【正文】 ? 數(shù)據(jù)流來源：來自何方 ? 數(shù)據(jù)流去向：去向何處 ? 數(shù)據(jù)流組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)量流通量：數(shù)據(jù)量，流通量 2) 數(shù)據(jù)元素詞條描述 ? 類型：數(shù)字 (離散值，連續(xù)值 )，文字 (編碼類型 )長(zhǎng)度 ? 取值范圍 ? 相關(guān)的數(shù)據(jù)元素及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3) 數(shù)據(jù)文件詞條描述 軟件工程 114 ? 數(shù)據(jù)文件名： ? 簡(jiǎn)述：存放的是什么數(shù)據(jù) ? 輸入／輸出數(shù)據(jù)： ? 數(shù)據(jù)文件組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 存儲(chǔ)方式：順序，直接，關(guān)鍵碼 ? 存取頻率： 4) 加工邏輯詞條描述 ? 加工名： ? 加工編號(hào)：反映該加工的層次 ? 簡(jiǎn)要描述：加工邏輯及功能簡(jiǎn)述 軟件工程 115 ? 輸入／輸出數(shù)據(jù)流： ? 加工邏輯：簡(jiǎn)述加工程序，加工順序 5) 數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)譚詞條描述 ? 名稱：外部實(shí)體名 ? 簡(jiǎn)要描述：什么外部實(shí)體 ? 有關(guān)數(shù)據(jù)流： ? 數(shù)目：該實(shí)體與系統(tǒng)交互的次數(shù) 軟件工程 116 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述 符號(hào) 含義 舉 例 ＝ 被定義為 ＋ 與 x = a+b [...,...]或 [...|...] 或 x = [a, b], x = [a|b] {... }或 m{...}n 重復(fù) x = {a}, x = 3{a}8 (...) 可選 x = (a) “...” 基本數(shù)據(jù)元素 x = a .. 連結(jié)符 x = 1..9 軟件工程 117 存折＝戶名＋所號(hào)＋帳號(hào)＋開戶日＋性質(zhì)＋ (印密 ) ＋ 1{ 存取行 }50 戶名＝ 2{ 字母 }24 所號(hào)＝ 001..999 帳號(hào)＝ 00000001.. 99999999 開戶日＝年＋月＋日 性質(zhì)＝“ 1 ”..“ 6 ”注：“ 1 ”表示普通戶，“ 5 ”表示工資戶等 印密＝“ 0 ”注：印密在存折上不顯示 存取行＝日期＋（摘要）＋支出＋存入＋余額＋操作＋復(fù)核 軟件工程 118 基本加工邏輯說明 ? 對(duì)數(shù)據(jù)流圖的每一個(gè)基本加工，必須有一個(gè) 基本加工邏輯說明 。為了解決兩個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行中可能會(huì)同時(shí)申請(qǐng)資源的矛盾，要用原語 LOCK 和 UNLOCK 控制 R 的使用，保證進(jìn)程間的同步。 軟件工程 109 ? 令牌 (token)，是表明系統(tǒng)當(dāng)前處于什么狀態(tài)的標(biāo)志。 ? 變遷 ：符號(hào) “ |”, 表示系統(tǒng)中的 事件 。 S2 S1 S3 t1 t2 t3 t4 t4 t3 t2 t1 事件 狀態(tài) S1 S2 S3 S3 S2 S3 S1 軟件工程 108 Petri網(wǎng) ? Petri網(wǎng)已廣泛地應(yīng)用于硬件與軟件系統(tǒng)的開發(fā)中，它適用于描述相互獨(dú)立、協(xié)同操作的處理系統(tǒng)，也就是并發(fā)執(zhí)行的處理系統(tǒng)。 t2 t3 t4 t1 運(yùn)行 就緒 等待 軟件工程 107 ? 在狀態(tài)遷移圖中， ? “ ○ ”表示可得到的系統(tǒng) 狀態(tài) ? “ → ”表示從一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)的 遷移 。 軟件工程 106 狀態(tài)遷移圖 ? 