软件工程需求分析.ppt

信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第三章第三章 软软件需求分析件需求分析v3.1 需求分析的任务需求分析的任务 v3.2 与用户沟通获取需求的方法与用户沟通获取需求的方法v3.3 分析建模与规格说明分析建模与规格说明 v3.4 实体实体-联联系图系图 v3.5 数据规范化数据规范化v3.6 状态转换图状态转换图 v3.7 其他图形工具其他图形工具 v3.8 验证软件需求验证软件需求 v3.9 小结小结v习题习题信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程教学要求教学要求v教学目的：了解需求分析的任务和步骤、评教学目的：了解需求分析的任务和步骤、评审标准和过程；掌握基本技术，理解需求规审标准和过程；掌握基本技术，理解需求规格说明书的作用与组成。格说明书的作用与组成。v教学重点：基本技术、需求规格说明书的作教学重点：基本技术、需求规格说明书的作用与组成。用与组成。v教学难点：基本技术。教学难点：基本技术。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程需求分析简介需求分析简介v 软件需求指用户对所开发的软件在功软件需求指用户对所开发的软件在功能、性能、环境、可靠性等各方面的要求。能、性能、环境、可靠性等各方面的要求。v 需求分析主要回答待开发的系统必须需求分析主要回答待开发的系统必须“做什么做什么”，并用，并用 需求规格说明书需求规格说明书 的形的形式准确、详细、规范地表达出来。式准确、详细、规范地表达出来。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程注意注意v需求分析阶段，系统分析员的主要关注点需求分析阶段，系统分析员的主要关注点是是“做什么（做什么（what)”，不是，不是“怎样做（怎样做（how）”；v需求分析阶段，系统分析员应该给出软件需求分析阶段，系统分析员应该给出软件需求规格说明书。需求规格说明书。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.1需求分析的任务需求分析的任务v四项主要任务：四项主要任务：v1、确定对系统的综合要求、确定对系统的综合要求 v2、分析系统的数据要求、分析系统的数据要求 v3、导出系统的逻辑模型、导出系统的逻辑模型 v4、修正系统开发计划、修正系统开发计划信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程提问并思考：提问并思考：v 如果你是一个用户，你会对将要开发如果你是一个用户，你会对将要开发的软件有哪些要求？的软件有哪些要求？信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.1.1确定对系统的综合要求确定对系统的综合要求v 功能需求。指定系统必须提供的服务。功能需求。指定系统必须提供的服务。v 性能需求。指定系统必须满足的定时约束或容量性能需求。指定系统必须满足的定时约束或容量约束等。约束等。v 可靠性和可用性需求。可靠性和可用性需求。应定量指定。应定量指定。v 出错处理需求。出错处理需求。指环境错误，非系统本身的错误。指环境错误，非系统本身的错误。v 接口需求。接口需求。常见的接口需求：用户接口需求；硬常见的接口需求：用户接口需求；硬件接口需求；软件接口需求；通信接口需求。件接口需求；软件接口需求；通信接口需求。v 信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程v 约束。约束。常见的约束：精度；工具和语言约束；常见的约束：精度；工具和语言约束；设计约束；应该使用的标准；应该使用的硬件平台。设计约束；应该使用的标准；应该使用的硬件平台。v逆向需求。指定系统不应该做什么。逆向需求。指定系统不应该做什么。v将来可能提出的要求。将来可能提出的要求。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.1.2分析系统的数据要求分析系统的数据要求v提问并思考：提问并思考：v 如果你是设计者，除了上述需求以外，如果你是设计者，除了上述需求以外，你觉得还需要得到哪些要求？你觉得还需要得到哪些要求？v 答：软件系统本质上是信息处理系统，答：软件系统本质上是信息处理系统，要考虑要考虑数据和数据处理数据和数据处理的问题。的问题。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程对系统数据的分析对系统数据的分析v建立数据建立数据(3.4 节实体节实体联系图）联系图）;v描绘数据结构描绘数据结构(3.7 节其他图形工具）节其他图形工具）;v数据结构规范化（数据结构规范化（3.5 节）节）信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.1.3 导出系统的逻辑模型导出系统的逻辑模型v 用数据流图、实体一联系图、状态转用数据流图、实体一联系图、状态转换图、数据字典和主要的处理算法描述这个换图、数据字典和主要的处理算法描述这个逻辑模型。