1、2021年10月18日星期一Software Enginerring1 软件工程软件工程 （Software Engineering） 第三章第三章 需求分析需求分析 2021年10月18日星期一Software Enginerring2 需求分析概述需求分析概述 需求需求(requirement)分析基本任务是对分析基本任务是对 目标系统提出完整、准确、清晰、具体的目标系统提出完整、准确、清晰、具体的 要求。要求。 需求分析的结果是系统开发的基础，需求分析的结果是系统开发的基础， 关系到工程的成败和软件产品的质量。关系到工程的成败和软件产品的质量。 2021年10月18日星期一Softwar
2、e Enginerring3 需求分析概述需求分析概述 软件需求软件需求：指用户对目标软件系统在功能、行：指用户对目标软件系统在功能、行 为、性能、设计约束等方面的期望。为、性能、设计约束等方面的期望。 需求分析需求分析：包括调研、建模。：包括调研、建模。 调研：需求获取、需求捕捉。调研：需求获取、需求捕捉。 分析：功能建模、信息建模和行为建模。分析：功能建模、信息建模和行为建模。 需求规格说明书需求规格说明书：对分析结果的形式描述。：对分析结果的形式描述。 需求规格说明是软件设计、实现、测试直至维需求规格说明是软件设计、实现、测试直至维 护的主要基础。护的主要基础。 2021年10月18日星
3、期一Software Enginerring4 需求分析的任务需求分析的任务 基本任务基本任务：准确回答：准确回答：“系统必须做系统必须做 什么？什么？”-对目标系统提出完整、准确、对目标系统提出完整、准确、 清晰、具体的要求。清晰、具体的要求。 2021年10月18日星期一Software Enginerring5 确定对系统的综合要求确定对系统的综合要求 系统功能要求系统功能要求：确定系统必须完成的所有功能。确定系统必须完成的所有功能。 系统性能要求系统性能要求：如系统联机响应时间、吞吐率、可如系统联机响应时间、吞吐率、可 靠性、安全性、易用性（操作简便）等。靠性、安全性、易用性（操作简便
4、）等。 运行要求运行要求：系统运行时所处环境的要求，如硬件平系统运行时所处环境的要求，如硬件平 台、软件平台、网络环境、通信接口等。台、软件平台、网络环境、通信接口等。 扩展性要求扩展性要求：应明确列出将来可能会提出来的扩展应明确列出将来可能会提出来的扩展 要求。这是设计目标系统时要考虑的因素。要求。这是设计目标系统时要考虑的因素。 2021年10月18日星期一Software Enginerring6 数据需求数据需求-数据建模数据建模 任何一个软件系统，其本质都是信息处理系统，信息任何一个软件系统，其本质都是信息处理系统，信息 处理的要求决定了系统的性质。因此，分析系统的数据要处理的要求决
5、定了系统的性质。因此，分析系统的数据要 求是需求分析的一项重要任务。求是需求分析的一项重要任务。 分析系统的数据要求包括：分析系统的数据要求包括： 建立数据模型建立数据模型: :主要是数据概念模型主要是数据概念模型 数据结构规范化：减少冗余、避免操作错误数据结构规范化：减少冗余、避免操作错误 建立数据字典：全面准确地定义数据。建立数据字典：全面准确地定义数据。 2021年10月18日星期一Software Enginerring7 逻辑建模逻辑建模-功能建模功能建模 功能建模就是对系统功能建模就是对系统“做什么做什么”进行完整、进行完整、 准确地描述。准确地描述。 结构化分析结构化分析 ：数据
6、流图和数据字典。：数据流图和数据字典。 业务分析业务分析 ：用例模型。：用例模型。 面向对象分析面向对象分析 ：领域对象模型。：领域对象模型。 2021年10月18日星期一Software Enginerring8 需求分析的步骤需求分析的步骤 1 1、需求获取需求获取：识别用户需求识别用户需求 通过调研，获取用户对系统的功能需求和非功能需求。通过调研，获取用户对系统的功能需求和非功能需求。 2 2、需求分析：全面、准确理解用户需求、需求分析：全面、准确理解用户需求 通过对用户需求通过对用户需求分析和分析和综合，消除用户需求的模糊性、综合，消除用户需求的模糊性、 歧义性和不一致性。建立系统逻辑
