软件工程讲稿幻灯片.ppt

《软件工程讲稿幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件工程讲稿幻灯片.ppt（115页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、软件工程讲稿第1页，共115页，编辑于2022年，星期三1 1 需求分析的任务需求分析的任务 请思考涉及到的几个主要问题：请思考涉及到的几个主要问题：如何定义系统需求？如何定义系统需求？v如何识别、获取需求如何识别、获取需求?你能够采取何种手段与用户进行交流或沟通你能够采取何种手段与用户进行交流或沟通?v何为需求建模何为需求建模?你如何理解模型与建模你如何理解模型与建模?第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 准确地准确地定义定义待开发系统的目标，确定为了满足用户的需求，系统必待开发系统的目标，确定为了满足用户的需求，系统必须做什么？用须做什么？用需求规格说

2、明书需求规格说明书规范的形式准确地表达用户的规范的形式准确地表达用户的需求需求。用户用户分析员分析员程序员程序员 需求分析是软件定义时期的最后一个阶段，其基本任务是准确地回答“系统必须做什么?”，而不是确定系统怎样去完成这些工作，也就是要对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。在需求分析阶段结束之前，系统分析员应该写出软件需求规格说明书，以书面形式准确地描述软件需求。在分析软件需求和书写软件需求规格说明书的过程中，分析员和用户都起着关键的、必不可少的作用。只有用户才真正知道自己需要什么，但是他们并不知道怎样用软件实现自己的需求，用户必须把他们对软件的需求尽量准确、具体地描述出来；分析员知道

3、怎样用软件实现人们的需求，但是在需求分析开始时他们对用户的需求并不十分清楚，必须通过与用户沟通获取用户对软件的需求。第2页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 需求分析和规格说明是一项十分艰巨复杂的工作。用户与分析员之间需要沟通需求分析和规格说明是一项十分艰巨复杂的工作。用户与分析员之间需要沟通的内容非常多，在双方交流信息的过程中很容易出现误解或遗漏，也可能存在二的内容非常多，在双方交流信息的过程中很容易出现误解或遗漏，也可能存在二义性。因此，不仅在整个需求分析过程中应该采用行之有效的沟通技术、集中精义性。因此，不仅在

4、整个需求分析过程中应该采用行之有效的沟通技术、集中精力仔细工作，而且必须严格审查验证需求分析的结果。力仔细工作，而且必须严格审查验证需求分析的结果。尽管目前有许多不同的用于需求分析的方法，但是，所有这些分析方法尽管目前有许多不同的用于需求分析的方法，但是，所有这些分析方法都遵守下述准则：都遵守下述准则：(1)必须理解并描述问题的信息域。根据这条准则，应该建立必须理解并描述问题的信息域。根据这条准则，应该建立 数据模型。数据模型。(2)必须定义软件应完成的功能。根据这条准则，应该建立必须定义软件应完成的功能。根据这条准则，应该建立 功能模型功能模型。(3)必须描述作为外部事件结果的软件行为。为此

5、，应该建立必须描述作为外部事件结果的软件行为。为此，应该建立 行为模型行为模型。(4)必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解。所以应该用必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解。所以应该用 层次方式层次方式展示细节。展示细节。第3页，共115页，编辑于2022年，星期三软件需求分析的主要阶段：软件需求分析的主要阶段：1.问题分析问题分析2.问题评估和方案综合问题评估和方案综合3.建模建模4.规约规约5.复审复审 第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 在这个阶段，系统分析员的在这个阶段，系统分析员的焦点焦点：是是“做什么？（做什么？（what）”而不是而不

6、是“怎样做？（怎样做？（how）”第4页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析通过问题分析与方案综合，完成以下任务：通过问题分析与方案综合，完成以下任务：确定对系统的综合要求确定对系统的综合要求 系统的综合要求主要指系统的功能性需求和非功能性需求。系统的综合要求主要指系统的功能性需求和非功能性需求。分析系统的数据要求分析系统的数据要求 任何一个软件系统本质上都是信息处理系统，所必须处理的信息和应该产生的任何一个软件系统本质上都是信息处理系统，所必须处理的信息和应该产生的信息在很大程度上决定了系统的面貌，对软件设计有深远影

