《软件工程》课件第四章-需求分析23062.pptx

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1、第四章第四章 系统分析系统分析主要内容主要内容2.1 2.1 系统分析系统分析2.2 2.2 需求分析需求分析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2.1 2.1 系统分析系统分析v如何识别如何识别、获取需求、获取需求?你能够采取何种手段与用户进行交你能够采取何种手段与用户进行交流沟通流沟通?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?2.1 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、人、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

2、。数据库、文档和过程。系统分析的目标系统分析的目标1)1)识别用户要求识别用户要求2)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)3)把功能分配给硬件、软件、人、数据库和其它系统把功能分配给硬件、软件、人、数据库和其它系统元素元素4)4)建立成本和进度限制建立成本和进度限制5)5)生成系统规格说明生成系统规格说明识别用户要求识别用户要求分析员必须考虑以下问题：分析员必须考虑以下问题：识别希望的功能和性能范围识别希望的功能和性能范围;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;vv 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

3、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vv 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 将来可能的扩充将来可能的扩充2.2 软件需求分析：软件需求分析：“做什么？做什么？”需求分析的过程是开发人员与用户共同协商，准需求分析的过程是开发人员与用户共同协商，准确地定义确地定义未来系统未来系统的目标，确定为了满足用户的需的目标，确定为了满足用户的需求系统必须求系统必须做什么做什么。并且使用软件开发人员和用户。并且使用软件开发人员和用户都能理解的语言准确地表达出来，即用都能理解的语言准确地表达出来，即用 规范的形式准确地表达用户的需求。规范的形式准确地表达

4、用户的需求。软件需求重要性例子软件需求重要性例子“喂，是喂，是JackJack吗？我是人力资源部的吗？我是人力资源部的Tom,Tom,我们在使用我们在使用你编写的职员系统时遇到一个问题，一个职员想把她你编写的职员系统时遇到一个问题，一个职员想把她的名字改成的名字改成Sparkle Starlight,Sparkle Starlight,而系统不允许，你能而系统不允许，你能帮帮忙吗？帮帮忙吗？”“她嫁给了一个姓她嫁给了一个姓StarlightStarlight的人吗？的人吗？”JackJack问道。问道。“不，她没有结婚，而仅仅是要更改她的名字，不，她没有结婚，而仅仅是要更改她的名字，”TomT

5、om回答，回答，“就是这问题，好象我们只能在婚姻状况就是这问题，好象我们只能在婚姻状况改变时才能更改姓名。改变时才能更改姓名。”“当然这样，我从没想到谁会莫名其妙地更改姓名，当然这样，我从没想到谁会莫名其妙地更改姓名，我也不记得你曾告诉我系统需要处理这样的事情。我也不记得你曾告诉我系统需要处理这样的事情。”JackJack说。说。TomTom说：说：“我想你当然知道每个人只要愿意都可以随我想你当然知道每个人只要愿意都可以随时合法更改其姓名。但不管怎样，你在本周五之前解时合法更改其姓名。但不管怎样，你在本周五之前解决这问题，否则决这问题，否则SparkleSparkle不能支付她的帐单。不能支付

6、她的帐单。”“这不是我的错！我现在正忙着做一个新的系统，这不是我的错！我现在正忙着做一个新的系统，还要做一些别的需求变更请求。很抱歉，只能下周才还要做一些别的需求变更请求。很抱歉，只能下周才能修改。能修改。”故事带给我们的启示故事带给我们的启示 u影响影响：作为客户，很恼火，因为软件系统不能进行：作为客户，很恼火，因为软件系统不能进行一项基本的操作。哪怕开发者给其解决了，也不会感一项基本的操作。哪怕开发者给其解决了，也不会感谢他。作为开发者，也很烦人，迫使你增加了当前的谢他。作为开发者，也很烦人，迫使你增加了当前的工作，又要你优先处理。工作，又要你优先处理。u原因原因：由于收集、编写、协商、修

7、改需求过程的手：由于收集、编写、协商、修改需求过程的手续或方法失误带来的。这里是非正式信息的收集、未续或方法失误带来的。这里是非正式信息的收集、未确定或不明确的功能、未发现或未经交流的假设、不确定或不明确的功能、未发现或未经交流的假设、不完善的需求文档，以及突发的需求变更过程所造成的。完善的需求文档，以及突发的需求变更过程所造成的。u解决办法解决办法：重视需求分析，派经验丰富的人员做，：重视需求分析，派经验丰富的人员做，最大程度的减少类似情况发生。最大程度的减少类似情况发生。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，完整地获取用户要求