7、（功能）模型。歧义性和不一致性。建立系统逻辑（功能）模型。 3 3、需求描述：准确地表达用户的需求、需求描述：准确地表达用户的需求 用规范化的语言和格式生成需求规格说明。用规范化的语言和格式生成需求规格说明。 4 4、需求文档评审、需求文档评审 通过对需求规格说明等文档进行技术审查和管理复审，通过对需求规格说明等文档进行技术审查和管理复审， 确保需求描述与软件合同的要求的一致性，确保软件需求确保需求描述与软件合同的要求的一致性，确保软件需求 的全面性、精确性和一致性。的全面性、精确性和一致性。 2021年10月18日星期一Software Enginerring9 前一页 需求分析过程需求分析
8、过程 n借助当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型。借助当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型。 逻辑模型逻辑模型 抽象化抽象化 做什么做什么 目标系统目标系统 具体化具体化 物理模型物理模型 实例化实例化 逻辑模型逻辑模型 导导 出出 理理 解解 需需 求求 表表 达达 需需 求求 当前系统当前系统 物理模型物理模型 模型化模型化 怎样做怎样做 2021年10月18日星期一Software Enginerring10 前一页 需求分析的步骤需求分析的步骤 1 1、获得当前系统的物理模型：当前系统是怎样做的。、获得当前系统的物理模型：当前系统是怎样做的。 表达工具：组织结构图、业务流程图、
9、系统流程图表达工具：组织结构图、业务流程图、系统流程图 2 2、抽象出当前系统的逻辑模型：当前系统做了什么、抽象出当前系统的逻辑模型：当前系统做了什么 表达工具：数据流程图。表达工具：数据流程图。 3 3、建立目标系统的逻辑模型：对当前系统的逻辑模型进行、建立目标系统的逻辑模型：对当前系统的逻辑模型进行 调整，加进变化的部分和对目标系统的新要求部分，得到调整，加进变化的部分和对目标系统的新要求部分，得到 目标系统的逻辑模型。目标系统的逻辑模型。-系统功能模型系统功能模型 表达工具：数据流程图、用例模型、类表达工具：数据流程图、用例模型、类& &对象模型。对象模型。 4 4、确定用户对目标系统的
10、约束（性能需求、安全性、可靠确定用户对目标系统的约束（性能需求、安全性、可靠 性、可操作性等）性、可操作性等）-系统行为模型系统行为模型 2021年10月18日星期一Software Enginerring11 需求分析方法需求分析方法 1、结构化分析方法、结构化分析方法 SA-Structured Analisys 2、面向对象分析方法、面向对象分析方法 OOAObject_Oriented Analysis 2021年10月18日星期一Software Enginerring12 结构化分析方法结构化分析方法 通过数据的加工变换与传递把它们有机地连成一个整体通过数据的加工变换与传递把它们有
11、机地连成一个整体。 结构化分析方法是面向数据流的、自顶向下逐步求精进行结构化分析方法是面向数据流的、自顶向下逐步求精进行 需求分析的方法。需求分析的方法。 数据流图：从数据加工的角度来描述一个组织的业务活动。数据流图：从数据加工的角度来描述一个组织的业务活动。 数据流图就是系统逻辑模型的一种图形表示。结构化分析方数据流图就是系统逻辑模型的一种图形表示。结构化分析方 法就是基于数据流的分析方法。法就是基于数据流的分析方法。 自顶向下逐步求精是结构化系列方法的核心和精髓，其基自顶向下逐步求精是结构化系列方法的核心和精髓，其基 本思想是按问题的概念抽象级从高到低逐层分解和展开。本思想是按问题的概念抽
12、象级从高到低逐层分解和展开。 结构化分析方法特别适合数据处理类型软件的需求分析。结构化分析方法特别适合数据处理类型软件的需求分析。 利用图形来表达需求，显得清晰简明，易于学习和掌握。利用图形来表达需求，显得清晰简明，易于学习和掌握。 使用的工具有：数据流图、数据字典。使用的工具有：数据流图、数据字典。 2021年10月18日星期一Software Enginerring13 基本图形符号基本图形符号 或或 数据源点数据源点/ /终点终点 或或 数据加工数据加工 或或 数据存储数据存储 或或或或 数据流数据流 2021年10月18日星期一Software Enginerring14 基本图形符号