7、响，因此，分析系统信息在很大程度上决定了系统的面貌，对软件设计有深远影响，因此，分析系统的数据要求是必须的。的数据要求是必须的。导出系统的逻辑模型导出系统的逻辑模型 综合系统的综合要求和数据要求，可以导出系统的逻辑模型。通常用数综合系统的综合要求和数据要求，可以导出系统的逻辑模型。通常用数据流图、实体据流图、实体-联系图、状态转换图、数据字典和主要的处理算法描述这个联系图、状态转换图、数据字典和主要的处理算法描述这个逻辑模型。逻辑模型。修正系统开发计划修正系统开发计划 根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，可以比较根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，可以比较准确地估计

8、系统的成本和进度，修正以前所制定的开发计划。准确地估计系统的成本和进度，修正以前所制定的开发计划。第5页，共115页，编辑于2022年，星期三2 2 需求获取需求获取2.1 需求获取的目的需求获取的目的 清楚地理解所要解决的问题，完整地获取用户需求。清楚地理解所要解决的问题，完整地获取用户需求。需求获取面临的挑战：需求获取面临的挑战：(1)问题空间的理解问题空间的理解(2)人与人之间的通信人与人之间的通信(3)需求的不断变化需求的不断变化第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析2.2 需求获取方法需求获取方法 访谈（与用户交流或沟通）访谈（与用户交流或沟通）访

9、谈是最早开始使用的获取用户需求的一种技术，也是迄今为止仍然访谈是最早开始使用的获取用户需求的一种技术，也是迄今为止仍然广泛使用的需求分析技术。广泛使用的需求分析技术。第6页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 访谈分为正式访谈分为正式访谈访谈和非正式访谈两种。和非正式访谈两种。正式访谈：系统分析员提出一些事先准备好的具体问题询问用户。正式访谈：系统分析员提出一些事先准备好的具体问题询问用户。非正式访谈：分析员提出一些用户可以自由回答的开放性问题，以非正式访谈：分析员提出一些用户可以自由回答的开放性问题，以鼓励被访问人员

10、说出自己的想法。鼓励被访问人员说出自己的想法。当需要调查大量人员的意见时，分发调查表是一个十分有效的方法。后面将给当需要调查大量人员的意见时，分发调查表是一个十分有效的方法。后面将给出一个调查表的例子。出一个调查表的例子。情景分析技术也是常用的一种方法。所谓情景分析就是对用户将来使用目标系情景分析技术也是常用的一种方法。所谓情景分析就是对用户将来使用目标系统解决某个具体问题的方法和结果进行分析。统解决某个具体问题的方法和结果进行分析。情景分析技术的用处主要体现在下述两个方面：情景分析技术的用处主要体现在下述两个方面：(1)在某种程度上演示目标系统的行为，从而便于用户理解，而且还在某种程度上演示

11、目标系统的行为，从而便于用户理解，而且还可能进一步揭示出一些分析员目前还不知道的需求。可能进一步揭示出一些分析员目前还不知道的需求。(2)由于情景分析较易为用户所理解，使用这种技术能保证用户在需求分析过由于情景分析较易为用户所理解，使用这种技术能保证用户在需求分析过程中始终扮演一个积极主动的角色。需求分析的目标是获知用户的真实需求，而程中始终扮演一个积极主动的角色。需求分析的目标是获知用户的真实需求，而这一信息的唯一来源是用户，因此，让用户积极主动地开展工作是需求分析工作这一信息的唯一来源是用户，因此，让用户积极主动地开展工作是需求分析工作获得成功的关键。获得成功的关键。第7页，共115页，编

12、辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 面向数据流自顶向下求精面向数据流自顶向下求精 软件系统本质上是信息处理系统，而任何软件系统本质上是信息处理系统，而任何信息处理系统的基本功能都是信息处理系统的基本功能都是把输入数据转变成需要的输出信息把输入数据转变成需要的输出信息。数据决定了需要的处理和算法，是需。数据决定了需要的处理和算法，是需求分析的出发点。在可行性研究阶段许多实际的数据元素被忽略了，在需求求分析的出发点。在可行性研究阶段许多实际的数据元素被忽略了，在需求分析阶段必须详细定义这些数据元素。分析阶段必须详细定义这些数据元素。结构

13、化分析方法就是面向数据流自顶向下逐步求精进行需求分析的方法。结构化分析方法就是面向数据流自顶向下逐步求精进行需求分析的方法。通过可行性研究已经得出了目标系统的高层数据流图，需求分析的目标之一通过可行性研究已经得出了目标系统的高层数据流图，需求分析的目标之一就是把数据流和数据存储定义到元素级。为了达到这个目标，通常从数据流就是把数据流和数据存储定义到元素级。为了达到这个目标，通常从数据流图的输出端着手分析，这是因为系统的基本功能是产生这些输出，输出数据图的输出端着手分析，这是因为系统的基本功能是产生这些输出，输出数据决定了系统必须具有的最基本的组成元素。决定了系统必须具有的最基本的组成元素。系统

