清华大学殷仁昆教授讲授《软件工程》讲义ppt课件.ppt

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1、软件工程软件工程1 1软件工程软件工程第二章第二章 需求分析需求分析2.1 2.1 系统分析系统分析2.2 2.2 软件需求分析软件需求分析2.3 2.3 结构化分析方法结构化分析方法2.4 2.4 快速原型化方法快速原型化方法2.5 2.5 需求定义与评审需求定义与评审软件工程软件工程2 22.1 2.1 系统分析系统分析基于计算机的系统的系统元素包括硬件、软件、基于计算机的系统的系统元素包括硬件、软件、人、数据库、文档和过程。人、数据库、文档和过程。系统分析的目标系统分析的目标1) 识别用户要求识别用户要求2) 评价系统的可行性，进行经济和技术分析评价系统的可行性，进行经济和技术分析3)

2、把功能分配给硬件、软件、人、数据库和其把功能分配给硬件、软件、人、数据库和其它系统元素它系统元素4) 建立成本和进度限制建立成本和进度限制5) 生成系统规格说明生成系统规格说明软件工程软件工程3 3识别用户要求识别用户要求n分析员必须考虑以下问题：分析员必须考虑以下问题：n识别希望的功能和性能范围识别希望的功能和性能范围; ; n确定系统的功能、性能、约束和接口确定系统的功能、性能、约束和接口; ;功能功能和和性能性能v 可靠性可靠性和和质量质量v 总的系统目标总的系统目标v 成本成本与与进度限制进度限制制造需求制造需求v 市场与竞争情况市场与竞争情况v 有效的技术有效的技术v 将来可能的扩充

3、将来可能的扩充软件工程软件工程4 4可行性研究可行性研究n可行性研究可行性研究v从经济可行性、技术可行性、法律可行性和从经济可行性、技术可行性、法律可行性和用户操作可行性等方面评价系统是否值得做，用户操作可行性等方面评价系统是否值得做，是否能做。是否能做。可行性研究的步骤可行性研究的步骤 1) 确定项目的规模和目标确定项目的规模和目标 2) 研究当前正在运行的系统研究当前正在运行的系统 3) 建立新系统的高层逻辑模型建立新系统的高层逻辑模型 4) 导出和评价各种方案导出和评价各种方案软件工程软件工程5 55) 推荐可行的方案推荐可行的方案6) 编写可行性研究报告编写可行性研究报告n成本估算成本

4、估算 专家估算技术（专家估算技术（Delphi技术）技术） 成本估算模型（成本估算模型（COCOMO）n效益估算效益估算 投资回收期投资回收期 纯收入纯收入 投资回收率投资回收率经济可行性经济可行性 成本成本效益分析效益分析软件工程软件工程6 6技术可行性技术可行性 技术风险分析技术风险分析n技术解决方案的实用性技术解决方案的实用性使用的技术实用化程度使用的技术实用化程度技术解决方案合理程度技术解决方案合理程度n技术资源的可用性技术资源的可用性参与人员的工作基础参与人员的工作基础基础硬件基础硬件/软件的可用性软件的可用性软件工具实用性软件工具实用性软件工程软件工程7 7法律可行性法律可行性 侵

5、权和责任问题侵权和责任问题n专利法专利法n著作权法著作权法n软件保护条例软件保护条例n用户类型：用户类型：外行型熟练型专家型外行型熟练型专家型n操作习惯操作习惯n使用单位的计算机使用情况使用单位的计算机使用情况n使用单位的规章制度使用单位的规章制度用户操作可行性用户操作可行性软件工程软件工程8 82.2 2.2 软件需求分析软件需求分析n需求分析是一项软件工程活动，其目的是：需求分析是一项软件工程活动，其目的是： 清楚地理解所要解决的问题，完整地获取用清楚地理解所要解决的问题，完整地获取用户要求；户要求； 刻划出软件的功能和性能；刻划出软件的功能和性能； 指明软件与其他系统元素的接口；指明软件

6、与其他系统元素的接口； 建立软件必须满足的约束。建立软件必须满足的约束。1. 1. 软件需求分析的目的软件需求分析的目的 软件工程软件工程9 9n需求分析是一项软件工程活动，它包括：需求分析是一项软件工程活动，它包括：1) 需求获取需求获取 刻划出软件的刻划出软件的功能功能和和性能性能； 指明软件与其他系统元素的指明软件与其他系统元素的接口接口； 建立软件必须满足的建立软件必须满足的约束约束。2) 需求建模需求建模需求分析建立起来的模型为日后软件设计需求分析建立起来的模型为日后软件设计人员提供了可被翻译成人员提供了可被翻译成数据数据、体系结构体系结构、接口接口和和处理过程处理过程设计的模型。设