13、说明基本图形符号说明 数据源点数据源点 ：发出：发出( (产生产生) )数据的地方，数据的发源地。数据的地方，数据的发源地。 数据终点数据终点 ：数据的归缩。：数据的归缩。 处理框处理框 ：代表一个处理。：代表一个处理。 数据存储数据存储 ：静止状态的数据，是需要长期保存的数据。：静止状态的数据，是需要长期保存的数据。 数据流数据流 ：运动状态的数据。：运动状态的数据。 数据流的方向：从加工数据流的方向：从加工加工加工 加工加工数据存储数据存储 数据存储数据存储加工加工 源点源点加工加工 加工加工终点终点 数据流图的基本要点是描述数据流图的基本要点是描述“做什么做什么”，而不考虑，而不考虑“怎
14、么怎么 做做”。 2021年10月18日星期一Software Enginerring15 数据流图绘制数据流图绘制 基本思想基本思想： 自外向内，自顶向下，逐层求精自外向内，自顶向下，逐层求精 即从抽象到具体的过程。开始画出的数据流即从抽象到具体的过程。开始画出的数据流 图中的加工比较抽象，只大概知道图中的加工比较抽象，只大概知道“做什么做什么”， 具体应该具体应该“做什么做什么”还比较模糊，还必须进一步还比较模糊，还必须进一步 描述（细化），直到每个数据流和数据存储包含描述（细化），直到每个数据流和数据存储包含 的具体内容是什么，每个加工应该怎样实现，都的具体内容是什么，每个加工应该怎样实
15、现，都 基本清楚为止。基本清楚为止。 2021年10月18日星期一Software Enginerring16 前一页 数据流图的画法数据流图的画法 w具体步骤：具体步骤： 1 1、先找系统数据源点和汇点、先找系统数据源点和汇点, ,确定系统与外界的接口。确定系统与外界的接口。 2 2、找出外部实体的输出数据流和输入数据流。、找出外部实体的输出数据流和输入数据流。 3 3、在图的边上画出系统的外部实体。、在图的边上画出系统的外部实体。 4 4、从外部实体的输出数据流（汇点）出发进行回溯，按、从外部实体的输出数据流（汇点）出发进行回溯，按 照系统的逻辑逐步画出一系列的逻辑加工照系统的逻辑逐步画出
16、一系列的逻辑加工, ,直到找到外部实直到找到外部实 体所需的输入数据流体所需的输入数据流( (源点源点) )，形成数据流的封闭。，形成数据流的封闭。 5 5、检查和修改所画数据流图、检查和修改所画数据流图, ,保证数据流图的正确性。保证数据流图的正确性。 6 6、按照上述步骤，再从各加工出发，画出所需子图。、按照上述步骤，再从各加工出发，画出所需子图。 2021年10月18日星期一Software Enginerring17 数据流图细化的方法数据流图细化的方法 1 1、改变原图：把原图的某一加工扩展成几个加工。、改变原图：把原图的某一加工扩展成几个加工。 2 2、原图不变，把某一个加工用分图
17、进行进一步描述。这、原图不变，把某一个加工用分图进行进一步描述。这 种分解称为分层细化（分解）。种分解称为分层细化（分解）。 数据流图细化基本原则是：每一个加工应完成的功能在数据流图细化基本原则是：每一个加工应完成的功能在 分析员和用户之间都不会产生模糊不清的看法为止，即每分析员和用户之间都不会产生模糊不清的看法为止，即每 个加工如何去实现已心中有数。个加工如何去实现已心中有数。 2021年10月18日星期一Software Enginerring18 前一页 数据流图细化的方法数据流图细化的方法 w分层分解的原则：分层分解的原则： 1 1、主图必须包含四种基本元素，缺一不可，并且必须、主图必
18、须包含四种基本元素，缺一不可，并且必须 封闭在外部实体之间。封闭在外部实体之间。 2 2、一张流图应该在一张纸上画完，加工不应超过、一张流图应该在一张纸上画完，加工不应超过9 9个个 （7 72 2）。）。 3 3、各加工的抽象级应该相同。、各加工的抽象级应该相同。 4 4、对流图的细分，必须保持信息的连续性，即把一个、对流图的细分，必须保持信息的连续性，即把一个 加工分解成多个加工时，分解前后的输入输出数据流必须加工分解成多个加工时，分解前后的输入输出数据流必须 相同。相同。 5 5、流图各层分解加工的标识，应前后对照，保持一致、流图各层分解加工的标识，应前后对照，保持一致 性，如性，如1.