逻辑模型。v 3.1.4 修正系统开发计划修正系统开发计划v 根据在分析过程中获得的对系统的更根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，可以比较准确地估计系深入更具体的了解，可以比较准确地估计系统的成本和进度，修正以前制定的开发计划。统的成本和进度，修正以前制定的开发计划。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程图图:软件需求分析的通信途径软件需求分析的通信途径v分析小组成员主要包括领域专家、系统分析分析小组成员主要包括领域专家、系统分析员；员；v客户访谈客户访谈v问题分析与确认问题分析与确认信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.2 与用户沟通获取需求的方法与用户沟通获取需求的方法v1、访谈、访谈v2、面向数据流自顶向下求精、面向数据流自顶向下求精v3、简易的应用规格说明技术、简易的应用规格说明技术v4、快速建立软件原型、快速建立软件原型信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.2.1 访谈访谈v分正式和非正式访谈。分正式和非正式访谈。可采用调查表形式可采用调查表形式可使用情景分析技术可使用情景分析技术信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程例：某出版社系统调查表例：某出版社系统调查表编号编号提出问题提出问题1您在哪个部门工作？每日都处理哪些文件、数据、报表？您在哪个部门工作？每日都处理哪些文件、数据、报表？2出版业务流程是什么？出版业务流程是什么？3工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？4手工处理有什么问题解决不了？影响效率的问题有哪些？手工处理有什么问题解决不了？影响效率的问题有哪些？5您认为提高工作效率，节省工作时间，减轻工作强度可采取哪些办法？您认为提高工作效率，节省工作时间，减轻工作强度可采取哪些办法？6您的部门需要成本核算和统计的内容有哪些？您的部门需要成本核算和统计的内容有哪些？7您的部门采用计算机管理工作情况如何？您的部门采用计算机管理工作情况如何？8如何改进业务流程使之更合理？如何改进业务流程使之更合理？9哪些问题是目前传统手工方法根本无法解决的？哪些问题是目前传统手工方法根本无法解决的？10出版社计算机管理信息系统需要解决什么问题？出版社计算机管理信息系统需要解决什么问题？信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.2.2 面向数据流自顶向下求精面向数据流自顶向下求精v 结构化分析方法的实质。结构化分析方法的实质。v 进一步细化可行性研究阶段获得到高层数进一步细化可行性研究阶段获得到高层数据流图。包括建立：据流图。包括建立：详细的数据流图详细的数据流图，描绘数据在软件系统内从输入，描绘数据在软件系统内从输入移动到输出的过程中所经受到变换；移动到输出的过程中所经受到变换；数据字典数据字典：定义数据流图中包含的元素；：定义数据流图中包含的元素；实体关系（实体关系（ER）图）图：从用户角度描述数据；：从用户角度描述数据；IPO 图图：描述数据流图中处理框的功能和算法。：描述数据流图中处理框的功能和算法。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程面向数据流自顶向下求精过程面向数据流自顶向下求精过程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.2.3简易的应用规格说明技术简易的应用规格说明技术v 一种一种面向团队面向团队的需求收集法，提倡用户与的需求收集法，提倡用户与开发者密切合作，开发者密切合作，共同标识问题共同标识问题，提出解决，提出解决方案要素，商讨不同方案并指定基本需求。方案要素，商讨不同方案并指定基本需求。v 具体过程见教材具体过程见教材 P60 面面v 提问：此方法将产生什么样的产品？提问：此方法将产生什么样的产品？信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.2.4快速建立软件原型快速建立软件原型v快速原形就是快速建立起来的旨在演示目标快速原形就是快速建立起来的旨在演示目标系统主要功能的可运行的程序。系统主要功能的可运行的程序。v要点：要点：实现用户看得见的功能，省略目标系统实现用户看得见的功能，省略目标系统“隐含隐含”功能。功能。v具有具有“快速快速”和和“容易修改容易修改”两大特性。两大特性。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.2.4快速建立软件原型快速建立软件原型v 建立和修改原型的方法和工具：建立和修改原型的方法和工具：v(1)第四代技术。第四代技术。包括众多数据库查询和报表语言、包括众多数据库查询和报表语言、程序和应用系统生成器以及其他非常高级的非过程程序和应用系统生成器以及其他非常高级的非过程语言。能快速生成可执行的代码。语言。