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(guò)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(lèi)，確定概念類(lèi)之間的關(guān)系，以及繪制用例分析類(lèi)圖和用例分析交互圖三項(xiàng)工作。（2）概念類(lèi)分析

概念類(lèi)分析（ConceptionClassAnalysis）是對(duì)所提取的各概念類(lèi)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(lèi)（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(lèi)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(lèi)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(lèi)分為實(shí)體類(lèi)、邊界類(lèi)和控制類(lèi)三種類(lèi)型，并表示成為下圖所示的兩種形式。

概念類(lèi)的類(lèi)型

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

例如，書(shū)店中的“書(shū)目”、“書(shū)單”、“書(shū)款”等。

實(shí)體類(lèi)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(lèi)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(lèi)的依據(jù)。

書(shū)目

書(shū)單

書(shū)款

邊界類(lèi)（BoundaryClass）是描述系統(tǒng)與參與者之間交互的抽象要素。邊界類(lèi)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(shū)界面”用來(lái)抽象地描述售書(shū)員與書(shū)店系統(tǒng)的交互處理，見(jiàn)圖。

控制類(lèi)（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(shū)店系統(tǒng)中，“出售圖書(shū)”就屬于控制類(lèi)，見(jiàn)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(lèi)圖表示用例概念類(lèi)結(jié)構(gòu)；

2）用例分析協(xié)作圖表示各概念類(lèi)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(guò)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(jiàn)下圖）。

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

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

“售書(shū)處理”的用例分析協(xié)作圖

●第一步，提取用例的概念類(lèi)。包括實(shí)體類(lèi)，邊界類(lèi)，控制類(lèi)。

●第二步，確定用例中概念類(lèi)之間的關(guān)系，并繪制用例分析類(lèi)圖。概念類(lèi)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(lèi)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(guò)三個(gè)步驟：

“圖書(shū)銷(xiāo)售：售書(shū)處理”用例分析

銷(xiāo)售圖書(shū)的過(guò)程用例圖售書(shū)處理瀏覽圖書(shū)銷(xiāo)售信息銷(xiāo)售圖書(shū)打印圖書(shū)銷(xiāo)售報(bào)表收書(shū)款售書(shū)員收款員《包含》圖書(shū)銷(xiāo)售管理::銷(xiāo)售圖書(shū)::售書(shū)處理編號(hào)：03-05-01參與者：售書(shū)員，收款員所在包：圖書(shū)銷(xiāo)售管理::銷(xiāo)售圖書(shū)說(shuō)明：售書(shū)員在“圖書(shū)銷(xiāo)售管理”中的“銷(xiāo)售圖書(shū)”中選擇“售書(shū)處理”選項(xiàng)將啟動(dòng)此項(xiàng)過(guò)程。

1．售書(shū)員把讀者所要購(gòu)買(mǎi)圖書(shū)的“書(shū)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(shū)的“書(shū)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(shū)員輸入圖書(shū)冊(cè)數(shù)。如果圖書(shū)冊(cè)數(shù)大于當(dāng)前圖書(shū)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(mǎi)的所有圖書(shū)輸入系統(tǒng)。

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

4．收款員掃描書(shū)單號(hào)，收款員界面顯示該讀者購(gòu)書(shū)信息。

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

邊界類(lèi)：售書(shū)界面

實(shí)體類(lèi)：書(shū)目，架存圖書(shū)，待售圖書(shū)，售出圖書(shū)

控制類(lèi)：產(chǎn)生待售圖書(shū)，開(kāi)書(shū)單，出售書(shū)單

圖“售書(shū)處理”的概念類(lèi)

2、用例分析類(lèi)圖

圖“售書(shū)處理”的用例分析類(lèi)圖3、用例分析交互圖圖“售書(shū)處理”的用例分析交互圖

第二步：概念類(lèi)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(ài)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(wèn)題域中規(guī)范、通用的詞語(yǔ)，避免使用沒(méi)有明確含義或自定義的詞語(yǔ)。

