3-2软件需求分析2.ppt

学习目标 什么是需求建模 需求分析建模方法掌握实体 关系图 E R图 掌握状态转换图 掌握层次方框图 IPO图或改进的IPO表 第3章需求分析 续 需求分析与设计 需求分析 系统需要做什么 对问题的调查与描述 设计 系统如何做 逻辑解决方案 当前的需求使我们考虑选择某种设计选项 选择设计选项可能引发新的需求 需求分析与设计的界限 存在 模糊 迭代 需求的类型 需求类型 软件需求 设计约束 功能性需求 非功能性需求 父需求 子需求1 子需求2 子需求3 例 父需求 系统安全性使用行业标准子需求1 数据安全性采用事务日志镜象方法 子需求2 数据保密性根据身份等级分配相应数据库存取权限子需求3 抽象 模型化 源于实验科学 主要要素为数据采集方法和假设的形式说明 模型的构造与预测实验分析结果分析 在为可能的算法数据结构和系统结构等构造模型时使用此过程 抽象的结果是概念符号模型 模型 model 是对系统的模型是现实世界某些重要方面的表示 模型一种抽象 从某个视点 在某种抽象层次上详细说明被建模的系统 有时我们使用术语 抽象 来表示模型 因为我们从现实世界中抽象出对我们特别有用的东西 模型 model 模型一般分为具体模型和抽象模型两大类 具体模型有直观模型 物理模型等 抽象模型有思维模型 符号模型 数学模型等 软件开发的四个要素 人员 项目 产品和过程 项目 过程 产品 人员 工具 模板 参与者 结果 自动化 系统包含一组模型 每个参与软件系统开发的人员都需要有一个独特的系统视角 模型的类型 数学模型描述模型图形模型 需求分析的过程 1 通过对现实环境的调查 获得当前系统的物理模型 学生购买教材的实际处理流程 当前系统物理模型 2 去掉具体模型中的非本质因素 抽取现实系统的实质 抽象出当前系统的逻辑模型 学生购买教材的逻辑模型 需求分析的过程 需求分析的过程 3 分析当前系统与目标系统的差别 建立目标系统的逻辑模型 计算机教材管理系统的逻辑模型 学生 购书单 发票 领书单 审查并开发票 开领书单 无效书单 学生 需求分析过程示意 4 对目标系统的逻辑模型进行改进与优化 5 需求分析的验证 需求分析的步骤 当前系统 目标系统 物理模型 逻辑模型 逻辑模型 物理模型 模型化 抽象化 具体化 实例化 怎么做 做什么 当前系统 目标系统 需求定义 逻辑模型和物理模型模型是对对象系统的形式化的特征抽象 概括性或近似地表示 构造模型的过程是一个抽象 分析的过程 对象系统 模型系统 抽象 映射 模型应用 模型构造的过程 逻辑模型物理模型 本质模型 概念模型 实施模型 技术模型 现行系统 目标系统 描述重要的业务功能 无论系统是如何实施的 描述现实系统是如何在物理上实现的 描述新系统的主要业务功能和用户新的需求 无论系统应如何实施 描述新系统是如何实施的 包括技术 分析阶段中常用的模型 逻辑模型 数据流图 DFD 实体 联系图 ERD 类图实例图时序图状态图协作图事件列表数据流定义数据元素定义 需求建模实例 酒店管理系统的局部DFD 已预订的入住 预订请求 预订 预订确认 未预订的入住 已预订的入住请求 未预订的入住请求 客人数据 客房数据 预订确认信息 客人信息 夜审 结算信息 财务系统 时钟 数据模型是按照用户的观点对数据建立的模型 它描述了从用户角度看到的数据 它反映了用户的现实环境 而且与在软件系统中的实现方法无关 数据模型中包含3种相互关联的信息 数据对象 数据对象的属性及数据对象彼此间相互连接的关系 实体 联系图 数据对象是由一组属性来定义的实体 可以是外部实体 事物 行为 事件 角色 单位 地点或结构等 数据对象彼此间是有关联 数据对象只封装了数据 3 4 2属性属性定义了数据对象的性质 3 4 3联系数据对象彼此之间相互连接的方式称为联系 可分为以下3种类型 一对一联系 1 1 一对多联系 1 N 多对多联系 M N 3 4 1数据对象 实体 联系图 ER图中包含了实体 即数据对象 关系和属性等3种基本成分 矩形框代表实体 菱形框表示关系 椭圆形或圆角矩形表示实体 或关系 的属性 直线连接实体 或关系 与其属性 实体 联系图的符号 实体 联系图 状态转换图 简称为状态图 通过描绘系统的状态及引起系统状态转换的事件 来表示系统的行为 此外还指明了作为特定事件的结果系统将做哪些动作 状态转换图 在状态图中定义的状态主要有 初态 即初始状态 终态 即最终状态 和中间状态 在一张状态图中只能有一个初态 而终态则可以有0至多个 事件事件就是引起系统做动作或 和 转换状态的控制信息 状态 状态转换图 实心圆表示初态 一对同心圆 内圆为实心圆 表示终态 圆角矩形表示中间状态 两条水平横线把它分成上 