空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)-軟件需求分析與建模課件

軟件需求分析軟件需求的含義及特點(diǎn)

軟件需求（SoftwareRequirements）是在業(yè)務(wù)需求分析和用戶需求分析的基礎(chǔ)上，從抽象的概念層次上確定系統(tǒng)的要素、構(gòu)成和結(jié)構(gòu)，得出系統(tǒng)的邏輯模型，并為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

（1）內(nèi)在性:站在系統(tǒng)內(nèi)部的角度，分析軟件系統(tǒng)的要素、構(gòu)成和結(jié)構(gòu)。

（2）概念性：

第一，面向業(yè)務(wù)領(lǐng)域，反映業(yè)務(wù)概念；第二，在較宏觀和抽象的層次進(jìn)行分析工作，一般不過多涉及具體細(xì)節(jié)；第三，不涉及系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)環(huán)境。

（3）一致性:軟件需求所確定邏輯模型應(yīng)該具有邏輯一致性，它要糾正需求模型中存在的冗余及錯(cuò)誤。

特點(diǎn)：

（1）用例分析用例分析包括提取用例涉及的概念類，確定概念類之間的關(guān)系，以及繪制用例分析類圖和用例分析交互圖三項(xiàng)工作。（2）概念類分析

概念類分析（ConceptionClassAnalysis）是對(duì)所提取的各概念類的職責(zé)、屬性、關(guān)系和特殊需求所進(jìn)行的分析。軟件需求的主要工作

概念類（ConceptionClass）是在概念層次上，對(duì)系統(tǒng)的抽象要素的一種稱謂。概念類主要來(lái)源于業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的客觀實(shí)體、系統(tǒng)與外界的交互處理和對(duì)系統(tǒng)要素的控制三個(gè)方面。概念類面向用戶需求，一般不考慮性能要求，具有突出業(yè)務(wù)領(lǐng)域、突出概念性及大粒度的特征。

UML把概念類分為實(shí)體類、邊界類和控制類三種類型，并表示成為下圖所示的兩種形式。

概念類的類型

實(shí)體類（EntityClass）是系統(tǒng)表示客觀實(shí)體的抽象要素。

例如，書店中的“書目”、“書單”、“書款”等。

實(shí)體類一般對(duì)應(yīng)著在業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的客觀事物，或者是具有較穩(wěn)定信息內(nèi)容的系統(tǒng)元素。實(shí)體類來(lái)源于業(yè)務(wù)分析中所確定的實(shí)體，實(shí)體字典是確定實(shí)體類的依據(jù)。

書目

書單

書款

邊界類（BoundaryClass）是描述系統(tǒng)與參與者之間交互的抽象要素。邊界類只是對(duì)系統(tǒng)與參與者之間交互的抽象建模，并不表示交互的具體內(nèi)容及交互界面的具體形式。

例如，“售書界面”用來(lái)抽象地描述售書員與書店系統(tǒng)的交互處理，見圖。

控制類（ControlClass）是表示系統(tǒng)對(duì)其它對(duì)象實(shí)施協(xié)調(diào)處理、邏輯運(yùn)算的抽象要素。例如，在書店系統(tǒng)中，“出售圖書”就屬于控制類，見下圖。

1．概述

用例分析是指從概念層次上對(duì)一個(gè)用例的分析及分析的結(jié)果。

用例分析的結(jié)果有兩種圖：

1）用例分析類圖表示用例概念類結(jié)構(gòu)；

2）用例分析協(xié)作圖表示各概念類之間動(dòng)態(tài)交互信息。

第一步：用例分析

在軟件需求分析中，通過對(duì)需求模型中的每一個(gè)用例的分析，得到了對(duì)應(yīng)于需求模型中用例的用例分析結(jié)果。用例分析與用例之間存在一一對(duì)應(yīng)的跟蹤關(guān)系，可以從用例分析追蹤到用例（見下圖）。

用例分析類圖（UseCaseAnalysisClassDiagram）用來(lái)描述一個(gè)用例中的概念類之間的關(guān)系所呈現(xiàn)出的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。用例分析類圖抽象地描述各概念類之間的關(guān)系，不涉及過多的細(xì)節(jié)。下圖是對(duì)“售書處理”用例進(jìn)行分析所得到的用例分析類圖。售書員售書界面產(chǎn)生待售圖書待售圖書出售圖書書目架存圖書售出圖書打印進(jìn)程“售書處理”的用例分析類圖開書單“售書處理”的用例分析類圖

