软件工程第3章课件

第3章需求分析3.1需求分析的任务3.2与用户沟通获取需求的方法3.3分析建模与规格说明3.4实体-联系图3.5数据规范化3.6状态转换图3.7其他图形工具3.8验证软件需求3.9小结1需求工程的重要性Standish-Group对350家公司的8000个软件项目作过一次调查,其中，31%的项目的结局是被取消。引致这些项目失败的原因是：

13.1%不完整的产品要求；

12.4%缺乏用户的参与；

10.6%缺少资源（人力、财力）；

9.9%不现实的期望；

9.3%高层领导支持不足；

8.7%产品要求与指标的改变；

8.1%没有订计划；

7.5%不再需耍该开发中的系统。其中，与产品需求有关的（1,2,4,和6项）占了44.1%。这些数据突出地显示了软件产品需求在软件开发中的重要性。2需求分析的准则回答“系统必须做什么?”

准则(1)必须理解并描述问题的信息域，建立数据模型。(2)必须定义软件应完成的功能，建立功能模型。(3)必须描述作为外部事件结果的软件行为，建立行为模型。(4)必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解，用层次的方式展示细节。最后写出软件需求规格说明书33.1需求分析的任务确定对系统的综合要求功能、性能、可靠性、可用性、出错处理、接口、需求、约束、扩充……分析系统的数据要求数据模型、数据结构导出系统的逻辑模型数据流图、实体-联系图、状态转换图、数据字典和处理算法描述修正系统开发计划4目标系统当前系统物理模型逻辑模型模型化抽象化物理模型逻辑模型具体化实例化理解需求表达需求导出怎么做做什么53.2获取需求的方法访谈：正式、非正式访谈、情景分析面向数据流自顶向下求精——结构化分析简易的应用规格说明技术快速建立软件原型6需求分析的人员73.3分析建模与规格说明

3.3.1分析建模结构化分析实质——建模不同角度抽象出目标系统的特性使用精确的表示方法构造系统的模型需求分析建立3种模型数据模型：实体-联系图功能模型：数据流图行为模型：状态转换图8结构化分析的分析模型实体—关系图状态—迁移图数据流图数据对象描述加工规格说明数据字典控制规格说明9商店业务处理系统结构化分析案例10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11

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12第一层数据流图13加细每一个加工框——销售细化14采购细化15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必须包括前述四种基本元素，缺一不可数据流图的主图上的数据流必须封闭在外部实体之间16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17图上每个元素都必须有名字数据流图中不可夹带控制流初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主要数据流183.3.2软件需求规格说明需求分析阶段最主要的文档自然语言完整、准确、具体内容：数据要求、功能需求、性能需求、可靠性和可用性要求、出错处理需求、接口需求、约束、逆向需求以及将来可能提出的要求193.4实体-联系图（ER图）建立概念模型描述了从用户角度看到的数据反映了用户的现实环境与在软件系统中的实现方法无关包含3种相互关联的信息数据对象：外部实体、事物、行为、事件等数据对象的属性：定义了数据对象的性质数据对象彼此间相互连接的关系：联系20某校教学管理ER图213.5数据规范化信息通常存储在数据库或文件中数据结构规范化减少数据冗余避免出现插入异常或删除异常简化修改数据的过程“范式(normalforms)”定义消除数据冗余的程度第一范式(1NF)~第五范式(5NF)223.6状态转换图表示系统的行为模式通过描绘系统的状态引起系统状态转换的事件及事件的响应方式指明作为特定事件的结果动作简称状态图初态(一个)、终态(0至多个)、中间状态表示系统循环运行过程:不关心循环是怎样启动的表示系统单程生命期:要标明初态和终态23状态转换图三要素①事件(event)：引发object状态改变的控制信息（瞬时）。②状态(status):即

object的

attributes所处的情形（可持续）。③行为(action):Object要达到某种status所做的操作（耗时）。Event0Status1do:Action1Status2do:Action2Event1Event2StartEnd[Condition1]24例如,当有多个申请占用CPU运行的进程时,有关CPU分配的进程的状态迁移。25闲置拨号通话断线拨号音do:响拨号音超时do:响蜂鸣音存储的信息do:播放信息接通中do:试接通振铃do:振铃忙音do:响忙音拿起听筒数字数字有效号码已接通受话人回话受话人挂断电话挂断电话超时挂断电话超时无效号码信息播完占线电话系统的状态转换图263.7其他图形工具

3.7.1层次方框图树形结构描绘数据的层次结构顶层代表完整的数据结构下面的各层矩形框代表这个数据的子集最底层的各个框代表组成这个数据的实际数据元素(不能再分割的元素)。自顶向下，逐步求精，逐层细化27产品的数据结构283.7.2Warnier图另一种图形工具用树形结构描绘信息可以表明信息的逻辑组织信息元素重复出现有条件地出现很容易把Warnier图转变成软件设计的工具29一类软件产品的Warnier图303.7.3输入-处理-输出图（IPO图）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。31改进的IPO图(IPO表)需求分析阶段描述算法的重要工具323.8验证软件需求

3.8.1验证软件需求的正确性需求分析阶段的工作结果是开发软件系统的重要基础软件系统中15%的错误起源于错误的需求。必须严格验证这些需求的正确性。333.8.2验证软件需求的方法一致性所有需求必须是一致的人工技术审查、形式化现实性指定的需求应该是可实现的以往系统经验、分析现有技术的可能性、仿真、性能模拟技术完整性需求必须是完整的有效性必须证明需求是正确有效的确实满足用户的实际需要用户试用原型343.8.3需求分析的软件工具(1)必须有形式化的语法(或表)，可以自动处理使用这种语