软件需求分析

1、第三章 需求分析教学目的与要求：教学目的与要求：n理解需求分析是软件生命周期的一个重要阶段，它的根本是确定为了满足用户的需要，系统必须做什么n要求掌握系统分析的过程，通过分析能够用数据流图、E-R图、数据字典和简洁的算法描述所定义系统的逻辑模型，会应用结构化分析方法第三章 软件需求分析教学内容：教学内容：n需求分析的任务和过程n数据流图的使用n建立模型技术、相关图形工具的应用n证软件需求的方法第三章 软件需求分析n重点：重点：需求分析的过程，能够用数据流图、E-R图、数据字典和简洁的算法描述所定义系统的逻辑模型，会应用结构化分析方法，关注需求规格说明书的编写n难点：难点：数据流图、E-R图、数

2、据字典的应用3.1需求分析的任务和步骤n需求分析的任务n建立分析模型 n编写需求说明 n需求分析的步骤n需求获取 n需求提炼 n需求描述 n需求验证 3.2需求获取的常用方法n联合分析小组 n用户代表、领域专家和系统分析员n客户访谈 n充分准备，寻找共同语言 n循循序渐进、逐步逼近 n问题分析与确认 n多个来回3.3分析建模与规格说明n模型：为了理解事物而对事物作出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。n3种模型n数据模型：实体-联系图n功能模型：数据流图n行为模型：状态转换图软件需求规格说明n通过需求分析除了创建分析模型之外，还应该写出软件需求规

3、格说明书。补充：结构化分析模型加工说明数据对象说明CFD,STD图DFD图E-R图DD控制说明补充：面向对象分析模型属性、操作、协作者对象-行为模型对象-关系模型类/对象模型使用实例补充：分析模型描述工具n结构化分析工具nDFD、DD和PSPEC nCFD、CSPEC和STD nE-R图 n面向对象分析工具n用例图，类对象图n对象-关系图n对象-行为图补充：数据及数据库需求n在数据词典中，强调对数据存储结构的在数据词典中，强调对数据存储结构的逻辑设计，并用数据结构表达数据项之逻辑设计，并用数据结构表达数据项之间的逻辑关系。间的逻辑关系。n但任何一个软件系统都可能有成千上万但任何一个软件系统都可

4、能有成千上万个数据项，仅仅描述这些数据项是不够个数据项，仅仅描述这些数据项是不够的，更重要的是如何把它们以最优的方的，更重要的是如何把它们以最优的方式组织起来，以满足系统对数据的要求。式组织起来，以满足系统对数据的要求。补充：有关数据库的基本概念n在软件系统中需要处理的数据是现实世在软件系统中需要处理的数据是现实世界中存在的事物及其联系的反映。界中存在的事物及其联系的反映。n人们通常将与数据处理有关的的领域分人们通常将与数据处理有关的的领域分为三个世界：为三个世界：n 现实世界现实世界n 信息世界信息世界n 数据世界数据世界n现实世界现实世界是存在于人们头脑之外的客观是存在于人们头脑之外的客观

5、世界，现实世界中的事物可分成世界，现实世界中的事物可分成对象对象和和性质性质两大类。两大类。n对象对象可以是人、是物，还可以是实际的可以是人、是物，还可以是实际的东西或概念的东西，例如，大学、城市东西或概念的东西，例如，大学、城市等。对象还可以指事物与事物间的联系。等。对象还可以指事物与事物间的联系。n性质性质则是指事物的性质或特征。则是指事物的性质或特征。现实世界现实世界n信息世界信息世界也叫做观念世界，是现实世界也叫做观念世界，是现实世界在人们头脑中的反映。在人们头脑中的反映。n客观世界中的事物在信息世界中叫做客观世界中的事物在信息世界中叫做实实体体，反映事物之间联系的叫做反映事物之间联系

6、的叫做实体模型实体模型。n实体是由若干属性的属性值组成实体是由若干属性的属性值组成。属性属性是实体某一方面的特征，相应于事物的是实体某一方面的特征，相应于事物的性质。例如，一个学生实体是如下的一性质。例如，一个学生实体是如下的一个个5元组元组：信息世界信息世界n5元组中每一元素是学生的某一属性的元组中每一元素是学生的某一属性的属性值。他们对应的属性集合是：属性值。他们对应的属性集合是：n这些属性集合表征了这些属性集合表征了“学生学生”实体的类实体的类型，叫做型，叫做实体型实体型。同一类型的实体的集。同一类型的实体的集合叫做合叫做实体集实体集。n数据世界数据世界则是信息世界中信息的数据化，则是信

