軟件工程課程講義

1、 需求分析：發(fā)現(xiàn)、求精、建模、規(guī)格說(shuō)明和復(fù)審的過(guò)程。 從宏觀角度調(diào)查、分析用戶所面臨的問(wèn)題。 分析員對(duì)用戶提出的初步要求應(yīng)該反復(fù)求精多次細(xì)化，才能充分理解用戶的需求，得出對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的完整、準(zhǔn)確和具體的要求。 數(shù)據(jù)模型 功能模型 行為模型 軟件需求規(guī)格說(shuō)明 模型：為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽象，是對(duì)事物的一種無(wú)歧義的書(shū)面描述。 模型：由一組圖形符號(hào)和組織這些符號(hào)的規(guī)則組成。 必須理解和表示問(wèn)題的信息域，根據(jù)這條準(zhǔn)則應(yīng)該建立數(shù)據(jù)模型 必須定義軟件應(yīng)完成的功能，這條準(zhǔn)則要求建立功能模型 必須表示作為外部事件結(jié)果的軟件行為，這條準(zhǔn)則要求建立行為模型 必須對(duì)描述信息、功能和行為的模型進(jìn)行分解，用層次

2、的方式展示細(xì)節(jié) 分析過(guò)程應(yīng)該從要素信息移向?qū)崿F(xiàn)細(xì)節(jié) 結(jié)構(gòu)化分析方法必須遵守的準(zhǔn)則： 正式訪談：事先準(zhǔn)備好的問(wèn)題 非正式訪談：提出可以自由回答的開(kāi)放性問(wèn)題 當(dāng)需要調(diào)查大量人員的意見(jiàn)時(shí)，向被調(diào)查人員分發(fā)調(diào)查表是一個(gè)十分有效的做法 情景分析技術(shù)：對(duì)用戶運(yùn)用目標(biāo)系統(tǒng)解決某個(gè)具體問(wèn)題的方法和結(jié)果進(jìn)行分析 訪談（會(huì)談）：最早開(kāi)始運(yùn)用的獲取用戶需求的技術(shù)，也是迄今為止仍然廣泛使用的主要的需求分析技術(shù)。 它能在某種程度上演示產(chǎn)品的行為，從而便于用戶理解，而且還可能進(jìn)一步揭示出一些系統(tǒng)分析員目前還不知道的需求 由于情景分析較易為用戶所理解，因此，使用這種技術(shù)能保證用戶在需求分析過(guò)程中始終扮演一個(gè)積極主動(dòng)的角色

3、在中立地點(diǎn)舉行由開(kāi)發(fā)者和用戶雙方出席的會(huì)議 制定準(zhǔn)備會(huì)議和參加會(huì)議的規(guī)則 提出一個(gè)議事日程，這個(gè)日程應(yīng)該足夠正式以便能夠涵蓋所有要點(diǎn)，同時(shí)這個(gè)日程又應(yīng)該足夠非正式，以便鼓勵(lì)自由思維 由一個(gè)“協(xié)調(diào)人”來(lái)主持會(huì)議，他既可以是用戶也可以是開(kāi)發(fā)者還可以是從外面請(qǐng)來(lái)的人 使用一種“定義機(jī)制”（例如，工作表、圖表等） 目標(biāo)是標(biāo)識(shí)問(wèn)題、提出解決方案要素、商討不同的方法以及在有利于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的氛圍中指定初步的需求 簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)：提倡用戶與開(kāi)發(fā)者密切合作，共同標(biāo)識(shí)問(wèn)題，提出解決方案的要素，商討不同的方法并指定基本的需求。 初步的訪談，通過(guò)用戶對(duì)基本問(wèn)題的回答，對(duì)待解決的問(wèn)題的范圍和解決方案有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)

