23需求分析講解課件

需求分析需求分析內(nèi)容大綱需求分析2.1數(shù)據(jù)流圖2.2實體關(guān)系圖2.3狀態(tài)遷移圖2.4數(shù)據(jù)字典2.5需求規(guī)格說明書范例2.62023/10/72/57軟件工程內(nèi)容大綱需求分析2.1數(shù)據(jù)流圖2.2實體關(guān)系圖2.3狀態(tài)遷移軟件工程3/572023/10/72.3數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)模型包括三種互相關(guān)聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對象，描述對象的屬性，描述對象間相互連接的關(guān)系。在需求分析階段描述數(shù)據(jù)對象和它們之間的關(guān)系，使用E-R圖。軟件工程3/572023/10/52.3數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)模型包軟件工程4/572023/10/7例子某管理信息系統(tǒng)具有以下實體、屬性及語義描述：每名教師教授若干課程，每門課程可以由若干教師來教授，每個班級有若干學生，每名學生可以學習若干門課程，每門課程可以有若干學生學習，每名學生學完一門課程后得到一個成績。描述教師的屬性有：員工號，姓名，性別，住址。描述課程的屬性有：課程號，課程名，學分。描述學生的屬性有：學號，姓名，性別，出生日期。描述班級的屬性有：班號，人數(shù)。軟件工程4/572023/10/5例子軟件工程5/572023/10/7ER圖軟件工程5/572023/10/5ER圖軟件工程6/572023/10/71、數(shù)據(jù)對象：是需被目標系統(tǒng)所理解的復合信息的表示。它具有若干不同特征或?qū)傩缘男畔ⅰ?shù)據(jù)對象可以是外部實體,事物,角色,行為或事件,組織單位,地點或結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)對象只封裝了數(shù)據(jù)，沒有包含作用于這些數(shù)據(jù)上的操作。軟件工程6/572023/10/51、數(shù)據(jù)對象：是需被目標系軟件工程7/572023/10/72、屬性：定義了數(shù)據(jù)對象的特征。它可用來：

為數(shù)據(jù)對象的實例命名；描述這個實例；建立對另一個數(shù)據(jù)對象的另一個實例的引用主碼：為了唯一地標識數(shù)據(jù)對象的某一個實例，定義數(shù)據(jù)對象中的一個屬性或幾個屬性為主碼(key)，書寫為_id，例如在“學生”數(shù)據(jù)對象中用“學號”做關(guān)鍵碼，它可唯一地標識一個“學生”數(shù)據(jù)對象中的實例軟件工程7/572023/10/52、屬性：軟件工程8/572023/10/73、關(guān)系：各個數(shù)據(jù)對象的實例之間的關(guān)聯(lián)。如一個學生“張鵬”選修兩門課程“軟件工程”與“計算機網(wǎng)絡(luò)”，學生與課程的實例通過“選修”關(guān)聯(lián)起來。軟件工程8/572023/10/53、關(guān)系：軟件工程9/572023/10/7例子例如，在教學管理中，一個教師可以教授零門、一門或多門課程，每位學生也需要學習幾門課程。因此，教學管理中涉及的對象有學生、教師和課程。軟件工程9/572023/10/5例子例如，在教學管理中，一軟件工程10/572023/10/7教學數(shù)據(jù)模型學號姓名專業(yè)性別……學生職工號姓名專業(yè)職稱年齡教師課程號課程名學分學時

……課程學號課程號成績選課教授軟件工程10/572023/10/5教學數(shù)據(jù)模型學號姓軟件工程11/572023/10/7實例的關(guān)聯(lián)有三種：一對一(1:1)；一對多(1:m)；多對多(n:m)。這種實例的關(guān)聯(lián)稱為“基數(shù)”，基數(shù)表明了“重復性”。如1位教師帶學生班的30位同學，就是1:m的關(guān)系。教師學生教授基數(shù):一位教師基數(shù):多位學生參與度:必須參與度:可選實例關(guān)聯(lián)有是“可選”還是“必須”