14、系统输入数据输入数据输出数据输出数据第8页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 输出数据是由哪些元素组成的呢？通过调查访问不难搞清这个问题。那么，输出数据是由哪些元素组成的呢？通过调查访问不难搞清这个问题。那么，每个输出数据元素又是从哪里来的呢？既然它们是系统的输出，显然它们或每个输出数据元素又是从哪里来的呢？既然它们是系统的输出，显然它们或者是从外面输入到系统中来的，或者是通过计算由系统中产生出来的。沿数者是从外面输入到系统中来的，或者是通过计算由系统中产生出来的。沿数据流图从输出端往输入端回溯，应该能够确定每个数据

15、元素的来源，与此同据流图从输出端往输入端回溯，应该能够确定每个数据元素的来源，与此同时也就初步定义了有关的算法。但是，可行性研究阶段产生的是高层时也就初步定义了有关的算法。但是，可行性研究阶段产生的是高层DFD，许多具体的细节没有包括在里面，因此沿许多具体的细节没有包括在里面，因此沿DFD回溯时常常遇到下述问题：回溯时常常遇到下述问题：(1)为了得到某个数据元素，可能需要用到为了得到某个数据元素，可能需要用到DFD中目前还没有的数据元素中目前还没有的数据元素;(2)获得这些数据元素需要用的算法尚不完全清楚。获得这些数据元素需要用的算法尚不完全清楚。为了解决这些问题，往往需要向用户和其他技术人员

16、请教，以便使分析为了解决这些问题，往往需要向用户和其他技术人员请教，以便使分析员对目标系统有更深的认识，系统中有更多的数据元素被划分，有更多的员对目标系统有更深的认识，系统中有更多的数据元素被划分，有更多的算法被清楚地描述。通常用算法被清楚地描述。通常用DD描述分析过程中得到的相关数据元素，用描述分析过程中得到的相关数据元素，用IPO图等描述相关算法。通过分析而补充的数据流、数据存储和处理，均图等描述相关算法。通过分析而补充的数据流、数据存储和处理，均内被添加到内被添加到DFD的适当位置上。的适当位置上。第9页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求

17、分析软件需求分析软件需求分析 上述分析过程中得出的结果必须请用户仔细进行复查，上述分析过程中得出的结果必须请用户仔细进行复查，DFD是帮助复查是帮助复查的极好工具。从输入端开始，分析员借助的极好工具。从输入端开始，分析员借助DFD、DD和和IPO图向用户解释输图向用户解释输入数据是如何转变为输出数据的。这些解释集中反映了通过需求分析系统分析员入数据是如何转变为输出数据的。这些解释集中反映了通过需求分析系统分析员所获得的对目标系统的认识。这些认识正确吗？有没有遗漏？用户通过倾听分析所获得的对目标系统的认识。这些认识正确吗？有没有遗漏？用户通过倾听分析员的报告，并及时纠正和补充相关意见。员的报告，

18、并及时纠正和补充相关意见。复查过程验证了已知的元素，补充了未知的元素，填补了文档中的空白。复查过程验证了已知的元素，补充了未知的元素，填补了文档中的空白。反复进行上述分析过程，分析员就越来越深入地定义了系统中的数据和系统应反复进行上述分析过程，分析员就越来越深入地定义了系统中的数据和系统应该完成的功能。为了追踪更详细的数据流，分析员应该把该完成的功能。为了追踪更详细的数据流，分析员应该把DFD扩展到更低层次。扩展到更低层次。通过功能分解可以完成通过功能分解可以完成DFD的细化。的细化。对对DFD细化后可得到一组新的细化后可得到一组新的DFD，不同系统元素之间的关系也变得更，不同系统元素之间的关

19、系也变得更清楚了。对这组新清楚了。对这组新DFD的分析追踪可能会产生新的问题，这些问题的答的分析追踪可能会产生新的问题，这些问题的答案也可能会在案也可能会在DD中增加一些新条目，并且可能导致新的或精化的算法中增加一些新条目，并且可能导致新的或精化的算法描述。描述。第10页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 经过上述问题与解答的反复循环，分析员能够越来越深入地定义目标系统，并经过上述问题与解答的反复循环，分析员能够越来越深入地定义目标系统，并最终得到对系统数据和功能要求的满意了解。下图粗略地概括了上述分析过程。最终得到

