第12章 面向多視點(diǎn)的需求工程

1第12章面向多視點(diǎn)的需求工程

2023/2/42第12章面向多視點(diǎn)的需求工程

對(duì)于大型、復(fù)雜軟件系統(tǒng)的開發(fā)，不可避免地涉及到眾多項(xiàng)目相關(guān)人員，由于各自背景、知識(shí)和職責(zé)等的不同，不同項(xiàng)目相關(guān)人員對(duì)目標(biāo)軟件系統(tǒng)可能具有不同的看法和要求。

20世紀(jì)90年代，A.Finkelstein和I.Sommerville等人正式提出了面向多視點(diǎn)的需求工程，采用視點(diǎn)的方式獲取和組織不同用戶的需求，并根據(jù)視點(diǎn)間的關(guān)系分析和處理需求的一致性問題，以確保用戶需求的完整性和一致性。2023/2/43第12章面向多視點(diǎn)的需求工程12.1什么是視點(diǎn)12.2多視點(diǎn)與需求工程12.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型12.4實(shí)例說明2023/2/4412.1什么是視點(diǎn)各種不同角度的視點(diǎn)定義視點(diǎn)是信息處理的實(shí)體，同時(shí)這一實(shí)體可能是另一視點(diǎn)的信息來源或信息流向。視點(diǎn)是服務(wù)的接收者，這些服務(wù)可被看作系統(tǒng)的需求。視點(diǎn)與某特定問題域相關(guān)，是一個(gè)由表示知識(shí)、開發(fā)知識(shí)和規(guī)約知識(shí)等構(gòu)成的松散耦合、局部管理的對(duì)象。2023/2/4512.1什么是視點(diǎn)視點(diǎn)包含問題和問題解決過程的部分信息，它是與問題、問題域及問題解決過程相關(guān)的一個(gè)特定和部分的方法或視圖。視點(diǎn)是一個(gè)形式化的部分規(guī)格說明。視點(diǎn)代表了系統(tǒng)相關(guān)人員的觀點(diǎn)和看法，并且是對(duì)來源于某特殊角度的部分需求信息的封裝。2023/2/4612.2多視點(diǎn)與需求工程多視點(diǎn) 多視點(diǎn)就是在客觀分析若干視點(diǎn)的內(nèi)、外部關(guān)系的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行有機(jī)的整理和綜合。面向多視點(diǎn)的需求工程 希望在不同的高度和層次上，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)期的客觀刻畫和規(guī)劃，進(jìn)而指導(dǎo)開發(fā)行為并得到一個(gè)符合要求的目標(biāo)系統(tǒng)。2023/2/4712.2多視點(diǎn)與需求工程多視點(diǎn)需求模型2023/2/4812.2多視點(diǎn)與需求工程面向多視點(diǎn)的需求工程方法的優(yōu)勢(shì)復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)特性與多視點(diǎn)思想吻合，利用多視點(diǎn)需求工程方法可以有效地減少某些重要需求被遺漏的可能性，從而保證了需求規(guī)約的完備性；每個(gè)視點(diǎn)只需關(guān)心它自己感興趣的內(nèi)容，不需或較少地考慮其它因素的影響，從而有效地降低了需求獲取和描述的難度，有利于提高整個(gè)需求工程的質(zhì)量；2023/2/4912.2多視點(diǎn)與需求工程視點(diǎn)的形式使軟件系統(tǒng)以一種更加結(jié)構(gòu)化的形式被描述，從而為自動(dòng)化的完備性和一致性檢查提供了可能性；多視點(diǎn)為封裝軟件系統(tǒng)的不同描述模型提供了一個(gè)強(qiáng)而有力的手段；通過把需求和表達(dá)需求的視點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來，可增強(qiáng)需求的可追蹤性。2023/2/41012.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型多視點(diǎn)需求工程的需求分析過程2023/2/41112.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型視點(diǎn)標(biāo)識(shí)（1）I．Sommerville給出了標(biāo)識(shí)視點(diǎn)的一般方法：從視點(diǎn)類層次圖中刪除那些與待開發(fā)軟件系統(tǒng)不相關(guān)的視點(diǎn)；考慮目標(biāo)系統(tǒng)的各類相關(guān)人員，若某些類型的項(xiàng)目相關(guān)人員不是組織視點(diǎn)類的一部分，則增加該類型的視點(diǎn)；使用一個(gè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型標(biāo)識(shí)子系統(tǒng)的視點(diǎn)；2023/2/41212.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型標(biāo)識(shí)以不同方式和頻率使用系統(tǒng)的各類操作員，分別對(duì)應(yīng)不同的視點(diǎn)；對(duì)每個(gè)已標(biāo)識(shí)出的間接視點(diǎn)類，考慮與其相關(guān)的主要人員的角色，在需要的情況下使不同的角色對(duì)應(yīng)不同的視點(diǎn)。（2）RM-ODP方法從靜態(tài)的角度定義了五類視點(diǎn)：企業(yè)視點(diǎn)，信息視點(diǎn)，計(jì)算視點(diǎn)，工程視點(diǎn)和技術(shù)視點(diǎn)。2023/2/41312.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型視點(diǎn)的表示A.Finkelstien采用模板的形式表示每個(gè)視點(diǎn)的內(nèi)容及與其它視點(diǎn)的關(guān)系。I.Sommerville在其VORD方法中以框架結(jié)構(gòu)的形式來表示視點(diǎn)。RM-ODP中除聲明了五種類型的視點(diǎn)外，也對(duì)描述每種類型視點(diǎn)的語言應(yīng)具有什么樣的特征進(jìn)行了定義。概念圖、Z、LOTOS、一階邏輯等。2023/2/41412.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型視點(diǎn)的分析視點(diǎn)一致性定義基于規(guī)則型基于邏輯型基于可實(shí)現(xiàn)型2023/2/41512.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型相關(guān)的一致性處理基于規(guī)則型:基于預(yù)先定義好的視點(diǎn)內(nèi)部和視點(diǎn)間的一致性規(guī)則，以及一致性檢查過程模型，這些規(guī)則和過程模型由視點(diǎn)模板的設(shè)計(jì)者根據(jù)該模板的用途進(jìn)行定義?；谶壿嬓?用一階邏輯作為不同規(guī)約語言的語義域模型，然后從邏輯的角度定義和檢查視點(diǎn)內(nèi)部及視點(diǎn)間的一致性?；诳蓪?shí)現(xiàn)型:以變換系統(tǒng)作為不同視點(diǎn)規(guī)格說明的公共語義模型，由于該變換系統(tǒng)包括靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)行為及體系結(jié)構(gòu)等多方面的內(nèi)容，故可作為多種不同類型規(guī)約語言的公共語義模型，克服了采用一階邏輯作為公共語義模型的不足。2023/2/41612.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型不一致性的管理 忽略、暫時(shí)回避、采取措施緩解不一致的程度、完全消除不一致。2023/2/41712.3多視點(diǎn)需求工程的過程模型視點(diǎn)的集成 視點(diǎn)的集成是多視點(diǎn)需求工程過程的最后一個(gè)階段。在多視點(diǎn)需求工程方法中，由于采用的視點(diǎn)的方式分散地獲取和表示與不同用戶相關(guān)的需求信息，為生成一份統(tǒng)一的需求規(guī)格說明或需求模型，最終必須將各個(gè)視點(diǎn)中的需求信息集成為一個(gè)統(tǒng)一的整體，以作為后階段系統(tǒng)開發(fā)及系統(tǒng)測(cè)試和驗(yàn)收的依據(jù)。2023/2/41812.4實(shí)例說明問題描述：列車保護(hù)控制系統(tǒng)TCS（TrainControlSystem） 列車是由司機(jī)控制的，且司機(jī)應(yīng)遵守一些有效操作規(guī)則。TCS是一個(gè)安全系統(tǒng)，其工作就是當(dāng)檢測(cè)到不安全狀態(tài)時(shí)，對(duì)列車進(jìn)行干預(yù)和控制，此外，如果司機(jī)不遵守時(shí)，TCS將采取正確的措施。此處的有效操作規(guī)則包括速度限制和傳遞信號(hào)的協(xié)議，其中有些規(guī)則是不變的，有些可能隨現(xiàn)場(chǎng)情況而發(fā)生變化。TCS從軌道兩旁的設(shè)備實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，以監(jiān)控列車速度和檢測(cè)信號(hào)。如果司機(jī)讓列車開得太快，或者非法越過停車線時(shí)，TCS將進(jìn)行緊急剎車。TCS必須與已有的運(yùn)行環(huán)境和列車上其它系統(tǒng)集成，并通過硬件系統(tǒng)接口模塊HIS（HardwareSystemInterface）與其它所有硬件接口進(jìn)行通信。這些接口為：