8、；清楚地理解所要解决的问题，完整地获取用户要求；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 需求分析的特点需求分析的特点老问题：老问题：问题的复杂性问题的复杂性交流障碍（讲究技巧和原则）交流障碍（讲究技巧和原则）不完备性和不一致性不完备性和不一致性需求易变性（动态性）需求易变性（动态性）派经验丰富的派经验丰富的人去干！人去干！系统分析员系统分析员软件需求的任务软件需求的任务理解、分解、表达、评审理解、分解、表达、评审1.1.问题识别问题识

9、别：双方确定问题的综合需求。双方确定问题的综合需求。功能需求：功能需求：系统必须做什么？系统必须做什么？性能需求性能需求：做得怎样？：做得怎样？例：例：response time,memory,back-up memory,response time,memory,back-up memory,环境需求环境需求：运行环境、软硬件配置等。：运行环境、软硬件配置等。用户界面需求用户界面需求可靠性、安全性、保密性、可移植性和可维护性可靠性、安全性、保密性、可移植性和可维护性等方面的需求。等方面的需求。将来可能提出的要求将来可能提出的要求共同理解！共同理解！软件需求的任务软件需求的任务2.2.分析与综

10、合分析与综合:导出软件的逻辑模型。对获取的需求导出软件的逻辑模型。对获取的需求进行一致性的分析检查，在分析、综合中逐步细化进行一致性的分析检查，在分析、综合中逐步细化软件功能，划分成各个子功能。也对数据域进行分软件功能，划分成各个子功能。也对数据域进行分解，分配到各个子功能上，并用图文结合的形式，解，分配到各个子功能上，并用图文结合的形式，建立起新系统的逻辑模型。建立起新系统的逻辑模型。软件需求的任务软件需求的任务3.3.编写文档：编写文档：编写需求说明书编写需求说明书 编写初步用户使用手册编写初步用户使用手册 编写确认测试计划编写确认测试计划 修改完善项目开发计划修改完善项目开发计划需求文档

11、需求文档用户需求报告用户需求报告需求规格说明书需求规格说明书对外的，验收依据对外的，验收依据对内的，设计依据对内的，设计依据是合同的产物是合同的产物是立项建议书的产是立项建议书的产物物由用户需求报告可产生需求规格说明书由用户需求报告可产生需求规格说明书当前系统，目标系当前系统，目标系统统目标系统（数据字目标系统（数据字典，算法分析）典，算法分析）软件需求的任务软件需求的任务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，准确表达准确表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软只有经过确切描述的

12、软件需求才能成为软件设计的基础。件设计的基础。4.4.技术审查和管理复审技术审查和管理复审软件需求的任务软件需求的任务验证需求的一致性验证需求的一致性验证需求的完整性验证需求的完整性验证需求的现实性验证需求的现实性验证需求的有效性验证需求的有效性方法：方法：人工审查人工审查 开发原型系统探索型开发原型系统探索型 使用软件工具使用软件工具 完整性、一致性完整性、一致性基线基线4.4.技术审查和管理复审技术审查和管理复审 软件需求分析的原则软件需求分析的原则需要能够表达和理解问题的信息域和功能域需要能够表达和理解问题的信息域和功能域u 信息流：数据和控制通过一个系统时的变化方式。两信息流：数据和控

13、制通过一个系统时的变化方式。两个功能之间的数据个功能之间的数据/控制传递就确定了功能间的接口。控制传递就确定了功能间的接口。u 信息内容：单个数据或控制对象，它们构成了某个更信息内容：单个数据或控制对象，它们构成了某个更大的由软件变换生成的信息的集合。大的由软件变换生成的信息的集合。u 信息结构：各种数据和控制项的内部组织。信息结构：各种数据和控制项的内部组织。u描述作为外部事件结果的软件行为，建立行为模型描述作为外部事件结果的软件行为，建立行为模型u对描述信息、功能和行为的模型进行分解，用层次的对描述信息、功能和行为的模型进行分解，用层次的方式展示细节方式展示细节需求分析的步骤需求分析的步骤