20、对系统数据和功能要求的满意了解。下图粗略地概括了上述分析过程。面向数据流自顶向下求精过程面向数据流自顶向下求精过程第11页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 简易的应用规格说明技术简易的应用规格说明技术 使用传统的访谈或面向数据流自顶向下求精方法定义需求时，用户处于被使用传统的访谈或面向数据流自顶向下求精方法定义需求时，用户处于被动地位而且往往有意无意地与开发者区分动地位而且往往有意无意地与开发者区分“彼此彼此”。由于不能像同一个团队。由于不能像同一个团队的人那样齐心协力地识别和精化需求，这两种方法的效果有时并不理想

21、。的人那样齐心协力地识别和精化需求，这两种方法的效果有时并不理想。为了解决上述问题，人们研究出一种面向团队的需求收集法，称为简易为了解决上述问题，人们研究出一种面向团队的需求收集法，称为简易的应用规格说明技术。该方法提倡用户与开发者密切合作，共同标识问题，的应用规格说明技术。该方法提倡用户与开发者密切合作，共同标识问题，提出解决方案要素，商讨不同方案并确定基本需求。提出解决方案要素，商讨不同方案并确定基本需求。目前，该技术已经成为信息系统领域使用的主流技术。目前，该技术已经成为信息系统领域使用的主流技术。使用简易的应用规格说明技术分析需求的典型过程如下：使用简易的应用规格说明技术分析需求的典型

22、过程如下：首先进行初步访谈，通过用户对基本问题的回答初步确定待求解问题的范围与首先进行初步访谈，通过用户对基本问题的回答初步确定待求解问题的范围与解决方案。然后开发者和用户分别写出解决方案。然后开发者和用户分别写出“产品需求产品需求”，选定会议的时间和地点，选定会议的时间和地点，并选举一个负责主持会议的协调人。邀请开发者和用户双方组织的代表出席会议，并选举一个负责主持会议的协调人。邀请开发者和用户双方组织的代表出席会议，并在开会前预先把写好的产品需求分发给每位与会者。并在开会前预先把写好的产品需求分发给每位与会者。第12页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求

23、分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 要求每位与会者在开会的前几天认真审查产品需求，并且列出作为要求每位与会者在开会的前几天认真审查产品需求，并且列出作为系统环境组成部分的对象、系统将产生的对象以及为了完成系统功能系统环境组成部分的对象、系统将产生的对象以及为了完成系统功能而使用的对象。此外，还要求每位与会者列出操作这些对象或与这些而使用的对象。此外，还要求每位与会者列出操作这些对象或与这些对象交互的服务对象交互的服务(即处理或功能即处理或功能)。最后还应该列出约束条件。最后还应该列出约束条件(如成本、规如成本、规模、完成日期等模、完成日期等)和性能标准和性能标准(如速度、容量等如速度、容

24、量等)。并不期望每位与会者列出。并不期望每位与会者列出的内容都是毫无遗漏的，但是，希望能准确地表达出每个人对目标系统的的内容都是毫无遗漏的，但是，希望能准确地表达出每个人对目标系统的认识。认识。会议开始后，讨论的第一个问题是：是否需要这个新产品？一旦大家都认会议开始后，讨论的第一个问题是：是否需要这个新产品？一旦大家都认为需要这个新产品，每位与会者就应该把他们在会前准备好的列表展示出来为需要这个新产品，每位与会者就应该把他们在会前准备好的列表展示出来供大家讨论。理想的情况是表中每一项都能单独移动，这样就能方便地删除供大家讨论。理想的情况是表中每一项都能单独移动，这样就能方便地删除或增添表项，或

25、组合不同的列表。或增添表项，或组合不同的列表。在这个阶段，严格禁止批评与争论。在这个阶段，严格禁止批评与争论。在展示了每个人针对某个议题的列表之后，大家共同创建一张组合列表。在组在展示了每个人针对某个议题的列表之后，大家共同创建一张组合列表。在组合列表中消去了冗余项，加入了在展示过程中产生的新想法，但是并不删除任何合列表中消去了冗余项，加入了在展示过程中产生的新想法，但是并不删除任何实质性内容。实质性内容。第13页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 针对每个议题的组合列表都建立起来后，由协调人主持讨论这些列表。组针对

