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1、内内 容容 介介 绍绍需求分析的任务需求分析的任务需求分析的步骤需求分析的步骤需求的各种描述工具需求的各种描述工具需求分析的文档需求分析的文档2.1 需求分析的任务n需求分析是研究用户要求，以得到目标系统的需求定义的过程。n需求分析的基本任务是软件开发人员和用户一起完全弄清用户对系统的确切要求。n需求分析是理解、分析和表达“系统必须做什么”的过程。需求分析阶段的具体任务需求分析阶段的具体任务1.确定目标系统的具体要求（1）确定系统的运行环境要求。（2）系统的性能要求。（3）系统功能。（4）接口需求。2.建立目标系统的逻辑模型（1）数据模型：理解和表示问题的信息域。（2）功能模型：定义软件的功能
2、。（3）行为模型：表示软件的行为。2.2 需求分析的步骤（1）进行调查研究。（2）分析和描述系统的逻辑模型。（3）复审。1进行调查研究进行调查研究n调查研究的方法有访谈、分发调查表或开会等。（1）访谈：正式访谈和非正式访谈。（2）分发调查表：调查表中列出需要的内容，让用户书面 回答问题。（3）开会：可采用开会-讨论-确认的方法进行调查。2分析和描述系统的逻辑模型分析和描述系统的逻辑模型（1）建立起目标系统的逻辑模型 要分析来自用户的信息，通过“抽象”建立目标系统的逻辑模型。用数据模型、数据字典描述软件使用或产生的所有实体；用实体-关系描述实体之间的关系；用数据流图描述数据在系统中如何变换；用状
3、态转换图描绘系统的各种行为模式（状态）和不同状态间的转换。（2）沿数据流图回溯 数据流图画好以后，可以通过数据流图回溯的方法进行审查。3需求分析的复审需求分析的复审n由系统分析员和用户一起对需求分析结果进行严格的审查，确保软件需求的一致性，完整性和正确性。n审查内容有：实体-关系图、详细的数据流图、数据字典、状态转换图和一些简明的算法描述等。2.3 实体-关系图n数据模型包含三种相互关联的信息：（1）数据对象（2）描述数据对象的属性（3）数据对象彼此间的关系 1数据对象数据对象n数据对象：也称为数据实体，是必须被软件理解的复合信息的表示。n复合信息是指具有一系列不同性质或属性的事物。例如，“序
4、号”不是一个合适的数据对象，但是由“序号”、“姓名”、“性别”、“年龄”等信息描述的一个“人”则可以被定义成一个数据对象。n数据对象之间是有关联的。n例如，教师和学生的关联是通过课程建立的，教师“教”课程，学生“学”课程。2属性属性n属性就是数据对象的特征。n数据对象往往有一组特征，这些特征按照一定的规则组织起来，每组特征的取值表示数据对象的一个实例。例如，在售票系统中，客户是一个数据对象，可用一组数据来描述客户的特征，这组数据包括客户名称、性别、出生日期、送票地址、邮编、联系电话等。3关系关系n数据对象彼此之间相互连接的方式称为关系或联系。n关系可分为三类：（1）一对一关系（1:1）（2）一
5、对多关系（1:N）（3）多对多关系（M:N）（1）一对一关系（）一对一关系（1:1）n数据对象A的一次出现只能关系到数据对象B的一次出现，反之亦然。例如：一个部门有一个经理，而每个经理只在一个部门任职。（2）一对多关系（）一对多关系（1:N）n数据对象A的一次出现能关系到数据对象B的一次或多次出现。但是，数据对象B的一次出现只能关系到数据对象A的一次出现。例如，一个客户可有一个或多个订票单，但一个订票单只能属于一个客户。（3）多对多关系（）多对多关系（M:N）n数据对象A的一次出现能关系到数据对象B的一次或多次出现，同样，数据对象B的一次出现也能关系到数据对象A的一次或多次出现。例如，学生与课
6、程之间的关系是多对多，一个学生可以学多门课程，每门课程也可以有多个学生学。4实体实体关系图关系图n实体-关系图简称为ER图。通常，使用ER图来建立数据模型，用ER图描绘的数据模型也称为ER模型。nER图中包含了实体（即数据对象）、属性和关系等三种基本成分，其表示方法如下：（1）实体。用矩形框表示实体。（2）关系。用菱形框表示实体之间的关系。（3）属性。用椭圆形或圆角矩形表示实体（或关系）的属性。4实体实体关系图关系图n例如，学生管理系统中教师和学生的实体-关系图。练习练习-课后题课后题2.4 数 据 流 图n数据流图是一种图形化技术，它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经历的变换。n在
7、数据流图中没有任何具体的物理元素，它只是描绘信息在系统中流动和被处理的情况。n设计数据流图时，只需考虑软件系统必须完成的基本逻辑功能，完全不需考虑如何具体地实现这些功能。2.4 数 据 流 图n数据流图有四种基本符号：正方形或立方体表示数据的源点或终点。圆角矩形或圆形代表数据处理。开口矩形或两条平行横线代表数据存储。箭头表示数据流，即数据流动的方向。2.4 数 据 流 图画数据流图的步骤：画顶层数据流图。列出系统的全部数据源和数据终点，将系统加工处理过程作为一个整体，就可得顶层数据流图。画各层的数据流图。对系统处理过程自顶向下，逐步分解，每层画出数据流图。画总的数据流图。这一步对了解整个系统很
