科技交流与科技写作论文--浅谈软件需求

documentclass 11pt a4paper oneside article usepackage amsmath usepackage graphicx usepackage CJK begin document begin CJK GB gbsn title 浅谈软件需求 author 柴其栋 李俊德 李明哲 胡宇鹏 杨硕 严海威 王慧民 李克宁 朱鲁青 maketitle begin abstract 软件需求是 1 用户解决问题或达到目标所需的条件或权能 Capability 2 系统或系统部件要满足合同 标准 规范或其它正式规定文档所需具有的条 件或权能 3 一种反映上面 1 或 2 所描述的条件或权能的文档说明 end abstract vspace 1mm noindent textbf Keywords MVC Struts2 Spring Hibernate SSH JAVA EE section 内容摘要 本篇论文的内容主要有软件需求的定义 软件需求的发展 软件需求的层 次 软件需求的过程 软件需求的方法 以及软件需求说明书的格式 vspace 1mm noindent textbf Keywords MVC Struts2 Spring Hibernate SSH JAVA EE section 软件需求的发展 需求工程是随着计算机的发展而发展的 在计算机发展的初期 软件规 模不大 软件开发所关注的是代码编写 需求分析很少受到重视 后来软 件开发引入了生命周期的概念 需求分析成为其第一阶段 随着软件系统 规模的扩大 需求分析与定义在整个软件开发与维护过程中越来越重要 直 接关系到软件的成功与否 人们逐渐认识到需求分析活动不再仅限于软件开 发的最初阶段 它贯穿于系统开发的整个生命周期 80 年代中期 形成了 软件工程的子领域 需求工程 requirement engineering RE 进入 90 年代以来 需求工程成为研究的热点之一 从1993 年起每两年举办一 次需求工程国际研讨会 ISRE 自 1994 年起每两年举办一次需求工程国际 会议 ICRE 在 1996 年 Springer Verlag 发行了一新的刊物 Requirements Engineering 一些关于需求工程的工作小组也相继成立 如欧洲的 RENOIR Requirements Engineering Network of International Cooperating Research Groups 并开始开展工作 begin figure t centering includegraphics height 2 5in width 3 5in images 20imageCon eps v space 2mm caption Confusion matrix for DataSet2 Brightness indicates the purity of the learned categories The ideal is bright along the diagonal label fig2 end figure section 软件需求的层次 软件需求包括三个不同的层次 业务需求 用户需求和功能需求 也 包括非功能需求 1 业务需求 business requirement 反映了组织机构或客户对系统 产品高层次的目标要求 它们在项目 视图与范围文档中予以说明 2 用户需求 user requirement 文档描述了用户使用产品必须要完成 的任务 这在使用实例 use case 文档或方案脚本 scenario 说明中予以 说明 3 功能需求 functional requirement 定义了开发人员必须实现的软件 功能 使得用户能完成他们的任务 从而满足了业务需求 所谓特性 feature 是指逻辑上相关的功能需求的集合 给用户提供处理能力并满足 业务需求 作为补充 软件需求规格说明还应包括非功能需求 它描述了系统展现 给用户的行为和执行的操作等 它包括产品必须遵从的标准 规范和合约 外部界面的具体细节 性能要求 设计或实现的约束条件及质量属性 所谓 约束是指对开发人员在软件产品设计和构造上的限制 质量属性是通过多种 角度对产品的特点进行描述 从而反映产品功能 多角度描述产品对用户和 