26、每个议题的组合列表都建立起来后，由协调人主持讨论这些列表。组合列表将被缩短、加长或者重新措辞，以便更准确地描述将要开发的产品。合列表将被缩短、加长或者重新措辞，以便更准确地描述将要开发的产品。讨论的目标是：针对每个议题讨论的目标是：针对每个议题(对象、服务、约束和性能对象、服务、约束和性能)，要创建出一张，要创建出一张意见一致的列表。意见一致的列表。一旦给出了意见一致的列表，就把与会者分成更小的小组，每个小组的一旦给出了意见一致的列表，就把与会者分成更小的小组，每个小组的工作目标是为每张列表中的项目制定小型规格说明。小型规格说明是对列工作目标是为每张列表中的项目制定小型规格说明。小型规格说明是

27、对列表中所包含的单词或短语的更准确的说明。表中所包含的单词或短语的更准确的说明。然后，每个小组都向全体与会者展示他们制定的小型规格说明，供大家讨论。然后，每个小组都向全体与会者展示他们制定的小型规格说明，供大家讨论。通过讨论可能会增加或删除一些内容，也可能进一步做些精化工作。通过讨论可能会增加或删除一些内容，也可能进一步做些精化工作。在完成了小型规格说明之后，每个与会者都制定出产品的一整套确认标在完成了小型规格说明之后，每个与会者都制定出产品的一整套确认标准，并把自己制定的标准提交会议讨论，以创建出意见一致的确认标准。准，并把自己制定的标准提交会议讨论，以创建出意见一致的确认标准。最后，由一名

28、或多名与会者根据会议成果起草完整的软件需求规格说明书。最后，由一名或多名与会者根据会议成果起草完整的软件需求规格说明书。第14页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 简易的应用规格说明技术并不是解决需求分析阶段遇到的所有问题的简易的应用规格说明技术并不是解决需求分析阶段遇到的所有问题的“万能灵药万能灵药”，但是，这种面向团队的需求收集方法确实有许多突出优点：，但是，这种面向团队的需求收集方法确实有许多突出优点：l 开发者与用户不分彼此，齐心协力，密切合作；开发者与用户不分彼此，齐心协力，密切合作；l 即时讨论并求精；即

29、时讨论并求精；l 有能导出规格说明的具体步骤。有能导出规格说明的具体步骤。第15页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 快速建立软件原型快速建立软件原型 快速建立软件原型是最准确、最有效、最强大的需求分析技术。快快速建立软件原型是最准确、最有效、最强大的需求分析技术。快速原型就是快速建立起来的，旨在演示目标系统主要功能的可运行程速原型就是快速建立起来的，旨在演示目标系统主要功能的可运行程序。构建原型的要点是：它应该实现用户看得见的功能序。构建原型的要点是：它应该实现用户看得见的功能(如屏幕显示或打如屏幕显示或打印报表等

30、印报表等)，省略目标系统的，省略目标系统的“隐含隐含”功能功能(如修改文件等如修改文件等)。快速原型应该具备的第一个特性是快速原型应该具备的第一个特性是“快速快速”。快速原型的目的是尽快向用。快速原型的目的是尽快向用户提供一个可在计算机上运行的目标系统模型，以便使用户与开发者就户提供一个可在计算机上运行的目标系统模型，以便使用户与开发者就“目标系目标系统应该做什么统应该做什么”这一问题尽可能快地达成共识。因此，原型的某些缺陷是可以这一问题尽可能快地达成共识。因此，原型的某些缺陷是可以忽略的，只要这些缺陷不严重地损害原型的功能，不会使用户对产品行为产生误忽略的，只要这些缺陷不严重地损害原型的功能

31、，不会使用户对产品行为产生误解即可。解即可。快速原型应该具备的第二个特性是快速原型应该具备的第二个特性是“容易修改容易修改”。若原型第一版不是。若原型第一版不是用户所需要的，就必须根据用户的意见迅速进行修改并构建出原型的用户所需要的，就必须根据用户的意见迅速进行修改并构建出原型的第二版，以更好地满足用户需求。在实际工作中，第二版，以更好地满足用户需求。在实际工作中，“修改修改试用试用反馈反馈”过程可能要重复多遍，因此，若修改耗时过多，就势必延误软件开过程可能要重复多遍，因此，若修改耗时过多，就势必延误软件开发时间。发时间。第16页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章

