基于新信息技術(shù)的軟件工程與UML教程(第二版) 課件 項目三 需求分析

項目三需求分析任務(wù)一認識需求分析任務(wù)二熟悉需求分析圖形工具任務(wù)三掌握結(jié)構(gòu)化分析技術(shù)任務(wù)四編寫文檔

任務(wù)一認識需求分析

需求分析也稱為軟件需求分析、系統(tǒng)需求分析或需求分析工程等，是開發(fā)人員經(jīng)過深入細致的調(diào)研和分析，準確理解用戶和項目的功能、性能、可靠性等具體要求，將用戶非形式的需求表述轉(zhuǎn)化為完整的需求定義，從而確定系統(tǒng)必須做什么的過程。它的基本任務(wù)是準確地回答“系統(tǒng)必須做什么?”這個問題。在需求分析階段產(chǎn)生的文檔是軟件需求規(guī)格說明書，它以書面形式準確地描述軟件需求。

目前，有很多用于需求分析的結(jié)構(gòu)化分析方法，所有這些分析方法都遵守下述準則：

(1)必須理解并描述問題的信息域(建立數(shù)據(jù)模型)。

(2)必須定義軟件應(yīng)完成的功能(建立功能模型)。

(3)必須描述作為外部事件結(jié)果的軟件行為(建立行為模型)。

(4)必須對描述信息、功能和行為的模型進行分解，用層次的方式展示細節(jié)。

一、需求分析概述

需求分析是指開發(fā)人員要準確理解用戶的要求，進行細致的調(diào)查分析，將用戶非形式的需求陳述轉(zhuǎn)化為完整的需求定義，再由需求定義轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的形式功能規(guī)約(需求規(guī)格說明)的過程。需求分析雖處于軟件開發(fā)過程的開始階段，但它對于整個軟件開發(fā)過程以及軟件產(chǎn)品質(zhì)量是至關(guān)重要的。在計算機發(fā)展的早期，所求解問題的規(guī)模小，需求分析容易被忽視。

1.需求分析的難點

難點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)問題的復(fù)雜性。

(2)交流障礙。

(3)不完備性和不一致性。

(4)需求易變性。

2.需求分析的基本原則

(1)必須能夠表達和理解問題的數(shù)據(jù)域和功能域。數(shù)據(jù)域包括數(shù)據(jù)流(即數(shù)據(jù)通過一個系統(tǒng)時的變化方式)數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而功能域反映上述三方面的控制信息。

(2)可以把一個復(fù)雜問題按功能進行分解并可逐層細化。

(3)建模。模型可以幫助分析人員更好地理解軟件系統(tǒng)的信息、功能和行為，這些模型也是軟件設(shè)計的基礎(chǔ)。

結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蠓治龇椒ǘ甲裱陨显瓌t。

3．需求分析的任務(wù)

軟件需求分析的任務(wù)是：深入描述軟件的功能和性能，確定軟件設(shè)計的約束和軟件同其他系統(tǒng)元素的接口細節(jié)，定義軟件的其他有效性需求，借助當前系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出目標系統(tǒng)邏輯模型，解決目標系統(tǒng)“做什么”的問題。在可行性研究和項目開發(fā)計劃階段對這個問題的回答是概括的、粗略的。

1)確定系統(tǒng)的綜合需求

系統(tǒng)分析員和用戶共同確定對問題綜合需求。表3-1給出了綜合需求的類別、定義和相關(guān)舉例，其中最重要的是功能需求，其應(yīng)確定系統(tǒng)必須完成的所有功能。在確定功能需求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)根據(jù)組織機構(gòu)和使用用戶的具體情況，確定系統(tǒng)在性能、運行等方面的一系列需求。

2)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求

任何一個軟件系統(tǒng)本質(zhì)上都是信息處理系統(tǒng)，系統(tǒng)必須處理的信息和系統(tǒng)應(yīng)該產(chǎn)生的信息在很大程度上決定了系統(tǒng)的面貌，對軟件設(shè)計有深遠影響，因此，必須分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，這是軟件需求分析的一個重要任務(wù)。分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求通常采用建立數(shù)據(jù)模型的方法。

