【正文】 義時期的最后一個階段，需求分析指的是在建立一個新的或改變一個現存的電腦系統(tǒng)時描寫新系統(tǒng)的目的、范圍、定義和功能時所要做的所有的工作。需求分析是軟件工程中的一個關鍵過程。在這個過程中，系統(tǒng)分析員和軟件工程師確定顧客的需要。只有在確定了這些需要后他們才能夠分析和尋求新系統(tǒng)的解決方法。 需求分析的基本任務一個階段它的基本任務是準確地回答“系統(tǒng)必須做什么？”這個問題。需求分析的任務還不是確定系統(tǒng)怎樣完成他的工作，而僅僅是確定系統(tǒng)必須完成那些工作，也就是對目標系統(tǒng)提出完整、準確、清晰、具體的要求【【】 軟件工程導論（第五版） 張海藩 編著 清華大學出版社 】。具體說需求分析的任務有以下幾個方面：（一）、確定對系統(tǒng)的綜合要求——通常對軟件系統(tǒng)有下述幾個方面的綜合要求：功能需求——這方面的需求制定系統(tǒng)必須提供的服務。通過需求分析應該劃分出系統(tǒng)必須完成的所有功能性能需求——性能需求指定系統(tǒng)必須滿足的定時約束或容量約束，通常包括速度（響應時間、信息量速率）【【】 基于C/S與B/S結合模式的農業(yè)專家信息服務平臺設計研究 劉濤[1] 溫曉莉[2] 《河北農業(yè)科學》2010】可靠性和可用性需求——可靠性需求定量地指定系統(tǒng)是的可靠性，可用性與可靠性密切相關，它量化了用戶可以使用系統(tǒng)的程度，例如：“在任何時候主機或備份機上的機場雷達系統(tǒng)應該至少有一個是可以用的，而且在一個月內在任何一臺計算機上蓋系統(tǒng)不可以用的時間不能超過總時間的2%?！薄?】 出錯處理需求接口需求約束逆向需求將來可能提出的要求（2）分析系統(tǒng)的數據要求每一個系統(tǒng)在本質上都是處理信息的，系統(tǒng)必須處理的信息與系統(tǒng)得到的信息在很大的程度上決定了系統(tǒng)的“面貌”，因此必須分析系統(tǒng)的數據要求，而分析系統(tǒng)的數據要求通常采用建立數據模型的方法即實體——聯(lián)系圖（）。復雜的數據由許多基本的數據元素組成，數據結構表示數據元素之間的邏輯關系。利用數據字典可以全面的定義數據，但是數據字典不夠形象直觀。為了提高可理解性，我們可以用層次方框圖和Warnier圖輔助描繪數據結構。 實體——聯(lián)系圖（ER圖） 實體——聯(lián)系圖概述為了把用戶的數據要求清楚、準確的描述出來，系統(tǒng)分析員通常建立一個概念性的數據模型。概念性數據模型是一種面向問題的數據模型，是按照用戶的觀點對數據建立的模型。它描述了從用戶角度看到的數據，它反映了用戶的顯示環(huán)境，而且與在軟件系統(tǒng)中的實現方法無關 符號系統(tǒng)在實體——聯(lián)系圖中包含3種相互關系的信息如表格 1所示：表格 1 ER圖符號圖形名稱描述數據對象數據對象時對軟件必須的復合信息的抽象。所謂復合信息是指具有一系列不同性質或屬性的事物，僅有單個值的事物（例如，寬度）不是數據對象屬性數據對象一般具有若干特征，這些特征就稱為數據對象的屬性，例如：數據對象“學生”，具 有學號、姓名、性別、出生日期和系別等特征，這些就是它的屬性。 聯(lián)系實體之間可能會有各種關系。例如，“學生”與“課程”之間有“選課”的關系。這種實體和實體之間的關系被抽象為聯(lián)系。在實體聯(lián)系圖中，聯(lián)系用聯(lián)結有關實體的菱形框表示。聯(lián)系可以是一對一(1:1)，一對多(1:N)或多對多(M:N)的，這一點在實體聯(lián)系圖中 也應說明。例如在大學教務管理問題中，“學生”與“課程”是多對多的“選課”聯(lián)系聯(lián)系?！尽尽?