19、1,1.2 1.1,1.2 ,2.1,2.2,2.1,2.2,。 2021年10月18日星期一Software Enginerring19 应用实例应用实例 例：一家工厂采购部例：一家工厂采购部每天需要一张定货报表每天需要一张定货报表，报表中，报表中 列出所有需要再定货的零件。零件入库或出库称为事务，列出所有需要再定货的零件。零件入库或出库称为事务， 通过放在仓库中的通过放在仓库中的CRTCRT终端终端把事务报告给定货系统把事务报告给定货系统，当某种，当某种 零件的库存量少于库存临界值时，就应该零件的库存量少于库存临界值时，就应该产生定货产生定货。 仓库管理员仓库管理员 定货系统定货系统 采购
20、员采购员 事务事务定货报表定货报表 2021年10月18日星期一Software Enginerring20 应用实例（续应用实例（续1 1） 定货系统至少要做两项工作：事务处理和产生报表。定货系统至少要做两项工作：事务处理和产生报表。 仓库仓库 管理员管理员 事务事务 1 处理处理 事务事务 2 产生产生 报表报表 库存清单库存清单 定货定货 信息信息 定货定货 信息信息 定货报表定货报表 采购员采购员 D1 D1 库存清单库存清单 D2 定货信息定货信息 2021年10月18日星期一Software Enginerring21 前一页 应用实例（续应用实例（续2 2） 库存库存 信息信息
21、仓库仓库 管理员管理员 1 接收接收 事务事务 2 更新库更新库 存清单存清单 3 处理处理 定货定货 4 产生产生 报表报表 D1 库存清单库存清单 D2 定货信息定货信息 事务事务事务事务 库存清单库存清单 定货定货 信息信息 定货定货 信息信息 定货报表定货报表 采购员 “事务处理事务处理”既要接受输入、又要更新库存记录，还要确既要接受输入、又要更新库存记录，还要确 定产生订货信息，显得过于复杂，可以对其进行分解。重定产生订货信息，显得过于复杂，可以对其进行分解。重 画原图画原图: :细化加工细化加工“事务处理事务处理” 2021年10月18日星期一Software Enginerrin
22、g22 应用实例（续应用实例（续3 3） 用子图细画用子图细画“事务处理事务处理 ” 仓库仓库 管理员管理员 事务事务 1 处理处理 事务事务 2 产生产生 报表报表 库存清单库存清单 定货定货 信息信息 定货定货 信息信息 定货报表定货报表 采购员采购员 D1 D1 库存清单库存清单 D2 定货信息定货信息 事务事务1.1 接收接收 事务事务 D1 库存清单库存清单 1.2 更新库更新库 存清单存清单 1.3 处理处理 定货定货 事务事务 库存清单库存清单 库存库存 信息信息 D2 定货信息定货信息 定货定货 信息信息 2021年10月18日星期一Software Enginerring23
23、 数据流（数据存储）命名数据流（数据存储）命名 名字应代表整个数据流（或数据存储）的内容。名字应代表整个数据流（或数据存储）的内容。 不要用空洞的、泛指意义的名字，要有具体含义。不要用空洞的、泛指意义的名字，要有具体含义。 如果对某个数据流命名有困难时，应重新分解。如果对某个数据流命名有困难时，应重新分解。 2021年10月18日星期一Software Enginerring24 前一页 数据处理命名数据处理命名 名字应反映整个处理的功能。名字应反映整个处理的功能。 名字最好由一个具体的及物动词加上一个具体的宾名字最好由一个具体的及物动词加上一个具体的宾 语组成。语组成。 通常名字中只包括一个
24、动词。通常名字中只包括一个动词。 如果对某个处理命名有困难时，应重新分解如果对某个处理命名有困难时，应重新分解 。 2021年10月18日星期一Software Enginerring25 数据字典数据字典 数据字典数据字典: :对数据流图中的所有元素的定义的集合。对数据流图中的所有元素的定义的集合。 数据流图和数据字典一起才能构成系统的规格说明。数据流图和数据字典一起才能构成系统的规格说明。 数据字典的内容：数据字典的内容： 数据流数据流 数据元素数据元素 数据存储数据存储 处理处理 2021年10月18日星期一Software Enginerring26 数据字典数据字典-数据流的定义数据