14、需求获取需求获取需求提炼：需求提炼：分析建模分析建模(导出软件逻辑模型导出软件逻辑模型)需求描述：编写需求描述：编写 需求验证需求验证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清楚地理解所要解决的问题 完整地获取用户需求完整地获取用户需求学习用户的有关业务知识，在用户帮助下了解用户的软件或子学习用户的有关业务知识，在用户帮助下了解用户的软件或子系统业务流程，结合软件开发和应用的经验提出新的用户需求系统业务流程，结合软件开发和应用的经验提出新的用户需求。方法：进行调查研究方法：进行调查研究w调查研究的目的：是了解用户的真正需要调查研究的目的：是了解用户的真正需要w调查研究的方法调查研

15、究的方法访谈：正式访谈和非正式访谈。访谈：正式访谈和非正式访谈。分发调查表。分发调查表。开会开会 讨论讨论 确认的方法。确认的方法。建立分析小组建立分析小组建立分析小组建立分析小组 领域专家：领域专家：领域专家：领域专家：主角主角主角主角 系统分析员：导演系统分析员：导演系统分析员：导演系统分析员：导演某出版社系统调查表某出版社系统调查表编号编号提出问题提出问题1 1您在哪个部门工作？您在哪个部门工作？2 2出版业务流程是什么？出版业务流程是什么？3 3您每日都处理那些文件、数据、报表？您每日都处理那些文件、数据、报表？4 4工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？工作中手工处理特别麻烦的事情是什

16、么？5 5工作中手工处理什么问题解决不了？影响效率的问题有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？哪些？6 6您认为提高工作效率，节省工作时间，减轻工作强度可您认为提高工作效率，节省工作时间，减轻工作强度可采取哪些办法？采取哪些办法？某出版社系统调查表某出版社系统调查表编编号号提出问题提出问题7 7您的部门需要成本核算和统计的内容有哪些？您的部门需要成本核算和统计的内容有哪些？8 8您的部门采用计算机管理工作情况如何？您的部门采用计算机管理工作情况如何？9 9如何改进业务流程使之更合理？如何改进业务流程使之更合理？1010哪些问题是目前传统手工方法根本无法解决的哪些问题是目前传统

17、手工方法根本无法解决的？1111出版社计算机管理信息系统需要解决什么问题出版社计算机管理信息系统需要解决什么问题？需求获取的内容需求获取的内容1)1)业务需求业务需求 反映了组织或客户对系统、产品高层次的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范围文档中给予说目标要求，它们一般在项目视图和范围文档中给予说明。明。2)2)用户需求用户需求 描述用户使用软件需要完成哪些任务，它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以阐明。们可通过使用实例图或脚本说明加以阐明。3)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的软件功定义了开发者必须实现

18、的软件功能，而非功能需求如表所示能，而非功能需求如表所示:非功能性需求表：非功能性需求表：2.2.两类需求包括的内容两类需求包括的内容(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(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)质量保证质量保证系统做什么？系统何时做什么？系统做什么？系统何时做什么？系统何时及如何修改或升级？系统何时及如何修改或升级？软件开发的技术性指标。例软件开发的技术性指标。例如：存储

19、容量限制、执行速如：存储容量限制、执行速度、相应时间、吞吐量度、相应时间、吞吐量硬件：硬件：硬件：硬件：机型、外设、接口、地点、机型、外设、接口、地点、分布、温度、湿度、磁场干扰等。分布、温度、湿度、磁场干扰等。软件：软件：软件：软件：操作系统、网络、数据库操作系统、网络、数据库有来自其它系统的输入吗有来自其它系统的输入吗？到自其它系统的输出吗？到自其它系统的输出吗？对数据格式有规定吗？对数据格式有规定吗？对数据存储介质有规定吗对数据存储介质有规定吗？用户类型？各种用户熟练程度？需受用户类型？各种用户熟练程度？需受用户类型？各种用户熟练程度？需受用户类型？各种用户熟练程度？需受何种训练？用户理

20、解、使用系统的难何种训练？用户理解、使用系统的难何种训练？用户理解、使用系统的难何种训练？用户理解、使用系统的难度？用户错误操作系统的可能性？度？用户错误操作系统的可能性？度？用户错误操作系统的可能性？度？用户错误操作系统的可能性？需哪些文档、针对哪些读者需哪些文档、针对哪些读者需哪些文档、针对哪些读者需哪些文档、针对哪些读者输入、输出数据的格式？接收、发送输入、输出数据的格式？接收、发送数据的频率？数据的准确性和精度？数据的频率？数据的准确性和精度？数据流量？数据需保持的时间？数据流量？数据需保持的时间？软件运行时所需的数据、软件。软件运行时所需的数据、软件。内存空间等资源。软件开发、内存空

