第3章 軟件需求分析與建模

1、第2章 軟件工程過(guò)程模型2022-5-5 1瀑布模型（waterfall model） 定義 部分 開(kāi)發(fā)部分 維護(hù)部分制定計(jì)劃需求分析軟件設(shè)計(jì)程序編寫軟件測(cè)試運(yùn)行/維護(hù)圖2.7 瀑布模型2022-5-5 2第3章 軟件需求分析與建模3.1 需求分析3.2 數(shù)據(jù)建模3.3 功能建模3.4 行為建模3.6 結(jié)構(gòu)化需求分析的若干技術(shù)3.5 數(shù)據(jù)字典3.7 驗(yàn)證軟件需求第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 3【難點(diǎn)、重點(diǎn)】 本章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)在于理解軟件需求的概念和重要性，熟悉需求開(kāi)發(fā)和需求管理的基本思想和主要活動(dòng)，掌握結(jié)構(gòu)化的分析方法； 難點(diǎn)是怎樣在實(shí)際的軟件項(xiàng)目中靈活運(yùn)用這些思想和方法。第3章

2、軟件需求分析與建模2022-5-5 4【學(xué)習(xí)目的】本章介紹需求分析的意義、概念和方法，了解結(jié)構(gòu)化分析方法和需求管理的關(guān)鍵活動(dòng)； 要求學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)體關(guān)系圖、數(shù)據(jù)流圖和狀態(tài)控制圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析建模，能夠編寫軟件需求規(guī)格說(shuō)明書。第3章 軟件工程過(guò)程模型2022-5-5 5軟件需求分析的目的待開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的可行性分析的基礎(chǔ)上建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型需求分析輸入輸出需求分析的目的第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 63.1 軟件需求分析3.1.1 需求分析的任務(wù)3.1.2 需求分析的步驟3.1.3 需求分析的原則第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 73.1 軟件需求分析3.1.1 需求分析的任務(wù)

3、 (1)需求分析的主要任務(wù) 設(shè)計(jì)階段的依據(jù)需求分析階段軟件規(guī)格說(shuō)明書生成、提交作為 就是要通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)人員與用戶的交流和討論，準(zhǔn)確地獲取用戶對(duì)系統(tǒng)的具體要求,見(jiàn)圖1.11。理解需求（1）軟件定義時(shí)期 軟件定義部分又可劃分為問(wèn)題定義、可行性研究和需求分析三個(gè)階段。軟件定義時(shí)期需求分析可行性研究問(wèn)題定義系統(tǒng)分析報(bào)告可行性分析報(bào)告初步項(xiàng)目計(jì)劃需求規(guī)格說(shuō)明書1.3 軟件生存期(software life cycle)要解決的問(wèn)題是什么是否有可行的解決辦法目標(biāo)系統(tǒng)必須做什么圖1.11 第1章 軟件工程引論任務(wù)任務(wù)任務(wù)撰寫撰寫撰寫進(jìn)入下一時(shí)期第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 93.1.1 需求分

4、析的任務(wù) 由于需求分析研究的對(duì)象是用戶對(duì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的要求，在實(shí)現(xiàn)這一階段任務(wù)時(shí)必須要注意兩個(gè)問(wèn)題。(2)需求分析研究的對(duì)象需求分析員軟件設(shè)計(jì)人員用戶交流的難題留下隱患系統(tǒng)模型花時(shí)搞清需求建好模型問(wèn)題一問(wèn)題二第4章 軟件需求分析與建模2022-5-5 10 (3) 系統(tǒng)的需求分類 業(yè)務(wù)需求業(yè)務(wù)需求反映了組織機(jī)構(gòu)或客戶對(duì)系統(tǒng)或產(chǎn)品高層次的目反映了組織機(jī)構(gòu)或客戶對(duì)系統(tǒng)或產(chǎn)品高層次的目標(biāo)要求，它們?cè)陧?xiàng)目視圖與范圍文檔中予以說(shuō)明。標(biāo)要求，它們?cè)陧?xiàng)目視圖與范圍文檔中予以說(shuō)明。 用戶需求用戶需求 描述了用戶使用產(chǎn)品必須要完成的任務(wù)，可以在描述了用戶使用產(chǎn)品必須要完成的任務(wù)，可以在用例模型或方案腳本中予以說(shuō)明。

5、用例模型或方案腳本中予以說(shuō)明。 功能需求功能需求 定義了開(kāi)發(fā)人員必須實(shí)現(xiàn)的軟件功能，使得用戶能完成他們的任務(wù)，從而滿足了業(yè)務(wù)需求。 主要說(shuō)明了待開(kāi)發(fā)系統(tǒng)在功能上實(shí)際應(yīng)做些什么，是用戶最主要的需求。通常包括系統(tǒng)的輸入、系統(tǒng)能完成的功能、系統(tǒng)的輸出及其他反應(yīng)。非功能需求是從各個(gè)角度對(duì)系統(tǒng)的約束和限制，反映了應(yīng)用對(duì)軟件系統(tǒng)質(zhì)量和特性的額外要求。主要包括： 過(guò)程需求(如交付需求、實(shí)現(xiàn)方法需求等) 產(chǎn)品需求(如可靠性需求、可移植性需求、安全保密性需求) 外部需求(如法規(guī)需求、費(fèi)用需求等)等。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 113.1 軟件需求分析3.1.2 需求分析的步驟需求獲取需求分析需求

6、建模編寫需求文檔需求驗(yàn)證第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 123.1.2 需求分析的步驟需求分析階段的工作，大致可分為如下幾個(gè)步驟進(jìn)行： 閱讀描述系統(tǒng)需求的用戶文檔；對(duì)相關(guān)軟件、技術(shù)的市場(chǎng)調(diào)查；對(duì)管理部門、用戶的訪問(wèn)咨詢；對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際考察等。 (1) 獲取用戶的需求 軟件開(kāi)發(fā)人員只有通過(guò)認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查研究，才能獲得進(jìn)行系統(tǒng)分析的原始資料。需求信息的獲取可來(lái)源于:第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 133.1.2 需求分析的步驟 (2) 需求分析 對(duì)于獲取的原始需求，軟件開(kāi)發(fā)人員需要根據(jù)掌握的專業(yè)知識(shí)，運(yùn)用抽象的邏輯思維，找出需求間的內(nèi)在聯(lián)系和矛盾，去除需求中不合理和非本質(zhì)

7、的部分，確定軟件系統(tǒng)的真正需求。 (3) 需求建模 對(duì)于確定的系統(tǒng)需求，軟件開(kāi)發(fā)人員要通過(guò)現(xiàn)有的需求分析方法及工具對(duì)其進(jìn)行清晰、準(zhǔn)確的描述，建立無(wú)二義性的、完整的系統(tǒng)邏輯模型。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 143.1.2 需求分析的步驟 (4) 書寫需求說(shuō)明書 需求階段應(yīng)提交的主要文檔包括需求規(guī)格說(shuō)明書、初步的用戶手冊(cè)和修正后的開(kāi)發(fā)計(jì)劃。其中，需求規(guī)格說(shuō)明書是對(duì)分析階段主要成果的綜合描述，是該階段最重要的技術(shù)文檔。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 153.1.2 需求分析的步驟 (5) 需求復(fù)審 為了保證軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量，對(duì)需求分析階段的工作要按照嚴(yán)格的規(guī)范進(jìn)行復(fù)審，從不