25、流的定义 数据流名：数据流名： 说明：简要说明数据流的产生原因和结果说明：简要说明数据流的产生原因和结果 数据流组成：数据结构数据流组成：数据结构 数据流来源数据流来源-来自何方来自何方 数据流去向数据流去向-去向何处去向何处 每个数据量的流通量每个数据量的流通量 2021年10月18日星期一Software Enginerring27 数据字典数据字典-数据元素的定义数据元素的定义 w2 2、 数据元素：数据结构由数据元素组成，数据元素数据元素：数据结构由数据元素组成，数据元素 是数据处理中最小的、不可再分的单位。是数据处理中最小的、不可再分的单位。 w数据元素应包含的信息数据元素应包含的信
26、息： 数据元素名：数据元素名： 别名：别名： 数据类型：数据类型： 长度长度 取值范围：取值范围： 位置：相关的数据结构位置：相关的数据结构 2021年10月18日星期一Software Enginerring28 数据字典数据字典-数据存储的定义数据存储的定义 w数据存储数据存储-文件文件 数据文件名：数据文件名： 数据文件组成：数据结构数据文件组成：数据结构 数据来源数据来源 数据去处数据去处 存储方式：顺序、直接、关键字存储方式：顺序、直接、关键字 存取频率存取频率 简述：存储的是什么数据简述：存储的是什么数据 2021年10月18日星期一Software Enginerring29 前
27、一页 数据字典数据字典-数据结构的定义数据结构的定义 数据结构的定义：描述数据结构的组成数据结构的定义：描述数据结构的组成 （1 1）定义式）定义式 数据结构名数据结构名= =数据项数据项1+1+数据项数据项2+2+ +数据项数据项n n 数据定义使用的符号：数据定义使用的符号： = = 定义为定义为 + + 和：连接两个分量和：连接两个分量 选择：表示从中选择一项。选择：表示从中选择一项。 重复：表示由重复：表示由0 0个或多个组成。个或多个组成。 m n m n 重复：表示至少出现重复：表示至少出现m m次，至多出现次，至多出现n n次。次。 （ ） 可选：表示其中的内容可出现，也可不出现
28、。可选：表示其中的内容可出现，也可不出现。 2021年10月18日星期一Software Enginerring30 数据字典数据字典-数据处理的定义数据处理的定义 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：加工逻辑及功能描述简要描述：加工逻辑及功能描述 输入数据流：输入数据流： 输出数据流：输出数据流： 加工逻辑：简述加工程序，加工顺序加工逻辑：简述加工程序，加工顺序 IPO IPO图图 输入加工输出 2021年10月18日星期一Software Enginerring31 前一页 应用实例应用实例 数据流名称：事务数据流名称：事务 描述：仓库的一次进
29、库或出库操作称为事务。描述：仓库的一次进库或出库操作称为事务。 定义：事务定义：事务= =零件编号零件编号+ +零件名称零件名称+ +类型类型+ +数量数量 数据来源：仓库管理员，事物接收（加工）数据来源：仓库管理员，事物接收（加工） 数据去向：仓库管理员数据去向：仓库管理员- -事务接收事务接收- -更新库存请单更新库存请单 流通量：每天平均流通量：每天平均2020次次 数据流名称：库存信息数据流名称：库存信息 别名别名: :零件库存量零件库存量 描述：通过一次更新库存请单操作后，对应零件的当前库存量描述：通过一次更新库存请单操作后，对应零件的当前库存量 定义：库存信息定义：库存信息= =零
30、件编号零件编号+ +零件名称零件名称+ +库存量库存量 数据来源：更新库存请单（加工）数据来源：更新库存请单（加工） 数据去向：定货处理（加工）数据去向：定货处理（加工） 流通量：每天平均流通量：每天平均2020次次 2021年10月18日星期一Software Enginerring32 前一页 应用实例应用实例 数据流名称：定货信息数据流名称：定货信息 描述：当某个零件的库存量低于临界值时的定货量描述：当某个零件的库存量低于临界值时的定货量 定义：定货信息定义：定货信息= =零件编号零件编号+ +零件名称零件名称+ +定货量定货量 数据来源：定货处理（加工），定货信息（数据文件）数据来源：
31、定货处理（加工），定货信息（数据文件） 数据去向：定货处理数据去向：定货处理- -定货信息（数据文件）定货信息（数据文件）- -报表生成（加工）报表生成（加工） 流通量：每天平均流通量：每天平均8 8次次 数据流名称：定货报表数据流名称：定货报表 描述：每天一次送给采购员的需要定货的零件表描述：每天一次送给采购员的需要定货的零件表 定义：订货报表定义：订货报表= =零件编号零件编号+ +零件名称零件名称+ +定货数量定货数量+ +目前定价目前定价+ +主要供应者主要供应者 + +次要供应者次要供应者 数据来源：产生报表（加工）数据来源：产生报表（加工） 数据去向：打印机（采购员）数据去向：打印