軟件系統(tǒng)復(fù)雜的數(shù)據(jù)由許多基本的數(shù)據(jù)元素組成，數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示。利用數(shù)據(jù)字典可以全面準確地定義數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)字典的缺點是不夠直觀。為了提高可理解性，常常利用圖形工具輔助描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。常用的圖形工具有層次方框圖和Warnier圖。

3)導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型

綜合上述兩項分析結(jié)果可以導(dǎo)出系統(tǒng)詳細的邏輯模型，通常用數(shù)據(jù)流圖、實體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、數(shù)據(jù)字典和主要的處理算法描述這個邏輯模型。

4)修正系統(tǒng)開發(fā)計劃

根據(jù)在分析過程中獲得的對系統(tǒng)的更深入更具體的了解，可以比較準確地估計系統(tǒng)開發(fā)的成本和進度，修正以前制定的開發(fā)計劃。

5)開發(fā)原型系統(tǒng)

快速原型系統(tǒng)核心思想是：在軟件開發(fā)的早期快速建立目標軟件的原型，讓用戶對原型進行評估并提出修改意見，當原型幾經(jīng)改進最終確定后，它將由軟件設(shè)計和編碼階段進化成軟件產(chǎn)品；或者設(shè)計和編碼人員遵循原型所確立的外部特征實現(xiàn)軟件產(chǎn)品。

4．需求分析的步驟

1)問題識別

問題識別是指從系統(tǒng)的角度來理解軟件并評審軟件范圍是否恰當，確定對目標系統(tǒng)的綜合要求，即軟件的需求，提出這些需求實現(xiàn)條件，以及需求應(yīng)達到的標準。問題識別的另一項工作是建立分析所需要的通信途徑(如圖3-1所示)，以保證能順利地對問題進行分析。

圖3-1問題識別的通信途徑

2)分析與綜合，導(dǎo)出軟件的邏輯模型

分析人員對獲取的需求，進行一致性的分析檢查，在分析、綜合中逐步細分軟件功能，劃分成各個子功能。

3)編寫文檔

編寫文檔的步驟如下：

(1)編寫“需求說明書”，把雙方共同的理解與分析結(jié)果用規(guī)范的方式描述出來，作為今后各項工作的基礎(chǔ)。

(2)編寫初步用戶使用手冊，著重反映被開發(fā)軟件的用戶功能界面和用戶使用的具體要求，用戶手冊能強制分析人員從用戶使用的角度考慮軟件。

(3)編寫確認測試計劃，作為今后確認和驗收的依據(jù)。

(4)修改完善項目開發(fā)計劃。在需求分析階段對開發(fā)的系統(tǒng)有了更進一步的了解，所以能更準確地估計開發(fā)成本、進度及資源要求，因此對原計劃要進行適當修正。

4)需求評審

需求評審的內(nèi)容包括：系統(tǒng)定義的目標是否與用戶的要求一致；系統(tǒng)需求分析階段提供的文檔資料是否齊全；文檔中的所有描述是否完整、清晰、準確反映用戶要求；與所有其他系統(tǒng)成分的重要接口是否都已經(jīng)描述；被開發(fā)項目的數(shù)據(jù)流與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否足夠確定；所有圖表是否清楚，在不補充說明時能否被理解；主要功能是否已包括在規(guī)定的軟件范圍之內(nèi)，是否都已充分說明；設(shè)計的約束條件或限制條件是否符合實際；開發(fā)的技術(shù)風險是什么；是否考慮過軟件需求的其他方案；是否考慮過將來可能會提出的軟件需求；是否詳細制定了檢驗標準，它們能否對系統(tǒng)定義是否成功進行確認。