8、同的技術(shù)角度對(duì)該階段工作做出綜合性的評(píng)價(jià)。 復(fù)審即要有用戶參加，也要有管理部門和軟件開(kāi)發(fā)人員參加。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 163.1 軟件需求分析3.1.3 需求分析的原則需求分析的原則 目前存在著許多需求分析的方法，雖然各種方法都有其獨(dú)特的描述方法，但不論采用何種方法，需求分析都必須遵循以下基本原則： (1) 能夠表達(dá)和理解問(wèn)題的數(shù)據(jù)域和功能域 所有軟件開(kāi)發(fā)的最終目的都是為了解決數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題，數(shù)據(jù)處理的本質(zhì)就是將一種形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另一種形式的數(shù)據(jù)。需求分析階段必須明確系統(tǒng)中應(yīng)具備的每一個(gè)加工、加工的處理對(duì)象和由加工所引起的數(shù)據(jù)形式的變化。第3章 軟件需求分析與建模20

9、22-5-5 173.1.3 需求分析的原則需求分析的原則 (2) 分解 為了便于問(wèn)題的解決和實(shí)現(xiàn)，在需求分析過(guò)程中需要對(duì)于原本復(fù)雜的問(wèn)題按照某種合適的方式進(jìn)行分解(對(duì)功能域和數(shù)據(jù)域均可)。使系統(tǒng)的理解和實(shí)現(xiàn)變得較為容易。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 18 (3) 能夠給出系統(tǒng)的邏輯表示和物理表示 系統(tǒng)需求的邏輯表示用于指明系統(tǒng)所要達(dá)到的功能要求和需要處理的數(shù)據(jù)，不涉及實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。 系統(tǒng)需求的物理表示用于指明處理功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際表現(xiàn)形式，通常由系統(tǒng)中的設(shè)備決定。3.1.3 需求分析的原則需求分析的原則第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 193.1 軟件需求分析3.1.

10、4 需求分析的需求分析的方法方法結(jié)構(gòu)化分析 (SA)面向?qū)ο蠓治?(OOA)實(shí)體關(guān)系圖數(shù)據(jù)流圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖數(shù)據(jù)建模功能建模動(dòng)態(tài)建模分析建模方法進(jìn)行進(jìn)行進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析(SA,Structure Analysis)面向?qū)ο蠓治?OOA,Object Oriented Analysis)方法方法第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 203.1 軟件需求分析3.1.5 需求分析模型需求分析模型 需求分析產(chǎn)生的模型使人們可以更好地理解將要建造的系統(tǒng)，它有助于系統(tǒng)分析員理解系統(tǒng)的信息、功能和行為，成為確定需求規(guī)格說(shuō)明完整性、一致性和精確性的重要依據(jù)，奠定了軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。第3章 軟件需求分析與建模20

11、22-5-5 213.1 軟件需求分析3.1.5 需求分析模型需求分析模型 結(jié)構(gòu)化分析導(dǎo)出的分析模型包括數(shù)據(jù)模型、功能模型和行為模型。 該模型以“數(shù)據(jù)字典”為核心，描述了軟件使用的所有數(shù)據(jù)對(duì)象，圍繞這個(gè)核心的是“實(shí)體關(guān)系圖”、“數(shù)據(jù)流圖”和“狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖”。具體形式如下圖所示：第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 223.1 軟件需求分析3.1.5 需求分析模型需求分析模型模模實(shí)體關(guān)系圖（ER,Entity Relation）：數(shù)據(jù)建模的基礎(chǔ)，描述數(shù)據(jù)對(duì)象及其關(guān)系；數(shù)據(jù)流圖（DFD,Data Flow Diagram）：功能建模的基礎(chǔ)，描述數(shù)據(jù)怎樣轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)換的功能；狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（ST,St

12、atus Tranformtion）行為建模的基礎(chǔ)，表示系統(tǒng)的各種行為狀態(tài)以及狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換方式。 ；第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 233.2 數(shù)據(jù)建摸3.2.1 實(shí)體關(guān)系圖3.2.2 方框?qū)哟螆D3.2.3 Warnier圖第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 243.2 數(shù)據(jù)建摸(1)數(shù)據(jù)模型包括三種基本元素：數(shù)據(jù)對(duì)象屬性關(guān)系它們對(duì)理解問(wèn)題的信息域提供了基礎(chǔ)。 3.2.1 實(shí)體關(guān)系圖 數(shù)據(jù)對(duì)象表示具有不同屬性的事物，ER用帶有標(biāo)記的矩形來(lái)表示。 關(guān)系表示數(shù)據(jù)對(duì)象之間的相互連接，ER用直線連接相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)對(duì)象，并在直線上用帶標(biāo)記的菱形框來(lái)表示關(guān)系。 屬性也稱性質(zhì)，指數(shù)據(jù)對(duì)象某

13、一方面的特征， ER用帶有標(biāo)記的橢圓來(lái)表示。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 253.2 數(shù)據(jù)建摸3.2.1 實(shí)體關(guān)系圖 屬性(2)ER(2)ER圖中的基本符號(hào)圖中的基本符號(hào)圖3.7 ER圖的符號(hào)第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 263.2.1 實(shí)體關(guān)系圖 兩個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象之間有以下三種關(guān)聯(lián)，ER在數(shù)據(jù)對(duì)象之間的連線上用數(shù)字或字母表示：一對(duì)一（1:1）：對(duì)象 A的一個(gè)實(shí)例只能關(guān)聯(lián)到對(duì)象B的一個(gè)實(shí)例，對(duì)象 B的一個(gè)實(shí)例也只能關(guān)聯(lián)到對(duì)象A的一個(gè)實(shí)例.對(duì)象 A對(duì)象 B丈夫妻子關(guān)系夫妻1111圖3.8 一對(duì)一關(guān)系第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 273.2.1 實(shí)體關(guān)系圖一對(duì)

14、多（1:N）：對(duì)象 A的一個(gè)實(shí)例可以關(guān)聯(lián)到對(duì)象B的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例，而對(duì)象 B的一個(gè)實(shí)例只能關(guān)聯(lián)到對(duì)象A的一個(gè)實(shí)例，如一個(gè)母親可以有多個(gè)孩子，而一個(gè)孩子只能有一個(gè)母親。 對(duì)象 A對(duì)象 B母親孩子關(guān)系母子1n1n圖3.9 一對(duì)多關(guān)系第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 283.2.1 實(shí)體關(guān)系圖 多對(duì)多（M:N）：對(duì)象 A的一個(gè)實(shí)例可以關(guān)聯(lián)到對(duì)象B的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例，同時(shí)對(duì)象 B的一個(gè)實(shí)例也可以關(guān)聯(lián)到對(duì)象A的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例，如一個(gè)叔叔可以有多個(gè)侄子，一個(gè)侄子也可以有多個(gè)叔叔。 對(duì)象 A對(duì)象 B叔叔侄子關(guān)系叔侄mnmn圖3.10 多對(duì)多關(guān)系第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 29選課mn

15、學(xué)號(hào)專業(yè)年級(jí)課名課號(hào)學(xué)時(shí)1n學(xué)號(hào)專業(yè)課名課號(hào)學(xué)時(shí)學(xué)號(hào)課號(hào)n1姓名課程學(xué)生姓名課程學(xué)分學(xué)生年級(jí)選課單學(xué)分(a)(b )學(xué)生選課學(xué)生選課ER圖圖第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 30序號(hào)職工號(hào)獎(jiǎng)項(xiàng)金額獎(jiǎng)金序號(hào)職工號(hào)扣項(xiàng)金額扣款n獎(jiǎng)勵(lì)1n扣款1職工1考勤1出勤性別職工號(hào)年齡職稱基本工資部門出勤時(shí)數(shù)請(qǐng)假時(shí)數(shù)曠工時(shí)數(shù)職工號(hào)工資計(jì)算系統(tǒng)工資計(jì)算系統(tǒng)ER圖圖第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 313.2 數(shù)據(jù)建摸3.2.2 方框?qū)哟螆D層次方框圖也是數(shù)據(jù)建模的圖形工具 層次方框圖通過(guò)樹(shù)型結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描述復(fù)雜數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。 樹(shù)型結(jié)構(gòu)頂端的矩形框只有一個(gè)，用于代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

