软件需求分析、设计与测试符号标准.doc

目录1 软件需求分析31.1 业务流程图31.1.1 业务处理单位31.1.2 业务处理描述31.1.3 表格制作31.1.4 存储（存档）31.1.5 收集资料41.1.6 信息传递41.1.7 业务流程图示例51.2 数据流程图51.2.1 外部实体61.2.2 数据流61.2.3 处理61.2.4 数据存贮61.2.5 数据流图示例61.3 数据字典71.3.1 数据字典常用符号71.3.2 数据项81.3.3 数据结构91.3.4 外部实体91.3.5 数据流101.3.6 数据存储111.3.7 处理逻辑121.3.8 数据字典编制的结构化方法131.4 E-R图141.4.1 实体集141.4.2 实体集属性141.4.3 实体集间的联系151.4.4 E-R图示例152 软件设计152.1 计算机处理流程152.1.1 输入输出162.1.2 处理162.1.3 文件162.1.4 联机存贮162.1.5 脱机存贮162.1.6 计算机处理流程图示例162.2 模块结构图172.2.1模块结构图的图形元素182.2.2 模块结构图示例192.4.1 程序流程图202.4.2 PDL（Program Design Language）213 软件测试233.1 测试用例233.2 单元测试233.3 联合测试24ii1 软件需求分析软件需求分析是软件开发工作中最重要的一环。软件需求分析的内容主要包括对组织各部门、各业务的详细了解，并在此基础上进行分析，提出新的方案。软件需求分析的主要内容包括业务流程图、数据流程图、数据字典和E-R图。1.1 业务流程图在对系统的组织结构以及每一个具体部门岗位进行了提问和填表方式详细调查后，我们需要对其业务流程进行进一步的分析，删去重复的、不合理的环节，明确整个业务流程，并用更方便、明了的方法和工具清楚地表达出来，这就是业务流程图。业务流程图是开发软件系统的基础。业务流程图的主要符号有：业务处理单位、业务处理描述、表格制作、存储（存档）、收集资料和信息传递。1.1.1 业务处理单位业务处理单位就是负责或参与处理某项业务的具体单位、部门或个人。符号为：1.1.2 业务处理描述业务处理描述就是具体说明要进行的业务处理的名称。符号为：1.1.3 表格制作表格制作指的是业务处理流程中形成的计划、产生的报表等文档信息。符号为：1.1.4 存储（存档）存储（存档）指的是业务处理流程中对重要的文档信息和资料的保存。符号为：1.1.5 收集资料收集资料指的是业务处理流程中需要进行的必要的信息和资料的收集与整理。符号为：1.1.6 信息传递信息传递指的是业务处理流程业务处理的顺序及信息流的传递方向。符号为：1.1.7 业务流程图示例业务流程图 存档计划处各部门各单位投资总规划更新改造贷款规模开会讨论报表各单位上报表审批综合平衡(讨论)正式计划批准计划下达各单位各部门计划处银行技改处各部门各单位技改处局领导上级领导银行各部门各单位图例说明图例说明业务处理者传递业务处理描述存储表格制作收集资料1.2 数据流程图数据流程图（Data Flow Diagram，DFD）是软件系统最重要的需求分析工具之一，它通过图形符号描述数据的输入（来源）、输出（去向）和移动变换过程。DFD的基本图形元素有4个：外部实体、数据流、处理、数据存储。实际经验表明，软件系统的DFD一般至少要画到第4层，即总共至少5层才能充分描述其需求。因此，编制软件系统的DFD的工作量是很大的。1.2.1 外部实体外部实体是指不受系统控制，在系统以外的事物，人或部门。在矩形框内标明外部实体的名称符号为：1.2.2 数据流一般在直线的上方标明数据流的名称数据流指出了系统中数据流动的方向。符号为：1.2.3 处理处理表达了对数据的逻辑处理功能。