空间数据库技术-软件需求分析与建模课件

软件需求分析软件需求的含义及特点

软件需求（SoftwareRequirements）是在业务需求分析和用户需求分析的基础上，从抽象的概念层次上确定系统的要素、构成和结构，得出系统的逻辑模型，并为系统设计提供依据。

（1）内在性:站在系统内部的角度，分析软件系统的要素、构成和结构。

（2）概念性：

第一，面向业务领域，反映业务概念；第二，在较宏观和抽象的层次进行分析工作，一般不过多涉及具体细节；第三，不涉及系统的实现环境。

（3）一致性:软件需求所确定逻辑模型应该具有逻辑一致性，它要纠正需求模型中存在的冗余及错误。

特点：

（1）用例分析用例分析包括提取用例涉及的概念类，确定概念类之间的关系，以及绘制用例分析类图和用例分析交互图三项工作。（2）概念类分析

概念类分析（ConceptionClassAnalysis）是对所提取的各概念类的职责、属性、关系和特殊需求所进行的分析。软件需求的主要工作

概念类（ConceptionClass）是在概念层次上，对系统的抽象要素的一种称谓。概念类主要来源于业务领域中的客观实体、系统与外界的交互处理和对系统要素的控制三个方面。概念类面向用户需求，一般不考虑性能要求，具有突出业务领域、突出概念性及大粒度的特征。

UML把概念类分为实体类、边界类和控制类三种类型，并表示成为下图所示的两种形式。

概念类的类型

实体类（EntityClass）是系统表示客观实体的抽象要素。

例如，书店中的“书目”、“书单”、“书款”等。

实体类一般对应着在业务领域中的客观事物，或者是具有较稳定信息内容的系统元素。实体类来源于业务分析中所确定的实体，实体字典是确定实体类的依据。

书目

书单

书款

边界类（BoundaryClass）是描述系统与参与者之间交互的抽象要素。边界类只是对系统与参与者之间交互的抽象建模，并不表示交互的具体内容及交互界面的具体形式。

例如，“售书界面”用来抽象地描述售书员与书店系统的交互处理，见图。

控制类（ControlClass）是表示系统对其它对象实施协调处理、逻辑运算的抽象要素。例如，在书店系统中，“出售图书”就属于控制类，见下图。

1．概述

用例分析是指从概念层次上对一个用例的分析及分析的结果。

用例分析的结果有两种图：

1）用例分析类图表示用例概念类结构；

2）用例分析协作图表示各概念类之间动态交互信息。

第一步：用例分析

在软件需求分析中，通过对需求模型中的每一个用例的分析，得到了对应于需求模型中用例的用例分析结果。用例分析与用例之间存在一一对应的跟踪关系，可以从用例分析追踪到用例（见下图）。

用例分析类图（UseCaseAnalysisClassDiagram）用来描述一个用例中的概念类之间的关系所呈现出的静态结构。用例分析类图抽象地描述各概念类之间的关系，不涉及过多的细节。下图是对“售书处理”用例进行分析所得到的用例分析类图。售书员售书界面产生待售图书待售图书出售图书书目架存图书售出图书打印进程“售书处理”的用例分析类图开书单“售书处理”的用例分析类图

用例分析协作图描述为了实现用例的过程，参与者与系统以及系统中的各概念类之间所交互的消息。通过整个消息的传递来实现用例的过程。下图是对应于上图的用例分析协作图。

“售书处理”的用例分析协作图

●第一步，提取用例的概念类。包括实体类，边界类，控制类。

●第二步，确定用例中概念类之间的关系，并绘制用例分析类图。概念类之间有关联关系、泛化关系和依赖关系，其中主要是关联关系。●第三步，分析参与者与用例所交互的信息，以及用例中各概念类之间所交互的信息，并得出用例分析交互图。

用例分析一般需要经过三个步骤：

“图书销售：售书处理”用例分析

销售图书的过程用例图售书处理浏览图书销售信息销售图书打印图书销售报表收书款售书员收款员《包含》图书销售管理::销售图书::售书处理编号：03-05-01参与者：售书员，收款员所在包：图书销售管理::销售图书说明：售书员在“图书销售管理”中的“销售图书”中选择“售书处理”选项将启动此项过程。

1．售书员把读者所要购买图书的“书号”用条形码扫描仪输入进系统。系统在屏幕上给出该图书的“书名”、“作者”、“出版社”、“单价”、“出版日期”、“架存册数”等信息；