16、下面各層的矩形框是對(duì)完整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的逐步分解和細(xì)化得到的數(shù)據(jù)子集；底層的矩形框代表組成該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本元素，是數(shù)據(jù)的最小單位，不可再分割。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 323.2 數(shù)據(jù)建摸3.2.2 方框?qū)哟螆D 層次方框圖非常適合描述自頂向下的需求分析方法中數(shù)據(jù)的層次關(guān)系。 系統(tǒng)分析員可以從對(duì)頂層信息的分類開(kāi)始，沿著層次圖中的每條路徑逐步細(xì)化，直到確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的全部細(xì)節(jié)為止。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 333.2 數(shù)據(jù)建摸3.2.2 方框?qū)哟螆D 例如，某單位職工的實(shí)發(fā)工資由應(yīng)發(fā)工資和扣款兩部分組成，每部分又可進(jìn)一步細(xì)分。如應(yīng)發(fā)工資又可分為基本工資和獎(jiǎng)金；基本工資又

17、可分為國(guó)家工資、津貼、補(bǔ)貼；獎(jiǎng)金也可分為出勤獎(jiǎng)和業(yè)績(jī)獎(jiǎng)；津貼和補(bǔ)貼還可以再進(jìn)一步地細(xì)分。 實(shí)發(fā)工資的層次方框圖如下圖所示。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 34實(shí)發(fā)工資國(guó)家津貼職務(wù)津貼交通補(bǔ)貼部門補(bǔ)貼其他補(bǔ)貼補(bǔ)貼津貼國(guó)家工資基本工資出勤獎(jiǎng)業(yè)績(jī)獎(jiǎng)獎(jiǎng)金應(yīng)發(fā)工資扣款缺勤扣款水電扣款個(gè)人所得稅扣款第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 353.2 數(shù)據(jù)建摸3.2.3 Warnier圖 Warnier圖是法國(guó)科學(xué)家Warnier提出的另一種描述數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)的圖形工具。 與層次方框圖類似，Warnier圖也采用了樹(shù)型結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)，但與層次方框圖相比，Warnier圖對(duì)數(shù)據(jù)的描繪手段更加豐富。

18、 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 363.2.3 Warnier圖 在Warnier圖中，使用大括號(hào)來(lái)區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次。 一個(gè)大括號(hào)內(nèi)的所有名字都屬于同一類信息；異或符號(hào)“ ”用于表明一類信息或一個(gè)數(shù)據(jù)元素在一定條件下出現(xiàn)，而且在這個(gè)符號(hào)上、下方的兩個(gè)名字所代表的數(shù)據(jù)只能出現(xiàn)一個(gè)。 在一個(gè)名字下面或右邊的圓括號(hào)中出現(xiàn)的數(shù)字指明了這個(gè)名字所代表的信息類或數(shù)據(jù)元素在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 373.2.3 Warnier圖 例如，某計(jì)算機(jī)公司的一種軟件產(chǎn)品要么是系統(tǒng)軟件，要么是應(yīng)用軟件；系統(tǒng)軟件中有k1種操作系統(tǒng)、k2種編譯程序，此外還有

19、工具軟件；工具軟件進(jìn)一步又可劃分為編輯程序、測(cè)試工具和輔助設(shè)計(jì)工具，它們各自的數(shù)量分別為j1、j2和j3。描繪這種軟件產(chǎn)品的Warnier 圖如圖4.14所示。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 383.2.3 Warnier圖圖4.14 描繪一種軟件產(chǎn)品的Warnier圖軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) (k1)編譯程序編譯程序 (k2)工具軟件工具軟件編輯程序編輯程序 (j1)測(cè)試工具測(cè)試工具 (j2)輔助設(shè)計(jì)工具輔助設(shè)計(jì)工具 (j3)第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 39練習(xí)題練習(xí)題-實(shí)體關(guān)系圖實(shí)體關(guān)系圖圖3.15 某學(xué)校教學(xué)管理ER圖教

20、師學(xué)生課程教學(xué)職稱職務(wù)性別姓名職工號(hào)學(xué)號(hào)院系年級(jí)課名學(xué)時(shí)課程號(hào)學(xué)分姓名性別1nnm成績(jī)第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 40小結(jié)作業(yè) P57 1,5需求分析的任務(wù)需求分析的步驟需求分析的原則實(shí)體關(guān)系圖方框?qū)哟螆DWarnier圖需求分析的需求分析的方方法法需求分析模型需求分析模型第3章系統(tǒng)工程基礎(chǔ)與可行性研究2022-5-5 41軟件定義時(shí)期需求分析可行性研究問(wèn)題定義系統(tǒng)分析報(bào)告可行性分析報(bào)告初步項(xiàng)目計(jì)劃需求規(guī)格說(shuō)明書要解決的問(wèn)題是什么是否有可行的解決辦法目標(biāo)系統(tǒng)必須做什么任務(wù)任務(wù)任務(wù)撰寫撰寫撰寫圖1.11軟件定義 軟件定義部分又可劃分為問(wèn)題定義、可行性研究和需求分析三個(gè)階段。軟件定義

21、部分第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 423.1 軟件需求分析3.1.5 需求分析模型需求分析模型模模實(shí)體關(guān)系圖（ER,Entity Relation）：數(shù)據(jù)建模的基礎(chǔ)，描述數(shù)據(jù)對(duì)象及其關(guān)系；實(shí)體關(guān)系圖方框?qū)哟螆DWarnier圖第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 433.3 功能建?！颈竟?jié)知識(shí)點(diǎn)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖功能建模功能建模第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 443.3 功能建模 數(shù)據(jù)流圖(DFD,Data Flow Diagram)是結(jié)構(gòu)化分析的基本工具，它描述了信息流和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)對(duì)加工進(jìn)行分解可以得到數(shù)據(jù)流圖。3.3.1 數(shù)據(jù)流圖概念數(shù)據(jù)流圖功能

22、模型創(chuàng)建第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 453.3 功能建模DFD有四種元素，其基本符號(hào)如下圖所示：3.3.2 數(shù)據(jù)流圖符號(hào)外部實(shí)體：與系統(tǒng)進(jìn)行交互，但系統(tǒng)不對(duì)其進(jìn)行加工和處理的實(shí)體，用帶標(biāo)記的矩形表示；加工：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的變換和處理，用帶標(biāo)記的圓圈表示；數(shù)據(jù)流：在數(shù)據(jù)加工之間或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)加工之間進(jìn)行流動(dòng)的數(shù)據(jù)，用帶標(biāo)記的箭頭表示；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：在系統(tǒng)中需要存儲(chǔ)的實(shí)體，用帶標(biāo)記的雙實(shí)線表示。 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 463.3.3 基本系統(tǒng)模型 第0層DFD稱為基本系統(tǒng)模型，可以將整個(gè)軟件系統(tǒng)表示為一個(gè)具有輸入和輸出的黑匣子，用一個(gè)圓圈表示。系統(tǒng)加工S輸入數(shù)據(jù)輸出