能快速生成可执行的代码。v(2)可重用的软件构件。可重用的软件构件。使用一组已有的软件构件使用一组已有的软件构件（也称为组件）来装配（而不是从头构造）原型。（也称为组件）来装配（而不是从头构造）原型。v(3)形式化规格说明和原型环境。形式化规格说明和原型环境。在在交互式环境交互式环境下，下，用自动工具把基于形式语言的规格说明翻译成可执用自动工具把基于形式语言的规格说明翻译成可执行的程序代码。行的程序代码。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.3分析建模与规格说明分析建模与规格说明v3.3.1 分析建模分析建模v什么是模型？什么是模型？v 为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种对事物的一种无歧义无歧义的书面描述。的书面描述。v 模型通常由模型通常由一组图形符号一组图形符号和组织这些符号和组织这些符号的的规则规则组成。组成。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程模型的作用模型的作用在建模过程中了解系统。在建模过程中了解系统。通过抽象降低复杂性。通过抽象降低复杂性。有助于回忆所有的细节。有助于回忆所有的细节。有助于开发小组间的交流。有助于开发小组间的交流。有助于与用户的交流。有助于与用户的交流。为系统的维护提供文档为系统的维护提供文档信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程例：结构化分析方法建立的需求模型例：结构化分析方法建立的需求模型v 结构化分析（结构化分析（Structured Analysis,SA）是面向数据流）是面向数据流进行分析的方法，主要建立以下几种模型：进行分析的方法，主要建立以下几种模型：v实体关系图实体关系图(Entity-Relationship Diagram,E-R图图)来创建来创建数据模型数据模型，描述系统中所有重要的数据对象；，描述系统中所有重要的数据对象；v 数据流图（数据流图（Data Flow Diagram,DFD）：用来创建：用来创建功能模功能模型型，描述了信息流和数据转换。，描述了信息流和数据转换。v 状态转换图状态转换图（State-Transition Diagram,STD）用来创建用来创建行为模型行为模型，描述系统状态如何响应外部事件，而进行转换。，描述系统状态如何响应外部事件，而进行转换。教材教材p56信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程例：面向对象分祈方法（例：面向对象分祈方法（OOA）所建立的）所建立的摸型摸型v对象模型对象模型(Object model)：定义实体，描述：定义实体，描述系统的静态结构，定义系统的静态结构，定义“对谁做对谁做”v动态模型动态模型(Dynamic model):描述对象之间的描述对象之间的交互过程，规定交互过程，规定“何时做何时做”v功能模型作功能模型作(Functional model)：描述内部描述内部数据的处理，指明系统应数据的处理，指明系统应“做什么做什么”信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程软件需求规格说明软件需求规格说明v 软件需求规格说明书软件需求规格说明书 是需求分析阶段是需求分析阶段最主要的文档。对目标进行完善和补充，并最主要的文档。对目标进行完善和补充，并写出完整的需求说明。写出完整的需求说明。v 为消除自然语言中可能存在的不一致、歧为消除自然语言中可能存在的不一致、歧义、含糊、不完整及抽象层次混乱等问题，义、含糊、不完整及抽象层次混乱等问题，有主张用有主张用形式化方法形式化方法描述用户对软件系统的描述用户对软件系统的需求。需求。v 例例:GB 8567-88:GB 8567-88 计算机软件产品开发文件计算机软件产品开发文件编制指南编制指南信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程结构化分析方法结构化分析方法（Structured Analysis,SA)v面向数据流面向数据流进行需求分析的方法进行需求分析的方法v适合于适合于数据处理类型数据处理类型软件的需求分析软件的需求分析信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程结构化分折模型的组成结构结构化分折模型的组成结构信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.4实体实体-联系图联系图v 实体实体-联系图（联系图（E-R 图）描绘系统的图）描绘系统的数据关系。数据关系。v 分析实体分析实体-联系有助于对业务或系统数据组成的理解联系有助于对业务或系统数据组成的理解和交互。和交互。v 一、基本概念（一、基本概念（1）v 实体：实体：客观世界中存在的，可区分的事物。客观世界中存在的，可区分的事物。v 数据对象：数据对象：实体在数据模型中的体现，能实体在数据模型中的体现，能由一组属由一组属性性来定义的实体都可以被认为是数据对象。来定义的实体都可以被认为是数据对象。