软件工程第三章-2需求分析

3.4需求分析建模方法,3.4.1分析建模方法结构化分析(传统建模方法)面向对象分析,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。,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,3.4.2结构化分析方法,(StructuredAnalisys,SA)它是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,一、结构化分析方法,面向数据流进行需求分析的方法结构化分析方法适合于数据处理类型软件的需求分析,具体来说，结构化分析方法就是用抽象模型的概念，按照软件内部数据传递、变换的关系，自顶向下逐层分解，直到找到满足功能要求的所有可实现的软件为止结构化分析方法使用工具：数据流图，数据词典，结构化英语，判定表与判定树,二数据流图(DFD,DataFlowDiagram),1、数据流图中的主要图形元素,描述银行取款过程的数据流图,数据流与数据加工之间的关系,2、数据流图的层次结构,为了表达数据处理过程的数据加工情况，需要采用层次结构的数据流图。按照系统的层次结构进行逐步分解，并以分层的数据流图反映这种结构关系，能清楚地表达和容易理解整个系统,分层数据流图,在多层数据流图中，顶层流图仅包含一个加工，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据底层流图是指其加工不需再做分解的数据流图，它处在最底层中间层流图则表示对其上层父图的细化。它的每一加工可能继续细化，形成子图。,3、结构化分析方法步骤示例商店业务处理系统,这个数据流图只是一个高层的系统逻辑模型，它反映了目标系统要实现的功能数据流图绘制步骤首先确定系统的输入和输出根据商店业务，画出顶层数据流图，以反映最主要业务处理流程,具体来说，就是首先应画出系统的输入数据流和输出数据流，然后再考虑系统的内部；每一个加工也是先画其输入输出，再考虑其内部。,经过分析，商店业务处理的主要功能应当有销售、采购、会计三大项。主要数据流输入的源点和输出终点是顾客和供应商。然后从输入端开始，根据商店业务工作流程，画出数据流流经的各加工框，逐步画到输出端，得到第一层数据流图,第一层数据流图,加细每一个加工框销售细化,采购细化,4、检查和修改数据流图的原则,数据流图上所有图形符号只限于前述四种基本图形元素数据流图的主图上的数据流必须封闭在外部实体之间每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数据流,在数据流图中，需按层给加工框编号。编号表明该加工所处层次及上下层的亲子关系规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致。此即父图与子图的平衡,图上每个元素都必须有名字，（1）数据流名应代表整个数据流的内容，而不是它的某些成分；（2）如果为某个数据流命名困难，可能分解不当，尝试重新分解（3）加工名一般为动宾词组（4）如果用两个组成的加工，最好分解为两个加工（5）如果对加工命名困难，尝试重新分解,流图中不能出现判断分支的控制流，如果需要每个分支必须单独出现流图中可以出现封闭在局部的实体和存储文件首先应画出系统的输入数据流和输出数据流，沿数据流图从输出端往输入端回溯，可以确定每个数据元素的来源,逐渐定义出系统的详细功能。每一个加工也是先画其输入输出，再考虑其内部。初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主要数据流,三.数据字典(DD，DataDictionary),DD是对所有与系统相关的数据元素的一个有组织的列表,以及精确的、严格的定义，使得用户和系统分析员对于输入、输出、存储成分和中间计算有共同的理解,数据词典是结构化分析方法中采用的表达数据元素的工具。它对数据流图中所有自定义的数据元素、数据结构、数据文件、数据流等进行严密而精确的定义。,1、数据词典的构造准则,.数据流图中出现的名字都应编制一个数据条目。而且只能有一个条目，不能重复定义。.应按自底向上的方式对数据进行定义，先定义数据元素，后定义数据结构，再定义数据流或数据文件。,数据组成的层次关系,1、数据词典的构造准则（续）,.定义时所用的词汇都应是有明确的含义，只能有一种理解。.条目应有序编排。,2、数据元素条目的描述,在系统中，直接反映事物某一特征信息的元素称为数据元素。数据元素是定义复杂数据的基础。定义一个数据元素至少需要两类信息：一类是数据元素名，它是事物某一特征的概括，这个名字应当有公认的明确定义，任何人对它都只能有一种理解，例如日期、帐号、性别等。另一类是说明信息，主要说明事物某一特征可能的各种具体表示，例如性别可以是男或女、年级可能的表示是16年级等。,数据元素定义举例,例1日期名字：日期=（年、月、日）说明：年=（19902010）月=（112）日=（131）,例2账号名字：账号说明：（0000099999）,例3婚姻状况名字：婚姻状况说明：M=已婚S=未婚D=离婚,从以上例子可以看出，说明信息就是给出数据元素的取值范围或内容。数据元素的说明信息除了主要说明以上内容外，还应考虑包含：别名、数据元素长度、相关的数据元素和数据结构、编辑方面的要求等。,数据元素条目的书写格式（3种）,.一般书写格式：,.