23、數(shù)據(jù)I1InO1On圖3.16 系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖 第4章 軟件需求分析與建模2022-5-5 473.3.4 數(shù)據(jù)流與加工之間的關(guān)系表3.1 加工中常見(jiàn)關(guān)系的符號(hào)表示T*T*T+T+TT符符 號(hào)號(hào)含含 義義由數(shù)據(jù)A和B共同變換為數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A變換為數(shù)據(jù)B和數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A或B，或者數(shù)據(jù)A和B共同變換為數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A變換為數(shù)據(jù)B或C，或者同時(shí)變換為數(shù)據(jù)B和C由數(shù)據(jù)A或B其中之一變換為數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A變換為數(shù)據(jù)B或C其中之一第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 483.3 功能建模3.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建 通常，數(shù)據(jù)流圖是分層繪制的，整個(gè)過(guò)程反映了自頂向下進(jìn)行功能分解和細(xì)化的分析過(guò)程。 頂

24、層（也稱第0層）DFD用于表示系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)范圍，以及該系統(tǒng)與周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)交換關(guān)系； 最底層DFD代表了那些不可進(jìn)一步分解的“原子加工”； 中間層DFD是對(duì)上一層父圖的細(xì)化，其中的每一個(gè)加工可以繼續(xù)細(xì)化，中間層次的多少由系統(tǒng)的復(fù)雜程度決定。 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 493.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建(1) 建立數(shù)據(jù)流圖的步驟 第0層DFD將整個(gè)系統(tǒng)表示成一個(gè)加工； 確定并標(biāo)記主要的輸入和輸出； 分離出下一層中的加工、數(shù)據(jù)對(duì)象和存儲(chǔ)， 并對(duì)其進(jìn)行細(xì)化，一次細(xì)化一個(gè)加工； 標(biāo)記所有加工和箭頭； 重復(fù)步驟和，直到所有的加工只執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單的操作，可以很容易地用程序?qū)崿F(xiàn)。第3章 軟件需求

25、分析與建模2022-5-5 503.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建(2) 建立數(shù)據(jù)流圖的說(shuō)明 繪制第0層DFD的時(shí)候，將整個(gè)系統(tǒng)看成一個(gè)加工，然后找出作用于該加工的外部實(shí)體，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入和輸出。 繪制下一層數(shù)據(jù)流圖時(shí)，細(xì)化第0層的加工，從而描述系統(tǒng)的主要功能。 繼續(xù)進(jìn)行分解，直到所有的加工只執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單的操作為止。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 513.3 功能建模3.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建人事部門后勤部門出勤表業(yè)績(jī)表水電扣款表職工銀行工資條工資存款清單工資計(jì)算系統(tǒng)圖3.17 工資計(jì)算系統(tǒng)的頂層(0層)數(shù)據(jù)流圖(3) 建立頂層數(shù)據(jù)流圖系統(tǒng)基本模型第3章 軟件需求分析與建模2022

26、-5-5 523.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建(4) 分層細(xì)化 上一層DFD中的每一個(gè)圓圈可以進(jìn)一步擴(kuò)展成一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)流圖，以揭示系統(tǒng)中程序的細(xì)節(jié)部分。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 533.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建圖3.18 “自頂向下，逐步分解”過(guò)程示意圖SF1F213F1F22.12.21.11.21.3F13.13.23.43.3F22第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 543.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建 這種循序漸進(jìn)的細(xì)化過(guò)程可以繼續(xù)進(jìn)行，直到最低層的圖僅描述原子過(guò)程操作為止。 每一層數(shù)據(jù)流圖必須與它上一層數(shù)據(jù)流圖保持平衡和一致，因此，子圖的所有輸入輸出流要與其父圖相

27、匹配。 (5) 注意的問(wèn)題第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 553.3.5 數(shù)據(jù)流模型的創(chuàng)建圖3.19 工資計(jì)算系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖人事部門后勤部門出勤表業(yè)績(jī)表水電扣款表職工銀行工資條1計(jì)算工資實(shí)發(fā)工資表3工資轉(zhuǎn)存2打印工資清單工資存款清單工資清單F3例：工資計(jì)算系統(tǒng)23 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 56人事部門出勤表業(yè)績(jī)表1.1計(jì)算獎(jiǎng)金和缺勤扣款獎(jiǎng)金發(fā)放表1.2計(jì)算應(yīng)發(fā)工資應(yīng)發(fā)工資表1.3計(jì)算所得稅1.4計(jì)算實(shí)發(fā)工資實(shí)發(fā)工資表水電扣款表后勤部門所得稅扣款缺勤扣款表工資清單F3(a)(b)工資計(jì)算實(shí)發(fā)工資表2.1查找職工銀行工資賬號(hào)實(shí)發(fā)工資2.2生成工資存款清單工資存款

28、清單銀行賬號(hào)職工個(gè)人工資賬號(hào)清單F4圖3.20 工資計(jì)算系統(tǒng)的第二層數(shù)據(jù)流圖(a) “計(jì)算工資”子數(shù)據(jù)流圖；(b)“工資轉(zhuǎn)存”子數(shù)據(jù)流圖實(shí)例分層細(xì)化第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 57人事部門1.1.2計(jì)算業(yè)績(jī)獎(jiǎng)出勤表業(yè)績(jī)表請(qǐng)假、曠工時(shí)數(shù)出勤時(shí)數(shù)1.1.3計(jì)算出勤獎(jiǎng)1.1.4計(jì)算缺勤扣款業(yè)績(jī)獎(jiǎng)獎(jiǎng)懲條例F1缺勤扣款表1.1.5計(jì)算各項(xiàng)獎(jiǎng)金之和獎(jiǎng)金發(fā)放表1.1.1統(tǒng)計(jì)出勤、請(qǐng)假及曠工時(shí)數(shù)出勤獎(jiǎng)1.2.1計(jì)算各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)之和1.2.2計(jì)算工資獎(jiǎng)金之和工資檔案F2應(yīng)發(fā)工資表獎(jiǎng)金發(fā)放表基本工資圖3.21 工資計(jì)算系統(tǒng)的第三層數(shù)據(jù)流圖實(shí)例分層細(xì)化第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 58

29、實(shí)例分層細(xì)化建立數(shù)據(jù)流模型要遵循以下的原則： (1) 每個(gè)加工至少應(yīng)有一個(gè)輸入數(shù)據(jù)流(反映被處理數(shù)據(jù)的來(lái)源)和一個(gè)輸出數(shù)據(jù)流(反映加工的結(jié)果)。 3.3.6 建立數(shù)據(jù)流模型的原則 (2) 數(shù)據(jù)流圖中各構(gòu)成元素的名稱必須具有明確的含義且能夠代表對(duì)應(yīng)元素的內(nèi)容或功能。 (3) 對(duì)數(shù)據(jù)流圖中某個(gè)加工進(jìn)行細(xì)化生成的下層數(shù)據(jù)流圖，稱為其上層圖的子圖。應(yīng)保證分層數(shù)據(jù)流圖中任意對(duì)應(yīng)的父圖和子圖的輸入/輸出數(shù)據(jù)保持一致。 人事部門后勤部門出勤表業(yè)績(jī)表水電扣款表職工銀行工資條工資存款清單工資計(jì)算系統(tǒng)圖3.17 工資計(jì)算系統(tǒng)的頂層(0層)數(shù)據(jù)流圖人事部門后勤部門出勤表業(yè)績(jī)表水電扣款表職工銀行工資條1計(jì)算工資實(shí)發(fā)工