v 属性：属性：实体或数据对象所具有的性质。实体或数据对象所具有的性质。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程v联系：联系：客观事物之间的联系。联系分为三种：客观事物之间的联系。联系分为三种：一对一（一对一（1:1)一对多联系（一对多联系（1:N)多对多联系（多对多联系（M:N)v二、二、E-R 图的结构图的结构v三种基本元素：三种基本元素：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程 例例:教学教学E-R图图信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程三、如何建立实体一联系图？三、如何建立实体一联系图？v1、在需求收集的过程中，列出应用软件或业务过、在需求收集的过程中，列出应用软件或业务过程涉及到的所有程涉及到的所有“事物事物”，将其演化成数据对象；，将其演化成数据对象；v2、一次考虑一个对象，定义这个对象和其他对象、一次考虑一个对象，定义这个对象和其他对象之间是否存在连接；之间是否存在连接；v3、如果存在连接，应创建一个或多个关系；、如果存在连接，应创建一个或多个关系；v4、对每一个关系，确定其关联类型；、对每一个关系，确定其关联类型；v5、重复步骤（、重复步骤（2）到步骤（）到步骤（4），直到定义了所），直到定义了所有关系。有关系。v6、定义每个实体的属性；、定义每个实体的属性；v7、形式化并复审实体关系图；、形式化并复审实体关系图；v8、重复步骤（、重复步骤（1）到（）到（7），直到数据建模完成。，直到数据建模完成。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程2.4 数据流图数据流图(DFD,Data Flow Diagram)v描述描述数据处理数据处理过程的工具。过程的工具。v通过图形的方法，从数据传递和数据处理的通过图形的方法，从数据传递和数据处理的角度，刻画数据流从输入到输出的移动变换角度，刻画数据流从输入到输出的移动变换过程。过程。v数据流三个重要属性：数据流三个重要属性：v数据流名字数据流名字v数据组成数据组成v流向流向信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程2.4.1符号（符号（1）v说明：用图形符号以黑盒子形式描绘组成系说明：用图形符号以黑盒子形式描绘组成系统的每个部件（程序，文档，数据库，人工统的每个部件（程序，文档，数据库，人工过程等），表达数据在系统各部件之间流动过程等），表达数据在系统各部件之间流动的情况。的情况。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程符号（符号（2）信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程例例 1：描述银行取款过程的数据流图：描述银行取款过程的数据流图信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程应该注意的几个问题应该注意的几个问题v适当地命名。（详见教材适当地命名。（详见教材 p45)v“数据存储数据存储”代表数据代表数据静止状态静止状态，“数据流数据流”代表数据的代表数据的运动状态运动状态；v注意数据流与控制流的区别；注意数据流与控制流的区别；v通常数据流图中忽略出错处理、打开或关闭通常数据流图中忽略出错处理、打开或关闭文件之类的内务处理。文件之类的内务处理。v若数据的源点和终点相同，则应该有两个箭若数据的源点和终点相同，则应该有两个箭头和这个数据源（终）点相连；或重复画一头和这个数据源（终）点相连；或重复画一个源（终）点。个源（终）点。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据流图的层次结构数据流图的层次结构v 对于大型系统，往往采用对于大型系统，往往采用自顶向下逐层分自顶向下逐层分解解的方法，用分层数据流图表示所有数据流的方法，用分层数据流图表示所有数据流和加工。和加工。v 对任何一个数据流图来说，它的上层图为对任何一个数据流图来说，它的上层图为父图父图，在它的下一层的图为，在它的下一层的图为子图子图。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程分层数据流图分层数据流图信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程说明：说明：v在多层数据流图中，在多层数据流图中，顶层流图顶层流图仅包含仅包含一个数一个数据处理据处理，它代表被开发系统。它的输入流是，它代表被开发系统。它的输入流是该系统的输入数据，输出流是系统所输出数该系统的输入数据，输出流是系统所输出数据据v底层流图底层流图是指其是指其数据处理不需再做分解数据处理不需再做分解的数的数据流图，它处在最底层据流图，它处在最底层v中间层流图中间层流图则表示则表示对其上层父图的细化对其上层父图的细化。它。它的每一数据处理可能继续细化，形成子图。的每一数据处理可能继续细化，形成子图。