开发人员都极为重要 值得注意的一点是 需求并未包括设计细节 实现 细节 项目计划信息或测试信息 需求与这些没有关系 它关注的是充分说 明你究竟想开发什么 begin figure t centering includegraphics height 2 5in width 3 5in images 20imageCon eps v space 2mm caption Confusion matrix for DataSet2 Brightness indicates the purity of the learned categories The ideal is bright along the diagonal label fig2 end figure section 软件需求过程 软件需求工程主要包括两个方面 需求开发和 需求管理 需求开发可进一步分为 需求获取 需求分析 编写需求规格和需求验 证四个阶段 各阶段说明如下 1 需求获取 这一阶段的核心任务就是确定三个层次的需求 对于业 务层要强调明确业务总目标及使用范围 对于用户层 要强调明晰用户工 作流程 对于功能层还要收集系统运行环境的限制等非功能性需求 不同的 时间 不同的用户会由于不同的业务目标及使用范围而提出不尽相同的需求 同时由于没有约定提出方式也会有各不相同的表现形式 针对上述问题 首 先要确定用户代表并对其在需求中的主次地位于以划分 其次要确定需求的 整个开发过程 最后还要明确不同层次的需求要以约定的形式出具文档 以 备双方的交流及问题检查 2 需求分析 这一阶段的核心任务就是确定并完善需求 初期阶段所 获得的大量需求往往是不系统 不完整甚至个别需求是错误的 不必要的 只有通过提炼 分析和仔细审查需求 彼此沟通 采用适当的表现形式 比 如绘制业务目标关联图 绘制功能结构示意图 编制数据字典 编写用户实 例等 明白需求含义并找出其中的错误 遗漏或不足的地方 尤其是应采用 特定符号标识需求优先级 3 这一阶段的任务强调将已收集并做分析处理的需求经编制整理形成规 范化的可视文档 即软件需求规格说明书 4 本阶段是需求开发工作的最后阶段 要确定在第三阶段所编制的需求 文档是否与预期结果一致 是否符合高质量需求的评价标准 这项工作可以 通过评审来完成 评审可以根据用户代表的个人偏好 习惯予以审查需求 也可以遵循行业质量控制办法制定严格的步骤进行审查 这主要取决于项目 的大小 需求及各个部分的重要程度 begin figure t centering includegraphics height 2 5in width 3 5in images 20imageCon eps v space 2mm caption Confusion matrix for DataSet2 Brightness indicates the purity of the learned categories The ideal is bright along the diagonal label fig2 end figure section 软件需求方法 软件需求分析方法大体分为如下四类 传统分析 结构化分析 信息工程 面向对象分析 1 传统分析就是毫无章法的进行需求分析 2 结构化分析是一种单纯的由顶向下逐步求精的功能分解方法 分析员 首先用上下文图表 称为数据流图 DFD 表示系统的所有输入 输出 然后反 复地对系统求精 每次求精都表示成一更详细的DFD 从而建立关于系统的 一个 DFD 层次 为保存 DFD 中的这些信息 使用数据字典来存取相关的定义 结构及目的 SA 方法是目前实际应用效力广泛的需求工程技术 它具有较好 的分别 抽象能力 为开发小组找到了一种中间语言 易于软件人员所掌握 但它离应用领域尚有一定的距离 难以直接应用领域术民与软件设计也有一 段不小的距离因而为开发小组的思想交流带来了一定的困难 3 信息工程采纳了结构化方法的各种技术 并根据信息系统开发特点进 行更为严格 全面的改进 改进策略规划 数据建模和自动化工具 从信息 角度开发系统 客观世界被描述为数据和数据属性及其相互关系 4 面向对象分析 把分析建立在系统对象以及对象间交互的基础之上 使 得我们能以 3 个最基本的方法框架 对象及其属性 分类结构和集合结 构来定义和沟通需求 面向对象的问题分析模型从3 个侧面进行描述 即 对象模型 