处理（在上面矩形框内标明处理的编号、在下面矩形框内标明处理的名称）符号为：1.2.4 数据存贮数据存贮是指数据处理过程中一个数据保存的状态。在左边矩形框内标明数据存储的编号、在右边开口矩形内标明数据存储的名称符号为：1.2.5 数据流图示例 经营处理系统供应商顾客定货单发货单发货单第0层数据流图第1层数据流图供应商顾客定货单发货单销售1采购2会计3到货通知收据应付款通知付款付款配件库存F11.3 数据字典1.3.1 数据字典常用符号在数据流图上描述了系统由哪几部分组成，各部分之间的联系等。对数据流图中各个元素还必须要做完整的定义和说明，这就是数据字典。数据字典（Data Dictionary，DD）是数据收集和分析后所获得的成果，它定义了所有与系统相关的数据项、数据结构、外部实体、数据流、数据存储、处理逻辑等数据字典元素，并按字典顺序组织编写，以方便用户和开发人员理解系统的输入、输出、存储和处理逻辑。数据字典编制过程中常常使用表3-1所示的符号。表3-1 数据字典常用符号符号含义说明=定义为，等于，由构成等式左边“定义为”、“等于”右边，或者“由”右边“构成”+与例如，x=a+b，表示x由a和b组成.|.或例如，x=a|b ，表示x由a或b组成.重复表示大括号中的内容重复出现。例如，x=a，表示x由0个或多个a组成m.n有重复次数限制的重复表示大括号中的内容重复出现，其中m、n分别表示容重复次数的下限和上限。例如，x=3a5表示x由3个a、或4个a、或5个a组成(.)可选例如，x=(a) ，表示a可在x中出现，也可不出现.字符或字符串单引号中的内容是字符或字符串。例如，x=a，表示x取值字符a.连接符例如，x=1.9，表示x取1到9中任意一个值1.3.2 数据项数据项用数据项词条描述。数据项词条一般应包含如下内容：（1）数据项名称 给出数据项的名称。（2）别名 如果数据项有多个名称，则给出别名。（3）编号 给出数据项的编号。可采用自顶向下的方法编号。（4）含义说明 说明数据项的含义、用途等。（5）类型 说明数据项的数据类型，如字符型、数值型、日期型、逻辑型、备注型等。（6）长度 说明数据项长度，常用字节数、二进制位数等表示。（7）取值范围及含义 说明数据项的取值范围及含义。例如，性别数据项取值范围为1， 0，其中1表示男、0表示女。（8）相关元素 说明与该数据项有关的DFD、数据字典元素等。其中，取值范围和相关元素定义了数据完整性约束条件，它们是数据完整性设计的依据。关于数据完整分析和设计，后面章节将深入讨论。作为示例，图3-1描述了库存管理系统中的销售单编号数据项词条。数据项名称销售单编号别名销售单号编号1.1.2含义说明每个销售单必须是唯一编号，以便查询和审核类型字符型长度20B取值范围及含义销售员号+顺序号。其中，销售员号的取值范围及含义见销售员词条，顺序号=000000.999999相关元素销售员图3-1 数据项词条1.3.3 数据结构数据结构用数据结构词条描述。数据结构词条一般应包含如下内容：（1）数据结构名称 给出数据结构的名称。（2）别名 如果数据结构有多个名称，则给出别名。（3）编号 给出数据结构的编号。可采用自顶向下的方法编号。（4）含义说明 说明数据结构的含义、用途等。（5）组成 说明数据结构是由哪些数据项或数据结构组成的。（6）相关元素 说明与该数据结构有关的DFD、数据字典元素等。其中，“组成”和“相关元素”可能构成数据完整性约束条件。作为示例，图3-2描述了学生成绩管理系统中的学生数据结构词条。数据结构名称学生别名编号1.1.3含义说明为了方便访问学生信息，将姓名、学号、所在系、专业作为一个整体进行存取组成姓名+学号+所在系名称+专业名称相关元素姓名，学号，所在系名称，专业名称图3-2 数据结构词条1.3.4 外部实体外部实体用外部实体词条描述。