用例分析協(xié)作圖描述為了實(shí)現(xiàn)用例的過程，參與者與系統(tǒng)以及系統(tǒng)中的各概念類之間所交互的消息。通過整個(gè)消息的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)用例的過程。下圖是對(duì)應(yīng)于上圖的用例分析協(xié)作圖。

“售書處理”的用例分析協(xié)作圖

●第一步，提取用例的概念類。包括實(shí)體類，邊界類，控制類。

●第二步，確定用例中概念類之間的關(guān)系，并繪制用例分析類圖。概念類之間有關(guān)聯(lián)關(guān)系、泛化關(guān)系和依賴關(guān)系，其中主要是關(guān)聯(lián)關(guān)系。●第三步，分析參與者與用例所交互的信息，以及用例中各概念類之間所交互的信息，并得出用例分析交互圖。

用例分析一般需要經(jīng)過三個(gè)步驟：

“圖書銷售：售書處理”用例分析

銷售圖書的過程用例圖售書處理瀏覽圖書銷售信息銷售圖書打印圖書銷售報(bào)表收書款售書員收款員《包含》圖書銷售管理::銷售圖書::售書處理編號(hào)：03-05-01參與者：售書員，收款員所在包：圖書銷售管理::銷售圖書說明：售書員在“圖書銷售管理”中的“銷售圖書”中選擇“售書處理”選項(xiàng)將啟動(dòng)此項(xiàng)過程。

1．售書員把讀者所要購(gòu)買圖書的“書號(hào)”用條形碼掃描儀輸入進(jìn)系統(tǒng)。系統(tǒng)在屏幕上給出該圖書的“書名”、“作者”、“出版社”、“單價(jià)”、“出版日期”、“架存冊(cè)數(shù)”等信息；

2．售書員輸入圖書冊(cè)數(shù)。如果圖書冊(cè)數(shù)大于當(dāng)前圖書架存數(shù)，系統(tǒng)在屏幕上給出提示，并告訴修改冊(cè)數(shù)。**重復(fù)前兩步，直到把該讀者所要購(gòu)買的所有圖書輸入系統(tǒng)。

3．系統(tǒng)打印出該讀者的三聯(lián)購(gòu)書書單。**讀者持書單到收款臺(tái)交款。

4．收款員掃描書單號(hào)，收款員界面顯示該讀者購(gòu)書信息。

5．收款員把讀者給的書款數(shù)額輸入系統(tǒng)，并按收款確認(rèn)鍵。**收款員給書單上蓋章，并自己留存一聯(lián)，其它兩聯(lián)給讀者。讀者持書單又回到售書員處，把已交款后的書單交給售書員。售書員掃描書單號(hào)，并按“售出圖書”鍵。**售書員給圖書上蓋章，并把圖書交給讀者，售書結(jié)束。1、提取概念類

邊界類：售書界面

實(shí)體類：書目，架存圖書，待售圖書，售出圖書

控制類：產(chǎn)生待售圖書，開書單，出售書單

圖“售書處理”的概念類

2、用例分析類圖

圖“售書處理”的用例分析類圖3、用例分析交互圖圖“售書處理”的用例分析交互圖

第二步：概念類分析1．屬性的概念

一般講，屬性表示實(shí)體的特性或特征。

在OO方法中，屬性用來(lái)表示對(duì)象的靜態(tài)特性。

例如，對(duì)象“人”的屬性有：姓名、性別、出生年月、家庭住址、電話、體重、身高、血型、愛好、職業(yè)、畢業(yè)院校、專業(yè)等。

（1）使用名詞或帶定語(yǔ)的名詞。像“姓名”，“學(xué)生姓名”，“型號(hào)”，“產(chǎn)品型號(hào)”，“商品條形碼”等。（2）盡量使用問題域中規(guī)范、通用的詞語(yǔ)，避免使用沒有明確含義或自定義的詞語(yǔ)。

2）屬性的類型

屬性的類型是指屬性值的類型，一般有數(shù)字型、字符型、邏輯型、日期型等。在軟件需求階段一般不需要確定屬性的類型。

2屬性的命名屬性分析的一般途徑：

（1）從常理上看，概念類所表示的事物有哪些靜態(tài)特性；（2）在業(yè)務(wù)領(lǐng)域中概念類所具有的屬性；（3）系統(tǒng)要求概念類應(yīng)具有的屬性；（4）概念類需要記錄和保存的信息；