32、机（采购员） 2021年10月18日星期一Software Enginerring33 前一页 应用实例应用实例 数据流名称：库存清单数据流名称：库存清单 描述：某个零件的库存信息描述：某个零件的库存信息 定义：库存清单定义：库存清单= =零件编号零件编号+ +零件名称零件名称+ +库存量库存量+ +临界值临界值 数据来源：库存清单（数据文件）数据来源：库存清单（数据文件）处理库存清单（加工）处理库存清单（加工） 数据去向：库存清单（数据文件）数据去向：库存清单（数据文件）处理库存清单（加工）处理库存清单（加工） 流通量：每天平均流通量：每天平均2 2次次 数据存储名称：库存清单数据存储名称：
33、库存清单 描述：存储仓库中所有零件的库存信息描述：存储仓库中所有零件的库存信息 定义定义：( (同数据流同数据流“库存清单库存清单”） 数据来源：处理库存清单数据来源：处理库存清单 数据去向：处理库存清单数据去向：处理库存清单 存储量：存储量：300300种零件种零件 2021年10月18日星期一Software Enginerring34 前一页 应用实例应用实例 数据存储名称：定货信息数据存储名称：定货信息 描述：存储一天中的定货信息描述：存储一天中的定货信息 定义定义：( (同数据流同数据流“定货信息定货信息”） 数据来源：处理定货数据来源：处理定货 数据去向：产生报表数据去向：产生报表
34、 存储量：平均存储量：平均8 8种零件种零件 数据元素名称：零件编号数据元素名称：零件编号 描述：唯一标识库存清单中一个特定零件的关键域描述：唯一标识库存清单中一个特定零件的关键域 定义定义：零件编号：零件编号=8=8字符字符88 位置：事务，定货清单，定货信息，定货报表位置：事务，定货清单，定货信息，定货报表 2021年10月18日星期一Software Enginerring35 应用实例应用实例 数据元素名字：零件名称数据元素名字：零件名称 描述：标识库存清单中一个特定零件的名字描述：标识库存清单中一个特定零件的名字 定义：零件名字定义：零件名字=2=2字符字符2020 位置：定货报表、
35、定货信息、库存清单，事务位置：定货报表、定货信息、库存清单，事务 数据元素名字：定货数量数据元素名字：定货数量 描述：某个零件一次定货的数量描述：某个零件一次定货的数量 定义：定货数量定义：定货数量=1=1数字数字55 位置：定货报表、定货信息位置：定货报表、定货信息 2021年10月18日星期一Software Enginerring36 应用实例应用实例 加工名字：事务接收加工名字：事务接收 加工编号：加工编号：1.11.1 简要描述：从键盘接收事务数据简要描述：从键盘接收事务数据 输入数据流：输入数据流：( (来自键盘的）事务来自键盘的）事务 输出数据流输出数据流：( (通过有效性验证后
36、的通过有效性验证后的) )事务事务 加工逻辑：从键盘接收事务数据，并对数据进行有效性验证加工逻辑：从键盘接收事务数据，并对数据进行有效性验证 加工名字：更新库存清单加工名字：更新库存清单 加工编号：加工编号：1.2 1.2 描述：根据事务的类型更新零件的库存量描述：根据事务的类型更新零件的库存量 输入数据流：事务输入数据流：事务* *库存清单库存清单 输出数据流输出数据流：库存清单：库存清单* *库存信息库存信息 加工逻辑：根据事务数据从库存清单中读取对应零件的库存数加工逻辑：根据事务数据从库存清单中读取对应零件的库存数 据，修改相应库存量并写入库存清单，同时把库存信息传送据，修改相应库存量并
37、写入库存清单，同时把库存信息传送 到到“处理定货处理定货”。 2021年10月18日星期一Software Enginerring37 IPO图图 IPO（Input/process/output）图）图 是输入是输入/处理处理/输出的简称，是由输出的简称，是由 IBM公司发展完善起来的一种图形公司发展完善起来的一种图形 工具，能方便地描绘输入数据、数工具，能方便地描绘输入数据、数 据的处理和输出数据之间的关系。据的处理和输出数据之间的关系。 2021年10月18日星期一Software Enginerring38 应用实例应用实例-IPO-IPO图实例图实例 库存清单库存清单 文件文件 事务