2）屬性的類(lèi)型

屬性的類(lèi)型是指屬性值的類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)所具有的屬性；（3）系統(tǒng)要求概念類(lèi)應(yīng)具有的屬性；（4）概念類(lèi)需要記錄和保存的信息；

3、屬性分析

（5）不同類(lèi)型概念類(lèi)的屬性。

①實(shí)體類(lèi)。實(shí)體類(lèi)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(shū)”屬性，就可以通過(guò)對(duì)圖書(shū)性質(zhì)的分析來(lái)確定。②邊界類(lèi)?？梢愿鶕?jù)邊界類(lèi)所承擔(dān)的交互信息項(xiàng)目來(lái)確定邊界類(lèi)的屬性。例如，對(duì)于“收款界面”邊界類(lèi)，輸入的信息是“待售書(shū)號(hào)”和“書(shū)款信息”，輸出的信息是“收款圖書(shū)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(lèi)。控制類(lèi)一般沒(méi)有屬性。

（6）屬性和類(lèi)的轉(zhuǎn)化。

如果一個(gè)類(lèi)的某一屬性項(xiàng)過(guò)于復(fù)雜，說(shuō)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(lèi)來(lái)看待。如果一個(gè)類(lèi)中因?qū)傩皂?xiàng)目過(guò)多，使得類(lèi)過(guò)于龐大，可以根據(jù)這些屬性的相關(guān)性，把一個(gè)類(lèi)分成多個(gè)類(lèi)，以簡(jiǎn)化類(lèi)的規(guī)模。

幾個(gè)概念的屬性：

“書(shū)目”：書(shū)號(hào)、書(shū)名、作者、出版社、單價(jià)、出版日期、圖書(shū)類(lèi)別。

“售書(shū)界面”：圖書(shū)書(shū)號(hào)，圖書(shū)信息。

“產(chǎn)生待售圖書(shū)”：沒(méi)有屬性。

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

第四步、概念類(lèi)字典化

書(shū)店信息銷(xiāo)售管理系統(tǒng)概念類(lèi)目錄見(jiàn)表6-1。目錄中列出了書(shū)店信息銷(xiāo)售管理系統(tǒng)邏輯模型中的概念類(lèi)。概念類(lèi)條目編號(hào)的規(guī)則是：

第1位表示該概念類(lèi)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(shū)庫(kù)管理，C表示圖書(shū)銷(xiāo)售，D表示事務(wù)處理，Q表示公用概念類(lèi)。第2位是概念類(lèi)的類(lèi)型。其中，1表示實(shí)體類(lèi)，2表示邊界類(lèi)，3表示控制類(lèi)。后兩位是順序號(hào)。例如，C-2-01表示“售書(shū)界面”屬于“圖書(shū)銷(xiāo)售”邏輯包中界面類(lèi)的第一個(gè)概念類(lèi)。

1．概念類(lèi)目錄概念類(lèi)名說(shuō)明條目編號(hào)出庫(kù)單界面售書(shū)員與系統(tǒng)的交互界面C-2-01接收出庫(kù)圖書(shū)信息接收待出庫(kù)圖書(shū)的書(shū)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(shū)員重新輸入數(shù)據(jù)C-3-05書(shū)目圖書(shū)的基本信息Q-1-01出庫(kù)圖書(shū)出庫(kù)圖書(shū)的基本信息C-1-01出庫(kù)圖書(shū)信息待出庫(kù)圖書(shū)的基本信息C-1-02表1概念類(lèi)字典目錄