·允許調(diào)用緊急剎車功能。

·允許TCS查詢列車速度和離停車線的距離等數(shù)據(jù)。2023/2/41912.4實(shí)例說明PREView方法的過程2023/2/42012.4實(shí)例說明視點(diǎn)的標(biāo)識(shí)2023/2/42112.4實(shí)例說明TCS視點(diǎn)層次2023/2/42212.4實(shí)例說明視點(diǎn)的表示安全狀態(tài)保證的視點(diǎn)2023/2/42312.4實(shí)例說明錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)視點(diǎn)2023/2/42412.4實(shí)例說明視點(diǎn)的分析 視點(diǎn)的分析工作分為兩個(gè)方面，一方面是視點(diǎn)內(nèi)的需求與所涉及的具體問題是否一致，另一方面是分析視點(diǎn)內(nèi)需求與外部需求是否一致。2023/2/42512.4實(shí)例說明檢查滿足關(guān)注的交互矩陣為了確保一致性的交叉檢查視點(diǎn)2023/2/42612.4實(shí)例說明視點(diǎn)的集成規(guī)定需求規(guī)格說明文檔的規(guī)范，將其分為幾個(gè)主要部分，如系統(tǒng)概況，系統(tǒng)約束，功能需求，性能需求和接口需求等；建立需求規(guī)格說明文檔必須滿足的特征和質(zhì)量等，并將其構(gòu)造成表格形式（檢查表），并通過此表