二、需求分析方法

需求分析的過程如圖3-2所示。需求分析方法有功能分解方法、結(jié)構(gòu)化分析方法、信息建模方法和面向?qū)ο蠓治龇椒ǖ取?/p>

圖3-2需求分析的過程

1．功能分解方法

功能分解方法是將一個系統(tǒng)看成是由若干功能構(gòu)成的一個集合，每個功能又可劃分成若干個加工(即子功能)，一個加工又進一步分解成若干加工步驟(即子加工)。因此，功能分解方法有功能、子功能和功能接口三個組成要素。它的關(guān)鍵策略是利用已有的經(jīng)驗，對一個新系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定加工和加工步驟，著眼點放在這個新系統(tǒng)需要進行什么樣的加工上。

這種方法存在一些問題，它需要人工來完成從問題空間到功能和子功能的映射，即沒有顯式地將問題空間表現(xiàn)出來，也無法對表現(xiàn)的準確程度進行驗證，而問題空間中的一些重要細節(jié)更是無法提示出來?？梢钥闯?，功能分解方法缺乏對客觀世界中相對穩(wěn)定的實體結(jié)構(gòu)進行描述，而將基點放在相對不穩(wěn)定的實體行為上，因此，基點是不穩(wěn)定的，難以適應(yīng)需求的變化。

2．結(jié)構(gòu)化分析方法

結(jié)構(gòu)化分析方法(StructuredMethod)是一種軟件開發(fā)方法，一般利用圖形表達用戶需求，強調(diào)開發(fā)方法的結(jié)構(gòu)合理性以及所開發(fā)軟件的結(jié)構(gòu)合理性。結(jié)構(gòu)化分析方法是一種從問題空間到某種表示的映射方法，它由數(shù)據(jù)流圖表示，是結(jié)構(gòu)化重要的、被普遍接受的表示系統(tǒng)，它由數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)詞典構(gòu)成。這種方法簡單實用，適于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域。

該方法的一個難點是確定數(shù)據(jù)流之間的變換，而且數(shù)據(jù)詞典的規(guī)模也是一個問題，它會引起所謂的“數(shù)據(jù)詞典爆炸”，同時對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的強調(diào)很少。

3．信息建模方法

信息建模方法是從數(shù)據(jù)的角度來對現(xiàn)實世界建立模型的，它對問題空間的認識是很有幫助的。該方法的基本工具是ER圖(實體關(guān)系圖)，其基本要素由實體、屬性和關(guān)系構(gòu)成。該方法的基本策略是從現(xiàn)實世界中找出實體，然后再用屬性來描述這些實體。

4．面向?qū)ο蠓治龇椒?/p>

面向?qū)ο蠓治龇椒ㄊ前袳R圖中的概念與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言中的主要概念結(jié)合在一起而形成的一種分析方法。

三、需求獲取方法

1．訪談

訪談是最早開始使用的獲取用戶需求的技術(shù)，也是迄今為止仍然廣泛使用的需求分析技術(shù)。

訪談有兩種基本形式，分別是正式的和非正式的訪談。正式訪談時，系統(tǒng)分析員將提出一些事先準備好的具體問題。在非正式訪談中，分析員將提出一些用戶可以自由回答的開放性問題，以鼓勵被訪問人員說出自己的想法。

在訪問用戶的過程中往往使用情景分析技術(shù)。所謂情景分析就是對用戶將來使用目標系統(tǒng)解決某個具體問題的方法和結(jié)果進行分析。該技術(shù)非常有效，主要體現(xiàn)在下述兩個方面：

(1)它能在某種程度上演示目標系統(tǒng)的行為，從而便于用戶理解，而且還可能進一步揭示出一些分析員目前還不知道的需求。

(2)情景分析較易為用戶所理解，使用戶在需求分析過程中始終扮演一個積極主動的角色，以獲得更多的用戶需求。

2．面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精

軟件系統(tǒng)的基本功能都是把輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成需要的輸出數(shù)據(jù)，從本質(zhì)看，數(shù)據(jù)決定了系統(tǒng)的處理和算法，因而，數(shù)據(jù)是需求分析的出發(fā)點。

需求分析的目標之一就是把可行性研究得到的數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲定義到元素級(足夠小數(shù)據(jù))。

通常把自頂向下逐步求精分析過程中得到的相關(guān)數(shù)據(jù)元素的信息記錄在數(shù)據(jù)字典中，把對算法的簡明描述記錄在IPO(輸入—處理—輸出)圖中。經(jīng)過分析而補充的數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理，也應(yīng)該添加到數(shù)據(jù)流圖的適當位置上。