数据元素卡：用卡片的形式记载每个元素的相关性质。.数据元素表：,数据元素名：类型：长度：取值范围：相关的数据元素及数据结构：其它：,3、数据结构条目的描述,这里所指的数据结构既不是抽象的数据结构（类型），也不是存储数据结构（存储结构），而是数据流图中描述系统中某一事物的具体数据结构（数据元素的组合），它们构成了软件系统处理的主要对象。数据结构由数据元素和其它数据结构组合而成，定义它仍需要两类信息，即数据结构名和说明信息。在数据词典中，经常使用一些常用的逻辑操作符，来表达被说明数据的结构，称为定义方式。,定义方式描述数据结构所需要的符号,符号集=：由构成+：与（顺序结构）.|.：或（选择结构）.：重复（循环结构）(.)：可选的数据*.*：限定的注释,例：发票的描述方式如下,发票=客户名称+（支票号）+编号+商品名称+规格+单位+数量+单价+金额3+合计+开票单位+开票人,例：F1:航班信息文件航空公司名称航班号起点终点日期起飞时间降落时间航空公司名称2字母4航班号3十进制数字3字母“A”“Z”十进制数字“0”“9”起点终点1汉字10起飞时间降落时间时分时“00”“23”分“00”“59”日期年月日年2000200120022004月“01”“12”日“01”“31”,重复项：起点终点1汉字10航空公司名称2字母4航班号3十进制数字3组合项：日期年月日起飞时间降落时间时分选择项：年2000200120022004原数据项：字母“A”“Z”十进制数字“0”“9”时“00”“23”分“00”“59”月“01”“12”日“01”“31”,4、数据流条目的描述,实际上，数据流是“流动”的数据结构，或者说数据流由数据结构组成，对它的定义应当包含以下内容：数据流包含的数据结构数据流来自何处数据流源数据流的去处数据流目标每个数据结构的流通量（可以省略）简要说明该数据流的产生原因和后果（可以省略）数据流条目的书写格式如下：,数据流名：别名：组成结构：流量：来源：去向：,例：数据流条目举例,例1：数据流名：银行对账单别名：对账单组成结构：月+日+银行支票号+余额流量：2张/天，每张约40笔数据来源：开户银行去向：资金管理组,例2：名称：领料单内容：职工到仓库领料时填写的单据组成结构：零件编号+零件名称+数量100+领料人+车间主任+领料时间,5、数据文件条目的描述,数据文件是保存数据结构的载体。数据文件条目的定义主要说明文件由哪些数据项（可以是数据元素，也可以是数据结构）组成、存储方式和存取频率等。数据文件条目的书写格式如下：,数据文件名：别名：组成：存储方式：存储频率：,数据文件名：现金日记帐别名：现金日记帐组成：月+日+摘要+收入+支出+结存存储方式：顺序存储频率：0笔/天,例如：“现金日记帐”条目,6、数据词典的使用,在结构化分析的过程中，可以通过名字，方便地查阅数据的定义；同时可按各种要求，随时列出各种表，以满足分析员的要求。还可以按描述内容（或定义）来查询数据的名字。通过检查各个加工的逻辑功能，可以实现和检查在数据与程序之间的一致性和完整性。在以后的设计和实现阶段以至于到维护阶段，都要参考数据词典进行设计、修改和查询。,四、加工说明,在数据流图中，每一个加工框中只是简单地赋予了一个加工名，这显然不能表述加工的全部内容。一个软件系统的功能就是由这些加工的协同配合才得以实现的。因此，需求分析中必须对每一个加工进行说明。,四、加工说明,不必为一套DFD图的所有加工都定义加工条目。但必须为每个基本加工提供一个条目。（即最底层的DFD图的加工说明）、也可在DD中只定义说明每个加工的组成(每个处理分解成多少基本加工),而在基本加工中详细描述它的处理逻辑.,1、加工说明的规则,数据流图中的每一个基本加工，必须有一个加工说明。加工说明应当描述这个加工需要获得的输入数据流和产生的输出数据流加工说明主要描述的是这个加工对数据流的处理策略，不应该设计如何用计算机技术实现这个策略的方法。（也就是说，要指出加工应该做什么，而不是如何去做）加工说明应当采用结构化或图示化的方式表达，以使它的内容和结构保持简单、扼要、精练和具有较高的可读性。,小说明(加工逻辑说明的另一种形式),描述的内容：(1)处理逻辑描述基本加工如何把输入数据流变化为输出数据流的加工原则，不涉及具体处理方法。(2)执行条件(3)输入(4)输出(3)优先级(4)执行频率(5)出错处理对策,加工逻辑名:登记报名单编号：1.0激活条件：收到报名单加工逻辑：1.1检查报名单+1.2编准考证号+1.3登记考生执行频率：2000次/日,小说明举例,小说明举例,加工名:分类采购(CG111MD)编号:1.1.1加工激活条件:收到图书采购员分类采购操作命令加工逻辑:(1)1.1.1.1预定图书(2)1.1.1.2外采图书(3)1.1.1.3赠送图书执行频率:随时,五、描述加工逻辑的工具：,结构化语言判定表判定树,1、结构化语言,介于自然语言和形式语言之间的语言结构化语言的特点：无确定语法可分层、嵌套,处理名:核实订票处理(MHGP3200MD)编号:3.2激活条件:收到取订票信息处理逻辑:1读订票旅客信息文件2搜索此文件中是否有与输入信息中姓名及身份证号相符的项IF有THEN判断其余项是否与文件中信息相符IF是THEN输出已订票信息ELSE输出未订票信息ELSE输出未订票信息执行频率:实时,2、判定表(决策表),描述多条件、多目标动作的形式化工具,判定表举例(计算机票折扣率),旅游时间,订票量,折扣量,79，12月,20,20,20,20,15%