4、 開(kāi)發(fā)者和用戶都寫(xiě)出“產(chǎn)品需求” 選定會(huì)議地點(diǎn)、日期和時(shí)間，并選舉一個(gè)協(xié)調(diào)人 與會(huì)者在開(kāi)會(huì)前認(rèn)真復(fù)審產(chǎn)品需求，并且列出 簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)：提倡用戶與開(kāi)發(fā)者密切合作，共同標(biāo)識(shí)問(wèn)題，提出解決方案的要素，商討不同的方法并指定基本的需求。 會(huì)議 快速 容易修改 “修改-試用-反饋” 快速建立軟件原型是最準(zhǔn)確、最有效、最強(qiáng)大的需求分析技術(shù)。 快速地構(gòu)建和修改原型的方法和工具 第四代技術(shù)（4GT） 可重用的軟件構(gòu)件 形式化規(guī)格說(shuō)明和原型環(huán)境 描述用戶的需求 為軟件設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ) 定義一組需求，一旦開(kāi)發(fā)出軟件產(chǎn)品之后，就可以用這組需求為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驗(yàn)收該產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)化分析實(shí)質(zhì)上是一種創(chuàng)建模型的活動(dòng) 通過(guò)需求

5、分析而建立的模型必須達(dá)到的基本目標(biāo)：數(shù)據(jù)字典狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖控制規(guī)格說(shuō)明數(shù)據(jù)對(duì)象描述實(shí)體-關(guān)系圖數(shù)據(jù)流圖處理規(guī)格說(shuō)明 分析模型的形式核心：數(shù)據(jù)字典描述軟件使用或產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)字典狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖控制規(guī)格說(shuō)明數(shù)據(jù)對(duì)象描述實(shí)體-關(guān)系圖數(shù)據(jù)流圖處理規(guī)格說(shuō)明 分析模型的形式核心：數(shù)據(jù)字典描述軟件使用或產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)對(duì)象 實(shí)體-關(guān)系圖 數(shù)據(jù)流圖 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖引言系統(tǒng)參考文獻(xiàn)整體描述軟件項(xiàng)目約束 信息描述信息內(nèi)容信息流 功能描述功能分解功能描述行為描述系統(tǒng)狀態(tài)事件和動(dòng)作 確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)性能范圍測(cè)試種類預(yù)期的軟件響應(yīng)特殊考慮參考書(shū)目附錄控制描述數(shù)據(jù)模型包括三種相互關(guān)聯(lián)的信息： 數(shù)據(jù)對(duì)象 描述數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性 數(shù)據(jù)對(duì)象彼此

6、間相互連接的關(guān)系數(shù)據(jù)字典狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖控制規(guī)格說(shuō)明數(shù)據(jù)對(duì)象描述實(shí)體-關(guān)系圖數(shù)據(jù)流圖處理規(guī)格說(shuō)明 數(shù)據(jù)對(duì)象：對(duì)軟件必須理解的復(fù)合信息的表示 復(fù)合信息：具有一系列不同性質(zhì)或?qū)傩缘氖挛?數(shù)據(jù)對(duì)象可以是 外部實(shí)體 事物 行為 事件 角色 單位 地點(diǎn) 結(jié)構(gòu) 屬性：數(shù)據(jù)對(duì)象的性質(zhì) 屬性的特征： 為數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例命名 描述該實(shí)例 引用另一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例 標(biāo)識(shí)符：一個(gè)或多個(gè)屬性 關(guān)鍵字：當(dāng)我們希望找到數(shù)據(jù)對(duì)象的一個(gè)實(shí)例時(shí)，標(biāo)識(shí)符屬性成為“關(guān)鍵字” 例子：開(kāi)發(fā)機(jī)動(dòng)車管理系統(tǒng)中汽車的屬性 制造商、品牌、型號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)碼、車體類型、顏色、車住姓名、住址、駕駛證號(hào)碼、生產(chǎn)日期以及購(gòu)買日期 例子：設(shè)計(jì)汽車的CAD系統(tǒng)中汽

7、車的屬性？ 關(guān)系（聯(lián)系）：數(shù)據(jù)對(duì)象彼此之間相互連接的方式稱為關(guān)系 聯(lián)系可以分為三類： 一對(duì)一聯(lián)系（1：1）： 一對(duì)多聯(lián)系（1：N）： 多對(duì)多聯(lián)系（M：N）： 實(shí)體-關(guān)系圖（Entity-Relationship Diagram），簡(jiǎn)稱ER圖 ER模型：用ER圖描繪的數(shù)據(jù)模型 ER圖中三種基本成分的符號(hào)： 實(shí)體（數(shù)據(jù)對(duì)象）： 關(guān)系： 屬性： 例：某學(xué)校教學(xué)管理的ER圖。教師職務(wù)職稱性別姓名教工號(hào)學(xué)生年級(jí)系性別姓名學(xué)號(hào)教1N課程學(xué)分學(xué)時(shí)課名課程號(hào)學(xué)NM成績(jī)數(shù)據(jù)流圖（DFD）：一種圖形化的技術(shù)，描述信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動(dòng)到輸出的過(guò)程中所經(jīng)受的變換 數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn)：正方形（或立方體） 變換數(shù)據(jù)的處理