21、间等资源。软件开发、维护所需的人力、支撑软件、维护所需的人力、支撑软件、开发设备等开发设备等需对访问系统或系统信息加以控需对访问系统或系统信息加以控 制吗？如何隔制吗？如何隔离用户之间的数据？用户程序如何与其它程序离用户之间的数据？用户程序如何与其它程序和操作？系统隔离？系统备份要求？和操作？系统隔离？系统备份要求？开发有规定的时间表吗？软开发有规定的时间表吗？软硬件投资有无限制？硬件投资有无限制？系统的可靠性要求？系统必须监测和隔系统的可靠性要求？系统必须监测和隔离错误吗？规定系统平均出错时间？出离错误吗？规定系统平均出错时间？出错后，重启系统允许的时间？系统变化错后，重启系统允许的时间？系

22、统变化如何反映到设计中？维护是否包括对系如何反映到设计中？维护是否包括对系统的改进？系统的可移植性？统的改进？系统的可移植性？需求获取过程需求获取过程需求获取包括以下活动：需求获取包括以下活动：1)1)发现和分析问题发现和分析问题 发现问题症结，并分析问题的原发现问题症结，并分析问题的原因因/结果关系。结果关系。2)2)获取需求获取需求 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)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)b)遵循需求获取框架，按照三个成分观察：即数据、遵循需求获取框架，按照三个成分观察：即数据、过程和接口。过程和接口。3)3)需求归档需求归档 以

23、草稿形式归档调查结果。形式有用例、以草稿形式归档调查结果。形式有用例、决策表、需求表等。决策表、需求表等。需求获取技术的基本特征需求获取技术的基本特征好的需求获取技术，对于规范需求获取活动，高效准好的需求获取技术，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。确地获取需求定义，是十分重要的。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：提供便于沟通的提供便于沟通的工具工具，如易于理解的语言和直观的，如易于理解的语言和直观的图表；图表；提供定义系统提供定义系统边界边界（交互）的（交互）的方法方法；提供支持抽象的提供支持抽象的机制机制，如，如“分解分解”

24、、“映射映射”等；等；软件工程29鼓励分析员使用面向问题的术语思考问题，编写文档；鼓励分析员使用面向问题的术语思考问题，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。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 caseuse case）的建模方法。）的建模方法。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.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30需求获取技术的关键点在于

25、：需求获取技术的关键点在于：a.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。获获取取的的需需求求是是个个全全集集，系系统统真真正正实实现现的的是是个个子子集集。分分析析时时的的调调研研内内容容并并不不都都纳纳入入到到新新系系统统中中，目目的的在在于于以后的扩充。以后的扩充。b.b.以流程为主线以流程为主线 在在与与用用户户交交流流的的过过程程中中，应应该该用用流流程程将将所所有有的的内内容容串串起起来来。如如信信息息、组组织织结结构构、处处理理规规则则等等。这这样样便便于于交流沟通。交流沟通。流流程程描描述述有有宏宏观观，也也有有微微观观。既既要要强强调调总总

26、体体的的业业务务流流程程、全全生生存存周周期期的的业业务务流流程程，又又要要对对流流程程细细化化，有有分分支的业务流程。支的业务流程。需求获取应遵循的原则需求获取应遵循的原则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，在需求获取的过程中需遵循的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：三个原则：a.a.分解：捕获问题空间的分解：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.b.抽象：捕获问题空间的抽象：捕获问题空间的一般化一般化 特殊化关系特殊化关系。如问题的不

27、同变型；如问题的不同变型；c.c.投影：捕获问题空间的投影：捕获问题空间的多维视图多维视图。即从不同角度考察。即从不同角度考察。需求获取的步骤需求获取的步骤软件开发项目和组织文化的不同，对于需求开发没有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。一个简单的、公式化的途径。下面下面9 9个步骤，针对个步骤，针对信息系统信息系统的需求获取。的需求获取。1)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、各部门包括组织结构图、各部门的岗位的岗位/角色列表。角色列表。2)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)3)确定目标系统的业务