7、息世界中信息的数据化，现实世界中的事物及其联系在数据世界现实世界中的事物及其联系在数据世界中用数据模型描述。中用数据模型描述。n描述每一实体的数据称为描述每一实体的数据称为记录记录，描述属描述属性的数据叫做性的数据叫做数据项数据项或或字段字段。n与实体集相对应的称为与实体集相对应的称为文件文件。n例如，学生文件就由多个记录组成，这例如，学生文件就由多个记录组成，这些记录放在一起构成一个二维表。表中些记录放在一起构成一个二维表。表中每一横排叫做一个记录或元组，每一纵每一横排叫做一个记录或元组，每一纵列叫做一个属性。列叫做一个属性。 n记录由记录由数据项数据项组成组成，正如实体由若干属，正如实体由

8、若干属性的属性值组成一样。性的属性值组成一样。n一般数据项沿用属性名。用做属性名时一般数据项沿用属性名。用做属性名时表示观念信息，用做数据项名时表示数表示观念信息，用做数据项名时表示数据信息。每个数据项包括两个特征：即据信息。每个数据项包括两个特征：即数据类型数据类型和和数据长度数据长度。n若干同类型的记录构成若干同类型的记录构成文件文件。n为了对文件中的记录有效组织和存取，为了对文件中的记录有效组织和存取，通常指定一个数据项进行区别，这个数通常指定一个数据项进行区别，这个数据项叫做关键字。据项叫做关键字。E-R图n用于对复杂数据的用作数据分析和建模n实体、属性和关系n组成符号0：11：10：

9、m1:mn数据可以按相应数据模型进行组织。数据可以按相应数据模型进行组织。nE- -R图中表示实体联系的符号如下：图中表示实体联系的符号如下：E-R方法 ( Entity-Relationship Approach) 和实体模型n在需求分析阶段进行数据库逻辑设计过在需求分析阶段进行数据库逻辑设计过程中，程中，使用使用E- -R图，可定义一图，可定义一 个实体模个实体模型型。n实体模型是现实世界的纯表示实体模型是现实世界的纯表示，它不涉，它不涉及数据世界的数据结构、存取路径、存及数据世界的数据结构、存取路径、存取效率等问题。因此，它取效率等问题。因此，它可以转换成数可以转换成数据库中的数据模型据

10、库中的数据模型。n在E-R图中，每个方框表示实体型或属性，方框之间的连线表示实体之间，或实体与属性之间的联系。出现在连线上的短竖线可以看成是“1”，而圆圈隐含表示“0”。n例如，在教学管理中，一个教师可以教授零门、一门或多门课程，每位学生也需要学习几门课程。因此，教学管理中涉及的对象（实体型）有学生、教师和课程。n用用E- -R图描述它们之间的联系，得下图。图描述它们之间的联系，得下图。其中，学生与课程是多对多的联系，而其中，学生与课程是多对多的联系，而教师与课程的联系是一对多。教师与课程的联系是一对多。n进一步，要确定属性。例如，n学生具有学号、姓名、性别、年龄、专业（其它略）等属性；n课程

11、具有课程号、课程名、学分、学时数等属性；n教师具有职工号、姓名、年龄、职称等属性。n此外，学生通过学号、分数与课程发生联系。如此可得教学实体模型。q实体模型中的基本符号（老式）实体模型中的基本符号（老式）符号符号含含 义义表示表示实体实体表示实体间的表示实体间的联系联系，与实体间的连线上需用数字标明具体的对应关，与实体间的连线上需用数字标明具体的对应关系系表示与实体有关的表示与实体有关的属性属性用于实体、属性及联系的连接用于实体、属性及联系的连接图图2.4 2.4 例如：学生和课程之间的例如：学生和课程之间的E-RE-R模型模型(a)(a) 学生和课程之间的多对多联系学生和课程之间的多对多联系

12、E-RE-R模型；模型；(b) (b) 将多对多联系转换为一对多联系将多对多联系转换为一对多联系E-RE-R模型模型选课mn学号专业年级课名课号学时1n学号专业课名课号学时学号课号n1姓名课程学生姓名课程学分学生年级选课单学分(a)(b)数据库分析的过程E-R图例子电话机生产厂商经销商用户生产购买使用经销3.53.5数据规范化数据规范化通常用范式定义消除数据冗余的程序第一范式：每个属性值都必须是原子值第二范式：满足第一范式条件，而且每个关键字属性都由整个关键字决定第三范式：符合第二范式的条件，每个非关键字属性都仅由关键字决定，而且一个非关键字属性不能仅仅是对另一个非关键字属性的进一步描述。3.6 状态转换图n通过描绘系统的状态及引起系统状态转换的事件，来表示系统的行为。n状态：初态（一个初态）、终态、中间态（0-多个终态）n事件 引起系统做动作或转换状态的控制信息n符号 初态：实心圆 终态：同心圆 中间态：圆角矩形n四：例子 电话系