软件需求分析.pdf
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1、第三章 软件需求分析是软件定义阶段的最后一个步骤,它的基本任务是要准确地回答“系统必 须做什么 ?”这个问题,即对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。需求分析的结果 软件需求分析是一个不断进行揭示和判断的过程。在此过程中我们将对在软件可行性研 究阶段确定的软件范围加以提炼使之具体化,并分析各软件部件可能采用的解决办法。在软 件需求分析阶段,软件的开发者和软件需求者起着同样的重要作用。软件需求者设法把有关 软件功能和性能的一些模糊的概念加以重述,使之成为具体的细节,而软件开发者则起着询 问、顾问和问题解决者的作用。在需求分析中需要大量地交换意见,这其间充满着传错信息 和发生误解的可能性,而
2、我们的任务就是面对各种矛盾,协调各种人与人、人与物,物与物 之间的关系。 3.1 1. (1) (2) 确定系统的性能要求。包括系统的响应时间、系统需要的存储容量、后援存储器容 (3) 确定系统的运行要求。主要是指系统运行时所处的环境要求,包括支持系统运行的 软件环境,工具软件和系统软件;支持系统运行的硬件环境,外存储器、通信接口、输入和 (4) 系统的扩充要求。不属于当前系统的开发范围,是将来有可能提出的要求,目的是 使在 2. 任何一个软件系统其本质上都是一个信息处理系统,系统必须处理的信息和系统应该产 生的信息在很大程度上决定了系统的概貌,同时也对软件设计有着深远的影响。因此,分析 系统
3、的数据要求,是软件需求分 (1) (2) (3) (4) 复杂的数据是由许多基本数据元素组成的,数据元素之间的逻辑关系形成了数据结构。 我们一般用图形工具辅助描绘数据结构,常用的有层次方框图和Warnier 图,将在本章第三 3. 以上述综合要求和数据要求的结果为基础,我们可以导出系统的逻辑模型,并通过数据 流图、数据字典和主要处理算法来描述这个逻辑模型。具体过程如图3-1 图 3-1 系统逻辑模型的导出过程 4. 由分析过程而获得对系统的深层了解之后,我们可以准确地估计系统的成本及进度,修 5. 开发模型系统是指在需求分析阶段建造软件样机。它的目的主要是检验关键设计方案的 在软件开发中采用样
4、机策略的主要困难是成本问题。对于一次设计后大量生产的产品, 设计样机的费用可分摊到每件产品上,因此每件产品的成本增加很少。而某些应用软件,通 常一次只开发一件产品,采用样机策略则成本增加很多。近年来主张采用样机策略的人逐渐 3.2 在软件工程的需求分析阶段,通常采用结构化分析技术、面向对象分析技术、原型 ( 样机 ) 3.2.1 结构化分析技术是七十年代中期由E.Yourdon 等人倡导的一种面向数据流的分析方法。 按照 T.Demarco 的定义, “结构化分析就是用数据流图、数据字典、 结构化英语、 判定表和判 定树等工具, 来建立一种新的、称为结构化说明书的目标文档。”其中结构化说明书就
5、是需求 结构化分析技术将软件系统抽象为一系列的逻辑加工单元,各单元之间以数据流发生联 系。关于数据流图的细化、定义、加工、小说明的描述前面已经介绍过,在此不再赘述。下 1. 房产计算机管理系统包括住房分析、调整和计租等。 用户可以查询住房情况和房租金额, 在房产计算机管理系统中我们把住户的要求分为三类,即分房要求,调房要求,退房要 求。把查询要求分为:查询住房情况,查询房租和查询全局住房情况三种。对以上要求又具 分房要求: 可根据分房单进行住房分配,分配住房要从房产文件中读出相应的空房信息。 如房号、面积、单位面积房租等。然后把相应的住房信息,如户主姓名、部门、住房分数、 家庭人口等再写回房产
6、文件中去,同时还要写入到住房文件中去。最后输出分配后的住房单。 与此项要求有联系和影响的工作是房租计算,计算好新分配房的房租后写入到房租文件 中去。 调房要求和退房要求与分房要求大 2. 分层细化数据流图,见图3-2 ,3-3 ,3-4 ,3-5 图 3-2 图 3-3 3. (1) 住户要求 =户主 + 查询=户主 + 统计表 = 住房面积 +已分住房数空房数 住房情况 =部门 +职称 +户主 +家庭人口 +住房面积 + 分房要求 =部门 +职称 +家庭人口 +住房分数 + 调房要求 =部门 +职称 +家庭人口 +住房分数 +原居住面积 + 退房要求 =部门 + 分房单 =部门 +房主 +职