7、计的模型。2. 2. 需求分析的任务需求分析的任务软件工程软件工程10103) 需求规格说明需求规格说明需求规格说明为开发人员和用户提供软件需求规格说明为开发人员和用户提供软件开发完成时质量评价的依据。开发完成时质量评价的依据。4) 需求评审需求评审 需求分析研究的对象是需求分析研究的对象是用户的要求用户的要求。 必须必须全面理解全面理解用户的各项要求，用户的各项要求，准确表准确表达达被接受的用户要求。被接受的用户要求。 只有经过确切描述的软件需求才能成为只有经过确切描述的软件需求才能成为软件设计的基础。软件设计的基础。 软件工程软件工程11 11n软件开发是要实现软件开发是要实现目标系统的物

8、理模型目标系统的物理模型。需求。需求分析的任务就是借助于分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型出目标系统的逻辑模型，解决目标系统，解决目标系统 “ “做做什么什么” ” 的问题。的问题。目标系统目标系统当前系统当前系统物理模型物理模型逻辑模型逻辑模型模型化模型化抽象化抽象化物理模型物理模型逻辑模型逻辑模型具体化具体化实例化实例化理理解解需需求求导导出出怎么做怎么做做什么做什么软件工程软件工程12123 3、需求获取、需求获取n需求获取是在问题及其最终解决方案之间架设需求获取是在问题及其最终解决方案之间架设桥梁的第一步。桥梁的第一步。n需求获取的目的是清

9、楚地理解所要解决的问题，需求获取的目的是清楚地理解所要解决的问题，完整地获得用户的需求。完整地获得用户的需求。n获取需求的一个必不可少的结果是对项目中描获取需求的一个必不可少的结果是对项目中描述的客户需求的普遍理解。一旦理解了需求，述的客户需求的普遍理解。一旦理解了需求，分析者、开发者和客户就能探索出描述这些需分析者、开发者和客户就能探索出描述这些需求的多种解决方案。求的多种解决方案。软件工程软件工程1313软件需求的层次软件需求的层次1)业务需求业务需求 反映了组织或客户对系统、产品反映了组织或客户对系统、产品高层次的目标要求，它们一般在项目视图和高层次的目标要求，它们一般在项目视图和范围文

10、档中给予说明。范围文档中给予说明。2)用户需求用户需求 描述用户使用软件需要完成哪些描述用户使用软件需要完成哪些任务，它们可通过使用实例图或脚本说明加任务，它们可通过使用实例图或脚本说明加以阐明。以阐明。3)功能功能非功能需求非功能需求 定义了开发者必须实现定义了开发者必须实现的软件功能，而非功能需求如表所示的软件功能，而非功能需求如表所示:软件工程软件工程1414 性性能能要要求求 实实时时性性; 其其他他时时间间要要求求， 如如响响应应时时间间、 处处理理时时间间、包包传传送送时时间间等等; 资资源源配配置置要要求求; 精精确确度度、处处理理量量等等要要求求 可可靠靠性性要要求求 有有效效

11、性性; 数数据据完完整整性性 安安全全保保密密要要求求 安安全全性性; 保保密密性性 运运行行要要求求 使使用用频频度度、 运运行行期期限限; 控控制制方方式式; 对对操操作作员员要要求求 产产品品要要求求 物物理理要要求求 系系统统的的规规模模等等 开开发发类类型型 实实用用性性开开发发或或试试验验性性开开发发 项项目目估估算算 开开发发工工作作量量估估计计 开开发发方方法法 质质量量控控制制标标准准; 里里程程碑碑和和评评审审; 验验收收标标准准 优优先先顺顺序序 权权衡衡各各种种质质量量目目标标要要求求，排排定定优优先先实实现现次次序序 过过程程要要求求 可可维维护护性性 可可理理解解性

12、性、可可测测试试性性、可可修修改改性性、可可移移植植性性 软件工程软件工程1515需求获取过程需求获取过程n需求获取包括以下活动：需求获取包括以下活动：1) 发现和分析问题发现和分析问题 发现问题症结，并分析问发现问题症结，并分析问题的原因题的原因/结果关系。结果关系。2) 获取获取需求需求 根据对问题的理解定义需求。根据对问题的理解定义需求。a) 使用调查研究方法收集信息；使用调查研究方法收集信息；b) 遵循需求获取框架，按照三个成分观察：遵循需求获取框架，按照三个成分观察：即即数据数据、过程过程和和接口接口。3) 需求归档需求归档 以草稿形式归档调查结果。形式以草稿形式归档调查结果。形式有

