结构化需求分析

1、需求分析的概念 o 需求分析(Requirement Analysis)：对收集到的需求进行提炼、分析和审查，为最终用户所看到的系统建立概念化的分析模型。o 需求分析方法有：结构化方法和面向对象的方法需求分析的本质客户现实需求软件需求模型(SRS)抽象、映射、转换结构化分析的主要工具o 描述物理模型系统流程图o 描述逻辑模型数据流程图o 描述处理内容IPO图表o 描述数据项和数据结构数据字典系统流程图 o 使用一些图形符号以黑盒子的形式描绘系统的每个部件，如设备、文件、数据库、程序、通讯和人工过程等。o需求调研需求调研阶段使用它来描绘用户当前系统的物理模型o需求分析需求分析时在物理模型的基础上

2、获得系统的逻辑模型o 在设计设计阶段根据系统的逻辑模型设计出新系统的物理模型。 案例 某装配厂有一座存放零件的仓库,仓库中现有的各种数据都记录在库存清单主文件库存清单主文件中,当仓库中零件零件数量有变化数量有变化时,应该及时修改主文件修改主文件. 如果某种零件的库存量库存量库存量临界值库存量临界值,则应该报报告给采购部门告给采购部门以便定货,规定每天向采购部门送每天向采购部门送一次定货报告一次定货报告. 先看看系统流程图的模样变化变化仓库仓库零零 库存量库存量件件 临界值临界值库存清单库存清单XX ： XX ： 库存库存 临临界值界值定货报告定货报告案例：仓库管理的物理模型案例：仓库管理的物理

3、模型先看看系统流程图的模样注：符号注：符号 = 系统部件系统部件 箭头箭头 = 信息流动路径信息流动路径 从顶向下从顶向下, 从左到右从左到右 分层分层 事务事务库存清单程序库存清单程序库存清单库存清单主文件主文件定货定货信息信息报告生成程序报告生成程序定货报告定货报告即库存量变化即库存量变化案例仓库管理系统的系统流程图案例仓库管理系统的系统流程图先看看系统流程图的模样注意：o 系统流程图和程序流程图的区别？n 系统流程图是反映系统物理结构系统物理结构的概貌，它主要描绘信息在系统各个物理部件之间的流动情况，每个部件都是一个未打开的黑盒子黑盒子；n 程序流程图是反映系统中具体模块或算法具体模块或

4、算法的处理过程的处理过程，也可以理解为对打开的黑盒子中内容的描述 。系统流程图的作用o 描述系统的组成元素；o 描述信息在各个元素之间的流动情况。o 可以由此生成系统的软硬件初始配置清单。画系统流程图的步骤：1）找出可能的系统硬件元素系统硬件元素，如果是人工系统则找出各个相关的业务部门或组织业务部门或组织；2）寻找各个硬件元素上分布的软件元素软件元素，如果是人工系统则寻找各个部门或组织的职责（任务）职责（任务）；3）找出各个元素之间的通信或连接方式通信或连接方式；4）仔细研究各个元素，对于比较复杂的软件元素需要描述主要处理步骤主要处理步骤（不要过于详细）和信息流信息流，如果是人工系统，需要对处

5、理复杂的过程进行简要描述，对于硬件元素硬件元素需要说明规格和型号规格和型号。 图书馆图书信息管理系统流程图 查询图书/读者PC机借/还书PC机办证/处罚/员工管理PC机新书订购/编目PC机读者客户端办公室客户端采编室客户端流通部客户端数据库服务器SQL Server7.0联想微机服务器HP5000打印机借还书部分的系统流程图示例还书事务处罚处理预借到书通知还书处理打印处罚信息借还书记录预借登记处罚信息罚款单3.2.2数据流程图o 数据流程图是描绘系统逻辑模型的图形工具o 只描绘信息在系统中的流动和处理情况o 不反映系统中的物理部件o 数据流程图使用四个标准的基本符号数据源点/终点数据源点/终点