之分。用“O”表示關(guān)系是可選的，用“│”表示關(guān)系必須出現(xiàn)1次。這表明了關(guān)系的“參與性”。軟件工程11/572023/10/5實例的關(guān)聯(lián)有三種：一對一軟件工程12/572023/10/7XY一個X與一個Y相關(guān)聯(lián)一個X與一個或多個Y相關(guān)聯(lián)XY一個X與零個或一個Y相關(guān)聯(lián)XY一個X與零個,一個或多個Y相關(guān)聯(lián)XY一個X與一個Y或Z相關(guān)聯(lián)XYZ一個X與一個Y與Z相關(guān)聯(lián)XYZ軟件工程12/572023/10/5XY一個X與一個Y相關(guān)聯(lián)軟件工程13/572023/10/7練習學校由若干個系組成，每個系有若干名教師和學生，老師或者學生只能屬于某一個特定院系；每個教師可以擔任若干門課程，并參加多項科研項目；教師的工資由其職稱決定，每位老師都擁有自己的工作證；每門課程可以由若干老師任教；每個學生可以同時選修多門課程。請設(shè)計教學管理的E-R模型，并根據(jù)自己的理解標示實體、聯(lián)系及其屬性。軟件工程13/572023/10/5練習軟件工程14/572023/10/7軟件工程14/572023/10/5軟件工程15/572023/10/7答案學校學生科研項目參與系選修課程老師擁有屬于屬于教授軟件工程15/572023/10/5答案學校學生科研項目參與軟件工程16/572023/10/72.4行為建模行為建模給出需求分析方法的所有操作原則，但只有結(jié)構(gòu)化分析方法的擴充版本才提供這種建模的符號。數(shù)據(jù)流圖不描述時序關(guān)系，控制和事件流通過行為模型描述。在描述系統(tǒng)或各個數(shù)據(jù)對象的行為時，采用狀態(tài)遷移圖。通過描述系統(tǒng)或?qū)ο蟮臓顟B(tài)，以及引起系統(tǒng)或?qū)ο鬆顟B(tài)轉(zhuǎn)換的事件來表示系統(tǒng)或?qū)ο蟮男袨?。軟件工?6/572023/10/52.4行為建模行為建模軟件工程17/572023/10/7狀態(tài)遷移圖例如，有關(guān)處理器分配的進程狀態(tài)遷移。t2t3t4t1運行就緒等待軟件工程17/572023/10/5狀態(tài)遷移圖例如，有關(guān)處理軟件工程18/572023/10/7狀態(tài)遷移圖是描述系統(tǒng)的狀態(tài)如何響應外部的事件進行推移的一種圖形表示?！啊稹北硎究傻玫降南到y(tǒng)狀態(tài)“→”表示從一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)的遷移。S2S1S3t1t2t3t4t4t3t2t1事件狀態(tài)S1S2S3S3S2S3S1軟件工程18/572023/10/5狀態(tài)遷移圖是描述系統(tǒng)的狀軟件工程19/572023/10/7

例操作系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度要求設(shè)置進程狀態(tài)當有多個申請占用CPU運行的進程時,CPU分配的進程的狀態(tài)遷移可得到的狀態(tài)＝就緒，運行，等待生成的事件＝t1，t2，t3，t4

t1─

中斷事件

t2─

中斷已處理

t3─

分配CPU

t4─

用完CPU時間軟件工程19/572023/10/5例操作系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度軟件工程20/572023/10/7狀態(tài)遷移圖的優(yōu)點（因為一個系統(tǒng)的狀態(tài)是有限的）狀態(tài)之間的關(guān)系能夠直觀地捕捉到由于狀態(tài)遷移圖的單純性，能夠機械地分析許多情況，可很容易地建立分析工具軟件工程20/572023/10/5狀態(tài)遷移圖的優(yōu)點（因為一軟件工程21/572023/10/7例子沒人打電話時電話處于閑置狀態(tài)；有人拿起聽筒則進入撥號音狀態(tài)，到達這個狀態(tài)后，電話的行為是響起撥號音；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），則進入超時狀態(tài)。軟件工程21/572023/10/5例子軟件工程22/572023/10/7軟件工程22/572023/10/5軟件工程23/572023/10/7練習該狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表達了銀行領(lǐng)域中如下業(yè)務知識：儲蓄賬戶有正常、掛失、凍結(jié)、銷戶等4種狀態(tài)；有效的儲蓄賬戶始于開戶交易，開戶交易成功后儲蓄賬戶處于正常狀態(tài)；開戶交易的業(yè)務規(guī)則是：開戶金額≥10元人民幣；用戶可以憑身份證要求對自己的儲蓄賬戶進行掛失和解掛交易；銀行可以根據(jù)授權(quán)（例如司法授權(quán)）對儲蓄賬戶進行凍結(jié)和解凍；處于正常狀態(tài)的儲蓄賬戶可以進行存款、取款交易；處于正常狀態(tài)的儲蓄賬戶經(jīng)銷戶交易后變成銷戶狀態(tài)。軟件工程23/572023/10/5練習軟件工程24/572023/10/7舉例軟件工程24/572023/10/5舉例軟件工程25/572023/10/7Petri網(wǎng)Petri網(wǎng)已廣泛地應用于硬件與軟件系統(tǒng)的開發(fā)中，它適用于描述相互獨立、協(xié)同操作的處理系統(tǒng)，也就是并發(fā)執(zhí)行的處理系統(tǒng)。Petri網(wǎng)簡稱PNG(PetriNetGraph)，它有兩種結(jié)點：位置：符號“○”，表示系統(tǒng)狀態(tài)。轉(zhuǎn)移：符號“|”,表示系統(tǒng)中的事件。有向邊“