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程注意的原则注意的原则(1)v 数据流图上所有图形符号只限于前述四种基本图形数据流图上所有图形符号只限于前述四种基本图形元素；元素；v数据流图的主图必须包括前述四种基本元素，缺一数据流图的主图必须包括前述四种基本元素，缺一不可；不可；v数据流图的主图上的数据流必须封闭在外部实体之数据流图的主图上的数据流必须封闭在外部实体之间，外部实体可以是一个也可以是多个；间，外部实体可以是一个也可以是多个；v每个数据处理至少有一个输入数据流和一个输出数每个数据处理至少有一个输入数据流和一个输出数据流；据流；v在数据流图中，需按层给数据处理框编号。编号表在数据流图中，需按层给数据处理框编号。编号表明该处理所处层次及上下层的亲子关系；明该处理所处层次及上下层的亲子关系；信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程注意的原则注意的原则(2)v规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个数规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个数据加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必须据加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致。此即一致。此即父父 图图 与子图的平衡与子图的平衡；v可以在数据流图中加入物质流，帮助用户理解数据可以在数据流图中加入物质流，帮助用户理解数据流图；流图；v图上每个元素都必须有名字；图上每个元素都必须有名字；v数据流图中不可夹带控制流；数据流图中不可夹带控制流；v初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主要数初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主要数据流据流信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程例例 2：结构化分析方法步骤示例：结构化分析方法步骤示例v商场业务处理系统商场业务处理系统v假设某商场的经营业务。假设某商场的经营业务。v商场进货时，先发订货单给供应商，供应商收到订商场进货时，先发订货单给供应商，供应商收到订货单，将商品发给商场，商场货到付款，供应商收货单，将商品发给商场，商场货到付款，供应商收款后，将收据发给商场；款后，将收据发给商场；v当顾客到商场采购商品时，先下购物订单，商场查当顾客到商场采购商品时，先下购物订单，商场查询库存中是否有此种商品，若有则发货给顾客；若询库存中是否有此种商品，若有则发货给顾客；若没有，则向供应商订货，货到之后再销售给顾客；没有，则向供应商订货，货到之后再销售给顾客；顾客收到货物之后付款，商场开收据给顾客；顾客收到货物之后付款，商场开收据给顾客；v商场对货物的管理方面要求知道每种货物详细的销商场对货物的管理方面要求知道每种货物详细的销售情况。售情况。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程分析业务流程分析业务流程:订货过程订货过程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程分析业务流程分析业务流程:采购过程采购过程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第一步：绘制顶层数据流图（第一步：绘制顶层数据流图（1)v基本思想，任何计算机系统都是有若干个数基本思想，任何计算机系统都是有若干个数据源据源(终终)点加上一个事务处理组成。点加上一个事务处理组成。v首先从问题的描述中提取数据流图中的源首先从问题的描述中提取数据流图中的源（终）点、数据处理、数据流和数据存储四（终）点、数据处理、数据流和数据存储四种成份。种成份。v分析源（终）点分析源（终）点v.分析数据处理分析数据处理v分析数据流和数据存储分析数据流和数据存储信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程分析数据源点和终点：分析数据源点和终点：v如果将商场的购、销业务系统看成一个整体，如果将商场的购、销业务系统看成一个整体，则外部的与这个系统有交往的对象（机构、则外部的与这个系统有交往的对象（机构、人员、或外部系统）是人员、或外部系统）是“供应商，和供应商，和“顾客顾客”，二者是商场购销系统源点和终点。，二者是商场购销系统源点和终点。