需求分析課件

1、第第3章章 需求分析需求分析3.1 需求分析的任務(wù)3.2 與用戶溝通獲取需求的方法3.3 分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.4 實(shí)體-聯(lián)系圖 3.5 數(shù)據(jù)規(guī)范化3.6 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖+有窮狀態(tài)機(jī)3.7 其他圖形工具3.8 驗(yàn)證軟件需求3.9 小結(jié)需求分析的需求分析的意義意義 軟件需求的深入理解是軟件開(kāi)發(fā)工作軟件需求的深入理解是軟件開(kāi)發(fā)工作獲得成獲得成功的前提條件功的前提條件，不論我們把設(shè)計(jì)和編碼做得如何，不論我們把設(shè)計(jì)和編碼做得如何出色，不能真正滿足用戶需求的程序只會(huì)令用戶出色，不能真正滿足用戶需求的程序只會(huì)令用戶失望，給開(kāi)發(fā)帶來(lái)煩惱。失望，給開(kāi)發(fā)帶來(lái)煩惱。 需求分析是需求分析是軟件定義時(shí)期的最后一個(gè)階段軟件

2、定義時(shí)期的最后一個(gè)階段，它的基本任務(wù)它的基本任務(wù)不是確定系統(tǒng)怎樣完成不是確定系統(tǒng)怎樣完成它的工它的工作，作，而是確定系統(tǒng)必須完成而是確定系統(tǒng)必須完成哪些工作，也就哪些工作，也就是對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體是對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。的要求。 在需求分析階段結(jié)束之前，由系統(tǒng)分析在需求分析階段結(jié)束之前，由系統(tǒng)分析員寫出員寫出軟件需求規(guī)格說(shuō)明書軟件需求規(guī)格說(shuō)明書，以書面形式準(zhǔn)以書面形式準(zhǔn)確地描述軟件需求。確地描述軟件需求。在分析軟件需求和書寫軟件需求規(guī)格說(shuō)明書在分析軟件需求和書寫軟件需求規(guī)格說(shuō)明書的過(guò)程中，的過(guò)程中，分析員和用戶分析員和用戶都起著關(guān)鍵的、必都起著關(guān)鍵的、必

3、不可少的作用。不可少的作用。 1 確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求 3.1 3.1 需求分析的具體任務(wù)需求分析的具體任務(wù) 分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求3 導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型4 修正系統(tǒng)開(kāi)發(fā)計(jì)劃3.2 與用戶溝通獲取需求的方法與用戶溝通獲取需求的方法訪談面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)快速建立軟件原型快速建立軟件原型v任何信息處理系統(tǒng)的基本功能都是把輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成需要的輸出信息。輸出信息。v數(shù)據(jù)是需求分析的出發(fā)點(diǎn)。數(shù)據(jù)是需求分析的出發(fā)點(diǎn)。數(shù)據(jù)決定了需要的處理和算法。v典型的面向過(guò)程的軟件需求分析方法就是：結(jié)結(jié)構(gòu)化分析方法構(gòu)化分析方法(SA)，是面向數(shù)據(jù)流進(jìn)行需求分析的方法。軟件需求分析方法軟件需求

4、分析方法 結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化分析v結(jié)構(gòu)化分析方法是抽象模型抽象模型的概念，按照軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞、變換的關(guān)系，自頂向下逐自頂向下逐層分解，層分解，直到找到滿足功能要求的所有可實(shí)現(xiàn)的軟件為止。v 抽象和分解抽象和分解是這個(gè)方法的主要手段，由于數(shù)據(jù)傳遞與變換而形成的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流，是這個(gè)方法的主要依據(jù)。面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精需求分析的結(jié)果需求分析的結(jié)果v需求分析所要做的工作是深入描述軟件的功功能和性能，能和性能，確定軟件設(shè)計(jì)的約束和軟件同其他系統(tǒng)元素的接口細(xì)節(jié)，接口細(xì)節(jié)，定義軟件的其他有效性需求。v分析員通過(guò)需求分析，逐步細(xì)化軟件分配，描述軟件要處理的信息域，并給軟件開(kāi)發(fā)提供一種