8、有好处，但也要根据实际情况来决定总图的布局，不要把数据流图画得太复杂。2.5 数 据 字 典n数据字典是描述数据信息的集合，是对系统中使用的所有数据元素的定义的集合。n数据字典的作用是在软件分析和设计过程中提供数据描述，是数据流图必不可少的辅助资料。n数据字典包含以下信息。（1）名字数据、控制项、数据存储或外部实体的名称。（2）别名第一项中对象的其他名字。（3）使用地点与方式使用数据或控制项的处理的列表，以及使用这些对象的方式。（4）内容描述描述数据或控制项内容的符号。（5）补充信息关于数据类型、预置值、限制等的其他信息。2.5 数 据 字 典n例如，学生信息的数据字典可以定义为名字：学生信息
9、别名：无描述：记录学生的基本信息定义：学生信息=学号+姓名+性别+出生日期+籍贯位置：数据库的学生信息表2.6 需求分析图形工具n层次图nWarnier图nIPO图1层次图层次图n层次图不仅可以反映系统的功能组成关系，也可以反映现实世界中的信息组成关系。2Warnier图图nWarnier图可以用来表达数据结构，也可用来表达程序结构或软件的系统结构，因而在需求分析和系统设计阶段都可使用它。3IPO图图nIPO图是输入/处理/输出图，是美国IBM公司发展完善起来的图形工具。2.7 需求分析的文档n软件需求规格说明（Software Requirments Specification，简称SRS）
10、是需求分析阶段的产品，它精确地阐述一个软件系统提供的功能、性能和必要的限制条件。n软件需求规格说明是系统测试、系统设计和编码的基础。1软件需求规格说明软件需求规格说明n需求分析阶段除了建立模型之外，还应写出软件需求规格说明。n软件需求规格说明有时附有可执行的原型及初步的用户手册，它是需求分析阶段的最终成果。2.编写需求分析文档的步骤编写需求分析文档的步骤（1）编写软件问题定义文档。（2）书写可行性研究报告。（3）编写软件需求说明书。软件需求说明书包含的内容如下：软件需求规格说明、实体-关系图、数据流图、数据字典、状态转换图、层次图、IPO图等。（4）修改、完善项目开发计划。（5）制定初步的系统
11、测试的计划，作为今后软件确认和验收的依据。（6）编写初步的用户手册。（7）编写数据要求说明书。3.用户手册编写提示用户手册编写提示n在系统的需求分析阶段，根据已确定的系统环境、功能可以写出初步的用户手册。初步的用户手册描述用户的输入和软件的输出结果。在以后的各个开发阶段，逐步对用户手册改进和完善。2.8 案 例 分 析n本节以图书管理信息系统为例介绍需求分析的步骤。1.需求描述2.描绘数据流图3.定义数据字典4.描述IPO图图书馆信息管理系统顶层数据流图图书馆信息管理系统顶层数据流图图书馆信息管理系统图书馆信息管理系统1层数据流图层数据流图借书数据流图借书数据流图 图书馆信息管理系统部分数据字
12、典图书馆信息管理系统部分数据字典 元素编号名 称类 型说 明IPO200借书处理按读者号、图书号进行借书处理IPO201数据有效性检查处理检查读者号、图书号的有效性IPO400图书预订处理读者在网上预订，流通部在柜台帮读者预订IPO401取消预订处理读者在网上取消预订，流通部在柜台帮读者取消预订IPO402查询处理读者查询读者本人的基本信息、借还书记录信息、图书信息IPO403缺书登记处理读者在网上做缺书登记，系统要查询图书信息，进行确认DS100读者信息数据存储读者信息录入、修改、删除、保存DS101罚款信息数据存储存储延期、丢失、破损的处罚信息DS102图书基本信息数据存储图书的基本信息，
13、由采编人员录入DS102-1图书细目数据存储每本图书的编号和当前状态DS104新书订购信息数据存储新书的订购信息，由采编人员录入、修改、删除、保存DS200借还书信息数据存储存储借还书信息，系统自动处理，不能人工修改DS400预订信息数据存储记录预订借书信息，由读者自己录入，提交后不能修改，可以通过取消预订处理删除预订信息DS401缺书登记数据存储读者录入缺书信息，提交后不能修改图书信息管理系统图书信息管理系统IPO图图 编编号：号：IPO200 名称：借名称：借书处书处理理输入参数处理说明输出参数读者编号图书编号1.输入读者编号和图书编号2.创建借书记录，修改图书在库量3.如果此书曾经预订，则取消图书预订记录修改DS102的在库图书量插入借书记录到DS200取消DS400中的预订记录备注：2.9 小 结n需求分析是发现、求精、建模、规格说明和复审的过程。需求分析的第一步是了解用户当前所处的情况，发现用户所面临的问题；接下来应该通过与用户交流，对用户的基本需求反复细化，以得出对目标系统的完整、准确和具体的需求。n为了更好地理解问题，人们常常采用建立模型的方法，通常建立数据模型、功能模型和行为模型。在需求分析阶段建立起来的模型，在软件开发过程中有许多重要作用。n除了创建分析模型之外，在需求分析阶段还应该写出软件需求规格说明，经过认真评审并得到用户确认之后，作为这个阶段的最终成果。