外部实体词条一般应包含如下内容：（1）外部实体名称 给出外部实体的名称。（2）别名 如果外部实体有多个名称，则给出别名。（3）编号 给出外部实体的编号。可采用自顶向下的方法编号。（4）简要描述 说明外部实体的性质、职能等。（5）输入的数据流 列出进入该外部实体的数据流。（6）输出的数据流 列出离开该外部实体的数据流。（7）数量：在整个DFD中，该外部实体出现的次数。作为示例，图3-3描述了学生成绩管理系统中的教务科外部实体词条。外部实体名称教务科别名编号1.5简要描述负责日常教学管理工作，如排课表、教学调度、学生成绩管理输入的数据流教学进度表、课程成绩单、调课申请表、免修申请表输出的数据流教学任务书、课程表、成绩单数量6图3-3 外部实体词条1.3.5 数据流数据流用数据流词条描述。数据流词条一般应包含如下内容：（1）数据流名称 给出数据流的名称。（2）别名 如果数据流有多个名称，则给出别名。（3）编号 给出数据流的编号。可采用自顶向下的方法编号。（4）说明 简要介绍数据流产生的原因和结果。（5）数据流来源 指出数据流来自何方。（6）数据流去向 指出数据流到何处去。（7）组成 说明数据流是由哪些数据结构组成的。（8）平均流量 给出数据流平均流量，即单位时间（如每天、每周、每月）内传输的次数。（9）高峰期流量 给出数据流高峰期的流量。平均流量、高峰期流量等为数据库的存储设计、服务器设计等提供依据。（10）相关元素 说明与该数据流有关的DFD、数据字典元素等。作为示例，图3-4 描述了学生成绩管理系统中的成绩数据流词条。数据流名称成绩别名编号1.1.3说明因学生或管理人员查询成绩而产生数据流来源处理1.2.1：读取学生成绩数据流去向处理1.2.3：显示学生成绩组成姓名+学号+课程代码+课程名称+成绩平均流量600次/天高峰期流量期末，50000次/天相关元素处理1.2.1、处理1.2.3，数据项1.2.1、数据项1.2.2、数据项1.2.3、数据项1.2.4、数据项1.2.5图3-4 数据流词条1.3.6 数据存储数据存储用数据存储词条描述。数据存储词条一般应包含如下内容：（1）数据存储名称 给出数据存储的名称。（2）别名 如果数据存储有多个名称，则给出别名。（3）编号 给出数据存储的编号。数据存储编号一般以字母F开头，然后按顺序编号。（4）说明 简要介绍存放的是什么数据。（5）输入的数据流 说明进入该数据存储的数据流。（6）输出的数据流 说明从该数据存储出去的数据流。（7）组成 说明数据存储是由哪些数据结构组成的。（8）数据量 说明每次存取多少数据。（9）存取频度 给出该数据存储单位时间（如每天、每周、每月）内的存取次数。（10）存取方式 说明是批处理还是联机处理、是检索还是更新、是顺序检索还是随机检索，指出关键字等。数据量、存取频度、存取方式等为数据库的存储设计、服务器设计等提供依据。（11）相关元素 说明与该数据存储有关的DFD、数据字典元素等。作为示例，图3-5 描述了学生成绩管理系统中的学生基本信息数据存储词条。数据存储名称学生基本信息别名编号F1说明存储学生的基本信息输入的数据流学生基本信息输出的数据流学生基本信息、学生简要信息组成姓名+学号+曾用名+性别+籍贯+民族+家庭出身+个人成份+政治面貌+出生日期+入学前文化程度+毕业学校+参加工作日期+入学前单位+家长姓名+邮政编码+家庭地址+联系电话+所在系+专业+班级+入学日期+学制数据量平均每次访问5个学生的基本信息，每次最多访问2000个学生的基本信息存取频度平均频度：600次/天，期末高峰期频度：50000次/天存取方式联机处理，检索+更新，随机检索，关键字为学号相关元素处理1.2.1、处理1.2.3，数据项1.2.1、数据项1.2.2图3-5 数据存储词条1.3.7 处理逻辑处理逻辑词条一般应包含如下内容：（1）处理名称 给出处理的名称。