”表示向轉(zhuǎn)移的輸入，或從轉(zhuǎn)移的輸出。軟件工程25/572023/10/5Petri網(wǎng)Petri網(wǎng)軟件工程26/572023/10/7標記，或稱令牌(token)，是表明系統(tǒng)當前處于什么狀態(tài)的標志。Petri網(wǎng)可能的變化有：軟件工程26/572023/10/5標記，或稱令牌(tok軟件工程27/572023/10/7進程得到資源占用資源運行釋放資源不用資源運行PR1LOCKR處理11UNLOCKR處理12PR2LOCKR處理21UNLOCKR處理22例如，處理兩個進程PR1和PR2的同步問題（此時兩個進程共用一個資源R）：軟件工程27/572023/10/5進程得到資源占用資源軟件工程28/572023/10/7p1p2p3p4p5p7p6t1t2t3t4t5t6等待R等待RR空閑處理11處理12處理21處理22進程1進程2軟件工程28/572023/10/5p1p2p3p4p5p7軟件工程29/572023/10/72.5數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析方法的核心，與各模型的圖形表示配合，能清楚地表達數(shù)據(jù)處理的要求。詞條描述——對于在模型中每一個被命名的圖形元素，均加以定義，其內(nèi)容有:名字，別名或編號，分類，描述，定義，位置，其它，等軟件工程29/572023/10/52.5數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典軟件工程30/572023/10/7結(jié)構(gòu)化分析的分析模型實體—關(guān)系圖狀態(tài)—遷移圖數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)對象描述加工規(guī)格說明數(shù)據(jù)字典控制規(guī)格說明軟件工程30/572023/10/5結(jié)構(gòu)化分析的分析模型實體軟件工程31/572023/10/7（1）數(shù)據(jù)流詞條描述數(shù)據(jù)流名：說明：簡要介紹它產(chǎn)生的原因和結(jié)果數(shù)據(jù)流來源：來自何方數(shù)據(jù)流去向：去向何處數(shù)據(jù)流組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)量流通量：數(shù)據(jù)量，流通量（2）數(shù)據(jù)元素詞條描述類型：數(shù)字(離散值，連續(xù)值)，文字(編碼類型)長度軟件工程31/572023/10/5（1）數(shù)據(jù)流詞條描述軟件工程32/572023/10/7取值范圍：相關(guān)的數(shù)據(jù)元素及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：（3）數(shù)據(jù)文件詞條描述數(shù)據(jù)文件名：簡述：存放的是什么數(shù)據(jù)輸入／輸出數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)文件組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲方式：順序，直接，關(guān)鍵碼存取頻率：（4）加工邏輯詞條描述軟件工程32/572023/10/5取值范圍：軟件工程33/572023/10/7加工名：加工編號：反映該加工的層次簡要描述：加工邏輯及功能簡述輸入／輸出數(shù)據(jù)流：加工邏輯：簡述加工程序，加工順序（5）數(shù)據(jù)源及匯點(終點)描述

名稱：外部實體名簡要描述：什么外部實體有關(guān)數(shù)據(jù)流：數(shù)目：軟件工程33/572023/10/5加工名：軟件工程34/572023/10/7