2．售书员输入图书册数。如果图书册数大于当前图书架存数，系统在屏幕上给出提示，并告诉修改册数。**重复前两步，直到把该读者所要购买的所有图书输入系统。

3．系统打印出该读者的三联购书书单。**读者持书单到收款台交款。

4．收款员扫描书单号，收款员界面显示该读者购书信息。

5．收款员把读者给的书款数额输入系统，并按收款确认键。**收款员给书单上盖章，并自己留存一联，其它两联给读者。读者持书单又回到售书员处，把已交款后的书单交给售书员。售书员扫描书单号，并按“售出图书”键。**售书员给图书上盖章，并把图书交给读者，售书结束。1、提取概念类

边界类：售书界面

实体类：书目，架存图书，待售图书，售出图书

控制类：产生待售图书，开书单，出售书单

图“售书处理”的概念类

2、用例分析类图

图“售书处理”的用例分析类图3、用例分析交互图图“售书处理”的用例分析交互图

第二步：概念类分析1．属性的概念

一般讲，属性表示实体的特性或特征。

在OO方法中，属性用来表示对象的静态特性。

例如，对象“人”的属性有：姓名、性别、出生年月、家庭住址、电话、体重、身高、血型、爱好、职业、毕业院校、专业等。

（1）使用名词或带定语的名词。像“姓名”，“学生姓名”，“型号”，“产品型号”，“商品条形码”等。（2）尽量使用问题域中规范、通用的词语，避免使用没有明确含义或自定义的词语。

2）属性的类型

属性的类型是指属性值的类型，一般有数字型、字符型、逻辑型、日期型等。在软件需求阶段一般不需要确定属性的类型。

2属性的命名属性分析的一般途径：

（1）从常理上看，概念类所表示的事物有哪些静态特性；（2）在业务领域中概念类所具有的属性；（3）系统要求概念类应具有的属性；（4）概念类需要记录和保存的信息；

3、属性分析

（5）不同类型概念类的属性。

①实体类。实体类属性可以直接根据事物本身的性质来确定。例如，对于“图书”属性，就可以通过对图书性质的分析来确定。②边界类。可以根据边界类所承担的交互信息项目来确定边界类的属性。例如，对于“收款界面”边界类，输入的信息是“待售书号”和“书款信息”，输出的信息是“收款图书信息”和“已收款提示”，我们就可以把这四项信息项目作为“收款界面”的属性。③控制类。控制类一般没有属性。

（6）属性和类的转化。

如果一个类的某一属性项过于复杂，说明这个属性包容的内涵很丰富，属性本身就表示一个复杂的事物实体，可以把这个属性作为一个类来看待。如果一个类中因属性项目过多，使得类过于庞大，可以根据这些属性的相关性，把一个类分成多个类，以简化类的规模。

几个概念的属性：

“书目”：书号、书名、作者、出版社、单价、出版日期、图书类别。

“售书界面”：图书书号，图书信息。

“产生待售图书”：没有属性。

概念类字典（ConceptionClassDictionary）用来记录软件需求中提取的概念类，并对概念类进行说明。概念类字典由概念类目录和概念类条目两部分构成。

第四步、概念类字典化

书店信息销售管理系统概念类目录见表6-1。目录中列出了书店信息销售管理系统逻辑模型中的概念类。概念类条目编号的规则是：

第1位表示该概念类的顶层逻辑包，用字母表示。其中，A表示计划订购，B表示书库管理，C表示图书销售，D表示事务处理，Q表示公用概念类。第2位是概念类的类型。其中，1表示实体类，2表示边界类，3表示控制类。后两位是顺序号。例如，C-2-01表示“售书界面”属于“图书销售”逻辑包中界面类的第一个概念类。

1．概念类目录概念类名说明条目编号出库单界面售书员与系统的交互界面C-2-01接收出库图书信息接收待出库图书的书号和册数C-3-01保存出库单保存出库单到数据库中C-3-02提交出库单提交出库单到数据库中，信息一但提交就不能进行修改C-3-03打印出库单把出库单信息提交到打印机进行打印C-3-04清空出库单把出库单屏幕清空，以便售书员重新输入数据C-3-05书目图书的基本信息Q-1-01出库图书出库图书的基本信息C-1-01出库图书信息待出库图书的基本信息C-1-02表1概念类字典目录