實體聯(lián)系方法講義 】 公交實體——聯(lián)系圖在本文中的公交ER圖如圖 21所示：圖 21 公交ER圖 層次方框圖層次方框圖是用樹形結構的一系列多層次的矩形框描繪數據的層次結構。樹形結構的頂層是一個單獨的矩形框，它代表完整的數據結構，下面的各層矩形框代表這個數據的子集，最底層的各個框代表組成這個數據的實際數據元素（不能再分割的元素）。在本文中的公交查詢系統(tǒng)層次方框圖如圖 22所示：圖 22 層次方框圖 數據流圖（DFD） 數據流圖概述數據流圖（DFD）是一種圖形化技術，它描繪信息流和數據流從輸入移動到輸出的過程中所經受的變換。在數據流圖中沒有任何具體的物理部件，他只是描繪數據在軟件中流動和被處理的邏輯過程。數據流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示，即使不是專業(yè)的計算機技術人員也容易理解它，因此，他是分析員與用戶之間幾號的通信工具。此外數據流圖設計時只需考慮系統(tǒng)必須完成的基本邏輯功能，完全不需要考慮怎樣具體地實現這些功能，因此他也是進行軟件設計的很好的出發(fā)點。 符號系統(tǒng)數據流圖通常包含以下幾種符號:符號名稱說明正方形表示數據的源點或終點圓角矩形代表數據的變換處理開口矩形代表數據存儲箭頭表示數據流，即特定數據的流動方向 畫圖原則畫圖原則：（1）數據流圖上所有圖形符號只限于以上四種基本圖例（2）頂層數據流圖必須包含4種基本元素；（3）頂層數據流圖上的數據流必須封閉在外部實體之間；（4）至少有一個數據輸入流和一個數據輸出流；（5）在數據流圖中必須按層給處理框加編號，該編號表明該加工處；在那一層以及上下層父圖與子圖的對應關系；（6）規(guī)定數據流圖與他上一層的一個處理對應，兩者的輸入數據流和輸出數據流必須一致，即父圖與子圖平衡，還應該在數據流圖中繳入必要地說明以幫助用戶理解；（7）圖上的每個元素都應該有名字，數據流和數據文件名字表明流動的數據是什么，而處理的名字應表明處理做了說明事情。 公交DFD圖圖 23 公交DFD圖 系統(tǒng)功能模塊劃分 一個系統(tǒng)可以看成是由多個小模塊組成，這些小模塊之間應該具有高內聚、低耦合的特點：耦合：是對一個軟件結構內不同模塊之間互聯(lián)程度的衡量。而耦合程度取決于模塊時間接口的復雜程度，進入或訪問一個模塊的點，以及通過接口的數據。耦合包括以下幾種：數據耦合 控制耦合 特征耦合 公共耦合。內聚：內聚標志著一個模塊內各個元素之間的彼此結合程度。內聚包括以下幾種：功能內聚 順序內聚 通信內聚 過程內聚 時間內聚 邏輯內聚 偶然內聚。公交查詢系統(tǒng)可以看成是由兩個大模塊組成即：用戶查詢模塊和管理員模塊。 用戶查詢模塊用戶查詢模塊主要供用戶使用其主要完成的對公交信息的查詢，這些查詢包括公交站點、公交線路以及公交站點到站點的額查詢（公交換乘插敘）并將查詢的結果通過一定的方式顯示出來，并且需要制定一個“選擇框”以便用戶進行模糊查詢。 管理員模塊管理員在公交查詢系統(tǒng)中擁有最高的權限，它能夠對公交信息進行增、刪、查、改等一系列工作，當然對于管理員模塊需要進行身份驗證，當正確以后才能進行操作。第3章 詳細設計 系統(tǒng)詳細設計系統(tǒng)的詳細設計階段其根本目標是確定應該怎樣具體的實現所要求的系統(tǒng)，也就是經過這個階段的設計工作，應該得到對系統(tǒng)的準確描述，從而在編碼階段可以把整個描述直接翻譯為用vs2010編寫的程序代碼，在這一階段不是實現軟件的具體代碼編寫 系統(tǒng)總體功能設計圖 31 系統(tǒng)功能架構 系統(tǒng)各功能模塊詳細設計，對于管理員來說不僅可以查詢公交的信息還可以對公交信息進行增、刪、查、改等工作如圖 3圖 323所示： 圖 32 功能圖 圖 33 功能圖 .