6、处理编号处理名称处理名称处理编号数据流编号/名称数据存储编号数据存储名称数据存储编号和名称数据流程图的基本符号数据流程图的常用符号，见教材P93中图5-1案例 某装配厂有一座存放零件的仓库某装配厂有一座存放零件的仓库,仓库中现有的各仓库中现有的各种数据都记录在库存清单主文件中种数据都记录在库存清单主文件中,当仓库中零件当仓库中零件数量有变化时数量有变化时,应该及时修改主文件应该及时修改主文件. 如果某种零件的库存量如果某种零件的库存量库存量临界值库存量临界值,则应该报则应该报告给采购部门以便定货告给采购部门以便定货,规定每天向采购部门送一规定每天向采购部门送一次定货报告次定货报告. 采购部采购

7、部:每天需要一张定货报表每天需要一张定货报表;通过仓库中的终端通过仓库中的终端报告给定货系统报告给定货系统; 库存低于临界值库存低于临界值,开始定货开始定货先看看数据流程图的模样库库管管员员采采购购员员事务定货信息1.3处理处理事务事务2产生产生报表报表定货信息定货信息D2定货信息定货报表库存清单库存清单D1库存清单1.2更新库更新库存清单存清单1.1接受接受事务事务事务库存信息先看看数据流程图的模样注意：o 在数据流程图中不能反映控制流不能反映控制流，分支判断或循环这类控制性的流程属于程序流程图o 在需求分析阶段用它来描述用户需求，随着对用户业务的逐渐深入，数据流程图逐步细化，并得到用户确认

8、o 设计阶段以数据流程图为基础来设计软件结构o 测试阶段依据数据流程图来检验是否满足需求规格说明层次数据流图 仓库仓库 管理员管理员定货定货系统系统 采购采购 员员DF0/事务DF2/定货信息 仓库仓库 管理员管理员 采购采购 员员DF0/事务DF2/定货信息IPO1处理处理事务事务IPO2产生产生报表报表定货信息定货信息D2DF2/定货信息DF2/定货信息库存清单库存清单D1DF1/库存信息库库管管员员采采购购员员DF0/事务DF2/定货信息IPO1.3处理处理事务事务IPO2产生产生报表报表定货信息定货信息D2DF2/定货信息DF2/定货信息库存清单库存清单D1DF1/库存信息IPO1.2

9、更新库更新库存清单存清单IPO1.1接受接受事务事务DF0/事务DF1/库存信息2层 细化的数据流程图注意：o 数据流程图上所有图形符号只限于前述四种基本图形元素，并且缺一不可。o 数据流程图上的数据流必须封闭封闭在外部实体之间。o 每个处理至少有一个输入数据流和一个输出数据流。o 按层给处理框编号，编号能表示处理上下层的亲子关系。注意（续）o 一个数据流子图必须与它上一层的一个处理对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致。o 数据流不能在外部实体、数据存储间流动。o 数据流程图上每个元素都必须有名字和编号。o 忽略出错处理（也属于控制流）。3.2.3数据字典o 数据字典对数据流程图中出现的

10、图形元素作为一个词条加以定义o 数据字典要求严密、精确、无二义性。o 数据字典把数据的最小组成单位看成是数据元素或者叫做基本数据项，若干个数据元素可以组成一个数据结构也叫做组合数据项。名字：订货信息名字：订货信息编号：编号：DF2描述：每天一次送检采购员描述：每天一次送检采购员 的需要订货的零件表的需要订货的零件表定义：定义：订货信息订货信息=零件编号零件编号 +零件名称零件名称 +订货数量订货数量 +目前价格目前价格 +主要供应者主要供应者 +次要供应者次要供应者来自：来自：IPO1.3流向：流向：D2数据量：数据量：200条条/天天, 1K/条条数据数据结构结构struct DF2 cha

11、r 零件编号零件编号8; char 零件名称零件名称20; int 订货数量订货数量; float 目前价格目前价格; struct supplier 主要供应者主要供应者; struct supplier 次要供应者次要供应者;订货信息数据字典订货信息数据字典 3.2.4 IPO图 在实际项目中：o 数据字典通常对数据流、数据存储进行定义o IPO图通常对加工处理进行定义加工处理说明加工处理说明 IPO IPO 图图3.2.5 实体关系图o 简称ER(Entity Relationship Diagram)o ER图中包含了实体（数据对象）、关系和属性三种基本成分，通常用矩形框代表实体，用连