5、可轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和過(guò)程數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和過(guò)程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的信息與功能表示。3.3 3.3 分析建模與規(guī)格說(shuō)明分析建模與規(guī)格說(shuō)明分析建模分析建模模型模型 就是為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽象，是對(duì)事物的一種無(wú)歧義的書面描述。通常，由一組圖形符號(hào)和組織這些符號(hào)的規(guī)則組成。建模方法建模方法 第一種是結(jié)構(gòu)化分析 (Structured Analysis，SA)具體的建模方法具體的建模方法/表達(dá)方式有：表達(dá)方式有： 功能建模：數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖（DFD/CFD） 數(shù)據(jù)建模：實(shí)體關(guān)系圖實(shí)體關(guān)系圖（ERD） 基于行為的建模： Petri網(wǎng)、狀態(tài)圖狀態(tài)圖3.3.2 3.3.2 軟件需求規(guī)格說(shuō)明軟件需求

6、規(guī)格說(shuō)明( (SRSSRS) )S Software oftware R Requirement equirement S Specification pecification 通常用自然語(yǔ)通常用自然語(yǔ)言言+ +模型，完整、準(zhǔn)確、具體地描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求、模型，完整、準(zhǔn)確、具體地描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求、功能需求、性能需求、可靠性和可用性要求、出錯(cuò)處功能需求、性能需求、可靠性和可用性要求、出錯(cuò)處理需求、接口需求、約束、逆向需求以及將來(lái)可能提理需求、接口需求、約束、逆向需求以及將來(lái)可能提出的要求。出的要求。 軟件需求規(guī)格說(shuō)明書，是需求分析階段得出的軟件需求規(guī)格說(shuō)明書，是需求分析階段得出的最主要的文檔。

7、最主要的文檔。軟件需求說(shuō)明書的編寫提示（軟件需求說(shuō)明書的編寫提示（GB856T88）1 引言引言1.1 編寫目的編寫目的1.2 背景背景1.3 定義定義1.4 參考資料參考資料2 任務(wù)概述任務(wù)概述2.1 目標(biāo)目標(biāo)2.2 用戶的特點(diǎn)用戶的特點(diǎn)2.3 假定和約束假定和約束 3 需求規(guī)定需求規(guī)定 3.1 對(duì)功能的規(guī)定對(duì)功能的規(guī)定 3.2 對(duì)性能的規(guī)定對(duì)性能的規(guī)定 3.2.1 精度精度 3.2.2 時(shí)間特性要求時(shí)間特性要求 3.2.3 靈活性靈活性 3.3 輸人輸出要求輸人輸出要求 3.4 數(shù)據(jù)管理能力要求數(shù)據(jù)管理能力要求 3.5 故障處理要求故障處理要求 3.6 其他專門要求其他專門要求4 運(yùn)行環(huán)境

8、規(guī)定運(yùn)行環(huán)境規(guī)定 4.1 設(shè)備設(shè)備 4.2 支持軟件支持軟件 4.3 接口接口 4.4 控制控制3.4 3.4 實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系圖聯(lián)系圖( (ER) )ER圖圖 - 是用來(lái)建立數(shù)據(jù)模型的工具。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 - 它描述了從用戶角度看到的數(shù)據(jù)，反映了用戶的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，而且與在軟件系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法無(wú)關(guān)。數(shù)據(jù)模型中包含3種相互關(guān)聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)對(duì)象（實(shí)體實(shí)體）、數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性屬性及數(shù)據(jù)對(duì)象彼此間相互連接的關(guān)系關(guān)系。實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系圖的符號(hào)聯(lián)系圖的符號(hào)ERER圖圖中包含了中包含了實(shí)體實(shí)體( (即數(shù)據(jù)對(duì)象即數(shù)據(jù)對(duì)象) )、關(guān)系關(guān)系和和屬性屬性等等3 3種基本成分。種基本成分。通常用通常用矩形框