30、資表3工資轉(zhuǎn)存2打印工資清單工資存款清單工資清單F3圖3.19 工資計(jì)算系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖23第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 59實(shí)例分層細(xì)化 (4) 在數(shù)據(jù)流圖中，應(yīng)按照層次給每個(gè)加工編號(hào)，用于表明該加工所處的層次及上、下層的父圖與子圖的關(guān)系。編號(hào)的規(guī)則為：頂層加工不用編號(hào)；第二層加工的編號(hào)為1，2，n；第三層加工的編號(hào)為1.1，1.2，2.1，n.1，n.2，等，依次類推。 (5) 在父圖中不要出現(xiàn)子圖中涉及的局部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件。通常除底層數(shù)據(jù)流圖中需標(biāo)明所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)外，為了保持畫面的整潔，各中間層數(shù)據(jù)流圖只需顯示處于加工之間的接口文件即可。3.3.6 建立數(shù)據(jù)流模型的原則人事部

31、門后勤部門出勤表業(yè)績(jī)表水電扣款表職工銀行工資條1計(jì)算工資實(shí)發(fā)工資表3工資轉(zhuǎn)存2打印工資清單工資存款清單工資清單F3圖3.19 工資計(jì)算系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖23人 事 部 門出 勤 表業(yè) 績(jī) 表1.1計(jì) 算 獎(jiǎng) 金 和缺 勤 扣 款獎(jiǎng) 金 發(fā) 放 表1.2計(jì) 算 應(yīng)發(fā) 工 資應(yīng) 發(fā) 工 資 表1.3計(jì) 算所 得 稅1.4計(jì) 算 實(shí)發(fā) 工 資實(shí) 發(fā) 工 資 表水 電 扣 款 表后 勤 部 門所 得 稅 扣 款缺 勤 扣 款 表工 資 清 單 F3(a)(b)工 資 計(jì) 算實(shí) 發(fā) 工 資 表2.1查 找 職 工銀 行 工 資賬 號(hào)實(shí) 發(fā) 工 資2.2生 成 工 資存 款 清 單工 資 存 款 清 單銀

32、 行賬 號(hào)職 工 個(gè) 人 工 資 賬 號(hào) 清 單 F4第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 60實(shí)例分層細(xì)化 (6) 數(shù)據(jù)流圖只能由四種基本符號(hào)組成，是實(shí)際業(yè)務(wù)流程的客觀映象，用于說(shuō)明系統(tǒng)應(yīng)該“做什么做什么”， 而不需要指明系統(tǒng)“如何做如何做”。 (7) 數(shù)據(jù)流圖的分解速度應(yīng)保持適中。通常一個(gè)加工每次可分解為2-4個(gè)子加工，最多不要超過(guò)七個(gè)，因?yàn)檫^(guò)快的分解會(huì)增加用戶對(duì)系統(tǒng)模型理解的難度。 (8)為了便于數(shù)據(jù)流圖在計(jì)算機(jī)上的輸入和輸出，免去畫斜線、弧線、圓等符號(hào)的麻煩，數(shù)據(jù)流圖還有另一套表示符號(hào)，如表4.2所示。 3.3.6 建立數(shù)據(jù)流模型的原則第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5

33、61實(shí)例分層細(xì)化表表3.2 3.2 數(shù)據(jù)流圖的另一套表示符號(hào)數(shù)據(jù)流圖的另一套表示符號(hào)編號(hào)編號(hào)符 號(hào)含 義數(shù)據(jù)流，只能為水平或垂直的帶箭頭直線 加工數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn)3.3.7 3.3.7 數(shù)據(jù)流圖的另一套表示符號(hào)數(shù)據(jù)流圖的另一套表示符號(hào)第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 62實(shí)例分層細(xì)化練習(xí)題：試畫你開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。3.3 功能建模(1) 建立數(shù)據(jù)流圖的步驟（2）建立數(shù)據(jù)流模型的原則本節(jié)小結(jié)：第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 633.4 行為建?！颈竟?jié)知識(shí)點(diǎn)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖行為建行為建模模第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 64 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

34、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖通過(guò)描述狀態(tài)以及導(dǎo)致系統(tǒng)通過(guò)描述狀態(tài)以及導(dǎo)致系統(tǒng)改變改變狀態(tài)的事件狀態(tài)的事件來(lái)表示來(lái)表示系統(tǒng)的行為系統(tǒng)的行為，它沒(méi)有表示出系，它沒(méi)有表示出系統(tǒng)所執(zhí)行的處理，統(tǒng)所執(zhí)行的處理，只表示了處理結(jié)果可能的狀態(tài)只表示了處理結(jié)果可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換。3.4.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(1)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的概念第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 65 ST(ST(ST,Status Tranformtion) )用帶標(biāo)記的圓圈或用帶標(biāo)記的圓圈或矩形表示狀態(tài)，用箭頭表示從一種狀態(tài)到另一種矩形表示狀態(tài)，用箭頭表示從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的變換，箭頭上的文本標(biāo)記表示引起變換的狀態(tài)的變換，箭頭上的文本標(biāo)記表示引起變換的

35、條件。條件。 3.4.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(2)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖符號(hào)第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 66 例如例如，在操作系統(tǒng)中，當(dāng)存在多個(gè)申請(qǐng)占用，在操作系統(tǒng)中，當(dāng)存在多個(gè)申請(qǐng)占用CPU運(yùn)行的運(yùn)行的進(jìn)程進(jìn)程( (進(jìn)程是分配進(jìn)程是分配CPU的最小處理單位的最小處理單位) )時(shí)，系統(tǒng)將按照某種時(shí)，系統(tǒng)將按照某種調(diào)度策略調(diào)度策略為各個(gè)進(jìn)程分配為各個(gè)進(jìn)程分配CPU。此時(shí)，進(jìn)程的狀態(tài)可能有三種：就緒、運(yùn)。此時(shí)，進(jìn)程的狀態(tài)可能有三種：就緒、運(yùn)行和等待。行和等待。 就緒：就緒：等待分配等待分配CPU； 運(yùn)行：運(yùn)行：占用占用CPU進(jìn)行相應(yīng)的處理；進(jìn)行相應(yīng)的處理； 掛起：掛起：放棄放棄CPU的使用。的使用。3

36、.4.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(3)實(shí)例第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 673.4.1 3.4.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生遷移的事件有四種：t1、t2、t3、t4，分述如下： t1：因I/O等事件的發(fā)生而要求中斷； t2：中斷事件已經(jīng)處理完畢； t3：分配CPU； t4：已用完分配的CPU時(shí)間。 在上面描述的情況下，有關(guān)CPU分配的進(jìn)程的狀態(tài)遷移圖如圖3.22（a）所示。 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 683.4.2 狀態(tài)遷移表 狀態(tài)遷移圖還可以表示為等價(jià)的表格形式，這樣的表格稱為狀態(tài)遷移表。狀態(tài)遷移表的列由所有的系統(tǒng)狀態(tài)組成，行由引起狀態(tài)遷移的所有信號(hào)或事件組