12、接相关实体的菱形框表示关系，用椭圆形表示属性，用实线把实体或关系与其属性连接起来。见下图。案例：学生-教师-课程的ER图教 师性 别职 称部 门电 话姓 名教 工 号学 生班 级性 别姓 名学 号教学课 程班 级性 别姓 名学 号1NMN成 绩时 间教 室数据对象（实体）o 指具有一系列不同性质或属性的事物，因此仅有单个值的事物（例如姓名）不是数据对象。o 数据对象可能是：n一个外部实体，例如生产或消费信息的任何事物；n一个事物，例如一份报告；n一次行为，例如一个电话呼叫；n一个事件，例如一次警报；n一个角色，例如教师；n一个组织，例如学校教务处；n一个地点，例如图书馆；n一个结构，例如一个目

13、录。属性o 定义了数据对象的性质。一个数据对象的若干属性中，必须有一个或多个属性能够用于区分其他数据对象，通常称这种属性为“关键字“。关联o数据对象之间相互连接的方式称为关联，假设A和B都是数据对象，其关联可分为以下三类：n一对一(1 1)：A的一次出现可以并且只能关联到B的一次出现，B的一次出现只能关联到A的一次出现。例如，一个丈夫只能有一个妻子，一个妻子也只能有一个丈夫。n一对多(1 N)。A的一次出现可以关联到B的一次或多次出现，但B的一次出现只能关联到A的一次出现。例如，教师与课程之间存在一对多的联系，即每位教师可以教多门课程，每门课程只能由一位教师来教。n多对多(M N)。A的一次出

14、现可以关联到B的一次或多次出现，同时B的一次出现也可以关联到A的一次或多次出现。例如，学生与课程间的联系是多对多的，一个学生可以学多门课程，每门课程可以有多个学生来学。3.33.3结构化分析方法的实现步骤结构化分析方法的实现步骤 1 1）信息分析：）信息分析：根据用户的需求画出初始的系统流程图和数据流程图，写出数据字典和初始的加工处理说明。 2 2）回溯：）回溯：以初始数据流程图为基础，从数据流程图的输出端开始回溯。3 3）补充：）补充：在对数据流程图进行回溯的过程中可能会发现丢失的处理和数据，将数据流程图补充完善。对于模糊不清的问题要通过进一步的调研进行确认。 4 4）确定非功能需求：）确定

15、非功能需求：对软件性能指标、接口定义、设计和实现的约束条件等逐一进行分析。5）复查：复查：系统分析人员将补充修改过的数据流程图、数据字典、数据实体关系图和处理说明讲给用户听。6 6）编写需求文档）编写需求文档：编写需求规格说明书和初始的用户手册，测试人员开始编写功能测试用的测试数据。 3.4 结构化分析结构化分析- -规格说明书规格说明书 o 软件需求规格说明书（SRS）是需求阶段的产品，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。o 软件需求规格说明是系统测试、系统设计、编码和用户培训的基础 。软件需求规格说明书必须描述的内容o 软件功能o 软件性能o 设计限制o 质量属性o

16、外部接口注意o 对每条需求进行编号，并且编号是固定唯一的。o 例如，要在ED-1，ED-2之间插入一条需求时，可以编号ED-1.1，其它的编号不变。o 见教材需求规格说明书的模板P360,14.7.33.5 结构化分析实例(省略不讲)o P106的学校财务软件（自学）o 图书馆图书信息管理系统需求o 读者来图书馆借书，可能先查询馆中的图书信息。查询可以按书名、作者、图书编号、关键字查询。如果查到则记下书号，交给流通组工作人员，等候办理借书手续。如果该书已经被全部借出，可做预订登记，等待有书时被通知。如果图书馆没有该书的记录，可进行缺书登记。o 办理借书手续时先要出示图书证，没有图书证则去图书馆

