[工学]软件工程导论第3章.ppt

第3章 需求分析 3.1 需求分析的任务 3.2 与用户沟通获取需求的方法 3.3 分析建模与规格说明 3.4 实体-联系图 3.5 数据规范化 3.6 状态转换图 3.7 其他图形工具 3.8 验证软件需求 3.9 小结 习题 需求分析是软件定义时期的最后一个阶段，它的基本任务是准确地回答“系统必须做什么?”这个问题。 需求分析的任务还不是确定系统怎样完成它的工作，而仅仅是确定系统必须完成哪些工作，也就是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。 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通信技术，集中精力过细地工作，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结构化分析方法，但是，所有这些分析方法都遵守下述准则： (1) 必须理解并描述问题的信息域，根据这条准则应该建立数据模型。 (2) 必须定义软件应完成的功能，这条准则要求建立功能模型。 (3) 必须描述作为外部事件结果的软件行为，这条准则要求建立行为模型。 (4) 必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解，用层次的方式展示细节。 3.1 需求分析的任务 3.1.1 确定对系统的综合要求 1. 功能需求 这方面的需求指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 性能需求指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)、信息量速率、主存容量、磁盘容量、安全性等方面的需求。 3. 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 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?注意，上述这类错误并不是由该应用系统本身造成的。 在某些情况下，“出错处理”指的是当应用系统发现它自己犯下一个错误时所采取的行动。但是，应该有选择地提出这类出错处理需求。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。总之，对应用系统本身错误的检测应该仅限于系统的关键部分，而且应该尽可能少。 5. 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；硬件接口需求；软件接口需求；通信接口需求。 6. 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。在需求分析阶段提出这类需求，并不是要取代设计(或实现)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；应该使用的硬件平台。 7. 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。 8. 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。 3.1.2 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，系统必须处理的信息和系统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响，因此，必须分析系统的数据要求，这是软件需求分析的一个重要任务。分析系统的数据要求通常采用建立数据模型的方法(见3.4节)。 复杂的数据由许多基本的数据元素组成，数据结构表示数据元素之间的逻辑关系。利用数据字典可以全面准确地定义数据，但是数据字典的缺点是不够形象直观。为了提高可理解性，常常利用图形工具辅助描绘数据结构。常用的图形工具有层次方框图和Warnier图，在本章第3.7节中将简要地介绍这两种图形工具。 软件系统经常使用各种长期保存的信息，这些信息通常以一定方式组织并存储在数据库或文件中，为减少数据冗余，避免出现插入异常或删除异常，简化修改数据的过程，通常需要把数据结构规范化(见3.5节)。 3.1.3 导出系统的逻辑模型 综合上述两项分析的结