shù)量、總價等項(xiàng)寫入到發(fā)票上；將書號、單價、數(shù)量、總價等項(xiàng)寫入到發(fā)票上； 更新存書量，并寫回更新存書量，并寫回“教材存量表教材存量表” ” 文件；文件； 累計書費(fèi)合計累計書費(fèi)合計 把書費(fèi)合計寫到發(fā)票上把書費(fèi)合計寫到發(fā)票上對每張購書單對每張購書單3-1 為什么要進(jìn)行需求分析為什么要進(jìn)行需求分析?通常對軟件系統(tǒng)有哪些通常對軟件系統(tǒng)有哪些需求需求?3-2 怎樣與用戶有效地溝通