13、用例、决策表、需求表等。有用例、决策表、需求表等。软件工程软件工程1616需求获取技术的基本特征需求获取技术的基本特征n好的需求获取技术，对于规范需求获取活动，好的需求获取技术，对于规范需求获取活动，高效准确地获取需求定义，是十分重要的。高效准确地获取需求定义，是十分重要的。n好的需求获取技术，应具有如下基本特征：好的需求获取技术，应具有如下基本特征： 提供便于沟通的工具，如易于理解的语言提供便于沟通的工具，如易于理解的语言和直观的图表；和直观的图表； 提供定义系统边界（交互）的方法；提供定义系统边界（交互）的方法； 提供支持抽象的机制，如提供支持抽象的机制，如“分解分解”、“映映射射”等；等

14、；软件工程软件工程1717 鼓励分析员使用面向问题的术语思考问题，鼓励分析员使用面向问题的术语思考问题，编写文档；编写文档； 为分析员提供多种可供选择的解决方案；为分析员提供多种可供选择的解决方案； 适应需求的变化。适应需求的变化。n适于以上特征的需求获取方法：适于以上特征的需求获取方法： 基于数据流图的结构化分析方法；基于数据流图的结构化分析方法； 基于用例（基于用例（use case）的建模方法。）的建模方法。n需求获取技术的关键点在于：需求获取技术的关键点在于：a. 深入浅出深入浅出 需求获取要尽可能全面、细致。需求获取要尽可能全面、细致。软件工程软件工程1818获取的需求是个获取的需求

15、是个全集全集，系统真正实现的是，系统真正实现的是个个子集子集。分析时的调研内容并不都纳入到。分析时的调研内容并不都纳入到新系统中，目的在于以后的扩充。新系统中，目的在于以后的扩充。b. 以流程为主线以流程为主线 在与用户交流的过程中，应该用流程将所在与用户交流的过程中，应该用流程将所有的内容串起来。如信息、组织结构、处有的内容串起来。如信息、组织结构、处理规则等。这样便于交流沟通。理规则等。这样便于交流沟通。流程描述有宏观，也有微观。既要强调总流程描述有宏观，也有微观。既要强调总体的业务流程、全生存周期的业务流程，体的业务流程、全生存周期的业务流程，又要对流程细化，有分支的业务流程。又要对流程

16、细化，有分支的业务流程。软件工程软件工程1919需求获取应遵循的原则需求获取应遵循的原则n抽象和分解是在人们认识世界和改造世界的长抽象和分解是在人们认识世界和改造世界的长期实践中总结出来的行之有效的原则，在需求期实践中总结出来的行之有效的原则，在需求获取的过程中需遵循的三个原则：获取的过程中需遵循的三个原则：a. 分解分解：捕获问题空间的：捕获问题空间的整体整体 部分关系部分关系。如问题子问题分解；如问题子问题分解；b. 抽象抽象：捕获问题空间的：捕获问题空间的一般化一般化 特殊化关特殊化关系系。如问题的不同变型；。如问题的不同变型；c.投影投影：捕获问题空间的：捕获问题空间的多维视图多维视图

17、。即从不。即从不同角度考察。同角度考察。软件工程软件工程2020需求获取的步骤需求获取的步骤n软件开发项目和组织文化的不同，对于需求开软件开发项目和组织文化的不同，对于需求开发没有一个简单的、公式化的途径。发没有一个简单的、公式化的途径。n下面下面9个步骤，针对信息系统的需求获取。个步骤，针对信息系统的需求获取。1) 定义项目的视图和范围定义项目的视图和范围 包括组织结构图、包括组织结构图、各部门的岗位各部门的岗位/角色列表。角色列表。2) 确定用户类确定用户类 包括人员包括人员/责任矩阵。责任矩阵。3) 确定目标系统的业务工作流确定目标系统的业务工作流 包括物流、资包括物流、资金流、信息流，

18、建立业务工作流模型。金流、信息流，建立业务工作流模型。软件工程软件工程21214) 运用需求获取技术运用需求获取技术开发反映主要业务规则的开发反映主要业务规则的用例（或数据流图）用例（或数据流图）并设置优先级。并设置优先级。 5) 收集来自用户的收集来自用户的质量特性信息和其他非功能质量特性信息和其他非功能需求需求 将性能、安全性、可靠性等需求和其将性能、安全性、可靠性等需求和其他设计约束结合业务规则，形成功能需求。他设计约束结合业务规则，形成功能需求。6) 分类在用例（或数据流图）中涉及的数据分类在用例（或数据流图）中涉及的数据 包括数据的组成和数据之间的关系。包括数据的组成和数据之间的关系

19、。7) 详细拟订用例（或数据流图）的规格说明，详细拟订用例（或数据流图）的规格说明， 建立功能模型，并进行审查，用以澄清需求建立功能模型，并进行审查，用以澄清需求获取的参与者对需求的理解。获取的参与者对需求的理解。软件工程软件工程22228) 开发并评估界面原型开发并评估界面原型 设想输入设备、输出设想输入设备、输出设备、显示风格、显示方式、输出格式等，设备、显示风格、显示方式、输出格式等，建立接口规范和信息流传输规则。建立接口规范和信息流传输规则。9) 从功能描述中开发概念测试用例从功能描述中开发概念测试用例 用测试用用测试用例来验证用例（或数据流图）、功能需求和例来验证用例（或数据流图）、