8、：圓角矩形（或圓形） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：開(kāi)口矩形（或兩條平行橫線） 數(shù)據(jù)流（特定數(shù)據(jù)的流動(dòng)方向）：箭頭 四種基本符號(hào) 數(shù)據(jù)：可以存儲(chǔ)在磁帶、磁盤(pán)、磁鼓、主存及其他任何介質(zhì)上（包括人腦） 處理：并不一定是一個(gè)程序 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（處于靜止?fàn)顟B(tài)的數(shù)據(jù)）和數(shù)據(jù)流都是數(shù)據(jù)（處于運(yùn)動(dòng)中的數(shù)據(jù)） 數(shù)據(jù)流與程序流程圖中用箭頭表示的控制流有本質(zhì)的不同！ 注意事項(xiàng)： 數(shù)據(jù)流圖中忽略出錯(cuò)處理，也不包括內(nèi)務(wù)處理，其基本要點(diǎn)是描繪“做什么”，而不考慮“怎樣做”！ 數(shù)據(jù)的源點(diǎn)和終點(diǎn)相同時(shí) 表示方法： 代表同一個(gè)事物的同一個(gè)符號(hào)在圖中出現(xiàn)在n個(gè)地方為避免可能引起的誤解，在符號(hào)的一個(gè)角上畫(huà)n-1條短斜線做標(biāo)記 * 數(shù)據(jù)流之間是“與”關(guān)系

9、（同時(shí)存在） + 數(shù)據(jù)流之間是“或”關(guān)系 + 只能從中選一個(gè)（互斥的關(guān)系） 附加符號(hào)TABC*TABC+TABC+TABC+TABC+TABC* 假設(shè)一家工廠的采購(gòu)部每天需要一張定貨報(bào)表，報(bào)表按零件編號(hào)排序，表中列出所有需要再次定貨的零件。對(duì)于每個(gè)需要再次定貨的零件應(yīng)該列出下述數(shù)據(jù)：零件編號(hào)、零件名稱、定貨數(shù)量、目前價(jià)格、主要供應(yīng)者和次要供應(yīng)者。零件入庫(kù)或出庫(kù)稱為事務(wù)，通過(guò)放在倉(cāng)庫(kù)中的CRT終端把事務(wù)報(bào)告給定貨系統(tǒng)。當(dāng)某種零件的庫(kù)存數(shù)量少于庫(kù)存量臨界值時(shí)就應(yīng)該再次定貨。 例子 源點(diǎn)或終點(diǎn)： 處理： 數(shù)據(jù)流： 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)： 數(shù)據(jù)流圖的四種成分采購(gòu)部每天需要一張定貨報(bào)表” 通過(guò)放在倉(cāng)庫(kù)中的CRT終端

10、把事務(wù)報(bào)告給定貨系統(tǒng)”當(dāng)某種零件的庫(kù)存數(shù)量少于庫(kù)存量臨界值時(shí)就應(yīng)該再次定貨。” 從描述問(wèn)題的信息中提取的組成數(shù)據(jù)流圖的元素源點(diǎn)源點(diǎn)/ /終點(diǎn)終點(diǎn)處處 理理采購(gòu)員倉(cāng)庫(kù)管理員產(chǎn)生報(bào)表處理事務(wù)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)定貨報(bào)表 零件編號(hào) 零件名稱 定貨數(shù)量 目前價(jià)格 主要供應(yīng)者 次要供應(yīng)者事務(wù) 零件編號(hào)* 事務(wù)類型 數(shù)量定貨信息（見(jiàn)定貨報(bào)表）庫(kù)存清單* 零件編號(hào)* 庫(kù)存量 庫(kù)存量臨界值 例子源點(diǎn)源點(diǎn)/ /終點(diǎn)終點(diǎn)處處 理理采購(gòu)員倉(cāng)庫(kù)管理員產(chǎn)生報(bào)表處理事務(wù)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)定貨報(bào)表 零件編號(hào) 零件名稱 定貨數(shù)量 目前價(jià)格 主要供應(yīng)者 次要供應(yīng)者事務(wù) 零件編號(hào)* 事務(wù)類型 數(shù)量定貨信息（見(jiàn)定