中 下3个部分 上面部分为状态的名称 这部分必须有 中间部分为状态变量的名字和值 这部分可选 下面部分是活动表 这部分可选 活动表的语法格式如下 事件名 参数表 动作表达式 状态转换图 状态图中两个状态之间带箭头的连线称为状态转换 箭头指明了转换方向 状态变迁通常是由事件触发的 在这种情况下应在表示状态转换的箭头线上标出触发转换的事件表达式 如果在箭头线上未标明事件 则表示在源状态的内部活动执行完之后自动触发转换 事件表达式的语法如下 事件说明 守卫条件 动作表达式其中 事件说明的语法为 事件名 参数表 状态转换图 图3 3状态图中使用的主要符号 为了具体说明怎样用状态图建立系统的行为模型 下面举一个例子 图3 4 见书57页 是人们非常熟悉的电话系统的状态图 图中表明 没有人打电话时电话处于闲置状态 有人拿起听筒则进入拨号音状态 到达这个状态后 电话的行为是响起拨号音并计时 这时如果拿起听筒的人改变主意不想打了 他把听筒放下 挂断 电话重又回到闲置状态 如果拿起听筒很长时间不拨号 超时 则进入超时状态 例子 例 电话的状态图 需求建模实例 描述客房状态的状态图 取消 预定 入住 已预订 空闲 占用 维修 维修 完成 退房换房 入住换房 事件 创建 需求建模实例 某金融贸易系统用例图 UML 风险分析 交易估计 进行交易 进行交易 接待员 酒店系统 财务系统 例如 描绘一家计算机公司全部产品的数据结构可以用图3 5中的层次方框图表示 3 7其他图形工具 3 7 1层次方框图 IPO图是输入 处理 输出图的简称 它是美国IBM公司发展完善起来的一种图形工具 能够方便地描绘输入数据 对数据的处理和输出数据之间的关系 3 7 3IPO图 3 7其他图形工具 IPO的基本形式是在左边的框中列出有关的输入数据 在中间的框内列出主要的处理 在右边的框内列出产生的输出数据 处理框中列出处理的次序暗示了执行的顺序 但是用这些基本符号还不足以精确描述执行处理的详细情况 在IPO图中还用类似向量符号的粗大箭头清楚地指出数据通信的情况 图3 7IPO图的一个例子图 本书建议使用一种改进的IPO图 也称为IPO表 这种图中包含某些附加的信息 在软件设计过程中将比原始的IPO图更有用 在需求分析阶段可以使用IPO图简略地描述系统的主要算法 即数据流图中各个处理的基本算法 当然 在需求分析阶段 IPO图中的许多附加信息暂时还不具备 但是在软件设计阶段可以进一步补充修正这些图 作为设计阶段的文档 这正是在需求分析阶段用IPO图作为描述算法的工具的重要优点 图3 8改进的IPO图的形式 模型的作用 在建模过程中了解系统通过抽象降低复杂性有助于回忆所有的细节有助于开发小组间的交流有助于与用户的交流为系统的维护提供文档 模型化或模型方法是通过抽象 概括和一般化 把研究的对象或问题转化为本质 关系或结构 相同的另一对象或问题 从而加以解决的方法 模型化方法要求所建立的模型能真实反映所研究对象的整体结构 关系或某一过程 某一局部 某一侧面的本质特征和变化规律 3 4需求分析建模方法 分析建模方法结构化分析 传统建模方法 面向对象分析 计算机世界 现实世界 影射 传统的开发模型不能完全适应具体的应用领域开发 软件开发过程实际是 人通过抽象 归纳把客观系统变换到软件系统 并保证软件系统的解等价客观系统的解 由于客观系统与软件系统差异很大 所以变换过程必须通过一个中间过渡系统 不同的软件开发模型采用不同的过度系统完成变换过程 客观系统 客观系统的解 软件系统 软件系统的解 变换 解的等价 计算机世界 现实世界 结构化开发方法 结构化分析 结构化设计 结构化编程 OOA OOD OOP 面向对象开发方法 结构化分析模型的组成结构 数据流图 DFD E R图 状态变迁图 STD图 加 工 说 明 控制说明 数 据 对象 说明 数据字典 DD 面向对象分析模型的组成结构 对象 关系模型 类 对象模型 对象 行为模型 使用实例 UseCase 操作 属性 协作者 3 4 1结构化分析方法 StructuredAnalisys SA 基于数据流技术的分析方法需求获取应遵循的三条基本原则 分解抽象投影 分析模型的主要目标 描述用户需要建立创建软件设计的基础定义软件完成后可被确认的一组需求 分析模型的构成 数据字典 DD 模型核心 中心库 E R图 ERD 数据流图 DFD 指明数据在系统中移动时如何被变换 描述对数据流进行变换的功能 DFD中每个功能的描述包含在加工规约 小说明 状态变迁图 STD 指明作为外部事件的结果 系统将如何动作 3 4 2数据建模 E R图是数据建模的基础 数据对象是由一组属性来定义的实体 可以是外部实体 事物 行为 事件 角色 单位 地点或结