17、办公室申办图书证。如果借书数量超出规定，则不能继续借阅。借书时流通组工作人员登记图书证编号、图书编号、借出时间和应还书时间。o 当读者还书时，流通组工作人员根据图书证编号，找到读者的借书信息，查看是否超期，如果已经超期，则处罚。如果图书有破损、丢失，则进行破损处罚。登记还书信息，做还书处理，同时查看是否有预订登记，如果有则发出到书通知。o 图书采购人员进行图书采购时，要注意合理采购。如果有缺书登记则随时进行采购。采购到货后，编目人员进行验收，编目、上架，录入图书信息，发到书通知。如果图书丢失或旧书淘汰，则将该书从书库中清除，即图书注销。需求（续）o 以上是图书管理系统的基本需求。经过与图书馆工

18、作人员反复交流，他们提出了下列建议：o 建议1：当读者借阅的图书到期时，希望能够提前以一个短信息或电子邮件方式提示读者。o 建议2：读者希望能够实现网上查询和预订图书。o 建议3：应用系统的各种参数设置最好是灵活的，由系统管理人员根据需要设定。例如：借阅量的上限，还书提示的时间，预订图书的保持时间等参数。需求（续）o 用户给出的上述需求式一个比较简单的需求，没有向我们前面介绍的那样给出业务需求、用户需求。遇到这种情况我们要进一步与用户沟通，了解系统的目标、规模、范围，不能自己想当然确定。o 本例中用户给出的系统目标是实现读者借还书的信息化，并且利用Internet网络实现读者与图书馆之间的互动

19、和图书馆的人性化管理。提高图书的利用率。o 系统的规模较小，只涉及图书、读者、借还书的管理，相关的部门有采编部、流通部、办公室。需求（续）描绘系统流程图 查询图书/读者PC机借/还书PC机办证/处罚/员工管理PC机新书订购/编目PC机读者客户端办公室客户端采编室客户端流通部客户端数据库服务器SQL Server7.0联想微机服务器HP5000打印机系统0层数据流程图 读者采编部办公室流通部IPO001图书馆信息管理系统DS001读者信息DS002图书信息DS003借还信息DS004处罚信息描述o 本例中的数据源/终点有读者、采编部、办公室、流通部。读者提供的主要信息是读者号、书号；办公室是为读

20、者分配读者号，定义处罚规则、借还书规则；采编部提供新书信息；流通部实现借还书操作，产生借还书信息。 o 下面应该对图书馆信息管理系统这个“黑盒子”进行逐步分解，细化数据流程图细化数据流程图。o 读者使用该系统进行图书信息查询、读者信息查询、网上预订图书，所以应该增加查询功能和预订图书功能；采购部的人员使用本系统完成图书编目、新书信息发布功能，为此增加图书编目和新书发布处理；流通部的工作人员使用本系统完成读者借还书的事务，应该为他们设置借书、还书处理；办公室的人员负责读者信息管理、罚款信息管理和系统的参数制定，为他们添加读者信息管理、处罚信息管理、系统参数维护三个处理。 系统1层数据流程图 三个

21、问题o 一个是图形元素的编号问题，为了在进行细化的过程中图型元素保持原有的编号，我们在对图形元素编号时应该有规划，以保证在的细化过程中便于插入新的图型元素。o 另一个问题是对于一个较大型的应用系统，数据流程图往往会很复杂，因此可以将一个数据流程图分解为多幅数据流程图。o 为了保持图面的简洁清晰，在不会混淆的情况下本例省略了数据流的标识。 注意o 一层的数据流程图是比较高层的数据流程图，通常会舍掉一些细节。o 上面的数据流程图中有些内容没有考虑，例如，图书催还、预借到书通知、取消预订、操作登录等等。o 为了尽量使数据流程图考虑周全，可以从两个方面下手：先从每个数据源出发，检查对于一个数据源来说，

22、功能是否完善了；然后分析每个处理，看它们描述的是否清楚。还书数据流程图借书数据流程图 流通组读者IPO 201数据有效性检查DS102图书信息IPO 200借书处理DS200借还书信息IPO 400图书预订DS400预定记录IPO 401取消预订DS100读者信息读者IPO 402查询IPO 403缺书登记DS400缺书登记请留意IPO402，IPO200的数据流有什么问题？违反了什么原则？采编和办公室数据流程图 IPO102图书编目IPO103新书发布采编部DS102 图书信息IPO104新书订购DS102新书订购信息IPO105图书注销DS102缺书登记请留意IPO102，IPO103 的数据流有什么问题？新书发布给谁？请试着添加对触犯处