查询出库界面售书员与系统的交互界面C-2-02出库单信息存放“查询”、“浏览”产生的“出库单信息”C-1-03接收出库查询接收售书员的查询条件C-3-06删除出库单把出库单信息从数据库中删除C-3-07浏览出库单把所有出库单显示给售书员C-3-08定位出库单根据输入的表单编号以详细表单的形式显示相应出库单C-3-09显示出库单以详细表单的形式显示选定的出库单C-3-10图书销售界面售书员与系统的交互界面C-2-03图书上架界面售书员与子系统的交互界面C-2-04查询上架界面售书员与子系统的交互界面C-2-05查询架存界面售书员与子系统的交互界面C-2-06删除架存界面售书员与子系统的交互界面C-2-07打印架存界面售书员与子系统的交互界面C-2-08书库图书库存中的图书的基本信息C-1-04上架图书信息待上架图书的基本信息C-1-05上架图书每次上架图书的基本信息C-1-06架存图书架存中的图书的基本信息C-1-07接收上架信息接收待上架图书的书号和册数C-3-11图书上架提交上架信息到数据库中，同时增加数据库中的架存数目C-3-12查询上架图书按查询条件把满足条件的上架图书信息显示给售书员C-3-13查询架存图书按查询条件把满足条件的架存图书信息显示给售书员C-3-14打印架存报表把架存信息提交到打印机进行打印C-3-15删除架存图书把架存信息从数据库中删除C-3-16盘架界面售书员与系统的交互界面C-2-09盘架图书信息待盘架的图书的基本信息C-1-08盘架图书每次盘架图书的基本信息C-1-09接收待盘架图书信息接收待盘架图书的书号、数量C-3-17保存盘架单保存盘架单到数据库中C-3-18提交盘架单提交盘架单到数据库中，信息一但提交就不能进行修改C-3-19打印盘架单把盘架信息提交到打印机进行打印C-3-20清空盘架单把盘架单屏幕清空，以便售书员重新输入数据C-3-21盘架查询界面售书员与系统的交互界面C-2-10盘架单信息存放“查询”、“浏览”产生的“盘架单信息”C-1-10接收盘架查询接收售书员的查询条件C-3-22浏览盘架单把数据库中的所有盘架单信息显示给售书员C-3-23显示盘架单以详细表单的形式显示选定的盘架单C-3-24定位盘架单根据输入的表单编号以详细表单的形式显示相应盘架单C-3-25删除盘架单把盘架单信息从数据库中删除C-3-26报损界面售书员与系统的交互界面C-2-11报损图书信息待报损的图书的基本信息C-1-11报损图书每次报损的图书的基本信息C-1-12接收待报损图书信息接收待报损图书的书号、数量C-3-26保存报损单输入报损图书的册数，提交到数据库中，同时修改数据库中的架存数目C-3-27提交报损单提交报损单到数据库中，信息一但提交就不能进行修改C-3-28清空报损单把报损单屏幕清空，以便售书员重新输入数据C-3-29打印报损单把报损单信息提交到打印机进行打印C-3-30报损查询界面售书员与系统的交互界面C-2-12报损单信息存放“查询”、“浏览”产生的“报损单信息”C-1-13接收报损查询接收售书员的查询条件C-3-31浏览报损单把数据库中的所有报损单信息显示给售书员C-3-32定位报损单根据输入的表单编号以详细表单的形式显示相应表单C-3-33删除报损单把报损单信息从数据库中删除C-3-34显示报损单以详细表单的形式显示选定的报损单C-3-35售书界面售书员与系统的交互界面C-2-13收款售书界面售书员与子系统的交互界面C-2-14接收待售图书信息接收待售图书的书号和册数C-3-36开书单打印书单C-3-37收款售书把待售图书转变为售出图书C-3-38待售图书信息等待销售图书的信息C-1-14售出图书销售出去的图书C-1-15汇总界面售书员与系统的交互界面C-2-15汇总报表满足汇总条件的汇总报表信息C-1-16接收汇总方式接收汇总条件C-3-39页面设置设置汇总结果的显示格式C-3-40打印汇总报表把汇总报表提交到打印机进行打印C-3-41

2．概念类条目

概念类条目应该包括每一个概念类的编号，概念类名，职责，属性，说明，特殊需求等信息。在此，我们以“书目”概念类为例，说明概念类条目的编制方法，见