（2）编号 给出处理的编号，编号与DFD一致。（3）说明 简要介绍处理及其功能。（4）输入的数据流 列出进入该处理的数据流。（5）输出的数据流 列出离开该处理的数据流。（7）处理逻辑 简要介绍处理事项、逻辑顺序。注意，由于词条的空间不能太大，处理逻辑在数据字典中一般不需要详细描述，详细描述应在软件功能分析中进行。（8）平均执行频率 给出该处理单位时间（如每天、每周、每月）内的平均运行次数。（9）平均执行频率 给出该处理单位时间（如每天、每周、每月）内的高峰期运行次数。（9）相关元素 说明与该处理逻辑有关的DFD、数据字典元素等。作为示例，图3-6 描述了学生成绩管理系统中的生成成绩总表处理逻辑词条。处理名称生成成绩总表别名编号1.1.3.2说明成绩总表是学生在校期间全部成绩的汇总。本处理生成成绩总表后，提交给打印成绩总表处理打印输入的数据流学号、成绩、学生、课程输出的数据流成绩总表处理逻辑该模块通过学生学号从成绩数据存储中读取该学号学生的所有课程成绩，再从学生基本信息数据存储中读取学生姓名、专业和所在系等数据，然后从课程名录数据存储中读取课程名称和学分等信息，最后按格式生成成绩总表平均执行频率200次/天高峰期执行频率毕业前夕，3000次/天相关元素处理1.1.3.1、处理1.1.3.3、数据存储F1、数据存储F2图3-6 处理逻辑词条1.3.8 数据字典编制的结构化方法SA方法可以用来编制和组织数据字典。具体做法是：首先是数据字典的词条按照“自顶向下、逐层分解”的顺序展开，这样做的好处是层次清晰、易于阅读。其次是数据字典的编号也可以利用层次化的思想进行设计，这样做的好处是容易找出数据字典元素之间的层次关系。例 试用SA方法编制图3-7所示的银行储蓄管理系统的“银行存折”数据存储相关的数据存储、数据结构、数据项等词条。为了节省篇幅，我们仅给出数据字典元素的名称，组成（或含义）、类别和编号。图3-7银行存折样式存折=户名+所号+帐号+开户日+性质+（印密）+1存取行50，数据存储，编号：F1。户名=2字母24，数据项，编号：1.1。所号=00019999，数据项，编号：1.2。帐号=0000000199999999，数据项，编号：1.3。开户日= 年+月+日，数据结构，编号：1.4。性质=1.6，数据项，编号：1.5。其中1表示普通帐户，2表示工资帐户等。印密=0 .1，数据项，编号：1.6。其中0表示有印密；1表示没有印密，即印密在存折上不显示。存取行=日期+（摘要）+支出+存入+余额+操作+复核，数据结构，编号：1.7。日期= 年+月+日，数据结构，编号：1.7.1。年=0001.9999，数据项，编号：1.7.1.1。月=01.12，数据项，编号：1.7.1.2。日=01.31，数据项，编号：1.7.1.3。摘要= 1字母4，数据项，编号：1.7.2。其中摘要的内容用缩略词表示业务种类，如“存”、“取”、“转”、“换”分别表示“存款”、“取款”、“转帐”、“更换新存折”。支出=金额，数据项，编号：1.7.3。存入=金额，数据项，编号：1.7.4。余额=金额，数据项，编号：1.7.5。金额=0.01.99999999.99，数据项，编号：1.7.3.1。操作=00001.99999，数据项，编号：1.7.6。复核=00001.99999，数据项，编号：1.7.7。1.4 E-R图概念模型是对信息世界的管理对象、属性及联系等信息的描述形式。E-R图（即实体关系图）是概念模型表示方法之一。E-R图有三种基本符号：实体集、实体集属性、实体集间的联系。1.4.1 实体集实体集指的是现实世界中具有相同性质、服从相同规则的一类事物的集合。符号为：1.4.2 实体集属性实体集的属性指的是实体的某一方面特征的抽象表示。符号为：1.4.3 实体集间的联系实体集间的联系指的是实体集和实体集之间的关系表示。