20、功能需求和原型。原型。软件工程软件工程2323n需求获取可能是软件开发中最困难、最关键、需求获取可能是软件开发中最困难、最关键、最易出错及最需要交流的方面。表现在：最易出错及最需要交流的方面。表现在： 需求的不稳定性需求的不稳定性：在整个软件生存周期内：在整个软件生存周期内软件需求会随着时间的推移发生变化；软件需求会随着时间的推移发生变化； 需求的不准确性需求的不准确性：用户和开发人员的认识：用户和开发人员的认识会随着使用系统实现业务流程的实践逐步会随着使用系统实现业务流程的实践逐步提高，一开始不可能设想得面面俱到。提高，一开始不可能设想得面面俱到。n需求获取只有通过有效的客户需求获取只有通过

21、有效的客户/开发者的合作开发者的合作才能成功。才能成功。 软件工程软件工程2424针对信息系统的需求调研方法针对信息系统的需求调研方法 调研调研用户的组织结构用户的组织结构、岗位设置岗位设置、职责定义职责定义，从功能上区分有多少个子系统，划分系统的从功能上区分有多少个子系统，划分系统的大致范围，明确系统的目标。大致范围，明确系统的目标。 调研每个子系统的调研每个子系统的工作流程工作流程、功能与处理规功能与处理规则则，收集原始信息资料，用数据流来表示物，收集原始信息资料，用数据流来表示物流、资金流、信息流三者的关系。流、资金流、信息流三者的关系。 对调研内容事先准备，针对不同管理层次的对调研内容

22、事先准备，针对不同管理层次的用户询问不同的问题，列出用户询问不同的问题，列出问题清单问题清单。将操。将操作层、管理层、决策层的需求既联系又区分作层、管理层、决策层的需求既联系又区分开来，形成一个需求的层次。开来，形成一个需求的层次。软件工程软件工程2525 对与用户沟通的情况及时总结归纳，整理对与用户沟通的情况及时总结归纳，整理调调研结果研结果，初步构成，初步构成需求基线需求基线。若基线符合要。若基线符合要求，则需求获取完成。求，则需求获取完成。n需求调研的主要手段：需求调研的主要手段： 发调查表；发调查表； 召开调查会；召开调查会； 向用户领域的专家个别咨询；向用户领域的专家个别咨询； 实地

23、考察，实地考察， 跟踪现场业务流程；跟踪现场业务流程； 查阅与待开发系统有关的资料；查阅与待开发系统有关的资料； 使用各种调查工具等。使用各种调查工具等。软件工程软件工程2626需求整理与表达的方法需求整理与表达的方法n采用采用穷举方法穷举方法可以避免遗漏。可以避免遗漏。n采用采用归纳方法归纳方法，通过对各种情况进行综合分类，通过对各种情况进行综合分类可以使问题条理化。可以使问题条理化。n采用采用抽象方法抽象方法，可以发现问题的实质，抓住问，可以发现问题的实质，抓住问题的主要矛盾，忽略其次要矛盾。题的主要矛盾，忽略其次要矛盾。n需求整理可以多种手段共用，如组织结构图、需求整理可以多种手段共用，

24、如组织结构图、业务流程图、多叉树、关系矩阵、文字叙述、业务流程图、多叉树、关系矩阵、文字叙述、表格、图形等。需求描述包括组织结构与岗位表格、图形等。需求描述包括组织结构与岗位定义、业务流程、处理规则、数据项、功能以定义、业务流程、处理规则、数据项、功能以及及上述上述 5 个方面个方面的关系。的关系。软件工程软件工程27274. 4. 需求建模需求建模n需求建模是为了分析需求，以确定项目的确切需求建模是为了分析需求，以确定项目的确切需求。需求。n需求建模遵循三个原则：需求建模遵循三个原则： 划分划分：描述需求的整体：描述需求的整体部分关系；部分关系； 抽象抽象：描述需求的一般化：描述需求的一般化

25、特殊化关系；特殊化关系； 投影投影：描述需求的多维视图；：描述需求的多维视图；n定义系统模型要区分逻辑模型和物理模型。定义系统模型要区分逻辑模型和物理模型。n常用模型有常用模型有数据建模数据建模、功能建模功能建模和和过程建模过程建模。软件工程软件工程2828常用的分析方法常用的分析方法 面向数据流的结构化分析方法面向数据流的结构化分析方法 (SA) 面向数据结构的面向数据结构的Jackson方法方法 (JSD) 面向数据结构的结构化数据系统开发方法面向数据结构的结构化数据系统开发方法 (DSSD) 面向对象的分析方法面向对象的分析方法 (OOA) 等等软件工程软件工程2929n结构化分析方法最