32、软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 为了快速地构建和修改原型，通常使用下述三种方法和工具：为了快速地构建和修改原型，通常使用下述三种方法和工具：(1)第四代技术第四代技术 第四代技术包括众多数据库查询和报表语言、程序和应用系统生成器以及第四代技术包括众多数据库查询和报表语言、程序和应用系统生成器以及其它非常高级的非过程语言。第四代技术使得软件工程师能够快速地生成可其它非常高级的非过程语言。第四代技术使得软件工程师能够快速地生成可执行代码，是较理想的快速构建原型的工具。执行代码，是较理想的快速构建原型的工具。(2)可重用的软件构件可重用的软件构件(组件组件)用一组已有的用一组已有的

33、组件组件来装配原型，而不是从头构造来装配原型，而不是从头构造。组件组件可以是数据结构可以是数据结构(或数据库或数据库)，或软件体系结构，或软件体系结构(即程序即程序)，或过程，或过程(即模块即模块)。组件必须被设计成。组件必须被设计成可能重用的。应该注意，现有软件可以被用作可能重用的。应该注意，现有软件可以被用作“新的或改进的新的或改进的”产品的原型。产品的原型。(3)形式化规格说明和原型环境形式化规格说明和原型环境 人们已经研究出许多形式化规格说明语言和工具用于替代自然语言人们已经研究出许多形式化规格说明语言和工具用于替代自然语言来描述规格说明，并且正在开发交互式环境，以便可以调用自动工具，

34、来描述规格说明，并且正在开发交互式环境，以便可以调用自动工具，把基于形式语言的规格说明翻译成可执行的程序代码，用户能够使用把基于形式语言的规格说明翻译成可执行的程序代码，用户能够使用可执行的原型代码去进一步精化形式化的规格说明。可执行的原型代码去进一步精化形式化的规格说明。第17页，共115页，编辑于2022年，星期三例如，某出版社系统的信息调查表可设计如下：例如，某出版社系统的信息调查表可设计如下：编号提出问题1您在哪个部门工作？2出版业务流程是什么？3您每日都处理那些文件、数据、报表？4工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？5工作中手工处理什么问题解决不了？影响效率的问题有哪些？6您认为提高

35、工作效率，节省工作时间，减轻工作强度可采取哪些办法？7您的部门需要成本核算和统计的内容有哪些？8您的部门采用计算机管理工作情况如何？9如何改进业务流程使之更合理？10哪些问题是目前传统手工方法根本无法解决的？11出版社计算机管理信息系统需要解决什么问题？第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析第18页，共115页，编辑于2022年，星期三2.3 2.3 需求获取的内容需求获取的内容 1.1.用户需求分类用户需求分类 (1)功能性需求功能性需求 定义了系统做什么（描述系统必须支持的功能和过程）定义了系统做什么（描述系统必须支持的功能和过程）(2)非功能性需求（技

36、术需求）非功能性需求（技术需求）:定义了系统工作时的特性（描述操作环境和性能目标）定义了系统工作时的特性（描述操作环境和性能目标）第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析(1)(1)功能功能(2)(2)性能性能(3)(3)环境环境(4)(4)界面界面(5)(5)用户或人的因素用户或人的因素 2.2.两类需求包括的内容两类需求包括的内容(6)(6)文档文档 (7)(7)数据数据(8)(8)资源资源(9)(9)安全保密安全保密(10)(10)软件成本消耗与开发进度软件成本消耗与开发进度(11)(11)质量保证质量保证第19页，共115页，编辑于2022年，星期三(

37、1)(1)功能需求功能需求 l系统做什么？系统做什么？l系统何时做什么？系统何时做什么？l系统何时及如何修改或升级？系统何时及如何修改或升级？(2)(2)性能需求性能需求 软件开发的技术性指标，例如：软件开发的技术性指标，例如：l存储容量限制存储容量限制l执行速度、响应时间执行速度、响应时间l吞吐量吞吐量第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析(3)(3)环境需求环境需求 l硬件设备：机型、外设、接口、地点、分布、温度、硬件设备：机型、外设、接口、地点、分布、温度、湿度、磁场干扰等湿度、磁场干扰等l软软 件：操作系统、网络、数据库件：操作系统、网络、数据库第2