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程分析源点、终点与商场之间的数据流分析源点、终点与商场之间的数据流v数据流方向分别是：数据流方向分别是：v供应商方给商场：发货单、货款收据供应商方给商场：发货单、货款收据v顾客给商场：订单、货款顾客给商场：订单、货款v商场给供货商：订货单、货款商场给供货商：订货单、货款v商场给顾客：货物、收据商场给顾客：货物、收据信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程分析数据存储分析数据存储:v需要存储的数据分别是需要存储的数据分别是v库存信息库存信息v暂存订单暂存订单(缺货订单缺货订单)v采购订单采购订单v商品销售历史商品销售历史v资金帐目资金帐目信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第一步：绘制顶层数据流图第一步：绘制顶层数据流图(2)信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第一步：绘制顶层数据流图（第一步：绘制顶层数据流图（3)第一步：绘制顶层数据流图（3)信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第二步：将顶层数据流图细化第二步：将顶层数据流图细化v经过分析，商店业务处理的主要数据处理是经过分析，商店业务处理的主要数据处理是销售、采购、会计销售、采购、会计三大数据处理，三者之间三大数据处理，三者之间的数据流：的数据流：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程需要存储的数据有：需要存储的数据有：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程DFD/L2.2(采购细化采购细化)信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程DFD/L2.1(销售细化销售细化)信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程2.5 数据词典（数据词典（DD,data dictionary)vDD 是对数据流图中包含的所有元素的定义是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合，使得每个图形元素的名字都有一个的集合，使得每个图形元素的名字都有一个精确的、严格的精确的、严格的定义。定义。v数据流图和词典结合在一起，能清楚地表达数据流图和词典结合在一起，能清楚地表达数据处理的要求，构成数据处理的要求，构成 了了“需求说明书需求说明书”信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程2.5.1数据字典的内容数据字典的内容主要描述主要描述v数据流数据流v数据元素数据元素v数据存储数据存储v数据处理数据处理信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程2.5.2定义数据的方法定义数据的方法信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程1、定义数据流、定义数据流v数据流名：数据流名：v说明：简要介绍作用即它产生的原因和结果。说明：简要介绍作用即它产生的原因和结果。v数据流来源：来自何方。数据流来源：来自何方。v数据流去向：去向何处。数据流去向：去向何处。v数据流组成：数据结构。数据流组成：数据结构。v数据量流通量：数据量，流通量数据量流通量：数据量，流通量信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程举例：举例：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据流定义：数据流定义：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程2、定义数据元素、定义数据元素v数据元素（数据项）指数据处理中最小的，数据元素（数据项）指数据处理中最小的，不可再分的单位。描述包括：不可再分的单位。描述包括：v数据元素名：数据元素名：v类型：数字（离散值，连续值），文字（编类型：数字（离散值，连续值），文字（编码类型）码类型）v长度：长度：v取值范围：取值范围：v相关的数据元素及数据结构：相关的数据元素及数据结构：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据元素定义举例（数据元素定义举例（1）信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据元素定义举例（数据元素定义举例（2）信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据元素定义举例（数据元素定义举例（3）信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据元素定义举例（数据元素定义举例（4）信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3、定义数据存储、定义数据存储v数据文件名：数据文件名：v简述：存放的是什么数据简述：存放的是什么数据 