26、初只是着眼于数据流，自顶结构化分析方法最初只是着眼于数据流，自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。辑模型。n扩充后，将建模技术扩展到数据建模、功能建扩充后，将建模技术扩展到数据建模、功能建模和行为建模，以实体模和行为建模，以实体- -关系图、数据流图和关系图、数据流图和控制流图、状态控制流图、状态- -迁移图为工具，数据字典为迁移图为工具，数据字典为核心，从不同视点建立系统的分析模型。核心，从不同视点建立系统的分析模型。2.3 2.3 结构化分析方法结构化分析方

27、法软件工程软件工程3030结构化分析的分析模型结构化分析的分析模型实体实体关系图关系图状态状态迁移图迁移图数据对象描述数据对象描述加工规格说明加工规格说明数据数据字典字典控制规格说明控制规格说明软件工程软件工程31311. 1. 数据建模数据建模n数据模型包括三种互相关联的信息：数据对象，数据模型包括三种互相关联的信息：数据对象，描述对象的属性，描述对象间相互连接的关系。描述对象的属性，描述对象间相互连接的关系。n在需求分析阶段描述数据对象和它们之间的关在需求分析阶段描述数据对象和它们之间的关系，使用了系，使用了E-R 图。图。n例如，在教学管理中，一个教师可以教授零门、例如，在教学管理中，一

28、个教师可以教授零门、一门或多门课程，每位学生也需要学习几门课一门或多门课程，每位学生也需要学习几门课程。因此，教学管理中涉及的对象有学生、教程。因此，教学管理中涉及的对象有学生、教师和课程。师和课程。软件工程软件工程3232教学数据模型教学数据模型学号学号 姓名姓名 专业专业 性别性别 学生学生职工号职工号姓名姓名专业专业职称职称年龄年龄教师教师课程号课程号 课程名课程名 学分学分 学时学时课程课程学号学号课程号课程号成绩成绩选课选课软件工程软件工程3333 实例的关联有三种：一对一实例的关联有三种：一对一 (1:1) ；一对多；一对多 (1:m) ；多对多；多对多 (n:m) 。 这种实例的

29、关联称为这种实例的关联称为“基数基数”，基数表明了，基数表明了“重复性重复性”。教师教师学生学生教授教授基数基数:一位教师一位教师 基数基数:多位学生多位学生参与度参与度: :必须必须 参与度参与度: :可选可选软件工程软件工程3434XY一个一个X与一个与一个Y相关联相关联一个一个X与一个或多个与一个或多个Y相关联相关联XY一个一个X与零个或一个与零个或一个Y相关联相关联XY一个一个X与零个与零个, 一个或多个一个或多个Y相关联相关联XY一个一个X与一个与一个Y或或Z相关联相关联XYZ一个一个X与一个与一个Y与与Z相关联相关联XYZ软件工程软件工程35352.2. 功能建模和数据流功能建模和

30、数据流n最初最初, ,结构化分析方法仅讨论数据流建模，目标结构化分析方法仅讨论数据流建模，目标系统被表示成如图所示的数据变换流程图。系系统被表示成如图所示的数据变换流程图。系统的功能体现在核心的数据变换中。统的功能体现在核心的数据变换中。外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体目标目标系统系统输入信息输入信息输入信息输入信息输出信息输出信息输出信息输出信息顶层数据流图（上下文环境图）顶层数据流图（上下文环境图）软件工程软件工程3636数据流图中的主要图形元素数据流图中的主要图形元素数据加工数据加工 (数据变换数据变换)数据源或数据潭数据源或数据潭 (外部实体外部实体)数

31、据流数据流数据存储文件数据存储文件或或或或软件工程软件工程3737分层的数据流图分层的数据流图软件工程软件工程3838实例考务处理系统的功能实例考务处理系统的功能(1) 对考生送来的报名单进行检查对考生送来的报名单进行检查;(2) 对合格的报名单编好准考证号后将准考证送给对合格的报名单编好准考证号后将准考证送给考生，并将汇总后的考生名单送给阅卷站考生，并将汇总后的考生名单送给阅卷站;(3) 对阅卷站送来的成绩单进行检查，并根据考试对阅卷站送来的成绩单进行检查，并根据考试中心制定的合格标准审定合格者中心制定的合格标准审定合格者;(4) 制作考生通知单制作考生通知单 (含成绩及合格含成绩及合格/不