狀態(tài)遷移圖是描述系統(tǒng)的狀態(tài)如何相應(yīng)外部的信號(hào)進(jìn)行推移的一種圖形表示。 ? 在描述系統(tǒng)或各個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的行為時(shí)，采用狀態(tài)遷移圖。 軟件工程 101 考 生 考務(wù) 處理系統(tǒng) 考 試 中 心 閱卷站 不合格報(bào)名表 報(bào)名表 準(zhǔn)考證 考生通知單 合格標(biāo)準(zhǔn) 錯(cuò)誤成績(jī)單 考生名 單 2. 頂層數(shù)據(jù)流圖描述了系統(tǒng)與外部實(shí)體的交互，界定了系統(tǒng)的邊界。 ? 考試 中心：提供合格標(biāo)準(zhǔn)，得到成績(jī)分類統(tǒng)計(jì)表和試題難度分析表。本例外部實(shí)體有： ? 考生 ：填交報(bào)名表，退還不合規(guī)定的報(bào)名表，得到準(zhǔn)考證，得到考試通知單。 軟件工程 100 功能建模的步驟 1. 確定與系統(tǒng)有交互關(guān)系的 外部實(shí)體 。 4) 制作考生通知單（含成績(jī)及合格 /不合格標(biāo)志） 送給考生 。 2) 對(duì)合格的報(bào)名單編好準(zhǔn)考證號(hào)后將準(zhǔn)考證送給考生，并將匯總后的考生名單送給閱卷站 。系統(tǒng)的功能體現(xiàn)在核心的數(shù)據(jù)變換中。因此，教學(xué)管理中涉及的對(duì)象有學(xué)生、教師和課程。 ? 在需求分析階段描述數(shù)據(jù)對(duì)象和它們之間的關(guān)系，使用了 ER 圖。 ? 擴(kuò)充后，將建模技術(shù)擴(kuò)展到 數(shù)據(jù)建模 、 功能建模 和 行為建模 ，以實(shí)體 關(guān)系圖、數(shù)據(jù)流圖和控制流圖、狀態(tài) 遷移圖為工具，數(shù)據(jù)字典為核心，從不同視點(diǎn)建立系統(tǒng)的分析模型。 ? 客戶通常在看到應(yīng)用的圖形用戶 界面（ GUI）才能 相像到這個(gè)應(yīng)用未來的樣子。 6) 標(biāo)識(shí)非功能需求 包括系統(tǒng)性能上的約束、文檔、使用資源、安全性和質(zhì)量等需求。引入帶有出錯(cuò)處理或帶有異常處理的用例，描述系統(tǒng)的行為，保證需求的描述是完全的。用例表達(dá)了系統(tǒng)的范圍。 2) 標(biāo)識(shí)場(chǎng)景 用場(chǎng)景描述目標(biāo)系統(tǒng)典型功能的活動(dòng)細(xì)節(jié)，并與用戶溝通，加深開發(fā)人員對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域的理解。可利用用例作為表達(dá)工具。 ? 用戶代表應(yīng)當(dāng)自始至終參與項(xiàng)目，而不僅僅是需求分析階段。 ? 用戶類可以是人，也可以是與系統(tǒng)打交道的 其他應(yīng)用程序 或硬件部件。 軟件工程 83 ? 不同用戶類可能還有不同的非功能需求。 4. 識(shí)別用戶類和用戶代表 ? 確定目標(biāo)系統(tǒng)的不同用戶 類型 ； ? 挑選出每一類用戶和其他項(xiàng)目相關(guān)者的 代表并與他們一起工作 。視頻游戲的大部分需求依賴人，因?yàn)樗且粋€(gè)想象出來的產(chǎn)品。 ? 所謂限制，是指受客觀物理規(guī)律的限制。典型的需求來源是： 1) 與潛在用戶進(jìn)行交談和討論 2) 描述現(xiàn)有產(chǎn)品或競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的文檔 3) 系統(tǒng)需求規(guī)格說明 4) 當(dāng)前系統(tǒng)的問題報(bào)告和改進(jìn)要求 5) 市場(chǎng)調(diào)查和用戶問卷調(diào)查 6) 觀察用戶如何工作 7) 用戶工作的場(chǎng)景分析 8) 事件和響應(yīng) 軟件工程 80 80 需求工程指南 (Roadmap: Bashar Nuseibeh amp。應(yīng)在開發(fā)組接受需求之前解決所有分岐。 軟件工程 77 不適當(dāng)?shù)男枨笠鸬囊恍╋L(fēng)險(xiǎn) 7. 