37、成，表格中第i行第j列的元素是從狀態(tài)Sj因發(fā)生事件ti而會(huì)遷移到的狀態(tài)。 與圖3.22(a)等價(jià)的狀態(tài)遷移表如表3.3所示。在表中，S1代表就緒狀態(tài)；S2代表運(yùn)行狀態(tài)；S3代表掛起狀態(tài)。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 69表表3.3 3.3 進(jìn)程的狀態(tài)遷移表進(jìn)程的狀態(tài)遷移表 狀 態(tài)事件S1（就緒）S2（運(yùn)行）S3（掛起）t1 S3 t2 S1t3S2 t4 S1 3.4.2 狀態(tài)遷移表 導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生遷移的事件有四種：t1、t2、t3、t4，分述如下： t1：因I/O等事件的發(fā)生而要求中斷； t2：中斷事件已經(jīng)處理完畢； t3：分配CPU； t4：已用完分配的CPU時(shí)間。第3章

38、軟件需求分析與建模2022-5-5 70 如果狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖所描述的系統(tǒng)比較復(fù)雜，則可以采用狀態(tài)圖的分層表示法。例如對(duì)圖4.22(a)所示的狀態(tài)圖中的大狀態(tài)S1進(jìn)行細(xì)化，就得到了圖4.22(b)所示的下層狀態(tài)遷移圖。 如果在狀態(tài)遷移圖，一個(gè)狀態(tài)由于某個(gè)事件而導(dǎo)致的下一個(gè)狀態(tài)可能會(huì)有多個(gè)，可在狀態(tài)遷移圖中引入判斷框和處理框，如圖4.22(c)中所示的狀態(tài)遷移圖就是采用這種方法對(duì)圖4.22(a)的變形。3.4.3 狀態(tài)遷移圖第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 713.4.3 狀態(tài)遷移圖圖3.22 狀態(tài)遷移圖舉例(a) 狀態(tài)遷移圖；(b) 細(xì)化后的狀態(tài)遷移圖；(c) 狀態(tài)遷移圖的變形S1S2S3

39、S2S3S1S3C2P1P2P5P3P4S2S11t4t3t1t2t2t4t3t1t3t4t1t2S1C1NNYY C1、C2：判斷條件P1P5：處理內(nèi)容(a)(b)(c)S12第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 723.5 數(shù)據(jù)字典【本節(jié)知識(shí)點(diǎn)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)】數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判斷樹(shù)和判斷表結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判斷樹(shù)和判斷表第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 73 數(shù)據(jù)字典描述數(shù)據(jù)流圖的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加工（最底層加工）和數(shù)據(jù)流，它記錄的主要內(nèi)容有： 基本信息：名字、別名、描述； 定義：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 使用特點(diǎn)：取值范圍、使用頻率、使用方式等； 控制信息：來(lái)源、用

40、戶、引用程序、讀寫權(quán)限等； 其他說(shuō)明：3.5 數(shù)據(jù)字典3.5.1 數(shù)據(jù)字典的描述第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 74 在數(shù)據(jù)字典中，數(shù)據(jù)元素的定義可以是基本元素及其組合，數(shù)據(jù)進(jìn)行自頂向下地分解，直到不需要進(jìn)一步解釋且參與人員都清楚其含義為止。3.5.1 數(shù)據(jù)字典的描述第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 75數(shù)據(jù)組合有三種方式：順序：以確定的次序連接多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)；選擇：從多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)中選取一個(gè)；重復(fù)：將某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)重復(fù)多次。 為了能夠?qū)?shù)據(jù)流中的各組成成分進(jìn)行準(zhǔn)確的定義，在數(shù)據(jù)字典中使用了多種具有特定意義的符號(hào)，如下： 3.5.1 數(shù)據(jù)字典的描述第3章 軟件需求分析與建模2022-

41、5-5 76符符 號(hào)號(hào)含含 義義說(shuō)說(shuō) 明明=表示定義為用于對(duì)=左邊的條目進(jìn)行確切的定義+表示與關(guān)系X=a+b表示X由a和b共同構(gòu)成 | , 表示或關(guān)系X=a|b與X=a,b等價(jià)，表示X由a或b組成( )表示可選項(xiàng)X=(a)表示a可以在X中出現(xiàn)，也可以不出現(xiàn) 表示重復(fù)大括號(hào)中的內(nèi)容重復(fù)0到多次m n表示規(guī)定次數(shù)的重復(fù)重復(fù)的次數(shù)最少m次，最多n次“ ”表示基本數(shù)據(jù)元素“ ”中的內(nèi)容是基本數(shù)據(jù)元素，不可再分.連接符month=1.12表示month可取112中的任意值* *表示注釋兩個(gè)星號(hào)之間的內(nèi)容為注釋信息表表3.5 3.5 數(shù)據(jù)字典中的基本符號(hào)及含義中的基本符號(hào)及含義3.5.1 數(shù)據(jù)字典的描述第

42、3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 773.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式 數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)流圖中各種成分詳細(xì)定義的信息集合，可將其按照說(shuō)明對(duì)象的類型劃分為四類條目，分別為數(shù)據(jù)流條目、數(shù)據(jù)項(xiàng)條目、數(shù)據(jù)文件條目和數(shù)據(jù)加工條目。 為了便于軟件開(kāi)發(fā)人員方便地查找所需的條目，應(yīng)按照一定的順序?qū)?shù)據(jù)字典中的不同條目進(jìn)行排列。下面分別對(duì)各類條目的內(nèi)容及說(shuō)明格式進(jìn)行介紹。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 783.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式 數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)流圖中主要用于說(shuō)明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中的作用和流動(dòng)方向，因此數(shù)據(jù)流也被稱作“流動(dòng)

43、的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)流動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)流條目應(yīng)包括以下幾項(xiàng)主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)流名稱、數(shù)據(jù)流別名、說(shuō)明、數(shù)據(jù)流來(lái)源、數(shù)據(jù)流流向、數(shù)據(jù)流組成和數(shù)據(jù)流量等。例如：工資系統(tǒng)中的出勤表數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為：1. 數(shù)據(jù)流條目數(shù)據(jù)流條目第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 793.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)流名稱出勤表數(shù)據(jù)流別名無(wú)說(shuō) 明由人事部門每月月底上報(bào)的職工考勤統(tǒng)計(jì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流來(lái)源人事部門數(shù)據(jù)流流向加工1.2(計(jì)算應(yīng)發(fā)工資)數(shù)據(jù)流組成出勤表 = 年份+月份+職工號(hào)+出勤時(shí)數(shù)+病假時(shí)數(shù)+事假時(shí)數(shù)+曠工時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)流量1份/月表表3.6 出勤表數(shù)據(jù)流的描述表

44、第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 803.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式 數(shù)據(jù)流圖中每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)成的，數(shù)據(jù)項(xiàng)是加工中的最小單位，不可再分。數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)項(xiàng)條目中應(yīng)包含的主要內(nèi)容有：數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱、數(shù)據(jù)項(xiàng)別名、說(shuō)數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱、數(shù)據(jù)項(xiàng)別名、說(shuō)明、類型、長(zhǎng)度、取值范圍及含義等。明、類型、長(zhǎng)度、取值范圍及含義等。 例如例如：出勤表中的職工號(hào)職工號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為2. 數(shù)據(jù)項(xiàng)條目數(shù)據(jù)項(xiàng)條目第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 813.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱職工號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)別名zg_no說(shuō)

45、 明本單位職工的惟一標(biāo)識(shí)類 型字符串長(zhǎng) 度6取值范圍及含義12位(00.99)為部門編號(hào)：36位(XX0001.XX9999)為人員編號(hào)表3.7 出勤表中的職工號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)條目描述表第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 823.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式 數(shù)據(jù)文件是數(shù)據(jù)流圖中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的載體。數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)文件條目中應(yīng)包含的主要內(nèi)容有：數(shù)據(jù)文件名稱、說(shuō)明、數(shù)據(jù)文件名稱、說(shuō)明、數(shù)據(jù)文件組成、組織方式、存取方式、存取頻率等。數(shù)據(jù)文件組成、組織方式、存取方式、存取頻率等。 例如：工資系統(tǒng)中的職工工資檔案文件在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為： 3. 數(shù)據(jù)文件條目數(shù)據(jù)文件條目第