38、0页，共115页，编辑于2022年，星期三(4)(4)界面需求界面需求 l有来自其它系统的输入吗？有来自其它系统的输入吗？l到自其它系统的输出吗？到自其它系统的输出吗？l对数据格式有规定吗？对数据格式有规定吗？l对数据存储介质有规定吗？对数据存储介质有规定吗？第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析(5)(5)用户或人的因素用户或人的因素 l用户类型？用户类型？l各种用户熟练程度？各种用户熟练程度？l需受何种训练？需受何种训练？l用户理解、使用系统的难度？用户理解、使用系统的难度？l用户错误操作系统的可能性？用户错误操作系统的可能性？(6)(6)文档需求文档需

39、求 l需哪些文档？需哪些文档？l文档针对哪些读者？文档针对哪些读者？第21页，共115页，编辑于2022年，星期三(7)(7)数据需求数据需求 l输入、输出数据的格式？输入、输出数据的格式？l接收、发送数据的频率？接收、发送数据的频率？l数据的准确性和精度？数据的准确性和精度？l数据流量？数据流量？l数据需保持的时间？数据需保持的时间？(8)(8)资源需求资源需求 l软件运行时所需的数据、软件、内存空间软件运行时所需的数据、软件、内存空间 等资源。等资源。l软件开发、维护所需的人力、支撑软件、开发设备等。软件开发、维护所需的人力、支撑软件、开发设备等。第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件

40、需求分析软件需求分析软件需求分析(9)(9)安全保密要求安全保密要求 l需对访问系统或系统信息加以控制吗？需对访问系统或系统信息加以控制吗？l如何隔离用户之间的数据？如何隔离用户之间的数据？l用户程序如何与其它程序和操作系统隔离？用户程序如何与其它程序和操作系统隔离？l系统备份要求？系统备份要求？第22页，共115页，编辑于2022年，星期三(10)(10)软件成本消耗与开发进度需求软件成本消耗与开发进度需求l开发有规定的时间表吗？开发有规定的时间表吗？l软硬件投资有无限制软硬件投资有无限制？第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析(11)(11)质量保证质量

41、保证l系统的可靠性要求？系统的可靠性要求？l系统必须监测和隔离错误吗？系统必须监测和隔离错误吗？l规定系统平均出错时间？规定系统平均出错时间？l出错后，重启系统允许的时间？出错后，重启系统允许的时间？l系统变化如何反映到设计中？系统变化如何反映到设计中？l维护是否包括对系统的改进？维护是否包括对系统的改进？l系统的可移植性？系统的可移植性？第23页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析也可以按如下方式对需求进行分类：也可以按如下方式对需求进行分类：1.功能需求功能需求 功能需求确定系统必须提供的服务。通过需求分析应该划分

42、出系统必须完成的所有功能。功能需求确定系统必须提供的服务。通过需求分析应该划分出系统必须完成的所有功能。2.性能需求性能需求 性能需求确定系统必须满足的定时约束或容量约束，通常包括速度性能需求确定系统必须满足的定时约束或容量约束，通常包括速度(响应时间响应时间)、信息量速率、主、信息量速率、主存容量、磁盘容量、安全性等。存容量、磁盘容量、安全性等。3.可靠性和可用性需求可靠性和可用性需求 可靠性需求定量地指定系统的可靠性。可靠性需求定量地指定系统的可靠性。可用性与可靠性密切相关，它量化了用户可以使用系统的程度。可用性与可靠性密切相关，它量化了用户可以使用系统的程度。4.出错处理需求出错处理需求

43、 这类需求说明系统对环境错误应该怎样响应。例如，如果它接收到从另一个系统发来的违反协议这类需求说明系统对环境错误应该怎样响应。例如，如果它接收到从另一个系统发来的违反协议格式的消息，应该做什么？需要注意的是，上述这类错误并不是由该应用系统本身造成的。格式的消息，应该做什么？需要注意的是，上述这类错误并不是由该应用系统本身造成的。通常，通常，“出错处理出错处理”是指当应用系统发现自己犯下一个错误时所应采取的行动。应该有选择地提是指当应用系统发现自己犯下一个错误时所应采取的行动。应该有选择地提出这类出错处理需求，因为我们的目的是开发出正确的系统，而不是用无休止的出错处理代码掩盖出这类出错处理需求，

44、因为我们的目的是开发出正确的系统，而不是用无休止的出错处理代码掩盖自己的错误。自己的错误。第24页，共115页，编辑于2022年，星期三第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 5.接口需求接口需求 接口需求描述应用系统与它的环境通信的格式。常见的接口需求有：用户接口需求；硬接口需求描述应用系统与它的环境通信的格式。常见的接口需求有：用户接口需求；硬件接口需求；软件接口需求；通信接口需求。件接口需求；软件接口需求；通信接口需求。6.约束约束 设计约束或实现约束描述在设计或实现应用系统时应遵守的限制条件。在需求分析阶段设计约束或实现约束描述在设计或实现应用系统时

