第02章软件项目的需求分析(下)

*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,软件工程,第,02,章软件项目的需求分析,可行性研究,1,需求分析的任务,2,结构化分析与建模,4,需求规格说明书,6,Microsoft Office Visio,5,需求分析的步骤,3,三、结构化分析与建模,1,、关于建模,所谓模型，就是为了理解事务而对事务做出的一种抽象，是对事务的一种无歧义的书面描述。软件需求分析建立起来的模型称为需求模型，分析模型实际上是一组模型，它是一种目标系统逻辑表示技术，可以由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。,利用需求模型不仅可以把知识规范的表示出来，而且可以降低问题的复杂度，便于问题的理解和设计，同时，可以使开发人员与用户之间易于交流。,模型用于描述软件目标系统所有的数据信息、处理功能、用户界面及运行的外部行为等，模型并不涉及到软件的具体实现细节。常用的方法有,SA,建模、,Jackson,建模、,OO,建模等。,三、结构化分析与建模,2,、结构化分析介绍,结构化分析（,SA:Structured Analysis),是基于面向数据流的分析方法之一，是具有代表性的一种需求建模方法。结构化方法的基本思想是把系统自上向下逐层分解，逐步求精，它的基本原则是抽象与分解。,在结构化分析建模活动中，核心是数据字典，围绕数据字典有,3,个子模型，即数据模型、功能模型、行为模型。数据模型用于描述数据对象之间的关系，通常采用,“,实体,关系图,“,（,ERD,：,Entity-Relationship Diagram),来描述。功能模型常用数据流图,(DFD,：,Data Flow Diagram,）来描述，数据流图符号简单实用，是结构化分析技术被广泛使用的原因之一。行为模型常用状态转换图来描述，它通过描述系统的状态以及已经引起系统状态转换的事件来表示系统的行为。,三、结构化分析与建模,3,、数据流图,3.1,含义：数据流图从数据传递和加工的角度，以图形方式描述数据流从输入到输出的传输变换过程。数据流图是结构化分析的主要工具，它表示了系统内部信息的流向，并表示了系统的逻辑处理功能。,3.2,特征：,抽象性：仅保留信息和数据存储、流动、使用以及加工的情况。,概括性：数据流图把系统对各种业务的处理过程联系起来，形成一个总体，具有概括性。,层次性,三、结构化分析与建模,3.3,数据流图的基本图形符号,三、结构化分析与建模,数据流,:,用箭头描述，由一组固定的数据项组成，箭头方向表示数据的流向，作为数据在系统内的传输通道。,加工,:,用圆或椭圆描述，又称数据处理，表示输入数据在此进行变换产生输出数据，以数据结构或数据内容作为加工对象。,数据存储文件,:,用双杆描述，在数据流图中起保存数据的作用，又称数据存储或文件，可以是数据库文件或任何形式的数据组织。流向数据存储的数据流可以理解为写入文件或查询文件，从数据存储流出的数据流可以理解为从文件读数据或得到查询结果。,数据源点或终点,:,用方框描述，表示数据流图中要处理数据的输入来源或处理结果要送往的地方，在图中仅作为一个符号，并不需要以任何软件的形式进行设计和实现，是系统外部环境中的实体，故称外部实体。它们作为系统与系统外部环境的接口界面，在实际的问题中可能是人员、组织、其他软硬件系统等。一般只出现在分层数据流的顶层图中。,三、结构化分析与建模,3.4,数据流与加工之间的关系图,三、结构化分析与建模,3.5,数据流图的画法,1),确定系统的输入输出,由于系统究竟包括哪些功能可能一时难于弄清楚，可使范围尽量大一些，把可能有的内容全部都包括进去。此时，应该向用户了解,“,系统从外界接受什么数据,”,、,“,系统向外界送出什么数据,”,等信息，然后，根据用户的答复画出数据流图的外围。,2),由外向里画系统的顶层数据流图,首先，将系统的输人数据和输出数据用一连串的加工连接起来。