9、矩形框代表實(shí)體；代表實(shí)體；用連接相關(guān)實(shí)體的用連接相關(guān)實(shí)體的菱形框菱形框表示關(guān)系；表示關(guān)系；用用橢圓形或圓角矩形橢圓形或圓角矩形表示實(shí)體表示實(shí)體( (或關(guān)系或關(guān)系) )的屬性；的屬性；并用并用直線直線把實(shí)體把實(shí)體( (或關(guān)系或關(guān)系) )與其屬性連接起來(lái)。與其屬性連接起來(lái)。舉舉 例例圖3.2 某校教學(xué)管理ER圖對(duì)象教師屬性學(xué)生屬性課程屬性聯(lián)系屬性關(guān)系3.5 3.5 數(shù)據(jù)規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化 1. 2. 教工號(hào)教工號(hào)姓名姓名性別性別職稱職稱職務(wù)職務(wù)001張毅坤張毅坤男男教授教授院長(zhǎng)院長(zhǎng)002李李 林林女女講師講師1、隨著范式級(jí)別的提高，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與基于問(wèn)題域的結(jié)構(gòu)間的匹配程度也隨之下降。2、范式級(jí)別

10、提高則需要訪問(wèn)的表增多，因此性能(速度)將下降。 所以，從實(shí)用角度看來(lái)，在大多數(shù)場(chǎng)合選用所以，從實(shí)用角度看來(lái)，在大多數(shù)場(chǎng)合選用第三范式都比較恰當(dāng)。第三范式都比較恰當(dāng)。 通常用通常用范式范式定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度3.6 3.6 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖( (簡(jiǎn)稱為狀態(tài)圖簡(jiǎn)稱為狀態(tài)圖) ) 通過(guò)描繪系統(tǒng)的通過(guò)描繪系統(tǒng)的狀態(tài)狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件事件，來(lái)表示系，來(lái)表示系統(tǒng)的統(tǒng)的行為行為。此外，狀態(tài)圖還指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做。此外，狀態(tài)圖還指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做哪些動(dòng)作哪些動(dòng)作( (例如，處理數(shù)據(jù)例如，處理數(shù)據(jù)) )。

11、狀狀 態(tài)態(tài)狀態(tài)狀態(tài)是任何可以被觀察到的是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式系統(tǒng)行為模式，一個(gè)狀態(tài)，一個(gè)狀態(tài)代表系統(tǒng)的一種行為模式。代表系統(tǒng)的一種行為模式。一張狀態(tài)圖中只能有一個(gè)初態(tài)，而終態(tài)則可以有0至多個(gè)。 事事 件件 事件是在某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，它是對(duì)引起事件是在某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，它是對(duì)引起系統(tǒng)做動(dòng)作或系統(tǒng)做動(dòng)作或( (和和) )從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)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。的外界事件的抽象。 簡(jiǎn)而言之，簡(jiǎn)而言之，事件就是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或事件就是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或( (和和) )轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 狀態(tài)的控制信息。狀態(tài)的控制信息。初態(tài)用實(shí)心圓初態(tài)用實(shí)心圓表示，表示，終態(tài)用一

12、對(duì)同心圓終態(tài)用一對(duì)同心圓( (內(nèi)圓為實(shí)心圓內(nèi)圓為實(shí)心圓) )表示。表示。中間狀態(tài)用圓角矩形表示中間狀態(tài)用圓角矩形表示，可以用兩條水平橫線把它分，可以用兩條水平橫線把它分成成上、中、下上、中、下3 3個(gè)部分。個(gè)部分。上面部分為狀態(tài)的名稱，上面部分為狀態(tài)的名稱，這部這部分是必須有的；分是必須有的；中間部分為狀態(tài)變量的名字和值，中間部分為狀態(tài)變量的名字和值，這部這部分是可選的；分是可選的；下面部分是活動(dòng)表，下面部分是活動(dòng)表，這部分也是可選的。這部分也是可選的。符符 號(hào)號(hào)活動(dòng)表的語(yǔ)法格式：事件名活動(dòng)表的語(yǔ)法格式：事件名( (參數(shù)表參數(shù)表)/)/動(dòng)作表達(dá)式動(dòng)作表達(dá)式 其中，其中，“事件名事件名”可以是任