通過用戶對數(shù)據(jù)流的復(fù)查與驗證，可補充未知的數(shù)據(jù)元素，或修正原有的數(shù)據(jù)元素。

通過自頂向下逐步求精的功能分解，可以完成數(shù)據(jù)流圖的細化。

反復(fù)進行上述分析過程，分析員將越來越深入具體地定義目標系統(tǒng)，最終達到對系統(tǒng)數(shù)據(jù)和功能要求的充分了解。圖3-3粗略地概括了上述分析過程。

圖3-3自頂向下逐步求精分析過程

3．快速建立軟件原型

快速建立軟件原型是最準確、最有效和最強大的需求分析技術(shù)。

快速原型就是根據(jù)用戶需求，快速建立起可運行的目標系統(tǒng)。其要點是：它應(yīng)該實現(xiàn)用戶看得見的功能(如屏幕顯示或打印報表)，省略“隱含”的功能(如修改文件)。

快速原型應(yīng)該具備以下特性：

(1)快速。

(2)容易修改。

為了快速地構(gòu)建和修改原型，通常使用下述三種方法和工具：

(1)第四代技術(shù)。第四代技術(shù)包括眾多數(shù)據(jù)庫查詢和報表語言、程序和應(yīng)用系統(tǒng)生成器以及其他非常高級的非過程語言。

(2)可重用的軟件構(gòu)件?？焖贅?gòu)建原型的另一種方法，是使用一組已有的軟件構(gòu)件(也稱為組件)來裝配(而不是從頭構(gòu)造)原型。軟件構(gòu)件可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(或數(shù)據(jù)庫)或軟件體系結(jié)構(gòu)構(gòu)件(即程序)或過程構(gòu)件(即模塊)。

(3)形式化規(guī)格說明和原型環(huán)境。

任務(wù)二熟悉需求分析圖形工具

一、數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖(DataFlowDiagram，DFD)從數(shù)據(jù)傳遞和加工角度，以圖形方式來表達系統(tǒng)的邏輯功能、數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向和邏輯變換過程，是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析方法的主要表達工具及用于表示軟件模型的一種圖示方法。數(shù)據(jù)流圖是一種圖形化技術(shù)，它對系統(tǒng)的邏輯功能進行描繪，圖中沒有任何具體的物理元素，只是描繪數(shù)據(jù)在軟件中流動和被處理的邏輯過程。

1．基本概念和符號

數(shù)據(jù)流圖有四種基本符號，如表3-2所示。

2．繪制數(shù)據(jù)流圖的步驟

繪制數(shù)據(jù)流圖有以下兩步：

(1)繪制系統(tǒng)的輸入/輸出(即頂層)數(shù)據(jù)流圖。

(2)繪制系統(tǒng)內(nèi)部(即下層)數(shù)據(jù)流圖。一般將層號從0開始編號，遵循自頂向下、由外向內(nèi)的原則

3.繪制數(shù)據(jù)流圖的注意事項

(1)命名。

(2)編號。

(3)每個處理(加工)至少有一個輸入和輸出數(shù)據(jù)流。

(4)畫數(shù)據(jù)流而不是控制流。

(5)父圖與子圖的平衡。

(6)局部數(shù)據(jù)存儲。

(7)可理解性。

二、數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典(Datadictionary)是指對數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理邏輯、外部實體等進行定義和描述，其目的是對數(shù)據(jù)流圖中的各個元素作出詳細的說明，使用數(shù)據(jù)字典為簡單的建模項目。簡而言之，數(shù)據(jù)字典是描述數(shù)據(jù)信息的集合，是對系統(tǒng)中使用的所有數(shù)據(jù)元素定義的集合。