32、合格标志不合格标志) 送给考生送给考生;(5) 按地区进行成绩分类统计和试题难度分析，产按地区进行成绩分类统计和试题难度分析，产生统计分析表。生统计分析表。软件工程软件工程3939顶层数据流图顶层数据流图考考生生考务考务处理系统处理系统考考试试中中心心阅卷站阅卷站不合格报名表不合格报名表报名表报名表准考证准考证考生通知单考生通知单成成绩绩单单合格标准合格标准错误成绩单错误成绩单考考生生名名单单统计分析表统计分析表软件工程软件工程4040 根据考务处理业务，画出顶层数据流图，以反根据考务处理业务，画出顶层数据流图，以反映最主要业务处理流程及系统与外界的关系。映最主要业务处理流程及系统与外界的关系

33、。 经过分析，考务业务处理的主要功能应当有经过分析，考务业务处理的主要功能应当有登登记报名单记报名单、统计成绩统计成绩两个主要数据流。输入的两个主要数据流。输入的源点和输出终点是考生、考试中心和阅卷站。源点和输出终点是考生、考试中心和阅卷站。 然后从输入端开始，根据考务业务工作流，画然后从输入端开始，根据考务业务工作流，画出数据流流经的各加工框，逐步画到输出端，出数据流流经的各加工框，逐步画到输出端，得到第得到第 0 层数据流图。层数据流图。软件工程软件工程4141报名表报名表准考证准考证1 1登记登记报名表报名表2统计统计成绩成绩不合格不合格报名表报名表考生通知单考生通知单成成绩绩单单统计分

34、析表统计分析表第第0 0层数据流图层数据流图考生名册考生名册合合格格标标准准考考生生名名单单错错误误成成绩绩单单软件工程软件工程4242第一层数据流图第一层数据流图 (a)(a)1.1 检查检查报名表报名表报名表报名表准考证准考证1.2编准考证编准考证号码号码不合格不合格报名表报名表考生名册考生名册考生名单考生名单合格合格报名表报名表1.3登记登记考生考生合格报名表合格报名表软件工程软件工程4343第一层数据流图第一层数据流图 (b)(b)2.1检查检查成绩单成绩单2.2审定审定合格者合格者考生名册考生名册正确正确成绩单成绩单2.3制作制作通知单通知单2.4分析统分析统计成绩计成绩2.5分析试

35、分析试题难度题难度试题得分表试题得分表考生考生通知单通知单难度难度分析表分析表合格合格标准标准分类分类统计表统计表成绩单成绩单错误错误成绩单成绩单经审定的经审定的成绩单成绩单软件工程软件工程44443. 3. 行为建模行为建模n行为建模给出需求分析方法的所有操作原则，行为建模给出需求分析方法的所有操作原则，但只有结构化分析方法的扩充版本才提供这种但只有结构化分析方法的扩充版本才提供这种建模的符号。建模的符号。n数据流图不描述时序关系，控制和事件流通过数据流图不描述时序关系，控制和事件流通过行为模型描述。行为模型描述。n在描述系统或各个数据对象的行为时，采用状在描述系统或各个数据对象的行为时，采

36、用状态迁移图。通过描述系统或对象的态迁移图。通过描述系统或对象的状态状态，以及，以及引起系统或对象状态转换的引起系统或对象状态转换的事件事件来表示系统或来表示系统或对象的行为。对象的行为。软件工程软件工程4545状态迁移图状态迁移图n例如，有关处理器分配的进程状态迁移。例如，有关处理器分配的进程状态迁移。t2t3t4t1运行运行就绪就绪等待等待软件工程软件工程4646n状态迁移图是描述系统的状态如何响应外部的状态迁移图是描述系统的状态如何响应外部的事件进行推移的一种图形表示。事件进行推移的一种图形表示。 “”表示可得到的系统表示可得到的系统状态状态 “”表示从一种状态向另一种状态的表示从一种状

37、态向另一种状态的迁移迁移。S2S1S3t1t2t3t4t4t3t2t1事件事件状态状态S1 S2 S3S3S2S3S1软件工程软件工程4747PetriPetri网网nPetri网已广泛地应用于硬件与软件系统的开网已广泛地应用于硬件与软件系统的开发中，它适用于描述相互独立、协同操作的发中，它适用于描述相互独立、协同操作的处理系统，也就是并发执行的处理系统。处理系统，也就是并发执行的处理系统。nPetri网简称网简称PNG (Petri Net Graph)，它有两，它有两种结点：种结点： 位置位置：符号：符号“”，表示系统，表示系统状态状态。 转移转移：符号：符号 “|”, 表示系统中的表示系