3、屬性分析

（5）不同類型概念類的屬性。

①實(shí)體類。實(shí)體類屬性可以直接根據(jù)事物本身的性質(zhì)來(lái)確定。例如，對(duì)于“圖書”屬性，就可以通過對(duì)圖書性質(zhì)的分析來(lái)確定。②邊界類?？梢愿鶕?jù)邊界類所承擔(dān)的交互信息項(xiàng)目來(lái)確定邊界類的屬性。例如，對(duì)于“收款界面”邊界類，輸入的信息是“待售書號(hào)”和“書款信息”，輸出的信息是“收款圖書信息”和“已收款提示”，我們就可以把這四項(xiàng)信息項(xiàng)目作為“收款界面”的屬性。③控制類?？刂祁愐话銢]有屬性。

（6）屬性和類的轉(zhuǎn)化。

如果一個(gè)類的某一屬性項(xiàng)過于復(fù)雜，說明這個(gè)屬性包容的內(nèi)涵很豐富，屬性本身就表示一個(gè)復(fù)雜的事物實(shí)體，可以把這個(gè)屬性作為一個(gè)類來(lái)看待。如果一個(gè)類中因?qū)傩皂?xiàng)目過多，使得類過于龐大，可以根據(jù)這些屬性的相關(guān)性，把一個(gè)類分成多個(gè)類，以簡(jiǎn)化類的規(guī)模。

幾個(gè)概念的屬性：

“書目”：書號(hào)、書名、作者、出版社、單價(jià)、出版日期、圖書類別。

“售書界面”：圖書書號(hào)，圖書信息。

“產(chǎn)生待售圖書”：沒有屬性。

概念類字典（ConceptionClassDictionary）用來(lái)記錄軟件需求中提取的概念類，并對(duì)概念類進(jìn)行說明。概念類字典由概念類目錄和概念類條目?jī)刹糠謽?gòu)成。

第四步、概念類字典化

書店信息銷售管理系統(tǒng)概念類目錄見表6-1。目錄中列出了書店信息銷售管理系統(tǒng)邏輯模型中的概念類。概念類條目編號(hào)的規(guī)則是：

第1位表示該概念類的頂層邏輯包，用字母表示。其中，A表示計(jì)劃訂購(gòu)，B表示書庫(kù)管理，C表示圖書銷售，D表示事務(wù)處理，Q表示公用概念類。第2位是概念類的類型。其中，1表示實(shí)體類，2表示邊界類，3表示控制類。后兩位是順序號(hào)。例如，C-2-01表示“售書界面”屬于“圖書銷售”邏輯包中界面類的第一個(gè)概念類。

1．概念類目錄概念類名說明條目編號(hào)出庫(kù)單界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-01接收出庫(kù)圖書信息接收待出庫(kù)圖書的書號(hào)和冊(cè)數(shù)C-3-01保存出庫(kù)單保存出庫(kù)單到數(shù)據(jù)庫(kù)中C-3-02提交出庫(kù)單提交出庫(kù)單到數(shù)據(jù)庫(kù)中，信息一但提交就不能進(jìn)行修改C-3-03打印出庫(kù)單把出庫(kù)單信息提交到打印機(jī)進(jìn)行打印C-3-04清空出庫(kù)單把出庫(kù)單屏幕清空，以便售書員重新輸入數(shù)據(jù)C-3-05書目圖書的基本信息Q-1-01出庫(kù)圖書出庫(kù)圖書的基本信息C-1-01出庫(kù)圖書信息待出庫(kù)圖書的基本信息C-1-02表1概念類字典目錄