符号为：1.4.4 E-R图示例住在病人病房医生医疗住院号姓名n11nE-R图示例2 软件设计软件设计是根据软件需求分析阶段所提出的逻辑模型的要求，设计出一个能在计算机系统上实现的物理模型软件设计方案。软件设计方案的内容包括：系统有哪些子系统，系统有哪些功能模块组成以及这些模块如何连接在一起以及系统的输入输出和数据库的设计，经常用计算机处理流程图、模块结构图、数据库表结构以及程序流程图来给出。2.1 计算机处理流程计算机处理流程图（系统流程图）是一种常用的软件设计方法，表达了系统的处理过程，并用图形符号表示了输入、输出与处理操作之间的关系以及文件建立与使用的过程。常用的图形符号有：输入输出、处理、文件、联机存贮和脱机存贮等。2.1.1 输入输出输入输出指的是计算机系统要求的输入输出数据以及完成的操作。符号为：2.1.2 处理处理指的是计算机系统要实现的处理操作。符号为：2.1.3 文件文件指的是计算机系统输入或输出的以文件形式存储的数据信息。符号为：2.1.4 联机存贮联机存贮指的是系统处理过程中产生的需要计算机保存的数据信息。符号为：2.1.5 脱机存贮脱机存贮指的是在计算机系统外保存的数据信息。符号为：2.1.6 计算机处理流程图示例例如工资系统流程图如下：工资记录房租、水电、病事假等扣款记录读取有关数据原始记录输入文件人事劳资记录文件工资计算处理打印工资单,扣款记录说明,工资报表等键入工资系统流程图2.2 模块结构图模块结构图反映了整个系统的模块结构。2.2.1模块结构图的图形元素模块名模块标志数据调用循环调用判断分叉A调用BA判断调用B、A循环调用BA带着数据a调用，返回时带回数据bab2.2.2 模块结构图示例EOF获得订货汇总表获得订货项目修改订货表排列订货汇总表获得订货单记录分离订货项目查订货表就算累积订货单建立订货项目ITMITMITMITMITMEOFEOFORDORDITMLITLITLITLITSOLNLITMATCH图中：订货单订货项目修改后的订货表订货汇总表文件结束标志匹配系统模块结构图2.3 数据库设计数据库表结构设计，例如：用户表序号字段名称含义数据类型宽度允许空默认值1userId *用户ID整数型8000000002userName用户姓名字符型10NULLNULL3userPsw用户密码字符型6'000000'4depNo用户所属部门字符型2'01'5depRight用户权限字符型10''注：“*”代表主键。2.4 详细设计2.4.1 程序流程图程序流程图也称为程序框图，是软件开发者最熟悉的一种算法表达工具。常用的图形符号有：开始结束流线输入输出条件判断处理准备预处理预定义处理/既定处理文件文档循环上界循环下界外接虚线省略线并行方式注释或注解内接例如，用户登录系统时判断是否是授权用户的程序流程图如下： 开始输入用户名和密码授权用户？登录系统结束YN程序流程图示例2.4.2 PDL（Program Design Language）PDL（Program Design Language）是一种用于描述功能模块的算法设计和加工细节的语言。它具有严格的关键字外语法，用于定义控制结构和数据结构，同时它的表示实际操作和条件的内语法又是灵活自由的，可使用自然语言的词汇。PDL关键字及其用途说明如下：（1） 数据说明功能：定义数据的类型和作用域；形式：TYPE <变量名> AS <限定词1> <限定词2>说明： <限定词1> 指明数据类型，<限定词2> 指明变量的作用域。（2） 程序块功能：定义程序块；形式：BEGIN <块名> <一组伪代码语句> END说明：<块名>指明程序块名称，<一组伪代码语句>由其他PDL结构组成。