13、何事件的名稱。在活可以是任何事件的名稱。在活動(dòng)表中經(jīng)常使用下述動(dòng)表中經(jīng)常使用下述3 3種標(biāo)準(zhǔn)事件：種標(biāo)準(zhǔn)事件：entryentry，exitexit和和dodo。entryentry事件指定進(jìn)入該狀態(tài)的動(dòng)作事件指定進(jìn)入該狀態(tài)的動(dòng)作; ;exitexit事件指定退出該狀態(tài)的動(dòng)作事件指定退出該狀態(tài)的動(dòng)作; ;dodo事件則指定在該狀態(tài)下的動(dòng)作。事件則指定在該狀態(tài)下的動(dòng)作。狀態(tài)圖中兩個(gè)狀態(tài)狀態(tài)圖中兩個(gè)狀態(tài)之間帶箭頭的連線稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)之間帶箭頭的連線稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)換，換，箭頭指明了轉(zhuǎn)換方向。箭頭指明了轉(zhuǎn)換方向。狀態(tài)變遷通常是由狀態(tài)變遷通常是由事件觸發(fā)的，在這種情況下應(yīng)事件觸發(fā)的，在這種情況下應(yīng)在表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換

14、的箭頭線上標(biāo)出觸發(fā)轉(zhuǎn)換的事件在表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的箭頭線上標(biāo)出觸發(fā)轉(zhuǎn)換的事件表達(dá)式；表達(dá)式；如果在箭頭線上未標(biāo)明事件，則表示在如果在箭頭線上未標(biāo)明事件，則表示在源狀態(tài)的內(nèi)部活動(dòng)執(zhí)行完之后自動(dòng)觸發(fā)轉(zhuǎn)換。源狀態(tài)的內(nèi)部活動(dòng)執(zhí)行完之后自動(dòng)觸發(fā)轉(zhuǎn)換。電話系統(tǒng)的狀態(tài)圖3.7 3.7 其他圖形工具其他圖形工具 層次方框圖層次方框圖 Warnier圖圖 IPO圖圖3.7.1 3.7.1 層次方框圖層次方框圖層次方框圖用層次方框圖用樹(shù)形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩樹(shù)形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。樹(shù)形結(jié)構(gòu)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)的頂層是一個(gè)單獨(dú)的矩形框頂層是一個(gè)單獨(dú)的矩形框，它代，它代表完整的數(shù)據(jù)

15、結(jié)構(gòu)表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu); ;下面的各層矩形框代表這個(gè)數(shù)據(jù)的子集下面的各層矩形框代表這個(gè)數(shù)據(jù)的子集; ;最底層最底層的各個(gè)框代表組成這個(gè)數(shù)據(jù)的的各個(gè)框代表組成這個(gè)數(shù)據(jù)的實(shí)際數(shù)實(shí)際數(shù)據(jù)元素?fù)?jù)元素( (不能再分割的元素不能再分割的元素) )。定貨報(bào)表 零件編號(hào)主要供應(yīng)商供應(yīng)商編號(hào)供應(yīng)商名稱供應(yīng)商地址零件名稱定貨數(shù)量目前價(jià)格次要供應(yīng)商供應(yīng)商編號(hào)供應(yīng)商名稱供應(yīng)商地址定貨報(bào)表的層次方框圖定貨報(bào)表的層次方框圖3.7.2 3.7.2 Warnier圖圖WarnierWarnier圖也用樹(shù)形結(jié)構(gòu)描繪信息，但是這種圖形圖也用樹(shù)形結(jié)構(gòu)描繪信息，但是這種圖形工具比層次方框圖提供了更豐富的描繪手段。工具比層次方框圖提供了