v输入数据：输入数据：v输出数据输出数据:v数据文件组成：数据结构数据文件组成：数据结构v存储方式：顺序，直接，关键码存储方式：顺序，直接，关键码v存取频率：存取频率：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据存储定义举例（数据存储定义举例（1）信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程4、定义数据处理、定义数据处理v数据处理定义举例（数据处理定义举例（1)信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程数据处理定义举例（数据处理定义举例（2)信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程加工逻辑词条说明举例（加工逻辑词条说明举例（3)信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程 源点及汇（终）点词条描述源点及汇（终）点词条描述v名称：外部实体名名称：外部实体名v简要描述：什么外部实体简要描述：什么外部实体v有关数据流：有关数据流：v数目：数目：信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.5 数据规范化数据规范化v1、第一范式每个属性值都必须是原子值。、第一范式每个属性值都必须是原子值。2、第二范式满足第一范式条件，而且每个非、第二范式满足第一范式条件，而且每个非关键字属性都由整个关键字决定。关键字属性都由整个关键字决定。v3、第三范式符合第二范式的条件，每个非、第三范式符合第二范式的条件，每个非关键字属性都仅由关键字决定，而且一个非关键字属性都仅由关键字决定，而且一个非关键字属性不能仅仅是对另一个非关键字属关键字属性不能仅仅是对另一个非关键字属性的进一步描述。性的进一步描述。v范式低，冗余大，范式高，分解得细，冗余范式低，冗余大，范式高，分解得细，冗余小，但处理过程复杂。小，但处理过程复杂。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.6 状态转换图（状态转换图（STD）v为了直观地分析系统的动作，从特定的视点为了直观地分析系统的动作，从特定的视点出发描述系统的行为，需要采用动态分析的出发描述系统的行为，需要采用动态分析的方法。方法。v状态转换图是一种常用的动态分析方法。状态转换图是一种常用的动态分析方法。v是描述系统的状态如何响应外部信号，而进是描述系统的状态如何响应外部信号，而进行转换的一种图形表示。行转换的一种图形表示。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.6.1 状态状态v指任何可以被观察到的系统行为模式，一个指任何可以被观察到的系统行为模式，一个状态代表系统的一种行为模式。状态代表系统的一种行为模式。v主要有：初态、终态和中间状态。主要有：初态、终态和中间状态。v一个状态图中，只能有一个初态，但可以有一个状态图中，只能有一个初态，但可以有 0 多个终态。多个终态。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.6.2 事件事件v某个特定时刻发生的事情，它是对引起系统某个特定时刻发生的事情，它是对引起系统做动作或（和）从一个状态转换到另一个状做动作或（和）从一个状态转换到另一个状态的外界事情的抽象态的外界事情的抽象.信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.6.3 状态转换图符号状态转换图符号v活动表语法：事件名（参数表）动作表达活动表语法：事件名（参数表）动作表达式式 常用事件名：常用事件名：EntryEntry、ExitExit、DoDov动作表达式：应做的具体动作动作表达式：应做的具体动作v事件表达式：触发状态转换的事件。事件表达式：触发状态转换的事件。v语法：事件说明语法：事件说明 守卫条件守卫条件 动作表达式。动作表达式。v其中，事件说明的语法：事件名（参数表）。其中，事件说明的语法：事件名（参数表）。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程电话系统的状态图 电话系统的状态图 电话系统的状电话系统的状态图态图 信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.7其他图形工具其他图形工具v3.7.1层次方框图层次方框图信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.7.2 Warnier图图信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.7.3 IPO图图信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程3.8 验证软件需求验证软件需求v问：从哪些方面验证软件需求的正确性？如何验证问：从哪些方面验证软件需求的正确性？如何验证？v1、一致性、一致性v自然语言书写的需求说明，只能用人工方法验证；自然语言书写的需求说明，只能用人工方法验证；v形式化方法定义的可以借助验证工具（形式化方法定义的可以借助验证工具（3.8.3 节）节）v2、完整性、完整性v需要用户参与、合作；建立快速原型。