7、称 +住房分数 + 调房单 =部门 +户主 +职称 +住房分数 +原住房面积 +原房号 + 退房单 =户主 +房号 +部门 图 3-4 第三层数据流图 图 3-5 第四层数据流图 住房单 =户主 +房号 +部门 +住房面积 + 房号 =楼号 + 房租 = (2) 房产文件 =房号 +住房面积 +分配标志 +单位租金 住房文件 =部门 +户主 +职称 +家庭人口 +房号 +住房面积 房租文件 =房号 +户主 +住房面积 +租金 +缴纳情况 (3) 加工编号: 1 加工编号: 2.1 有关信息 加工编号: 2.2.1 加工逻辑:从房产文件中读出合理记录,把分房单有关信息拼成住房文件记录写入到住 加
8、工编号: 2.2.2 加工编号: 2.3.1 加工逻辑:对住房、房产文件进行读、写操 加工编号: 2.3.2 加工编号: 2.4.1 加工逻辑:从住房文件读出有关记录,输出退房单,删除该记录,对房产文件中的相应 加工编号: 2.4.2 有关 加工编号: 3.1 有关信息:当有查询要求时执行此加工,处理结果输出查询住房情况要求或查询房租要 加工编号: 3.2 加工编号: 3.3 有关信息:有查询房租要求 加工编号: 3.4 加工编号: 4 4. 分析工作的最后一步是按照结束标准对分析阶段的工作成果进行正式的技术审查,以数 据流图作为基本文档,在数据字典、算法描述及其他有关文档的辅助下,仔细分析研
9、究需求 审查小组通常由四人组成,组长由一名没有参加这个项目的有经验的系统分析员担任, 组员由本系统的分析员和两名用户代表构成。若审查合格,那么审查小组成员应该在正式的 审查表上签字, 若有问题应提出并限期修改,改正后再进行审查,直到合格为止。 但要注意, 在进入下阶段工作之前,要进行管理复审,只有在使用部门的负责人审查修正后的成本和进 3.2.2面向对象的分析(OOA) 面向对象的概念是在七十年代程序设计方法学的抽象数据类型中产生的。它在软件工程 中的应用是即美国XEROX 公司于 1980 年研制出面向对象的程序设计语言Smalltalk-80之后。 面向对象的分析技术以模块封装和内部信息隐
10、蔽为主要特征。面向对象语言具有易编程、易 修改、易维护,能大幅度提高软件生产率和质量等特点,二者的结合是软件产业中的一次革 命。 面向对象的分析,是抽取和整理用户需求并建立问题精确模型的过程。通常,面向 对象分析过程从分析陈述用户需求的文件开始,发现和改正原始陈述中的二义性和不一致性, 补充遗漏的内容,使需求变得完整准确。接下来分析员要深入理解用户需求,抽象出目标系 面向对象建模得到的模型包括对象的三个要素,即静态结构 ( 对象模型 ) 表示静态的、 结构化的系统的“数据”性质,它是对模拟客观世界实体的对象以及对象彼此间的关系的映 射;交互次序(动态模型 ) 表示瞬时的、行为化的系统的“控制”
11、性质,它规定了对象模 型中的对象的合法变化序列;数据变换( 功能模型 ) 表示变化的系统的“功能”性质,它 指 复杂问题的对象模型由五个层次组成,即主题层、对象层、结构层、属性层和服务层。 这五个层次一层比一层显现出对象模型的更多细节,而且这五个层次对应着在面向对象分析 过程中建立对象模型的五项主要活动,即标识对象( 类) ,标识结构,标识主题,定义属性, 定义服务。下面我们以实时空运系统为例,介绍面向对象分析技术的步骤五个主要活动 1. 标识对象 ( 类) 为了标识对象,我们应从问题空间的结构、与其他系统的相互作用、设备、记住的事件、发 挥的作用、地点和组织单位等方面进行寻找。一旦分析员发现
12、了一个候选对象,应该考虑需 要的记忆,需要的服务,多于一个属性,公共属性,公共服务,基本要求等。对确定的对象 要设立一个对象名,一般用名词或形容词+ 实时空运系统包括7 个对象。如图3-6 所示。其中对象Aircraft(飞机 ) 和 Radar( 雷达 ) 为其他系统,对象Mission(飞行任务) 、 Flight(航班 ) 、 Cargo Item(货物 ) 和 Aircraft Failure(飞机故障 ) 为需记忆的事件,对象Passenger( 乘客 ) 2. 面向对象分析方法中有两种结构类型分类结构和组装结构。其中分类结构表示一般 和特殊的关系,这一关系描述了一个对象类是另一对象
13、类的子类/ 超类。组装结构表示组装、 在实时空运系统的7 个对象中, Shipment Item为分类结构,如图36 中的半圆所示,它 是由两个子类Passenger 和 Cargo Item组成的一个超类。对象Mission和 Flight为组装结 构,对象 Flight和 Shipment Item 为组装结构。图36 中三角形指出了上述组装结构,两 端标记指出了各对象之间的实例约束。一项 Mission可以没有任何Flight的情况下存在, 而 一个 Flight至多是一个Mission的组成部分。 Flight和 Shipment 可以独立存在或以任何数 3. 主题的个数一般是7 个左
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