不準(zhǔn)確的計(jì)劃 需求分析不充分和缺乏理解會(huì)導(dǎo)致計(jì)劃的樂觀估計(jì)；導(dǎo)致需求過程中軟件成本估計(jì)極不準(zhǔn)確的主要原因?yàn)椋? a) 頻繁的需求變更； b) 遺漏的需求； c) 與用戶交流不夠； d) 質(zhì)量低下的需求規(guī)格說明； e) 不完善的需求分析。 軟件工程 76 不適當(dāng)?shù)男枨笠鸬囊恍╋L(fēng)險(xiǎn) 6. 忽略用戶分類 多數(shù)產(chǎn)品是由不同的人使用不同的特性，使用頻繁程度、受教育程度、經(jīng)驗(yàn)水平也不相同。僅涉及產(chǎn)品的某些概念，其它讓開發(fā)人員在項(xiàng)目進(jìn)展中去完善，結(jié)果是為了管理上的某種要求，開發(fā)人員先建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、甚至是完成編碼，然后再補(bǔ)充需求說明。 與此相關(guān)的做法是，在可能的情況下，為客戶提供新的解決方案，在允許的資源和技術(shù)可行性之間求得平衡。 軟件工程 74 不適當(dāng)?shù)男枨笠鸬囊恍╋L(fēng)險(xiǎn) 4. 不必要的特性 “ 畫蛇添足 ” 是指開發(fā)人員力圖增加一些 “ 用戶可能欣賞 ” ，但需求規(guī)格中并未涉及的新功能；這類新功能可能很花哨但用戶并不認(rèn)為很有用，但實(shí)現(xiàn)卻耗費(fèi)可觀。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，返工會(huì)耗費(fèi)總開發(fā)費(fèi)用的 40%，其中 70%～ 80%是由需求方面的錯(cuò)誤造成的。 模棱兩可的需求風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者產(chǎn)生不同的期望，使開發(fā)人員產(chǎn)生錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)，使測(cè)試人員編寫不匹配的測(cè)試用例。 要想把變更范圍控制到最小，必須一開始就對(duì)項(xiàng)目視圖、范圍、目標(biāo)、約束和成功標(biāo)準(zhǔn)給予明確說明，并作為今后需求變更處理時(shí)的參考框架。這是軟件開發(fā)中極其普遍的問題，也是軟件需求管理中重點(diǎn)涉及的問題。很多情況下，開發(fā)人員覺得已經(jīng)完全明白了用戶的需求，甚至想當(dāng)然地設(shè)計(jì)了一些用戶并不認(rèn)可的使用實(shí)例。 ? 分析出企業(yè)的 業(yè)務(wù)實(shí)體 ，開發(fā)或選取必需的構(gòu)件，建立穩(wěn)定的軟件體系結(jié)構(gòu)。如銀行、電信公司、書店等。 Karakostas, 1995, p30） 軟件工程 60 60 增量式開發(fā)與演化式開發(fā) Incremental vs. Evolutionary (Thayer amp。設(shè)計(jì)約束的一般內(nèi)容為 ? 解系統(tǒng)將在其上運(yùn)行的目標(biāo)機(jī)器 ? 底層的體系結(jié)構(gòu) 分布式的或本地的 ? 系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)存大小 ? 應(yīng)當(dāng)采用的任何前端圖形用戶界面 (GUI)程序包 ? 系統(tǒng)運(yùn)行的操作系統(tǒng) ? 應(yīng)當(dāng)使用的編程語言 ? 其它應(yīng)集成的軟件包如數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) (DBMS) ? 必須應(yīng)用的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn) ? 應(yīng)采用的設(shè)計(jì)方法等等 軟件工程 55 4. 