38、统中的事件事件。 有向边有向边“”表示表示向转移的输入向转移的输入，或，或从转移从转移的输出的输出。软件工程软件工程4848 标记标记，或称，或称令牌令牌 (token)，是表明系统当前处，是表明系统当前处于什么状态的标志。于什么状态的标志。Petri网可能的变化有：网可能的变化有：软件工程软件工程4949进程进程 得到资源得到资源 占用资源运行占用资源运行 释放资源释放资源 不用资源运行不用资源运行PR1 LOCK R 处理处理11 UNLOCK R 处理处理12PR2 LOCK R 处理处理21 UNLOCK R 处理处理22n例如，处理两个进程例如，处理两个进程PR1和和PR2的同步问题

39、（此的同步问题（此时两个进程共用一个资源时两个进程共用一个资源R）：）：软件工程软件工程5050p1p2p3p4p5p7p6t1t2t3t4t5t6等待等待R等待等待RR空闲空闲处理处理11处理处理12处理处理21处理处理22进程进程1进程进程2软件工程软件工程51514. 4. 数据字典数据字典n数据字典是结构化分析方法的核心，与各模型数据字典是结构化分析方法的核心，与各模型的图形表示配合，能清楚地表达数据处理的要的图形表示配合，能清楚地表达数据处理的要求。求。n词条描述词条描述对于在模型中每一个被命名的图对于在模型中每一个被命名的图形元素，均加以定义，其内容有形元素，均加以定义，其内容有:

40、 名字，别名名字，别名或编号，分类，描述，定义，位置，其它，等或编号，分类，描述，定义，位置，其它，等软件工程软件工程5252（1）数据流词条描述）数据流词条描述 数据流名：数据流名： 说明：简要介绍它产生的原因和结果说明：简要介绍它产生的原因和结果 数据流来源：来自何方数据流来源：来自何方 数据流去向：去向何处数据流去向：去向何处 数据流组成：数据结构数据流组成：数据结构 数据量流通量：数据量，流通量数据量流通量：数据量，流通量（2）数据元素词条描述数据元素词条描述 类型：数字类型：数字( (离散值，连续值离散值，连续值) )，文字，文字( (编码编码类型类型) )长度长度软件工程软件工程5

41、353 取值范围：取值范围： 相关的数据元素及数据结构：相关的数据元素及数据结构：（3）数据文件词条描述）数据文件词条描述 数据文件名：数据文件名： 简述：存放的是什么数据简述：存放的是什么数据 输入输出数据：输入输出数据： 数据文件组成：数据结构数据文件组成：数据结构 存储方式：顺序，直接，关键码存储方式：顺序，直接，关键码 存取频率：存取频率：（4）加工逻辑词条描述）加工逻辑词条描述软件工程软件工程5454 加工名：加工名： 加工编号：反映该加工的层次加工编号：反映该加工的层次 简要描述：加工逻辑及功能简述简要描述：加工逻辑及功能简述 输入输出数据流：输入输出数据流： 加工逻辑：简述加工程

42、序，加工顺序加工逻辑：简述加工程序，加工顺序（5）数据源及数据谭词条描述）数据源及数据谭词条描述 名称：外部实体名名称：外部实体名 简要描述：什么外部实体简要描述：什么外部实体 有关数据流：有关数据流： 数目：数目：软件工程软件工程55555.5. 数据结构的描述数据结构的描述符号符号 含义含义 举举 例例被定义为被定义为与与重复重复可选可选基本数据元素基本数据元素连结符连结符软件工程软件工程5656存折户名所号帐号开户日性质存折户名所号帐号开户日性质 (印印密密) 1 存取行存取行50户名户名 2 字母字母24所号所号 001.999帐号帐号 00000001. 99999999开户日年月日

43、开户日年月日性质性质“ 1 ”.“ 6 ”注：注：“ 1 ”表示普通户，表示普通户，“ 5 ”表示工资户等表示工资户等印密印密“ 0 ”注：印密在存折上不显示注：印密在存折上不显示存取行日期（摘要）支出存入余额存取行日期（摘要）支出存入余额操作复核操作复核软件工程软件工程57576. 6. 基本加工逻辑说明基本加工逻辑说明 对数据流图的每一个基本加工，必须有一个基本对数据流图的每一个基本加工，必须有一个基本加工逻辑说明。加工逻辑说明。 基本加工逻辑说明必须描述基本加工如何把基本加工逻辑说明必须描述基本加工如何把输入输入数据流变换为输出数据流数据流变换为输出数据流的加工规则。的加工规则。 加工逻

44、辑说明必须描述实现加工的策略而不是实加工逻辑说明必须描述实现加工的策略而不是实现加工的细节。现加工的细节。 加工逻辑说明中包含的信息应是充足的，完备的，加工逻辑说明中包含的信息应是充足的，完备的，有用的，无冗余的。有用的，无冗余的。 描述加工逻辑说明的工具：结构化语言、决策表、描述加工逻辑说明的工具：结构化语言、决策表、决策树。决策树。软件工程软件工程5858(1) (1) 结构化语言结构化语言结构化语言是一种伪码，它的词汇表由结构化语言是一种伪码，它的词汇表由 命令动词命令动词 数据字典中定义的名字数据字典中定义的名字 有限的自定义词有限的自定义词 逻辑关系词逻辑关系词 IF_THEN_EL