在数据流的值发生变化的地方就是一个加工。接着，给各个加工命名。然后，给加工之间的数据命名。最后，给文件命名。,3),自顶向下逐层分解，绘出分层数据流图,对于大型的系统，为了控制复杂性，便于理解，需要采用自顶向下逐层分解的方法进行，即用分层的方法将一个数据流图分解成几个数据流图来分别表示。,三、结构化分析与建模,3.6,示例：商店业务处理系统,顶层数据流图,三、结构化分析与建模,第一层数据流图,三、结构化分析与建模,销售细化,三、结构化分析与建模,采购细化,三、结构化分析与建模,4,、数据字典,4.1,数据字典的定义,数据字典是关于数据的信息的集合，对数据流程图中的各个元素做完成的定义与说明，是数据流程图的补充工具。数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型，没有数据字典数据流图就不严格，没有数据流图数据字典也难于发挥作用。,4.2,数据字典的内容,数据字典的内容主要是对数据流程图中的数据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储和外部实体等六个方面进行具体的定义。,三、结构化分析与建模,1,、数据项的定义：数据项又称数据元素，是数据的最小单位。,具体包括：,（,1,）数据项的名称、编号、别名和简述；（,2,）数据项的长度；（,3,）数据项的取值范围。,数据项编号：,ID201,数据项名称：,材料编号,别名：,材料编码,简述：,某种材料的代码,类型及宽度：,字符型，,4,位,取值范围：,00019999,三、结构化分析与建模,2,、数据结构的定义：数据结构描述某些数据项之间的关系。一个数据结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个数据结构组成，还可以由若干个数据项和数据结构组成。,数据字典中对数据结构的定义包括以下内容：,（,1,）数据结构的名称和编号；（,2,）简述；（,3,）数据结构的组成。如果是一个简单的数据结构，只需列出它所包含的数据项。如果是一个嵌套数据结构，只需列出它所包含的数据结构名称，因为这些被包含的数据结构在数据字典其他部分已有定义。,DS03-01,：用户订货单,DS03-02,：订货单标识,DS03-03,：用户情况,DS03-04,：配件情况,I1,：订货单编号,I3,：用户代码,I10,：配件代码,I2,：日期,I4,：用户名称,I11,：配件名称,I5,：用户地址,I12,：配件规格,I6,：用户姓名,I13,：订货数量,I7,：电话,I8,：开户银行,I9,：账号,数据结构定义,数据结构编号：,DS03-01,数据结构名称：,用户订货单,简述：,用户所填用户情况及订货要求等信息,数据结构组成：,DS03-02+DS03-03+DS03-04,三、结构化分析与建模,3,、数据流的定义数据流由一个或一组固定的数据项组成。定义数据流时，不仅要说明数据流的名称、组成等，还应指明它的来源、去向和数据流量等。,数据流定义,数据流编号：,F03-08,数据流名称：,领料单,简述：,车间开出的领料单,数据流来源：,车间,数据流去向：,发料处理模块,数据流组成：,材料编号,+,材料名称,+,领用数量,+,日期,+,领用单位,数据流量：,10,份时,高峰流量：,20,份时（上午,9,：,00,11,：,00,）,三、结构化分析与建模,4,、处理逻辑的定义：处理逻辑的定义仅对数据流程图中最底层的处理逻辑加以说明。（常用处理逻辑说明工具有：结构式语言、判断树、判断表等）,处理逻辑定义,处理逻辑编号：,P02-03,处理逻辑名称：,计算电费,简述：,计算应交纳的电费,输入的数据流：,数据流电费价格，来源于数据存储文件价格表；数据流电量和用户类别，来源于处理逻辑,读电表数字处理,和数据存储,用户文件,。,处理：,根据数据流,用电量,和,用户信息,，检索用户文件，确定该用户类别；再根据已确定的该用户类别，检索数据存储价格表文件，以确定该用户的收费标准，得到单价；用单价和用电量相乘得该用户应交纳的电费。