（3） 子程序结构功能：定义PDL中的过程；形式：PROCEDURE <子程序名> <一组属性> INTERFACE <参数表> 程序块/或一组伪码语句 END说明：<一组属性>描述了子程序的应用特性（例如表明是一个INTERNAL模块，还是一个EXTERNAL模块）以及其他一些有关实现的特性（如使用什么程序设计语言）；INTERFACE用于定义模块的参数表，包括所有输入和输出信息的标识符。（4） 基本控制结构功能：定义包括顺序型、选择型、重复型以及多路选择型等基本的程序控制结构；IF条件描述 THEN <程序块或伪码语句组>； ELSE <程序块或伪码语句组>；ENDIF(<a.>选择型结构)REPEAT UNTIL <条件描述>； <程序块或伪码语句组>；ENDREP(<b>重复型结构中的后测试型循环)形式：DO WHILE <条件描述>； <程序块或伪码语句组>；ENDDO(<c>重复型结构中的先测试型循环)DO FOR<下标=下标名,表达式序列>； <程序块或码语句组>；ENDFOR(<d>重复型结构中的下标型循环)CASE OF<case变量名>；WHEN<case条件>SELECT <程序块或伪码语句组>；WHEN<case条件2>SELECT <程序块或伪码语句组>；DEFAULT：<缺省或错误case；程序或伪码语句组>；ENDCASE(<e>重复型结构中的多路选择性结构)说明：条件描述是一个条件判断，根据判断的真假，选择性的执行后面的语句。（5） 输入/输出结构功能：定义程序块的输入或输出；形式：READ/WRITE TO <设备> </表>说明：<设备>指的是物理的/设备；</表>包含要传送的变量名。PDL算法描述示例，查找错拼的单词的程序如下：PROCEDURE spellcheck IS BEGIN Split document into single words Lood up in dictionary Display words which are not in dictionary Create a new dictionaryEND spellcheck3 软件测试3.1 测试用例为了更好地对系统进行测试，需要编写相应的测试用例达到测试的目的。测试用例编写举例如下：工资管理系统测试用例编号TC01-01-02-设计日期：2008年2月3日子系统名称基础数据管理子系统编号S01模块名称人员管理模块编号M01功能名称增加人员功能编号F02用途用于测试“基础数据管理人员管理增加人员”功能序号输入数据预期输出1李力，110110，男，技术部弹出窗口，显示“增加成功”2莉莉，Abcd，男，销售部弹出窗口，显示“职工号不正确”3莉莉， ，男，销售部弹出窗口，显示“职工号不能为空”设计审核批准3.2 单元测试单元测试又称模块测试，是针对软件设计的最小单位即程序模块，进行正确性检验的测试。其目的在于发现各模块内部可能存在的各种差错。例如，工资管理系统单元测试报告编号TU01-01-00测试日期：2008年2月3日子系统名称基础数据管理子系统编号S01模块名称人员管理模块编号M01测试目的测试“人员管理”模块是否正确工作序号功能名称功能编号测试用例测试结果1增加人员F02TUC00-01-02通过2删除人员F03TUC00-01-03未通过，“删除”按钮没反应测试审核批准3.3 联合测试联合测试也叫做集成测试或组装测试。通常，在单元测试的基础上，需要将所有按照设计要求组装成为系统，进行组装测试。工资管理系统联合测试报告编号TI05-00-00测试日期：2008年2月3日子系统名称统计管理子系统编号S05测试目的测试“统计管理”子系统是否正确工作序号模块（子系统）名称模块(子系统)编号测试用例测试结果1部门月统计M01TUC05-01-01，TUC05-01-02通过2个人年统计M02TUC05-02-01，TUC05-02-02显示正确，但打印乱码测试审核批准25