45、SE、SWITCH、WHILE_DO、FOR、DO_WHILE等组成。等组成。它是一种介于自然语言和形式化语言之间的语它是一种介于自然语言和形式化语言之间的语言。用以消除在语法上的歧义性。言。用以消除在语法上的歧义性。软件工程软件工程5959n语言的语言的正文用基本控制结构进行分割正文用基本控制结构进行分割，加工中，加工中的的操作用自然语言短语来表示操作用自然语言短语来表示。n其基本控制结构有三种：其基本控制结构有三种： 简单陈述句结构：简单陈述句结构：避免复合语句；避免复合语句； 重复结构：重复结构：while_do、for_do或或do_while结结构。构。 判定结构：判定结构：if_t

46、hen_else 或或switch_do 结构；结构；n用结构化语言描述的规格说明的正文可以在计用结构化语言描述的规格说明的正文可以在计算机上编辑，不必过多地考虑语言的在语法上算机上编辑，不必过多地考虑语言的在语法上的限制，使得分析员可以集中考虑加工的策略的限制，使得分析员可以集中考虑加工的策略或规则。或规则。软件工程软件工程6060商店业务处理系统中商店业务处理系统中“检查发货单检查发货单”if 发货单金额超过发货单金额超过$500 then if 欠款超过了欠款超过了60天天 then 在偿还欠款前不予批准在偿还欠款前不予批准 else （欠款未超期）（欠款未超期） 发批准书，发货单发批准

47、书，发货单 else （发货单金额未超过（发货单金额未超过$500） if 欠款超过欠款超过60天天 then 发批准书，发货单及赊欠报告发批准书，发货单及赊欠报告 else （欠款未超期）（欠款未超期） 发批准书，发货单发批准书，发货单 软件工程软件工程6161(2) (2) 决策表决策表 如果数据流图的加工需要依赖于如果数据流图的加工需要依赖于多个逻辑条件多个逻辑条件的取值的取值，使用决策表来描述比较合适。，使用决策表来描述比较合适。条件茬条件茬条件项条件项动作茬动作茬动作项动作项规则规则单个单个条件条件单个单个动作动作软件工程软件工程6262以以“检查发货单检查发货单”为例为例操操在偿还

48、欠款前在偿还欠款前不予批准不予批准 作作 发出批准书发出批准书 发出发货单发出发货单 发出赊欠报告发出赊欠报告 1234条条 发货单金额发货单金额 $500 $500 $500 $500件件 赊欠情况赊欠情况 60天天60天天 60天天60天天软件工程软件工程6363(3) (3) 判定树判定树 判定树也是用来表达加工逻辑的一种工具。有判定树也是用来表达加工逻辑的一种工具。有时侯它比判定表更直观。时侯它比判定表更直观。检检查查发发货货单单金额金额$500金额金额 $500 欠款欠款60天天不发出批准书不发出批准书 欠款欠款 60天天发货单发货单发出批准书、发出批准书、 欠款欠款60天天发出批准

49、书、发出批准书、发货单及赊欠报告发货单及赊欠报告 欠款欠款 60天天发出批准书、发出批准书、发货单发货单软件工程软件工程6464n这是一种有效驾驭风险的技术。通过原型这是一种有效驾驭风险的技术。通过原型 可以增进软件者和用户对系统服务需求的可以增进软件者和用户对系统服务需求的理解，使比较含糊的具有不确定性的理解，使比较含糊的具有不确定性的软件软件需求（主要是功能）明确化需求（主要是功能）明确化。 可以容易地确定可以容易地确定系统的性能系统的性能，确认，确认各项主各项主要系统服务的可应用性要系统服务的可应用性，确认系统设计的，确认系统设计的可行性，确认系统作为产品的结果。可行性，确认系统作为产品

50、的结果。 有的原型可以直接成为产品，有的略加修有的原型可以直接成为产品，有的略加修改就可成为最终系统的一个组成部分。改就可成为最终系统的一个组成部分。2.4 2.4 快速原型化方法快速原型化方法软件工程软件工程65651) 探索型探索型： 目的是要弄清对目标系统的要求，确定所希望目的是要弄清对目标系统的要求，确定所希望的特性，并探讨多种方案的可行性。的特性，并探讨多种方案的可行性。2) 实验型实验型： 这种原型用于大规模开发和实现之前，考核方这种原型用于大规模开发和实现之前，考核方案是否合适，规格说明是否可靠。案是否合适，规格说明是否可靠。3) 进化型进化型： 这种原型的目的不在于改进规格说明