,输出的数据流：,数据流,电费,一是去向外部用户，二是写入数据存储用户电费账目文件。,处理频率：,对每个用户每月处理一次。,三、结构化分析与建模,5,、数据存储的定义：数据存储在数据字典中只描述数据的逻辑存储结构，而不涉及它的物理组织。,数据存储定义,数据存储编号：,F03-08,数据存储名称：,库存账,简述：,存放配件的库存量和单价,数据存储组成：,配件编号,+,配件名称,+,单价,+,库存量,+,备注,关键字：,配件编号,相关联的处理：,P02,P03,三、结构化分析与建模,6,、外部实体的定义：外部实体定义包括外部实体编号、名称、简述及有关数据流的输入和输出。,外部实体定义,外部实体编号：,S03-01,外部实体名称：,用户,简述：,购置本单位配件的用户,输入的数据流：,D03-06,D03-08,输出的数据流：,D03-01,三、结构化分析与建模,4.3,数据的定义,1,、数据定义的符号,符 号,含 义,举 例,被定义为,与,x,=,a,b,.,.,或,.|.,或,x,=,a,b,，,x,=,a,|,b,.,或,m.n,重复,x,=,a,，,x,=,3,a,8,(.),可选,x,=(,a,),“.”,基本数据元素,x,=“,a,”,.,连结符,x,=1.9,三、结构化分析与建模,2,、示例：存折,三、结构化分析与建模,存折户名所号帐号开户日性质,(,印密,),1,存取行,50,户名,2,字母,24,所号,“,001,”,.,“,999,”,帐号,“,00000001,”,.,“,99999999,”,开户日年月日,性质,“,1,”,.,“,6,”,注：,“,1,”,表示普通户，,“,5,”,表示工资户等,印密,“,0,”,注：印密在存折上不显示,存取行日期（摘要）支出存入余额操作复核,文件名,:,各班学生用书表,别名,:,组成：,系编号专业和班编号年级,书号,组织：按系、专业和班编号从小到大排列,存取要求,:,关键字是专业和班编号,三、结构化分析与建模,5,、其他图形工具,5.1,判定表,当数据流图的加工需要依赖于多个逻辑条件的取值时，使用判定表来描述比较合适。,三、结构化分析与建模,5.2,层次方框图,层次方框图通过树型结构的一系列多层次的矩形框描述复杂数据的层次结构，非常适合描述自顶向下的需求分析方法中数据的层次关系。系统分析员可以从对顶层信息的分类开始，沿着层次图中的每条路径逐步细化，直到确定了数据结构的全部细节为止。,三、结构化分析与建模,5.3 IPO,图,IPO,图能够方便地描绘输入数据、对数据的处理和输出数据之间的关系。,三、结构化分析与建模,6,、实体关系图（,E-R,图）,E-,R(Entity,-Relation),方法，即实体,联系方法是目前最常用的数据建模方法，可以用于在需求分析阶段清晰地表达目标系统中数据之间的联系及其组织方式，建立系统的实体数据模型,(E-R,模型,),。实体模型可以根据需要在软件实现时转换成各种不同数据库管理系统所支持的数据物理模型。实体模型由实体、联系和属性三个基本成分组成。,(1),实体：指客观世界存在的且可以相互区分的事物。实体可以是人，也可以是物，还可以是抽象概念。如职工、计算机、产品都是实体。,(2),属性：有时也称性质，是指实体某一方面的特征。一个实体通常由多个属性值组成。如学生实体具有学号、姓名、专业、年级等属性。,(3),联系：指实体之间的相互关系。实体之间的联系可主要划分为三类：一对一,(1:1),、一对多,(1:n),和多对多,(,m:n,),。联系也可以具有属性。为了便于实现，在进行数据库设计时通常将多对多的联系转换为一对多的联系。,三、结构化分析与建模,E-R,模型中的基本符号,符号,含 义,表示实体,表示实体间的联系，与实体间的连线上需用数字标明具体的对应关系,表示与实体有关的属性,用于实体、属性及联系的连接,三、结构化分析与建模,学生和课程之间的,E-R,模型,学生和课程之间的多对多