查詢出庫(kù)界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-02出庫(kù)單信息存放“查詢”、“瀏覽”產(chǎn)生的“出庫(kù)單信息”C-1-03接收出庫(kù)查詢接收售書員的查詢條件C-3-06刪除出庫(kù)單把出庫(kù)單信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除C-3-07瀏覽出庫(kù)單把所有出庫(kù)單顯示給售書員C-3-08定位出庫(kù)單根據(jù)輸入的表單編號(hào)以詳細(xì)表單的形式顯示相應(yīng)出庫(kù)單C-3-09顯示出庫(kù)單以詳細(xì)表單的形式顯示選定的出庫(kù)單C-3-10圖書銷售界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-03圖書上架界面售書員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-04查詢上架界面售書員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-05查詢架存界面售書員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-06刪除架存界面售書員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-07打印架存界面售書員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-08書庫(kù)圖書庫(kù)存中的圖書的基本信息C-1-04上架圖書信息待上架圖書的基本信息C-1-05上架圖書每次上架圖書的基本信息C-1-06架存圖書架存中的圖書的基本信息C-1-07接收上架信息接收待上架圖書的書號(hào)和冊(cè)數(shù)C-3-11圖書上架提交上架信息到數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)增加數(shù)據(jù)庫(kù)中的架存數(shù)目C-3-12查詢上架圖書按查詢條件把滿足條件的上架圖書信息顯示給售書員C-3-13查詢架存圖書按查詢條件把滿足條件的架存圖書信息顯示給售書員C-3-14打印架存報(bào)表把架存信息提交到打印機(jī)進(jìn)行打印C-3-15刪除架存圖書把架存信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除C-3-16盤架界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-09盤架圖書信息待盤架的圖書的基本信息C-1-08盤架圖書每次盤架圖書的基本信息C-1-09接收待盤架圖書信息接收待盤架圖書的書號(hào)、數(shù)量C-3-17保存盤架單保存盤架單到數(shù)據(jù)庫(kù)中C-3-18提交盤架單提交盤架單到數(shù)據(jù)庫(kù)中，信息一但提交就不能進(jìn)行修改C-3-19打印盤架單把盤架信息提交到打印機(jī)進(jìn)行打印C-3-20清空盤架單把盤架單屏幕清空，以便售書員重新輸入數(shù)據(jù)C-3-21盤架查詢界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-10盤架單信息存放“查詢”、“瀏覽”產(chǎn)生的“盤架單信息”C-1-10接收盤架查詢接收售書員的查詢條件C-3-22瀏覽盤架單把數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有盤架單信息顯示給售書員C-3-23顯示盤架單以詳細(xì)表單的形式顯示選定的盤架單C-3-24定位盤架單根據(jù)輸入的表單編號(hào)以詳細(xì)表單的形式顯示相應(yīng)盤架單C-3-25刪除盤架單把盤架單信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除C-3-26報(bào)損界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-11報(bào)損圖書信息待報(bào)損的圖書的基本信息C-1-11報(bào)損圖書每次報(bào)損的圖書的基本信息C-1-12接收待報(bào)損圖書信息接收待報(bào)損圖書的書號(hào)、數(shù)量C-3-26保存報(bào)損單輸入報(bào)損圖書的冊(cè)數(shù)，提交到數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)修改數(shù)據(jù)庫(kù)中的架存數(shù)目C-3-27提交報(bào)損單提交報(bào)損單到數(shù)據(jù)庫(kù)中，信息一但提交就不能進(jìn)行修改C-3-28清空?qǐng)?bào)損單把報(bào)損單屏幕清空，以便售書員重新輸入數(shù)據(jù)C-3-29打印報(bào)損單把報(bào)損單信息提交到打印機(jī)進(jìn)行打印C-3-30報(bào)損查詢界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-12報(bào)損單信息存放“查詢”、“瀏覽”產(chǎn)生的“報(bào)損單信息”C-1-13接收?qǐng)?bào)損查詢接收售書員的查詢條件C-3-31瀏覽報(bào)損單把數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有報(bào)損單信息顯示給售書員C-3-32定位報(bào)損單根據(jù)輸入的表單編號(hào)以詳細(xì)表單的形式顯示相應(yīng)表單C-3-33刪除報(bào)損單把報(bào)損單信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除C-3-34顯示報(bào)損單以詳細(xì)表單的形式顯示選定的報(bào)損單C-3-35售書界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-13收款售書界面售書員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-14接收待售圖書信息接收待售圖書的書號(hào)和冊(cè)數(shù)C-3-36開書單打印書單C-3-37收款售書把待售圖書轉(zhuǎn)變?yōu)槭鄢鰣D書C-3-38待售圖書信息等待銷售圖書的信息C-1-14售出圖書銷售出去的圖書C-1-15匯總界面售書員與系統(tǒng)的交互界面C-2-15匯總報(bào)表滿足匯總條件的匯總報(bào)表信息C-1-16接收匯總方式接收匯總條件C-3-39頁(yè)面設(shè)置設(shè)置匯總結(jié)果的顯示格式C-3-40打印匯總報(bào)表把匯總報(bào)表提交到打印機(jī)進(jìn)行打印C-3-41

2．概念類條目

概念類條目應(yīng)該包括每一個(gè)概念類的編號(hào)，概念類名，職責(zé)，屬性，說明，特殊需求等信息。在此，我們以“書目”概念類為例，說明概念類條目的編制方法，見