查詢出庫(kù)界面售書(shū)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(shū)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(shū)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(shū)銷(xiāo)售界面售書(shū)員與系統(tǒng)的交互界面C-2-03圖書(shū)上架界面售書(shū)員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-04查詢上架界面售書(shū)員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-05查詢架存界面售書(shū)員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-06刪除架存界面售書(shū)員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-07打印架存界面售書(shū)員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-08書(shū)庫(kù)圖書(shū)庫(kù)存中的圖書(shū)的基本信息C-1-04上架圖書(shū)信息待上架圖書(shū)的基本信息C-1-05上架圖書(shū)每次上架圖書(shū)的基本信息C-1-06架存圖書(shū)架存中的圖書(shū)的基本信息C-1-07接收上架信息接收待上架圖書(shū)的書(shū)號(hào)和冊(cè)數(shù)C-3-11圖書(shū)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(shū)按查詢條件把滿足條件的上架圖書(shū)信息顯示給售書(shū)員C-3-13查詢架存圖書(shū)按查詢條件把滿足條件的架存圖書(shū)信息顯示給售書(shū)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(shū)把架存信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除C-3-16盤(pán)架界面售書(shū)員與系統(tǒng)的交互界面C-2-09盤(pán)架圖書(shū)信息待盤(pán)架的圖書(shū)的基本信息C-1-08盤(pán)架圖書(shū)每次盤(pán)架圖書(shū)的基本信息C-1-09接收待盤(pán)架圖書(shū)信息接收待盤(pán)架圖書(shū)的書(shū)號(hào)、數(shù)量C-3-17保存盤(pán)架單保存盤(pán)架單到數(shù)據(jù)庫(kù)中C-3-18提交盤(pán)架單提交盤(pán)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(pán)架單把盤(pán)架信息提交到打印機(jī)進(jìn)行打印C-3-20清空盤(pán)架單把盤(pán)架單屏幕清空，以便售書(shū)員重新輸入數(shù)據(jù)C-3-21盤(pán)架查詢界面售書(shū)員與系統(tǒng)的交互界面C-2-10盤(pán)架單信息存放“查詢”、“瀏覽”產(chǎn)生的“盤(pán)架單信息”C-1-10接收盤(pán)架查詢接收售書(shū)員的查詢條件C-3-22瀏覽盤(pán)架單把數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有盤(pán)架單信息顯示給售書(shū)員C-3-23顯示盤(pán)架單以詳細(xì)表單的形式顯示選定的盤(pán)架單C-3-24定位盤(pán)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(pán)架單C-3-25刪除盤(pán)架單把盤(pán)架單信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除C-3-26報(bào)損界面售書(shū)員與系統(tǒng)的交互界面C-2-11報(bào)損圖書(shū)信息待報(bào)損的圖書(shū)的基本信息C-1-11報(bào)損圖書(shū)每次報(bào)損的圖書(shū)的基本信息C-1-12接收待報(bào)損圖書(shū)信息接收待報(bào)損圖書(shū)的書(shū)號(hào)、數(shù)量C-3-26保存報(bào)損單輸入報(bào)損圖書(shū)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(shū)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(shū)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(shū)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(shū)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(shū)界面售書(shū)員與系統(tǒng)的交互界面C-2-13收款售書(shū)界面售書(shū)員與子系統(tǒng)的交互界面C-2-14接收待售圖書(shū)信息接收待售圖書(shū)的書(shū)號(hào)和冊(cè)數(shù)C-3-36開(kāi)書(shū)單打印書(shū)單C-3-37收款售書(shū)把待售圖書(shū)轉(zhuǎn)變?yōu)槭鄢鰣D書(shū)C-3-38待售圖書(shū)信息等待銷(xiāo)售圖書(shū)的信息C-1-14售出圖書(shū)銷(xiāo)售出去的圖書(shū)C-1-15匯總界面售書(shū)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(lèi)條目

概念類(lèi)條目應(yīng)該包括每一個(gè)概念類(lèi)的編號(hào)，概念類(lèi)名，職責(zé)，屬性，說(shuō)明，特殊需求等信息。在此，我們以“書(shū)目”概念類(lèi)為例，說(shuō)明概念類(lèi)條目的編制方法，見(jiàn)