38、事务 输入输入 更新库更新库 存清单存清单 记录记录 加工加工 更新库存更新库存 清单主文清单主文 件件 库存信息库存信息 输出输出 2021年10月18日星期一Software Enginerring39 改进改进IPO图图 2021年10月18日星期一Software Enginerring40 前一页 开发软件原型系统开发软件原型系统 原型：指模拟某产品的原始模型，即本来面目原型：指模拟某产品的原始模型，即本来面目 在软件开发过程中，根据用户对需求的描述，通过快速在软件开发过程中，根据用户对需求的描述，通过快速 构造软件的工具，构造一个小型软件系统，来描述目标系构造软件的工具，构造一个小
39、型软件系统，来描述目标系 统的主要功能，让用户使用，使得用户在使用过程中亲身统的主要功能，让用户使用，使得用户在使用过程中亲身 感受和受到启发，作出反应和评价。然后开发者根据用户感受和受到启发，作出反应和评价。然后开发者根据用户 意见对原型加以改进。随着不断实验、纠错、使用、评价意见对原型加以改进。随着不断实验、纠错、使用、评价 和修改，最后使得在功能上完全满足用户需求。和修改，最后使得在功能上完全满足用户需求。 这里开发的软件系统不是最终的目标系统，而是一个很这里开发的软件系统不是最终的目标系统，而是一个很 粗糙的软件系统，它是在功能上描述了用户需求，而不考粗糙的软件系统，它是在功能上描述了
40、用户需求，而不考 虑系统性能。虑系统性能。 2021年10月18日星期一Software Enginerring41 前一页 开发原型系统的条件开发原型系统的条件 1 1、无现存的软件系统作为定义和评价的依据；、无现存的软件系统作为定义和评价的依据； 2 2、用户对目标系统的要求只有模糊笼统的认识，难以、用户对目标系统的要求只有模糊笼统的认识，难以 准确地提出所有的系统要求。准确地提出所有的系统要求。 3 3、软件开发者和用户之间存在通信障碍（不同专业领、软件开发者和用户之间存在通信障碍（不同专业领 域之间存在相互难以理解的语言）。域之间存在相互难以理解的语言）。 4 4、有快速构造原型的工具
41、。、有快速构造原型的工具。 当用户对系统需求说不清或者分析员和用户对需求的当用户对系统需求说不清或者分析员和用户对需求的 理解沟通困难时，可以采用原型法使用户接受学习和教育，理解沟通困难时，可以采用原型法使用户接受学习和教育， 逐步导出更符合实际的需求。逐步导出更符合实际的需求。 开发原型系统需要占用一定的成本和时间，但开发原开发原型系统需要占用一定的成本和时间，但开发原 型系统将使系统的需求更完整、准确、合理，对提高开发型系统将使系统的需求更完整、准确、合理，对提高开发 成功率，对提高软件质量都有很大好处。成功率，对提高软件质量都有很大好处。 专家系统的开发一般采用原型法。专家系统的开发一般
42、采用原型法。 2021年10月18日星期一Software Enginerring42 前一页 数据需求分析数据需求分析 数据流程图描述的是系统的加工逻辑，对数据流的描数据流程图描述的是系统的加工逻辑，对数据流的描 述实际上是对加工所需要的数据的描述。若系统涉及到复述实际上是对加工所需要的数据的描述。若系统涉及到复 杂的和严格的数据要求，必须对系统所涉及的数据对象进杂的和严格的数据要求，必须对系统所涉及的数据对象进 行详细描述行详细描述-建立系统的概念性数据模型（也称信息模建立系统的概念性数据模型（也称信息模 型）。型）。 表示概念数据模型的常用方法是实体表示概念数据模型的常用方法是实体联系方
43、法。这联系方法。这 种方法用种方法用ERER图描述现实世界中的实体，而不涉及这些实体图描述现实世界中的实体，而不涉及这些实体 在系统中的实现方法。在系统中的实现方法。 用用ERER图表示的概念性数据模型又称图表示的概念性数据模型又称ERER模型。模型。 2021年10月18日星期一Software Enginerring43 前一页 ERER模型的基本要素模型的基本要素 ERER模型包括模型包括“实体实体”、“联系联系”和和“属性属性”三个基本三个基本 部分。部分。 实体实体：是客观世界中存在的且可以相互区分的：是客观世界中存在的且可以相互区分的 物。如：物。如： 职工、教师、产品等职工、教师
44、、产品等 联系联系：客观世界中事物间的联系。往往表示实体间发：客观世界中事物间的联系。往往表示实体间发 生的某种行为。生的某种行为。 属性属性：是实体或联系具有的性质，通常一个实体由若：是实体或联系具有的性质，通常一个实体由若 干个性质来刻画。干个性质来刻画。 2021年10月18日星期一Software Enginerring44 ERER模型实例模型实例 2021年10月18日星期一Software Enginerring45 数据规范化数据规范化 通常用通常用“范式范式”（Normal FormasNormal Formas）定义消除）定义消除 数据的冗余的程度。数据的冗余的程度。 按照