45、应遵守的限制条件。在需求分析阶段提出这类需求，并不是要取代设计提出这类需求，并不是要取代设计(或实现或实现)过程，只是说明用户或环境强加给项目的限过程，只是说明用户或环境强加给项目的限制条件。常见的约束有：精度；工具和语言约束；设计约束；应该使用的标准；应该制条件。常见的约束有：精度；工具和语言约束；设计约束；应该使用的标准；应该使用的硬件平台。使用的硬件平台。7.逆向需求逆向需求 逆向需求说明软件系统不应该做什么。理论上有无限多个逆向需求，我们应该仅选逆向需求说明软件系统不应该做什么。理论上有无限多个逆向需求，我们应该仅选取能澄清真实需求且可消除可能发生的误解的那些逆向需求。取能澄清真实需求

46、且可消除可能发生的误解的那些逆向需求。8.将来可能提出的要求将来可能提出的要求 应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开发范畴，但是据分析将来很可能会提出应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开发范畴，但是据分析将来很可能会提出来的要求。这样做的目的是，在设计过程中对系统将来可能的扩充和修改预做准备，来的要求。这样做的目的是，在设计过程中对系统将来可能的扩充和修改预做准备，以便一旦确实需要时能比较容易地进行这种扩充和修改。以便一旦确实需要时能比较容易地进行这种扩充和修改。第25页，共115页，编辑于2022年，星期三计算机学科的发展计算机学科的发展计算机科学计算机科学(CS)计算机科学计算机科学

47、(CS)计算机工程计算机工程(CE)软件工程软件工程(SE)信息系统信息系统(IS)计算学科计算学科(computing discipline)计算学科是研究通过在计算机上计算学科是研究通过在计算机上建立模型并模拟物理过程建立模型并模拟物理过程来来进行科学调查和研究的学科。进行科学调查和研究的学科。3.分析建模及其图形工具分析建模及其图形工具第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析第26页，共115页，编辑于2022年，星期三计算机科学与技术学科的方法论计算机科学与技术学科的方法论学科的学科的3 3个形态个形态n理论理论n抽象抽象(模型化模型化)n设计设计重复

48、出现的概念重复出现的概念n绑定绑定(binding)(binding)n概念与形式模型概念与形式模型n一致性和完备性一致性和完备性n抽象层次抽象层次n重用重用n典型的学科方法：典型的学科方法：数学方法数学方法系统科学方法系统科学方法 在处理复杂事务、构造系统、隐藏细在处理复杂事务、构造系统、隐藏细节和获取重复模式等方面使用抽象，通节和获取重复模式等方面使用抽象，通过具有不同层次的细节和指标的抽象，过具有不同层次的细节和指标的抽象，能够表达一个实体和系统能够表达一个实体和系统第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析第27页，共115页，编辑于2022年，星期三抽

49、象抽象(模型化模型化)模型模型(model)模型模型:现实世界某些重要方面的符号表示。现实世界某些重要方面的符号表示。有时使用术语有时使用术语“抽象抽象”来表示模型，因为可以从现实世界中来表示模型，因为可以从现实世界中抽象抽象出对我们出对我们特别有用的信息。特别有用的信息。第三章第三章第三章第三章 软件需求分析软件需求分析软件需求分析软件需求分析 抽象源于实验科学，其主要要素为数据采集方法和假设的形式说明、抽象源于实验科学，其主要要素为数据采集方法和假设的形式说明、模型的构造与预测实验结果分析。模型的构造与预测实验结果分析。在构造算法的数据结构和系统结构等模型时，使用此过程。在构造算法的数据结

50、构和系统结构等模型时，使用此过程。抽象的结果是概念符号模型。抽象的结果是概念符号模型。为了更好地理解复杂事物，人们常常采用建立事物模型的方法。所为了更好地理解复杂事物，人们常常采用建立事物模型的方法。所谓模型，就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一谓模型，就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。通常，模型由一组图形符号和组织这些符号的种无歧义的书面描述。通常，模型由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。规则组成。第28页，共115页，编辑于2022年，星期三 4.需求分析的步骤需求分析的步骤当前当前系统系统目标目标系统系统物理物理模型模型逻辑逻辑模