【正文】 CONFIDENTIALJava軟 件工程與 項 目案例教程（三）2 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司主要內(nèi)容軟件需求分析概述軟件需求分析過程 項目案例 3 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司 軟件需求分析概述需求分析是整個項目開發(fā)流程的第一個環(huán)節(jié)，它是在用戶和軟件開發(fā)組之間建立對用戶的共同理解，由軟件開發(fā)組進(jìn)行分析、精化并詳細(xì)描述后，按文檔規(guī)范編寫出 《 軟件需求規(guī)格說明書 》 (Software Requirement Specification,SRS)的過程。軟件需求分析特別重要。在軟件工程的歷史中，很長時間里人們一直認(rèn)為需求分析是整個軟件工程中簡單步驟，但在過去十幾年中越來越多的人認(rèn)識到它是整個過程中最關(guān)鍵的一個過程。只有通過軟件需求分析，才能把軟件功能和性能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說明，從而奠定軟件開發(fā)的基礎(chǔ)。許多大型應(yīng)用系統(tǒng)的失敗，最后均歸結(jié)到需求分析的失?。阂传@取需求的方法不當(dāng)，使得需求分析不到位或不徹底，導(dǎo)致開發(fā)者反復(fù)多次地進(jìn)行需求分析，致使設(shè)計、編碼、測試無法順利進(jìn)行；要么客戶配合不好，導(dǎo)致客戶對需求不確認(rèn)，或客戶需求不斷變化，同樣致使設(shè)計、編碼、測試無法順利進(jìn)行。特點：（ 1） 用戶與開發(fā)人員很難進(jìn)行交流（ 2）用戶的需求是動態(tài)變化的（ 3）系統(tǒng)變更的代價呈非線性增長4 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司 軟件需求分析過程 什么是軟件需求從根本上講，軟件需求就是為了解決現(xiàn)實世界中的特定問題，軟件必須展現(xiàn)的屬性。軟件需求的組成關(guān)系如下圖 5 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司軟件需求的屬性包括可驗證性、優(yōu)先級、唯一性和定量化。可驗證性可驗證性是軟件需求的基本屬性。軟件需求必須是可驗證的，否則軟件的評審和測試就沒有相應(yīng)的依據(jù)。優(yōu)先性軟件需求具有優(yōu)先級，應(yīng)該能夠在有限的資源（資金、人員、技術(shù)）情況下進(jìn)行取舍。唯一性軟件需求應(yīng)唯一地標(biāo)識出來，以便在軟件配置管理和整個軟件生命周期中進(jìn)行管理。 定量化軟件需求應(yīng)盡可能地表述清楚，沒有二義性，進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧炕?，?yīng)避免含糊、無法測試、無法驗證的需求出現(xiàn)。軟件質(zhì)量的可靠性和用戶界面的友好性等非功能性需求的量化尤為重要。例如，系統(tǒng)應(yīng)支持 2023個并發(fā)用戶，系統(tǒng)回應(yīng)時間應(yīng)低于 10秒，這就是需求的量化。 軟件需求分析過程6 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司 需求過程中的角色如下圖所示： 角色名稱 描述用 戶 指直接操作 軟 件的人 員 ，他 們 通常具有不同的 業(yè)務(wù) 角色，有不同的 業(yè)務(wù) 需求。客 戶 指 軟 件開 發(fā) 的委托方或 軟 件市 場 的目 標(biāo) 客 戶 。市 場 分析人 員 對 于沒有具體客 戶 的通用 軟 件，市 場 分析人 員 將提供市 場 需要，并 對實際 客 戶進(jìn) 行模 擬系 統(tǒng) 分析 師 對 于 類 似的 項 目，系 統(tǒng) 分析 師 將 對 以前系 統(tǒng)進(jìn) 行 評 估，判斷是否存在重用的可能 軟件需求分析過程7 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司 需求過程迭代軟件需求分析是一個不斷認(rèn)識和逐步細(xì)化的過程。該過程將軟件計劃階段所確定的軟件范圍（工作范圍）逐步細(xì)化到可詳細(xì)定義的程度，并分析出各種不同的軟件元素，然后為這些元素找到可行的解決辦法。需求過程要適應(yīng)客戶和項目的環(huán)境，并作為配置項納入配置管理。當(dāng)前的軟件業(yè)面臨著巨大競爭壓力，要求軟件企業(yè)有更低的構(gòu)建成本和更短的開發(fā)周期。有些項目受環(huán)境的影響很大，有些項目是對原有項目的升級，有些項目客戶要求在指定的架構(gòu)下完成。在項目初期，客戶不能完全確定需要什么，對計算機(jī)的能力和限制不甚了解，所以需求過程很難是一步到位的過程。隨著項目的深入，需求將隨時間變化而發(fā)生變化。因此，需求過程是一個迭代的過程，每次迭代提供更高質(zhì)量和更詳細(xì)的軟件需求。