28、工作流确定目标系统的业务工作流 包括物流、资金流、包括物流、资金流、信息流，建立业务工作流模型。信息流，建立业务工作流模型。4)4)运用需求获取技术开发反映主要业务规则的用例（或数据流图）并设运用需求获取技术开发反映主要业务规则的用例（或数据流图）并设置优先级。置优先级。5)5)收集来自用户的质量特性信息和其他非功能需求收集来自用户的质量特性信息和其他非功能需求 将性能、安全性、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。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。6)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

29、成和数据之包括数据的组成和数据之间的关系。间的关系。7)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。审查，用以澄清需求获取的参与者对需求的理解。8)8)开发并评估界面原型开发并评估界面原型 设想输入设备、输出设备、显示风格、显示方设想输入设备、输出设备、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。式、输出格式等，建立接口规范和信息流传输规则。9)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 用测试用例来验证用例（或数据流用测试用例来验证用例（

30、或数据流图）、功能需求和原型。图）、功能需求和原型。需求获取可能是软件开发中最困难、最关键、最易出错及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软件需求会随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；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会随着使用系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提高，一开始不可能设想得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。面面俱到。需求获取只有通过需求获取只有通过有效有效的客

31、户的客户/开发者的合作才能成功。开发者的合作才能成功。需求整理与表达的方法需求整理与表达的方法采用采用穷举方法穷举方法可以避免遗漏。可以避免遗漏。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可以使问题，通过对各种情况进行综合分类可以使问题条理化。条理化。采用采用抽象方法抽象方法，可以发现问题的实质，抓住问题的主要矛，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。盾，忽略其次要矛盾。需求整理可以多种手段共用，如组织结构图、业务流程图、需求整理可以多种手段共用，如组织结构图、业务流程图、多叉树、关系矩阵、文字叙述、表格、图形等。需求描述多叉树、关系矩阵、文字叙述、表格、图形等。需

32、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、包括组织结构与岗位定义、业务流程、处理规则、数据项、功能以及上述功能以及上述 5 5 个方面的关系。个方面的关系。4.4.需求建模需求建模需求建模是为了分析需求，以确定项目的确切需求。需求建模是为了分析需求，以确定项目的确切需求。需求建模遵循三个原则：需求建模遵循三个原则：划分：描述需求的整体划分：描述需求的整体部分关系；部分关系；抽象：描述需求的一般化抽象：描述需求的一般化特殊化关系；特殊化关系；投影：描述需求的多维视图；投影：描述需求的多维视图；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。常用模型有常

33、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。常用的分析方法常用的分析方法功能分解法功能分解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)等等需求分析的方法需求分析的方法功能分解法：功能分解法：系统功能子功能功能接口。过程抽系统功能子功能功能接口。过程抽象观点，很难与软件设计明确分离。基点放在功能上，不象观点，很难与软件设计明确分离。基点放在功能上，不稳定，难以适用需求的变

34、化。稳定，难以适用需求的变化。功能框图功能框图 层次方框图层次方框图：用树形结构的一系列多层次的矩形框描绘数据的层次结构。用树形结构的一系列多层次的矩形框描绘数据的层次结构。产产品品硬硬件件软软件件服服务务处处理机理机存存储器储器外部外部设备设备系统系统软件软件应用应用软件软件软件软件服务服务硬件硬件维修维修培训培训操作操作系统系统编译编译程序程序软件软件工具工具注意：层次方框图即可以表示数据的层次结构，也可以表示程注意：层次方框图即可以表示数据的层次结构，也可以表示程序的层次结构序的层次结构结构化分析方法最初只是着眼于数据流，自顶向下，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，

35、建立系统的处理流程，以数据流图和数据逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。扩充后，将建模技术扩展到数据建模、功能建模和行扩充后，将建模技术扩展到数据建模、功能建模和行为建模，以实体为建模，以实体-关系图、数据流图和控制流图、状态关系图、数据流图和控制流图、状态-迁移图为工具，数据字典为核心，从不同视点建立系迁移图为工具，数据字典为核心，从不同视点建立系统的分析模型。统的分析模型。2.3 2.3 结构化分析方法结构化分析方法需求分析的方法需求分析的方法结构化分析方法：结构化分析方法：由数据流和数据字典构成，适于数据处