需要用户参与、合作；建立快速原型。v3、现实性、现实性v参照以往类似系统；进行仿真或性能模拟参照以往类似系统；进行仿真或性能模拟 v4、有效性、有效性信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程用于需求分析的软件工具用于需求分析的软件工具v对采用形式化方法定义的需求进行验证的工具。对采用形式化方法定义的需求进行验证的工具。应该满足下列要求：应该满足下列要求：v（1）必须有形式化的语法（或表），因此可以用）必须有形式化的语法（或表），因此可以用计算机自动处理使用这种语法说明的内容；计算机自动处理使用这种语法说明的内容；v（2）使用这个软件工具能够导出详细的文档；）使用这个软件工具能够导出详细的文档；（3）必须提供分析（测试）规格说明书的不一致）必须提供分析（测试）规格说明书的不一致性和冗余性的手段，并且应该能够产生一组报告性和冗余性的手段，并且应该能够产生一组报告指明对完整性分析的结果。指明对完整性分析的结果。v（4）使用这个软件工具之后，应该能够改进通信）使用这个软件工具之后，应该能够改进通信状况。状况。v如：在如：在 1977 年设计完成的年设计完成的 RSL（需求陈述语言）（需求陈述语言）。1977 年美国密执安大学开发了年美国密执安大学开发了 PSL/PSA（问题陈述语言问题陈述分析程序）系统。（问题陈述语言问题陈述分析程序）系统。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程比较完整的数据流图例子比较完整的数据流图例子v例：教务管理系统例：教务管理系统v某校准备开发一个学生成绩管理系统。在该某校准备开发一个学生成绩管理系统。在该系统中，教务人员录入学生信息、课程信息系统中，教务人员录入学生信息、课程信息和成绩信息，学生可以随时查询自己所选课和成绩信息，学生可以随时查询自己所选课程的成绩。由于学生成绩属于敏感信息，系程的成绩。由于学生成绩属于敏感信息，系统必须提供必要的安全措施以防非法存取统必须提供必要的安全措施以防非法存取信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程0 层层 DFD 分析：分析：v源点终点源点终点：教务人员（源点）；学生（终点）：教务人员（源点）；学生（终点）v数据处理数据处理：将系统当成一个整体：将系统当成一个整体“学生成绩学生成绩管理管理”v数据流数据流：v学生信息、课程信息和成绩；（教务人员录学生信息、课程信息和成绩；（教务人员录入时）查询请求、查询结果（学生查询时）入时）查询请求、查询结果（学生查询时）v数据文件数据文件：成绩文件、学生文件、课程文件。：成绩文件、学生文件、课程文件。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第第 0 层层 DFD 图图v教务人员维护学生信息和课程信息，并登录教务人员维护学生信息和课程信息，并登录学生的选课成绩；学生查询自己的成绩单。学生的选课成绩；学生查询自己的成绩单。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第第 1 层层 DFD 说明说明v“学生信息学生信息”是教务人员需要录入的一个信是教务人员需要录入的一个信息，因此加入一个加工息，因此加入一个加工“录入学生信息录入学生信息”;v同样得到同样得到“录入课程信息录入课程信息”、“登记成绩登记成绩”两个数据处理。两个数据处理。v另外，数据流另外，数据流“查询请求查询请求”和和“查询结果查询结果”应该由数据处理应该由数据处理“查询成绩查询成绩”来完成。来完成。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第第 1 层层 DFD 说明说明v对第对第 0 层层 DFD 的加工的加工“学生成绩管理学生成绩管理“进进行展开。行展开。v数据处理数据处理：录入学生信息：录入学生信息v 录入课程信息录入课程信息v 登记学生成绩登记学生成绩v 查询学生成绩查询学生成绩v数据存储：数据存储：增加这些数据流对应的数据存储，增加这些数据流对应的数据存储，即即“学生学生”、“课程课程”和和“成绩成绩”，最后得，最后得到如图所示的第到如图所示的第 1 层层 DFD。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程v第第 1 层层 DFD 图：图：对第对第0层层 DFD 的一个的一个“学生学生成绩管理成绩管理“进进行展开。行展开。信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程第第 2 层层 DFD 说明说明v继续分解第继续分解第 1 层层 DFD 中的加工中的加工“查询学生查询学生成绩成绩”v数据处理：数据处理：分解为分解为“合法性检查合法性检查”和和“查询查询成绩成绩”v数据文件：数据文件：合法的查询条件合法的查询条件信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程部分数据字典部分数据字典信息科学与技术学院 闵笛软件工程软件工程