數據庫設計數據庫設計是指對于一個給定的應用環(huán)境，構造（設計）優(yōu)化的數據庫邏輯模式和物理結構，并據此建立數據庫及其應用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲和管理數據，滿足各種用戶的應用需求，包括數據管理需求和數據操作需求?！尽尽? 數據庫系統(tǒng)概論[M].高等教育出版社, 王珊、薩師煊 】 數據庫設計的好壞,直接影響到系統(tǒng)的功能能否實現,數據操作是否簡單。設計良好的數據庫很容易使用,并且能夠保護數據的有效性。而設計不好的數據庫雖然能夠發(fā)揮相當的作用,但是可能會導致數據的無效、錯誤或者丟失。【【】 公交線路查詢系統(tǒng)的數據庫設計 王軍 武威職業(yè)學院】 數據庫設計步驟建立了數據庫的步驟：數據庫系統(tǒng)的生存期可劃分為：需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、實施和運行維護七個階段，而需求分析和概念結構設計可以獨立于任何數據庫管理系統(tǒng)而進行。邏輯結構設計和物理結構設計與選用的 DBMS（database management system）密切相關。我們通常把前五個階段稱為“數據庫的分析和設計階段”，后兩個階段稱為“數據庫的實現與運行階段?！薄尽尽? GIS 的城市公眾查詢系統(tǒng)的設計與實現[D].昆明理工大學】 （1）需求分析：在這一步需要做的主要工作是收集數據庫所有的信息內容和處理要求，并對其進行分析。 （2）概念結構設計：經過需求分析后，在這個階段把用戶的需求加以解釋，并用概念模型（概念模型是現實世界到信息世界的抽象，具有獨立于具體的數據庫實現的優(yōu)點，因此它是用戶和數據庫設計人員之間進行交流的語言。）表達出來。（3）邏輯結構設計：這個階段的主要任務是利用數據庫管理系統(tǒng)所提供的工具將信息世界中的概念模型映射為計算機世界中為數據庫管理系統(tǒng)所支持的數據模型，并且將其用數據描述語言表達出來。 （4）物理結構設計：數據庫的物理設計是指對數據庫存儲結構和存儲路徑的設計，即將數據庫的邏輯模型在實際的物理存儲設備上加以實現，從而建立一個具有較好性能的數據庫?！尽尽? 基于ArcSDE技術的空間數據庫建設 周迪民、陳學工 《湘潭師范學院學報：自然科學版》 2007】（5）數據庫實施：數據庫實施和運行維護階段的主要工作是：裝入數據，投入使用，同時根據數據庫運行中所產生的問題以及用戶提出的需求不斷完善和提高數據庫的功能以及性能 數據庫設計原則建庫原則 在建立數據時應遵循以下幾個原則：（1）組織有序、層次分明。公交信息查詢系統(tǒng)對數據的存取訪問需要數據庫有序的組織在一起，方便查詢使用（2）最小冗余度原則。數據庫的設計要遵循最小冗余度原則——數據應該盡可能的不重復達到減少數據存儲的冗余量，最終節(jié)省數據的存儲空間——這時因為同一個系統(tǒng)如果包含有大量重復的數據，這不但會浪費大量的存儲空間，還會存在潛在的不一致危險，即同一記錄在不同文件中可能不一樣（如，在一個文件中修改了某一個數據而沒在另外的文件中沒有修改相應的數據）。最小冗余度也是數據庫的一大優(yōu)勢 （3）數據獨立性原則。數據獨立性原則指的是數據的存放應盡可能地與使用它的應用程序相獨立。數據獨立性可以分為數據的物理獨立與數據的邏輯獨立兩個方面。由于有了數據的獨立性，數據庫系統(tǒng)就可以使用戶數據與物理數據完全分開，因此，可以使用戶擺脫了繁瑣的物理存儲細節(jié)。由于用戶程序不依賴于物理數據，從而降低用戶程序的維護開銷。 （4）標準化、規(guī)范化原則。在建立數據庫時應該合理規(guī)定數據庫的名稱(例如：公交站點可以命名為BusStation，公交線路可以命名