36、由数据流和数据字典构成，适于数据处理领域问题。但该方法的一个难点是确定数据流之间的变换，理领域问题。但该方法的一个难点是确定数据流之间的变换，而且数据字典的规模也是一个问题，对数据结构的强调很少。而且数据字典的规模也是一个问题，对数据结构的强调很少。数据流图数据流图：描绘系统的逻辑模型，图中没有具体的物描绘系统的逻辑模型，图中没有具体的物理元素，只是描绘信息在系统中流动和处理的情况。理元素，只是描绘信息在系统中流动和处理的情况。设计数据流图只需考虑系统必须完成的基本逻辑功能，完全设计数据流图只需考虑系统必须完成的基本逻辑功能，完全不需要考虑如何具体的实现这些功能。不需要考虑如何具体的实现这些功

37、能。结构化分析的组成结构数据字典数据字典(DD)(DD)：模型核心：模型核心(中心库中心库)E-RE-R图图(ERD)(ERD)：数据建模的基础：数据建模的基础数据流图数据流图(DFD)(DFD)指明数据在系统中移动时如何被变换指明数据在系统中移动时如何被变换;描述对数据流进行变换的功能描述对数据流进行变换的功能;DFDDFD中每个功能的描述包含在加工规约。中每个功能的描述包含在加工规约。状态变迁图状态变迁图(STD)(STD)指明作为外部事件的结果指明作为外部事件的结果,系统将如何动作。系统将如何动作。将分析模型转换为软件设计将分析模型转换为软件设计将分析模型转换为软件设计将分析模型转换为软

38、件设计数据字典数据数据数据数据流图流图流图流图E-RE-RE-RE-R图图图图状态变迁图状态变迁图状态变迁图状态变迁图加加工工规规约约控制规约控制规约数数据据对对描描 述述象象数数 据据 设设 计计体系结构设计体系结构设计接口设计接口设计过程设计过程设计分析模型分析模型分析模型分析模型设计模型设计模型设计模型设计模型软件工程451.1.数据建模数据建模数据模型包括三种互相关联的信息：数据对象，描述对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。象的属性，描述对象间相互连接的关系。在需求分析阶段描述数据对象和它们之间的关系，使用在需求分析阶段描述数据对象和它

39、们之间的关系，使用了了E-R E-R 图。图。例如，在教学管理中，一个教师可以教授零门、一门或例如，在教学管理中，一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程。因此，教学多门课程，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、教师和课程。管理中涉及的对象有学生、教师和课程。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

40、对多；多对多(n:m)。这种实例的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XY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XYZ2.2.功能建模和数据流功能建模和数据流n最初最初,结构化分析

41、方法仅讨论数据流建模，目标系统被表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。系统的功能体现在核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。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）结构化分析方法（结构化分析方法（SASA方法）方法）-面向数据流自顶面向数据流自顶向下逐步求精进行需求分析的方法。向下逐步求精进行需求分析的方法。沿数据流图回朔沿数据流图回朔用户复查用户复查细化

42、数据流图细化数据流图修正开发计划修正开发计划书写文档书写文档审审查查和复审和复审分析过程分析过程 自顶而下逐层分解的分析策略自顶而下逐层分解的分析策略 从系统的基本模型（把整个系统看成一个加工）从系统的基本模型（把整个系统看成一个加工）开始，逐层地对系统进行分解。每分解一次，加工的开始，逐层地对系统进行分解。每分解一次，加工的数据量就多一些，每个加工的的功能也要更具体一些。数据量就多一些，每个加工的的功能也要更具体一些。继续重复这种分解，直到所有的加工都足够简单，不继续重复这种分解，直到所有的加工都足够简单，不必再分解为止。通常把不需要再分解的加工称为必再分解为止。通常把不需要再分解的加工称为

43、“基基本加工本加工”，把这种分解方法称为，把这种分解方法称为“自顶而下，逐层细自顶而下，逐层细化化”。分层的数据流图分层的数据流图数据流图数据流图1.1.符号（符号（四种基本符号四种基本符号）数据的源数据的源点或终点点或终点数据处理数据处理数据存储数据存储数据流数据流图形中的附加符号图形中的附加符号 表示数据流表示数据流之间是之间是“与与”关关系系(同时存在同时存在)表示数据流表示数据流之间是之间是“或或”关关系系 表示只能从表示只能从几个数据流中选几个数据流中选一个一个(互斥关系互斥关系)描述银行取款过程的数据流图描述银行取款过程的数据流图3 3、画数据流图的步骤、画数据流图的步骤画顶层数据