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述

符號

含義

舉例＝被定義為＋與

x=a+b[...,...]或[...|...]或x=[a,b],x=[a|b]{...}或m{...}n重復

x={a},x=3{a}8(...)可選

x=(a)“...”基本數(shù)據(jù)元素

x="a"..連結(jié)符

x=1..9軟件工程34/572023/10/5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述符軟件工程35/572023/10/7軟件工程35/572023/10/5軟件工程36/572023/10/7存折＝戶名＋所號＋帳號＋開戶日＋性質(zhì)＋(印密)＋1{存取行}50戶名＝2{字母}24所號＝001..999注：儲蓄所編碼規(guī)定三位數(shù)字帳號＝00000001..99999999注:帳號是由8位數(shù)字組成開戶日＝年＋月＋日性質(zhì)＝“1”..“6”注：“1”表示普通戶，“5”表示工資戶等印密＝“0”注：印密在存折上不顯示存取行＝日期＋（摘要）＋支出＋存入＋余額＋操作＋復核軟件工程36/572023/10/5存折＝戶名＋所號＋帳號＋軟件工程37/572023/10/7存取行=日期+（摘要）+支出+存入+余額+操作+復核日期=年+月+日年=“00”…“99”月=“01”…“12”日=“01”…“31”摘要=1{字母}4注：表明是存？是??？還是換？支出=“金額”注：金額規(guī)定不能超過9999999.99金額=“0000000.01”…“9999999.99”操作=“00001”……“99999”軟件工程37/572023/10/5存取行=日期+（摘要）+軟件工程38/572023/10/7練習某旅館的電話服務如下：可以撥分機號和外線號碼。分機號是從7201至7299。外線號碼先撥9，然后是市話號碼或長話號碼。長話號碼是以區(qū)號和市話號碼組成。區(qū)號是從100到300中任意的數(shù)字串。市話號碼是以局號和分局號組成。局號可以是455，466，888，552中任意一個號碼。分局號是任意長度為4的數(shù)字串。要求：寫出在數(shù)據(jù)字典中電話號碼的數(shù)據(jù)條目的定義(即組成)。(8分)軟件工程38/572023/10/5練習某旅館的電話服務如下軟件工程39/572023/10/7答案電話號碼=分機號｜外線號碼(1分)分機號=7201...7299(1分)外線號碼=9+［市話號碼｜長話號碼］(1分)長話號碼=區(qū)號+市話號碼(1分)區(qū)號=100...300(1分)市話號碼=局號+分局號(1分)局號=［455｜466｜888｜552］(1分)分局號=4{數(shù)字}4(1分)軟件工程39/572023/10/5答案電話號碼=分機號｜外軟件工程40/572023/10/7課堂作業(yè)（下課交）某高?？捎玫碾娫捥柎a有以下幾類：校內(nèi)電話號碼由4位數(shù)字組成，第一位數(shù)字不是0；校外電話又分為本市電話和外地電話兩類。撥校外電話須先撥0，如果是本地電話再接著撥8位號碼(第一位不是0)，如果是外地電話則先撥3位區(qū)碼，再撥8位電話號碼(第1位不是0)。要求：寫出在數(shù)據(jù)字典中，電話號碼的數(shù)據(jù)條目的定義(即組成)。軟件工程40/572023/10/5課堂作業(yè)（下課交）某高校軟件工程41/572023/10/7數(shù)據(jù)字典的另外一種形式表D-4:CP_USER_DRAW_HIS_TAB（用戶各期投注數(shù)據(jù)表）主鍵：TICKET_NO字段名類型及長度空否說明CONN_MODENUMBER(1)NOTNULL用戶投注的接入方式：0-短信；1-WAP；2-WEB；3-電話SELL_WAYNUMBER(2)NOTNULL銷售方式：0-單期單式；1-單期復式；2-單期膽托；3-多期單式；4-多期復式；5-多期膽托；6-直選；7-組選DRAW_DATAVARCHAR2(200)NOTNULL用戶投注的數(shù)據(jù)，包括注號，彩票號碼等（定長發(fā)送，不夠不空格）軟件工程41/572023/10/5數(shù)據(jù)字典的另外一種形式表軟件工程42/572023/10/7收費類型表charge_type管理要求：只能使用不能修改。需要增加、刪除或修改必須由系統(tǒng)管理員負責，其他人只是使用。收費類型表用于定義各種收費類型的代號、名稱及收費標準。表定義如下：