11、貨報(bào)表）庫(kù)存清單* 零件編號(hào)* 庫(kù)存量 庫(kù)存量臨界值 基本系統(tǒng)模型源點(diǎn)源點(diǎn)/ /終點(diǎn)終點(diǎn)處處 理理采購(gòu)員倉(cāng)庫(kù)管理員產(chǎn)生報(bào)表處理事務(wù)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)定貨報(bào)表 零件編號(hào) 零件名稱 定貨數(shù)量 目前價(jià)格 主要供應(yīng)者 次要供應(yīng)者事務(wù) 零件編號(hào)* 事務(wù)類型 數(shù)量定貨信息（見(jiàn)定貨報(bào)表）庫(kù)存清單* 零件編號(hào)* 庫(kù)存量 庫(kù)存量臨界值 定貨系統(tǒng)的功能級(jí)數(shù)據(jù)流 把處理事務(wù)的功能進(jìn)一步分解后的數(shù)據(jù)流圖 名字應(yīng)該代表整個(gè)數(shù)據(jù)流（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）的內(nèi)容，而不是僅僅反映它的某些成分 不要使用空洞的、缺乏具體含義的名字（如“數(shù)據(jù)”、“信息”、“輸入”之類） 如果在為某個(gè)數(shù)據(jù)流（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）起名字時(shí)遇到了困難，則很可能

12、是因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)流圖分解不恰當(dāng)造成的，應(yīng)該試試重新分解，看是否能克服這個(gè)困難 數(shù)據(jù)流（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)） 先為數(shù)據(jù)流命名，再為與之相關(guān)的處理命名 名字應(yīng)反映整個(gè)處理的功能，而不是它的一部分功能 名字最好由一個(gè)具體的及物動(dòng)詞，加上一個(gè)具體的賓語(yǔ)組成，避免用“加工”、“處理”等空洞籠統(tǒng)的名字 通常僅包括一個(gè)動(dòng)詞，如必須用兩個(gè)動(dòng)詞，則將處理分解成兩個(gè)處理可能更恰當(dāng) 如為某處理命名時(shí)遇到困難，則可能是發(fā)現(xiàn)了分解不當(dāng)?shù)嫩E象，應(yīng)考慮重新分解 處理 數(shù)據(jù)源點(diǎn)/終點(diǎn)：采用它們?cè)趩?wèn)題域中習(xí)慣用的名字 狀態(tài)：任何可以觀察到的系統(tǒng)行為模式 事件：某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，對(duì)引起系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)的外界事件的抽象 例子：電話系統(tǒng)的狀態(tài)圖 數(shù)據(jù)字典：描述結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程中定義的對(duì)象的內(nèi)容，一種半形式化的工具。 數(shù)據(jù)字典：所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的有組織的列表，并且包含了對(duì)這些數(shù)據(jù)元素的精確、嚴(yán)格的定義，從而使用戶和系統(tǒng)分析員雙方對(duì)輸入、輸出、存儲(chǔ)的成分甚至中間計(jì)算結(jié)構(gòu)有共同的理解 數(shù)據(jù)字典包含的信息： 名字：數(shù)據(jù)、控制項(xiàng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或外部實(shí)體的主要名稱 別名：第一項(xiàng)中對(duì)象的其他名字 使用地點(diǎn)與方式：使用數(shù)據(jù)或控制項(xiàng)的處理的列表，以及使用這些對(duì)象的方式 內(nèi)容描述：描述數(shù)據(jù)或控制內(nèi)容的符號(hào) 補(bǔ)充信息：關(guān)于數(shù)據(jù)類型、預(yù)置值、限制等的其他信息 數(shù)據(jù)元素組成數(shù)據(jù)的方式的三種基本類型： 順序：