軟件需求的分類 ⑤ 設(shè)計(jì)約束 a) Language b) OS c) SW to HW interface d) Algorithm e) Power f) Timing g) Memory h) Processor utilization I) Weight etc 軟件工程 56 56 需求工程 軟件工程 57 57 Requirement activities in the SE lifecycle 軟件生命周期中的需求活動(dòng) 軟件工程 58 58 瀑布模型 （ Waterfall/Baseline） ? 核心思想： ? 系統(tǒng)開發(fā)是逐步求精的過程 ? 各步驟相對(duì)獨(dú)立，便于管理 ? 存在的問題： ? 忽略了需求的動(dòng)態(tài)性 ? 需求完成后，用戶對(duì)項(xiàng)目的參與即停止 ? 需求描述與設(shè)計(jì)分開 ? 不支持原型的使用和軟件重用 （ Loucopoulos amp。如產(chǎn)品必須遵從的標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際規(guī)范和合約；外部界面的規(guī)范；性能需求如：系統(tǒng)運(yùn)行速度 (Speed)，可靠性 (Reliability)，容量 (Capacity)，可用性(Availability),可使用性 (Usability)；其它質(zhì)量屬性如： 快捷性、簡(jiǎn)易性、直覺性、健壯性等。 軟件工程 51 4. 軟件需求的分類 ③ 功能需求 是開發(fā)人員必須實(shí)現(xiàn)的軟件功能。 所有的 用戶需求 必須與 業(yè)務(wù)需求 一致。 ? 功能需求 (functional requirement)（包括非功能需求 ） 定義了開發(fā)人員必須實(shí)現(xiàn)的軟件功能，使得用戶能完成他們的任務(wù)，從而滿足了業(yè)務(wù)需求。 —— Jackson, 1995 軟件工程 44 44 存在問題的需求描述實(shí)例 ? 含糊的需求描述： ? “工資總額由上一條記錄獲得” ? “所有客戶都具有同一控制域“ ? 錯(cuò)誤的需求描述： ? “所有系統(tǒng)將九月作為財(cái)政年度的起始時(shí)間” ? 不完整的需求描述： ? “出錯(cuò)信息顯示在屏幕的第 24行“ ? 矛盾或不一致的需求描述： ? “ C=A+B”；“ C=AB” ? 無法測(cè)試的需求： ? “系統(tǒng)應(yīng)具有友好的界面“ 軟件工程 45 問題域 Problem Domain 問題域 接口 解系統(tǒng) 分析 規(guī)格說明 設(shè)計(jì) 軟件工程 46 問題域的類型 數(shù)據(jù)為主 交互為主 算法為主 A. 氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng) B. 收銀機(jī)系統(tǒng) C. 電梯控制系統(tǒng) D. 工資系統(tǒng) E. 文字處理系統(tǒng) F. 文件轉(zhuǎn)換系統(tǒng) G. 手機(jī)定位系統(tǒng) A B C D E F G 軟件工程 47 47 需求的層次 軟件需求包括三個(gè)不同的層次 ? 業(yè)務(wù)需求（ business requirement） 反映了組織機(jī)構(gòu)或客戶對(duì)系統(tǒng)、產(chǎn)品高層次的目標(biāo)要求，它們?cè)陧?xiàng)目視圖與范圍文檔中予以說明。 ? Jackson給出的稍為清楚的解釋： ? “為什么”和“做什么”是指系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的，是置身系統(tǒng)外部，對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域性質(zhì)的描述。 —— Ross, 1977 ? 通常，需求描述系統(tǒng)要 做什么 ，而不是 怎么做 。需求將作為 系統(tǒng)開發(fā)，測(cè)試，驗(yàn)收，提交的依據(jù) 。 —— Herbert Simon, 1969 ? 需求 , 即是人們要解決的某個(gè) 問題 或達(dá)到某種 目的的需要。外部環(huán)境指人造物的周遭及其作用環(huán)境。 軟件工程 40 40 需求工程師的素質(zhì)要求 1. 傾聽的能力 2. 訪問能力 3. 分析能力 4. 協(xié)調(diào)能力 5. 觀察能力 6. 書寫能力 7. 組織能力 8. 建模能力 9. 交