46、3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 833.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)文件名稱工資檔案數(shù)據(jù)文件別名Zgda表說(shuō) 明單位職工的基本工資、各項(xiàng)津貼及補(bǔ)貼信息數(shù)據(jù)文件組成職工號(hào)+國(guó)家工資+國(guó)家津貼+職務(wù)津貼+職齡津貼+交通補(bǔ)貼+部門補(bǔ)貼+其他補(bǔ)貼組 織 方 式按職工號(hào)從小到大排列存 取 方 式順序存 取 頻 率1次/月表3.8 職工工資檔案文件描述表第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 843.5.2 數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式 在數(shù)據(jù)流圖中只簡(jiǎn)單給出了每個(gè)加工的名稱，在數(shù)據(jù)字典中通過(guò)數(shù)據(jù)加工條目主要是要說(shuō)明每個(gè)加工是用來(lái)“

47、做什么”的。數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)文件條目中應(yīng)包含的主要內(nèi)容有： 數(shù)據(jù)加工名稱、加工編號(hào)、說(shuō)明、輸入數(shù)據(jù)流、輸出數(shù)數(shù)據(jù)加工名稱、加工編號(hào)、說(shuō)明、輸入數(shù)據(jù)流、輸出數(shù)據(jù)流、加工邏輯等。據(jù)流、加工邏輯等。 例如：工資系統(tǒng)中的計(jì)算應(yīng)發(fā)工資計(jì)算應(yīng)發(fā)工資這個(gè)加工在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為： 4. 數(shù)據(jù)加工條目數(shù)據(jù)加工條目第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 85數(shù)據(jù)加工名稱計(jì)算應(yīng)發(fā)工資數(shù)據(jù)加工編號(hào)1.2說(shuō) 明根據(jù)職工的工資檔案及本月獎(jiǎng)金發(fā)放表數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)職工的應(yīng)發(fā)工資輸入數(shù)據(jù)流獎(jiǎng)金發(fā)放表及工資檔案輸出數(shù)據(jù)流應(yīng)發(fā)工資表加 工 邏 輯DO WHILE 工資檔案文件指針未指向文件尾 從工資檔案中取出當(dāng)前職工工資的各

48、項(xiàng)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行累加； 在獎(jiǎng)金發(fā)放表中按職工號(hào)查找到該職工的獎(jiǎng)金數(shù)； 對(duì)獎(jiǎng)金數(shù)與工資基本數(shù)據(jù)的累加和進(jìn)行求和得到該職工的應(yīng)發(fā)工資數(shù)ENDDO表3.9 計(jì)算應(yīng)發(fā)工資加工描述表第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 863.5 數(shù)據(jù)字典練習(xí)題：試定義你開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。(1) 建立數(shù)據(jù)字典的概念（2）數(shù)據(jù)字典的描述本節(jié)小結(jié)：第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 873.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 加工規(guī)格說(shuō)明用于描述描述底層數(shù)據(jù)流圖的加加工工，包括敘述性正文、加工算法、數(shù)學(xué)方程、敘述性正文、加工算法、數(shù)學(xué)方程、表或圖表等表或圖表等，它可以成為編寫軟件需求規(guī)格說(shuō)明的第一步，并為加工的程序設(shè)

49、計(jì)提供指南。通常，加工規(guī)格說(shuō)明采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判斷樹(shù)判斷樹(shù)和判斷判斷表等進(jìn)行描述。 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 883.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言是一種介于自然語(yǔ)言和形式化語(yǔ)言之間的半形式半形式化語(yǔ)言，化語(yǔ)言，例如例如，上面對(duì)計(jì)算應(yīng)發(fā)工資條目中加工邏輯的描述就是采用的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它是在自然語(yǔ)言的基礎(chǔ)上加入了一定的限制，通過(guò)使用有限的詞匯和有限的語(yǔ)句來(lái)較為嚴(yán)格地描述加工邏輯。 描述時(shí)可以使用的詞匯包括：數(shù)據(jù)字典中定義的名字、基本數(shù)據(jù)字典中定義的名字、基本控制結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵詞、自然語(yǔ)言中具有明確意義的動(dòng)詞和少量的控制結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵詞、自然語(yǔ)言中具有明確意義的動(dòng)詞和少

50、量的自定義詞匯等自定義詞匯等。盡量不使用形容詞或副詞，可以使用一些簡(jiǎn)單的算術(shù)或邏輯運(yùn)算符。1. 結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 893.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 (1)(1)順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)：由自然語(yǔ)言中的簡(jiǎn)單祈使語(yǔ)句序列構(gòu)成。 (2)(2)選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)：通常采用IFTHENELSEENDIF和CASEOFENDCASE結(jié)構(gòu)。 (3)(3)循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)：通常采用DO WHILEENDDO和REPEATUNTIL結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言中的三種基本結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)的描述方法如下：第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 903.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 當(dāng)某一加

51、工的實(shí)現(xiàn)需要同時(shí)依賴多個(gè)邏輯條件的取值時(shí)，對(duì)加工邏輯的描述就會(huì)變得較為復(fù)雜，很難采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言清楚地將其描述出來(lái)，而采用判定表則能夠完整且清晰地表達(dá)復(fù)雜的條件組合與由此產(chǎn)生的動(dòng)作之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 判定表通常由用雙線分隔開(kāi)的四個(gè)部分構(gòu)成判定表通常由用雙線分隔開(kāi)的四個(gè)部分構(gòu)成：左上部左上部用于列出所有相關(guān)的條件；左下部左下部用于列出所有可能產(chǎn)生的動(dòng)作；右上部右上部用于列出所有可能的條件組合；右下部右下部用于列出在各種組合條件下需要進(jìn)行的動(dòng)作。 2. 判定表判定表第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 913.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 下面以描述某單位工資檔案管理系統(tǒng)中“職務(wù)津貼計(jì)算職務(wù)津貼計(jì)算

52、”加工邏輯為例說(shuō)明判定表的寫法。由于篇幅限制，在下面的例子中假定職工的職稱只分為助工、工程師和高工助工、工程師和高工三種，對(duì)應(yīng)的判定表見(jiàn)表3.10。條件列表?xiàng)l件列表?xiàng)l件組合條件組合動(dòng)作列表對(duì)應(yīng)的動(dòng)作 通常把表中任意一個(gè)條件組合的特定取值及其相應(yīng)要執(zhí)行的動(dòng)作稱為規(guī)則規(guī)則。判定表的一般格式如下所示。 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 923.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 表表3.10 “3.10 “職務(wù)津貼計(jì)算職務(wù)津貼計(jì)算”判定表判定表第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 933.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 要生成上面的判定表，具體的步驟如下： (1) 確定確定規(guī)則的個(gè)數(shù)。例子中有三個(gè)條