字段名稱

字段描述主鍵

類型長度

說明Charge_no

收費類型代號

字符型2由醫(yī)院編碼01-99非空Charge_name

收費類型名稱

字符型12非空Charge_standard1

門診收費標準

整型是應扣費的百分比。如應扣百分十即收費標準就是10,非空charge_standard2

住院收費標準

整型是應扣費的百分比。如應扣百分十即收費標準就是10,非空軟件工程42/572023/10/5收費類型表cha軟件工程43/572023/10/7

基本加工邏輯說明

對數(shù)據(jù)流圖的每一個基本加工，必須有一個基本加工邏輯說明?；炯庸み壿嬚f明必須描述基本加工如何把輸入數(shù)據(jù)流變換為輸出數(shù)據(jù)流的加工規(guī)則。加工邏輯說明必須描述實現(xiàn)加工的策略而不是實現(xiàn)加工的細節(jié)。描述加工邏輯說明的工具：結(jié)構(gòu)化語言、決策表、決策樹。軟件工程43/572023/10/5基本加工邏輯說明對數(shù)軟件工程44/572023/10/7(1)結(jié)構(gòu)化語言結(jié)構(gòu)化語言是一種偽碼，它的詞匯表由命令動詞數(shù)據(jù)字典中定義的名字有限的自定義詞邏輯關(guān)系詞

IF_THEN_ELSE、SWITCH、WHILE_DO、FOR、DO_WHILE等組成。它是一種介于自然語言和形式化語言之間的語言。用以消除在語法上的歧義性。軟件工程44/572023/10/5(1)結(jié)構(gòu)化語言結(jié)構(gòu)軟件工程45/572023/10/7語言的正文用基本控制結(jié)構(gòu)進行分割，加工中的操作用自然語言短語來表示。其基本控制結(jié)構(gòu)有三種：簡單陳述句結(jié)構(gòu)：避免復合語句；重復結(jié)構(gòu)：while_do、for_do或do_while結(jié)構(gòu)。判定結(jié)構(gòu)：if_then_else

或switch_do

結(jié)構(gòu)；用結(jié)構(gòu)化語言描述的規(guī)格說明的正文可以在計算機上編輯，不必過多地考慮語言的在語法上的限制，使得分析員可以集中考慮加工的策略或規(guī)則。軟件工程45/572023/10/5語言的正文用基本控制結(jié)構(gòu)軟件工程46/572023/10/7商店業(yè)務處理系統(tǒng)中“檢查發(fā)貨單”if發(fā)貨單金額超過$500then

if

欠款超過了60天then

在償還欠款前不予批準

else

（欠款未超期）發(fā)批準書，發(fā)貨單

else

（發(fā)貨單金額未超過$500）

if

欠款超過60天then

發(fā)批準書，發(fā)貨單及賒欠報告

else

（欠款未超期）發(fā)批準書，發(fā)貨單

軟件工程46/572023/10/5商店業(yè)務處理系統(tǒng)中“檢查軟件工程47/572023/10/7(2)決策表如果數(shù)據(jù)流圖的加工需要依賴于多個邏輯條件的取值，使用決策表來描述比較合適。條件框條件項動作框動作項規(guī)則單個條件單個動作軟件工程47/572023/10/5(2)決策表如果數(shù)據(jù)流軟件工程48/572023/10/7以“檢查發(fā)貨單”為例操在償還欠款前不予批準

作發(fā)出批準書

發(fā)出發(fā)貨單

發(fā)出賒欠報告

1234條發(fā)貨單金額>$500>$500≤$500≤$500件賒欠情況>60天≤60天>60天≤60天軟件工程48/572023/10/5以“檢查發(fā)貨單”為例在償軟件工程49/572023/10/7(3)判定樹判定樹也是用來表達加工邏輯的一種工具。有時侯它比判定表更直觀。檢查發(fā)貨單金額>$500金額

$500

欠款>60天不發(fā)出批準書

欠款

60天發(fā)貨單發(fā)出批準書、

欠款>60天發(fā)出批準書、發(fā)貨單及賒欠報告

欠款

60天發(fā)出批準書、發(fā)貨單軟件工程49/572023/10/5(3)判定樹判定樹也是軟件工程50/572023/10/7練習假定某航空公司規(guī)定，乘客可以免費托運重量不超過30公斤的行李。當行李重量超過30公斤時，對頭等艙的國內(nèi)乘客超重部分每公斤收費4元，對其它艙的國內(nèi)乘客超重部分每公斤收費6元，對國外乘客超重部分每公斤收費比國內(nèi)乘客多一倍。對殘疾乘客超重部分每公斤收費比正常乘客少一半。用判定樹表示計算行李費的算法。軟件工程50/572023/10/5練習假定某航空公司規(guī)定，軟件工程51/572023/10/7答案軟件工程51/572023/10/5答案軟件工程52/572023/10/7軟件需求規(guī)格說明的基本原則：功能與實現(xiàn)分離，描述要“做什么”而不是“怎樣實現(xiàn)”。要求使用面向處理的規(guī)格說明語言，從而得到“做什么”的規(guī)格說明。如果目