对象的静态结构 动态模型 对象相互作用的顺序 和功能模型 数据变换及功能依存关系 需求工程的抽象原则 层次原则和分割原则同 样适用于面向对象方法 即对象抽象与功能抽象原则是一样的 也是从高级 到低级 从逻辑到物理 逐级细分 每一级抽象都重复对象建模 对象识别 一 动态建模 事件识别 一功能建模 操作识别 的过程 直到每一个对象实例 在物理 程序编码 上全部实现为止 begin figure t centering includegraphics height 2 5in width 3 5in images 20imageCon eps v space 2mm caption Confusion matrix for DataSet2 Brightness indicates the purity of the learned categories The ideal is bright along the diagonal label fig2 end figure section 软件需求说明书 软件需求说明书的编制是为了使用户和软件开发者双方对该软件的初始规定 有一个共同的理解 使之成为整个开发工作的基础 编制软件需求说明书 的内容要求如下 引引言言 1 1 编写目的 说明编写这份软件需求说明书的目的 指出预期的读者 1 2 背景 说明 a 待开发的软件系统的名称 b 本项目的任务提出者 开发者 用户及实现该软件的计算中心或计 算机网络 C 该软件系统同其他系统或其他机构的基本的相互来往关系 1 3 定义 列出本文的原词组 1 4 参考资料 列出用得着的参考资料 如 a 本项目的经核准的计划任务书或合 同 上级机关的批文 b 属于本项目的其他已发表的文件 c 本文 件中各处引用的文件 资料 包括所要用到的软件开发标准 列出这些文 件资料的标题 文件编号 发表日期和出版单位 说明能够得到这些文件资 料的来源 任任务务概概述述 2 1 目标 叙述该项软件开发的意图 应用目标 作用范围以及其他应向读者说明 的有关该软件开发的背景材料 解释被开发软件与其他有关软件之间的关系 如果本软件产品是一项独立的软件 而且全部内容自含 则说明这一点 如 果所定义的产品是一个更大的系统的一个组成部分 则应说明本产品与该系 统中其他各组成部分之间的关系 为此可使用一张方框图来说明该系统的组 成和本产品同其他各部分的联系和接口 2 2 用户的特点 列出本软件的最终用户的特点 充分说明操作人员 维护人员的教育水 平和技术专长 以及本软件的预期使甩频度 这些是软件设计工作的重要约 束 2 3 假定和约束 列出进行本软件开发工作的假定和约束 例如经费限制 开发期限等 需需求求规规定定 3 1 对功能的规定 用列表的方式 例如 IPO 表即输入 处理 输出表的形式 逐项定量 和定性地叙述对软件所提出的功能要求 说明输入什么量 经怎样的处理 得到什么输出 说明软件应支持的终端数和应支持的并行操作的用户数 3 2 对性能的规定 3 2 1 精度 说明对该软件的输入 输出数据精度的要求 可能包括传输过程中的精 度 3 2 2 时间特性要求 说明对于该软件的时间特性要求 如对 a 响应时间 b 更新 处理时间 c 数据的转换和传送时间 d 解题时间 等的要求 3 2 3 灵活性 说明对该软件的灵活性的要求 即当需求发生某些变化时 该软件对这 些变化的适应能力 如 a 操作方式上的变化 b 运行环境的变化 c 同其他软件的接 口的变化 d 精度和有效时限的变化 e 计划的变化或改进 对于 为了提供这些灵活性而进行的专门设计的部分应该加以标明 3 3 输人输出要求 解释各输入输出数据类型 并逐项说明其媒体 格式 数值范围 精度 等 对软件的数据输出及必须标明的控制输出量进行解释并举例 包括对硬 拷贝报告 正常结果输出 状态输出及异常输出 以及图形或显示报告的描 述 3 4 数据管理能力要求 说明需要管理的文卷和记录的个数 表和文卷的大小规模 要按可预见 的增长对数据及其分量的存储要求作出估算 3 5 故障处理要求 列出可能的软件 硬件故障以及对各项性能而言所产生的后果和对故障 处理的要求 3 6 其他专门要求 如用户单位对安全保密的要求 对使用方便的要求 对可维护性 可补 充性 易读性 可靠性 运行环境可转换性的特殊要求等 运运行行环环境境规规定定 4 1 设备 列出运行该软件所需要的硬设