53、件，每個(gè)條件有三種取值，故規(guī)則個(gè)數(shù)為33=9。 (2) 列出列出所有的條件和動(dòng)作。 (3) 列出列出所有的條件組合。 (4) 填寫填寫每種條件組合下對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。 (5) 若表中存在不同規(guī)則對(duì)應(yīng)相同動(dòng)作且其條件組合存在某種關(guān)系時(shí)，需要對(duì)表進(jìn)行必要的化簡(jiǎn)化簡(jiǎn)。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 943.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 判定樹(shù)是判定表的圖形表示，它與判定表的作用大致相同，但比判定表更加直觀，更易于理解和掌握。例如，圖3.23是采用判定樹(shù)對(duì)“基本獎(jiǎng)金計(jì)算基本獎(jiǎng)金計(jì)算”加工邏輯的描述。 3. 判定樹(shù)判定樹(shù)第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 953.5.3 編寫加工規(guī)格說(shuō)明 工齡

54、10年獎(jiǎng)金基數(shù)為350元工齡在1020年間獎(jiǎng)金基數(shù)為350元且上浮20%工齡20年獎(jiǎng)金基數(shù)為350元且上浮30%工齡10年獎(jiǎng)金基數(shù)為400元工齡在1020年間獎(jiǎng)金基數(shù)為400元且上浮20%工齡20年獎(jiǎng)金基數(shù)為400元且上浮35%助工工程師工齡10年獎(jiǎng)金基數(shù)為500元工齡在1020年間獎(jiǎng)金基數(shù)為500元且上浮30%工齡20年獎(jiǎng)金基數(shù)為500元且上浮40%高工基本獎(jiǎng)金計(jì)算圖3.23 “基本獎(jiǎng)金計(jì)算”判定樹(shù)第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 963.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程 結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化分析(SA,Structure Analysis)過(guò)程實(shí)過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是質(zhì)上就是創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型、功

55、能模型和行為模型創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型、功能模型和行為模型，其中其中數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)建模的工具是的工具是實(shí)體關(guān)系圖實(shí)體關(guān)系圖，功能建模功能建模的工具是的工具是數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖，行為建模行為建模的工具是的工具是狀態(tài)轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖換圖，另外使用，另外使用數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典定義系統(tǒng)的所有定義系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)項(xiàng)項(xiàng)。 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 973.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程 為了理解和學(xué)會(huì)使用這些建模工具，我為了理解和學(xué)會(huì)使用這些建模工具，我們結(jié)合一個(gè)們結(jié)合一個(gè)“學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)”的實(shí)例講的實(shí)例講解整個(gè)分析過(guò)程，并給出部分解整個(gè)分析過(guò)程，并給出部分實(shí)體關(guān)系圖、實(shí)體關(guān)系圖、數(shù)據(jù)

56、流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和數(shù)據(jù)字典。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 983.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程下面列出用戶對(duì)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的要求下面列出用戶對(duì)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的要求：教務(wù)人員錄入學(xué)生信息、課程信息和成績(jī)教務(wù)人員錄入學(xué)生信息、課程信息和成績(jī)信息；信息；學(xué)生可以隨時(shí)查詢自己所選課程的成績(jī)；學(xué)生可以隨時(shí)查詢自己所選課程的成績(jī)；由于學(xué)生成績(jī)屬于敏感信息，系統(tǒng)必須提由于學(xué)生成績(jī)屬于敏感信息，系統(tǒng)必須提供必要的安全措施以防非法存取。供必要的安全措施以防非法存取。第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 993.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程（1 1）在

57、需求收集的過(guò)程中，要求客戶列出應(yīng)用在需求收集的過(guò)程中，要求客戶列出應(yīng)用軟件或業(yè)務(wù)過(guò)程涉及到的軟件或業(yè)務(wù)過(guò)程涉及到的 事物事物 ，將其演化成數(shù)，將其演化成數(shù)據(jù)對(duì)象；據(jù)對(duì)象；（2 2）一次考慮一個(gè)對(duì)象，分析員和客戶定義這一次考慮一個(gè)對(duì)象，分析員和客戶定義這個(gè)對(duì)象和其他對(duì)象之間是否存在連接；個(gè)對(duì)象和其他對(duì)象之間是否存在連接；（3 3）如果存在連接，應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)關(guān)系；如果存在連接，應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)關(guān)系；（4 4）對(duì)每一個(gè)關(guān)系，確定其關(guān)聯(lián)類型；對(duì)每一個(gè)關(guān)系，確定其關(guān)聯(lián)類型； 數(shù)據(jù)建模步驟數(shù)據(jù)建模步驟第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 1003.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程（5 5）重復(fù)步

58、驟（重復(fù)步驟（2 2）到步驟（）到步驟（4 4），直到定義），直到定義了所有關(guān)系。了所有關(guān)系。（6 6）定義每個(gè)實(shí)體的屬性；定義每個(gè)實(shí)體的屬性；（7 7）形式化并復(fù)審實(shí)體關(guān)系圖；形式化并復(fù)審實(shí)體關(guān)系圖；（8 8）重復(fù)步驟（重復(fù)步驟（1 1）到（）到（7 7），直到數(shù)據(jù)建模），直到數(shù)據(jù)建模完成。完成。 數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)建模步驟步驟第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 1013.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程 實(shí)例分析：實(shí)例分析：學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng) 實(shí)體：實(shí)體：學(xué)生、課程、成績(jī)。學(xué)生、課程、成績(jī)。 實(shí)體屬性定義：實(shí)體屬性定義：學(xué)生學(xué)生：學(xué)號(hào)、姓名、性別、院系、專業(yè)、入學(xué)年月：學(xué)號(hào)

59、、姓名、性別、院系、專業(yè)、入學(xué)年月課程課程：課程編號(hào)、課程名稱、課程學(xué)時(shí)：課程編號(hào)、課程名稱、課程學(xué)時(shí), ,課程學(xué)分、課課程學(xué)分、課程描述程描述成績(jī)成績(jī)：學(xué)號(hào)、課程編號(hào)、分?jǐn)?shù)、考核日期：學(xué)號(hào)、課程編號(hào)、分?jǐn)?shù)、考核日期 3.6.1 3.6.1 創(chuàng)建實(shí)體關(guān)系圖創(chuàng)建實(shí)體關(guān)系圖 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 1023.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程3.6.1 3.6.1 創(chuàng)建實(shí)體關(guān)系圖創(chuàng)建實(shí)體關(guān)系圖 顯然，顯然，學(xué)生、課程和成績(jī)學(xué)生、課程和成績(jī)都是系統(tǒng)的實(shí)都是系統(tǒng)的實(shí)體，并且可以初步定義它們的屬性。體，并且可以初步定義它們的屬性。 教務(wù)人員雖然是系統(tǒng)的用戶，但其信息教務(wù)人員雖然是系統(tǒng)的

60、用戶，但其信息與系統(tǒng)處理無(wú)關(guān)，因此不用作為實(shí)體。與系統(tǒng)處理無(wú)關(guān)，因此不用作為實(shí)體。 由于由于成績(jī)成績(jī)信息包含了選課信息，因此選信息包含了選課信息，因此選課信息不用單獨(dú)記錄。課信息不用單獨(dú)記錄。 因此系統(tǒng)的因此系統(tǒng)的實(shí)體實(shí)體是是學(xué)生、課程和成績(jī)學(xué)生、課程和成績(jī)。 第3章 軟件需求分析與建模2022-5-5 1033.6 結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程結(jié)構(gòu)化分析過(guò)程 我們分析這些實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系我們分析這些實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系：從實(shí)：從實(shí)際情況得知，一個(gè)學(xué)生可以選多門課程，一門際情況得知，一個(gè)學(xué)生可以選多門課程，一門課程也可以有多個(gè)學(xué)生選修，但每個(gè)學(xué)生選一課程也可以有多個(gè)學(xué)生選修，但每個(gè)學(xué)生選一門課程必須有一個(gè)成