這種迭代會給項目帶來一定的風(fēng)險，上一次迭代的設(shè)計實現(xiàn)可能會因為需求不足而被推翻。但是，系統(tǒng)分析師應(yīng)根據(jù)項目計劃，在給定的資源條件下得到盡可能高質(zhì)量的需求。 軟件需求分析過程8 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司 需求的來源（ 1）系統(tǒng)目的（ 2）行業(yè)知識（ 3）軟件涉眾（ 4）運(yùn)行環(huán)境（ 5）組織環(huán)境軟件涉眾：應(yīng)充分考慮不同軟件涉眾的需求，如果只強(qiáng)調(diào)某一角色的需求，忽略其他角色的需求，往往將導(dǎo)致軟件系統(tǒng)的失敗。系統(tǒng)分析師應(yīng)從不同涉眾的角度去識別、表述他們的需求。用戶的文化差異、客戶的組織結(jié)構(gòu)，常常會是系統(tǒng)難以正常實施的原因。 軟件需求分析過程9 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司 需求獲取的方法（ 1）實地參加（ 2) 開調(diào)查會（ 3）請專人介紹（ 4）面談（ 5）設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫（ 6）查閱記錄 軟件需求分析過程10 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司 軟件需求的表達(dá)如何有效地表達(dá)軟件需求？我們這里建議使用用例建模技術(shù)。用例建模技術(shù)是 10 多年來最重要的需求分析技術(shù) ,在保障全球各類軟件的成功開發(fā)中發(fā)揮了極其重要的作用 . 實踐證明 ,用例技術(shù)是迄今為止最為深刻 ,準(zhǔn)確和有效的系統(tǒng)功能需求描述方法 . 功能需求是指系統(tǒng)輸入到輸出的映射以及它們的不同組合 ,任何功能必然要通過外部環(huán)境與系統(tǒng)之間的交互才能完成 ,因此 ,我們可以在內(nèi)容和形式上把用例和系統(tǒng)的功能需求等同起來。 用例建模技術(shù)不同于結(jié)構(gòu)化功能分解的特點有：1）顯式地表達(dá)用戶的任務(wù)目標(biāo)層次，突出系統(tǒng)行為與用戶利益間的關(guān)系；2）通過描述執(zhí)行實例情節(jié)（交互行為序列、正常 /非正常事件流）能夠完整地反映軟件系統(tǒng)用以支持特定功能的行為；3）以契約（前 /后置條件等）的形式突出了用戶和系統(tǒng)之間常常被忽略的背后的關(guān)系；4）部署約束等非功能需求與系統(tǒng)行為直接綁定，能夠更準(zhǔn)確地表達(dá)此類需求。 軟件需求分析過程11 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司基于用例的需求表達(dá)體系如下圖 32所示 基于用例的需求表達(dá)體系 軟件需求分析過程12 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司用例圖（ 1）用例圖概述用例建模技術(shù)離不開用例圖。在 UML中，用例圖又叫做用況圖，有時又稱為Use Case 圖。它用于定義系統(tǒng)的行為、展示角色（系統(tǒng)的外部實體，即參入者）與用例（系統(tǒng)執(zhí)行的服務(wù)）之間的相互作用。用例圖是需求和系統(tǒng)行為設(shè)計的高層模型，它以圖形化的方式描述外部實體對系統(tǒng)功能的感知。用例圖從用戶的角度來組織需求，每個用例描述一個特定的任務(wù)，如表 32所示。表 32用例圖概述 名稱 圖 例 說 明角色 角色名稱 代表與系 統(tǒng) 交互的 實 體。角色可以是用 戶 、其他系 統(tǒng) 或者硬件 設(shè)備 。在用例 圖 中以小人表示。 圖 47中的 “圖書 管理 員 ”、 “讀 者 ”和 “系 統(tǒng) 管理 員 ”是與系 統(tǒng)進(jìn) 行交互的角色。用例 用例名稱定 義 了系 統(tǒng)執(zhí) 行的一系列活 動 ， 產(chǎn) 生一個 對 特定角色可 觀測 的 結(jié) 果。在用例 圖 中以 橢圓 表示。 “一系列的活 動 ”可以是系 統(tǒng) 招待的功能、數(shù)學(xué) 計 算或其他 產(chǎn) 生一個 結(jié) 果的內(nèi)部 過 程?；?動 是原子性的，即要么完整的 執(zhí) 行，要么全不 執(zhí) 行?；?動 的原子性可以決定用例的粒度。用例必 須 向角色提供反 饋 。 圖 47中的 “用 戶 管理 ”、 “圖書 管理 ”、 “借 還 登 記 ”等表示用例關(guān) 聯(lián) 表示用 戶 和用例之 間 的交互關(guān)系。用 實線 表示用例關(guān)系《 引申 類 型》用例與用例之 間 的關(guān)系。用 帶 箭 頭 的虛 線 表示。用例之 間 的關(guān)系，可以用引申 類 型 進(jìn) 行 語義擴(kuò) 展，如《 include》 等。 軟件需求分析過程13 北京亞思晟北京亞思晟 科技有限公司科技有限公司用例模型可以在不同層次上建立，具有不同的粒度。（ 2）用例層次 我們把用例劃分為