16、更豐富的描繪手段。用用WarnierWarnier圖可以圖可以表明信息的邏輯組織。表明信息的邏輯組織。它可以指出一類信息或一個(gè)信息元素是它可以指出一類信息或一個(gè)信息元素是重復(fù)出現(xiàn)重復(fù)出現(xiàn)的，也可以表示特定信息在某一類信息中是有條的，也可以表示特定信息在某一類信息中是有條件地出現(xiàn)的。件地出現(xiàn)的。重復(fù)和條件約束是說(shuō)明軟件處理過(guò)程的基礎(chǔ)，所重復(fù)和條件約束是說(shuō)明軟件處理過(guò)程的基礎(chǔ)，所以很容易把以很容易把WarnierWarnier圖轉(zhuǎn)變成軟件設(shè)計(jì)的工具。圖轉(zhuǎn)變成軟件設(shè)計(jì)的工具。舉舉 例例定貨報(bào)表 零件編號(hào)字符 (8)零件名稱字符 (1,20)定貨數(shù)量整數(shù) (1,5)目前價(jià)格實(shí)數(shù)主要供應(yīng)商供應(yīng)商編號(hào)字符

17、 (8)供應(yīng)商名稱字符(1,20)供應(yīng)商地址字符(1,50)次要供應(yīng)商供應(yīng)商編號(hào)字符(8)供應(yīng)商名稱字符(1,20)供應(yīng)商地址字符(1,50)定貨報(bào)表的Warnier圖IPO圖圖1.事務(wù)2.庫(kù)存清單1. 更新庫(kù)存清單主文件2. 判斷零件的庫(kù)存數(shù)量是否少于庫(kù)存量臨界3. 向“處理定貨”加工輸出需定貨的庫(kù)存信息。1.更新后的庫(kù)存清單2.需定貨的庫(kù)存信息 輸入（I） 處理（P） 輸出（O）“更新庫(kù)存清單”加工的IPO圖3.7.3 3.7.3 IPO圖圖左邊的框中列出有關(guān)的左邊的框中列出有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)。中間的框內(nèi)列出主要的中間的框內(nèi)列出主要的處理，處理框中列出處處理，處理框中列出處理的次序暗

18、示了執(zhí)行的理的次序暗示了執(zhí)行的順序。順序。在右邊的框內(nèi)列出產(chǎn)生在右邊的框內(nèi)列出產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)。的輸出數(shù)據(jù)。一種改進(jìn)的一種改進(jìn)的IPO圖圖( (也稱為也稱為IPO表表) )在需求分析階段可以使用在需求分析階段可以使用IPO表簡(jiǎn)略地描述系統(tǒng)的表簡(jiǎn)略地描述系統(tǒng)的主要算法主要算法( (即數(shù)據(jù)流圖中即數(shù)據(jù)流圖中各個(gè)處理的基本算法各個(gè)處理的基本算法) )。需求分析階段，需求分析階段，IPO表中表中的許多附加信息暫時(shí)還不的許多附加信息暫時(shí)還不具備，但在設(shè)計(jì)階段可以具備，但在設(shè)計(jì)階段可以進(jìn)一步補(bǔ)充修正這些圖，進(jìn)一步補(bǔ)充修正這些圖，作為設(shè)計(jì)階段的文檔。作為設(shè)計(jì)階段的文檔。在需求分析階段用在需求分析階段用IPO表表作為描述算法具有優(yōu)點(diǎn)。作為描述算法具有優(yōu)點(diǎn)。3.8 3.8 驗(yàn)證軟件需求驗(yàn)證軟件需求驗(yàn)證