44、流图画顶层数据流图画分层数据流图画分层数据流图画总的数据流图画总的数据流图购书单购书单教材购销系统例：教材购销系统的数据流程图例：教材购销系统的数据流程图（1 1）首先画出系统的输入输出，也就是画出它的顶层数据）首先画出系统的输入输出，也就是画出它的顶层数据流图。流图。学生学生领书单领书单缺书单缺书单进书通知进书通知书库保书库保管员管员购书单购书单缺书单缺书单销售教材采购教材12（2 2）画出系统的内部，即画出下一层的数据流图。）画出系统的内部，即画出下一层的数据流图。教材存量表学生F1缺书登记表F2书书库库保保管管员员进书通知进书通知教材入教材入库信息库信息领书单领书单1.2（3 3）分解上

45、层图中的加工，画出下层数据流图。）分解上层图中的加工，画出下层数据流图。无效无效书单书单教材存量表F1开发票F2缺书登记表学生各班学生用书表F3售书登记表F41.1 审查有效性1.3 登记并开领书单学生1.5补售教材1.4登记缺书购书单购书单发票发票领书领书 单单 有效有效购书单购书单教材入库信息教材入库信息 按书号汇总缺书2.12.3第三层DFD(1层)采购子系统(2.0)待购教材表F5教材一览表F6书书库库保保管管员员进书通知进书通知教材存量表F12.2按出版社统计缺书修改教材库存和待购量F2缺书登记表缺缺书书单单教材入库信息教材入库信息61 画分层画分层DFDDFD图的基本原则图的基本原

46、则 加工分解的原则加工分解的原则自然性自然性 均匀性均匀性分解度分解度数据守恒与数据封闭原则数据守恒与数据封闭原则 子图与父图的子图与父图的“平衡平衡”合理使用文件合理使用文件检查和修改数据流图的原则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每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数据流在数

47、据流图中，需按层给加工框编号。编号表明该加工所在数据流图中，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，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的平衡可以在数据流图中加入物质流，帮助用户理解数据流图可以在数据流图中加入物质流，帮助用户理解数据流图图上每个元素都必须有名字图上每个元素都必须有名字数据流图中不可夹带控制流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

48、据流初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主要数据流 画数据流时需注意的问题画数据流时需注意的问题不要把控制流作为数据流不要把控制流作为数据流 如：下图中读下张卡属于控制流，不应画出。如：下图中读下张卡属于控制流，不应画出。不要标出激发条件不要标出激发条件合法卡片合法卡片卡片信息卡片信息读入读入卡片卡片卡片校验卡片校验读下张卡读下张卡工资单工资单工资率工资率计算工资计算工资每月每月1号号职工档案职工档案 分层分层DFDDFD图的改进图的改进 DFDDFD图必须经过图必须经过反复修改反复修改，才能获得最终的目标系统的逻辑模型，才能获得最终的目标系统的逻辑模型（目标系统的（目标系统的DFDDFD图

49、）。可从以下方面考虑图）。可从以下方面考虑DFDDFD图的改进：图的改进：1 1、检查数据流的正确性、检查数据流的正确性 数据守恒数据守恒 子图、父图的平衡子图、父图的平衡 文件使用是否合理。特别注意输入文件使用是否合理。特别注意输入/出文件的数据流。出文件的数据流。2 2、改进、改进DFDDFD图的易理解性图的易理解性 简化加工之间的联系（加工间的数据流越少，独立性越强，易理简化加工之间的联系（加工间的数据流越少，独立性越强，易理解性越好）。解性越好）。改进分解的均匀性。改进分解的均匀性。适当命名（各成分名称无二义性，准确、具体）。适当命名（各成分名称无二义性，准确、具体）。64绘制数据流图

50、的几个问题绘制数据流图的几个问题65合理地命名：合理地命名：数据流程图中对每一个元素都要命名，恰当地数据流程图中对每一个元素都要命名，恰当地命名有助于数据流程图的理解与阅读。命名原则：命名有助于数据流程图的理解与阅读。命名原则：为了避免引起错觉，为每个元素所取的名字要能反映该为了避免引起错觉，为每个元素所取的名字要能反映该元素的整体性内容，而不只是它的部分内容。元素的整体性内容，而不只是它的部分内容。每个元素的名字都能有唯一地标识该元素。每个元素的名字都能有唯一地标识该元素。避免用空洞的名字，要具体的含义。避免用空洞的名字，要具体的含义。如果发现难以为某个数据流或加工命名时，这往往是数如果发现