45、冗余程度的大小，分为第一范式（按照冗余程度的大小，分为第一范式（1NF1NF） 到第五范式（到第五范式（5FN5FN）。 大多数情况下达到第三范式就可避免数据插入大多数情况下达到第三范式就可避免数据插入 、删除和更新异常、删除和更新异常 。 2021年10月18日星期一Software Enginerring46 范式范式 第一范式第一范式：每个属性都必须是原子值，即仅仅：每个属性都必须是原子值，即仅仅 是一个简单值而不含内部结构。是一个简单值而不含内部结构。 第二范式第二范式：满足第一范式条件，而且每个非关：满足第一范式条件，而且每个非关 键字的属性都由整个关键字决定。键字的属性都由整个关键
46、字决定。 第三范式第三范式：符合第二范式条件，每个非关键字：符合第二范式条件，每个非关键字 的属性仅由关键字决定，而且一个非关键字的属性的属性仅由关键字决定，而且一个非关键字的属性 值不依赖于另一个非关键字属性值。值不依赖于另一个非关键字属性值。 2021年10月18日星期一Software Enginerring47 其它图形工具其它图形工具-层次方框图层次方框图 采用层次的树形结构的方框描述采用层次的树形结构的方框描述 数据的层次结构。其顶层是数据，中数据的层次结构。其顶层是数据，中 间各层是该数据的子集，最底层的树间各层是该数据的子集，最底层的树 叶是组成该数据的实际数据元素。叶是组成该
47、数据的实际数据元素。 2021年10月18日星期一Software Enginerring48 其它图形工具其它图形工具-层次方框图层次方框图 2021年10月18日星期一Software Enginerring49 其它图形工具其它图形工具-Warnier图图 由法国人由法国人WarnierWarnier 提出的表示信息层提出的表示信息层 次结构的一种工具。与层次方框图类似，次结构的一种工具。与层次方框图类似， 但但WarnierWarnier图提供了更丰富的描绘手段。图提供了更丰富的描绘手段。 WarnierWarnier图可以更清楚地描述数据的图可以更清楚地描述数据的 逻辑组织，逻辑组织
48、，如信息的条件约束、重复、数如信息的条件约束、重复、数 量量等。容易把等。容易把WarnierWarnier图转变成软件设计图转变成软件设计 的工具。的工具。 2021年10月18日星期一Software Enginerring50 其它图形工具其它图形工具-Warnier图图 2021年10月18日星期一Software Enginerring51 验证软件需求验证软件需求 需求分析的结果是软件开发的基础，需求分析的结果是软件开发的基础， 一般软件系统中，大的错误主要来源于一般软件系统中，大的错误主要来源于 需求分析。为了提高软件质量，确保软需求分析。为了提高软件质量，确保软 件开发成功，降
49、低软件开发成本，必须件开发成功，降低软件开发成本，必须 严格验证这些需求的正确性。严格验证这些需求的正确性。 2021年10月18日星期一Software Enginerring52 验证需求的内容 一致性一致性：所有需求必须是一致的，相互之间不存在矛盾。所有需求必须是一致的，相互之间不存在矛盾。 完整性完整性：需求必须是完整的。规格说明书应该包括用户需求必须是完整的。规格说明书应该包括用户 需要的每一个功能和性能。需要的每一个功能和性能。 现时性现时性：需求应该是用现有硬件技术和软件技术基本上需求应该是用现有硬件技术和软件技术基本上 是可以实现的。硬件技术的进步可以预测，但软是可以实现的。硬
50、件技术的进步可以预测，但软 件技术的进步是难以预测的，只能从现有技术出件技术的进步是难以预测的，只能从现有技术出 发来判断需求的现时性。发来判断需求的现时性。 有效性有效性：证明需求是正确有效的，确实能解决用户面对证明需求是正确有效的，确实能解决用户面对 的问题。的问题。 2021年10月18日星期一Software Enginerring53 验证需求的方法验证需求的方法 一致性验证一致性验证：目前需求规格说明主要用自然语言书写，目前需求规格说明主要用自然语言书写， 只能依靠人工审查来验证。有赖于形式化描述。只能依靠人工审查来验证。有赖于形式化描述。 现时性验证现时性验证：参照类似系统来分析