數(shù)據(jù)字典的作用是給數(shù)據(jù)流圖上每個成分加以定義和說明。換句話說，數(shù)據(jù)流圖只能給出系統(tǒng)邏輯功能的一個總框架，而缺乏詳細、具體的內(nèi)容。數(shù)據(jù)字典對數(shù)據(jù)流圖的各種成分起注解、說明作用，給這些成分賦予實際的內(nèi)容。除此之外，數(shù)據(jù)字典還要對系統(tǒng)分析中其他需要說明的問題進行定義和說明。

1．數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容

數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容包括五個方面：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)元素、外部項、加工。其中，數(shù)據(jù)元素是組成數(shù)據(jù)流的基本成分。

數(shù)據(jù)流由一個或一組固定的數(shù)據(jù)元素組成。定義數(shù)據(jù)流時，不僅要說明數(shù)據(jù)流的名稱、組成等，還應(yīng)指明它的來源、去向和流通量等。

數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留的場所。數(shù)據(jù)存儲只是描述數(shù)據(jù)的邏輯存儲的結(jié)構(gòu)，不涉及物理組織。通常包括編號、名稱、簡述、組成、關(guān)鍵字和相關(guān)聯(lián)的處理等。

數(shù)據(jù)元素又稱為數(shù)據(jù)項，是數(shù)據(jù)的最小單位。數(shù)據(jù)應(yīng)從靜態(tài)及動態(tài)兩個方面去分析。在數(shù)據(jù)字典中，主要是對數(shù)據(jù)的靜態(tài)特性加以定義。

外部項包括外部項名稱、編號、簡述及有關(guān)數(shù)據(jù)流的輸入和輸出。

加工是對數(shù)據(jù)流圖中最底層的處理邏輯加以說明，內(nèi)容包括加工名稱、簡述、輸入、處理過程、輸出和處理頻率。

2．定義數(shù)據(jù)的方法

數(shù)據(jù)字典中的定義就是對數(shù)據(jù)自頂向下的分解，應(yīng)把數(shù)據(jù)分解到什么程度，一般以其含義清楚作為標準。

由數(shù)據(jù)項(元素)組成數(shù)據(jù)的方式有四種類型：

(1)順序：以確定次序連接兩個或多個分量；

(2)選擇：從兩個或多個可能的元素中選擇一個；

(3)重復(fù)：指定的分量重復(fù)零次或多次；

(4)可選：一個分量是可有可無的。

數(shù)據(jù)字典中常用的一些符號如下：

“＝”：等價于(定義為)；

“＋”：和(連接兩個分量)；

“[?]”：或(選其中之一)；

“{?}”：重復(fù)；

“(?)”：可選(可有可無)。

3．實例

以下列出本系統(tǒng)部分主要數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)存儲及加工的數(shù)據(jù)字典。

數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)字典如表3-3所示。

數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)字典如表3-4所示。

數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)字典如表3-5所示。

外部項的數(shù)據(jù)字典如表3-6所示。

加工的數(shù)據(jù)字典如表3-7所示。

三、實體-關(guān)系圖

為了清楚、準確地描述用戶對數(shù)據(jù)的要求，分析員通常建立一個概念性的數(shù)據(jù)模型(也稱信息模型)——實體-關(guān)系模型(Entity-RelationshipModel，E-R模型)，它是一種面向問題的數(shù)據(jù)模型，是按用戶的觀點對數(shù)據(jù)建立的模型。

1．基本概念和符號

數(shù)據(jù)模型包含3種信息：數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)對象的屬性及數(shù)據(jù)對象彼此間相互連接的關(guān)系。

1)數(shù)據(jù)對象(實體)

數(shù)據(jù)對象是對軟件的復(fù)合信息的抽象，它是指具有一系列不同性質(zhì)或?qū)傩缘氖挛铮瑑H有單個值的事物(如寬度)不是數(shù)據(jù)對象。

數(shù)據(jù)對象可以是外部實體(產(chǎn)生或使用信息的任何事物)、事物(如報表)、行為(如打電話)、事件(如響警報)、角色(如教師、學生)、單位(如會計科)、地點(如倉庫)或結(jié)構(gòu)(如文件)等。

2)屬性

屬性是數(shù)據(jù)對象或聯(lián)系所具有的性質(zhì)。一個數(shù)據(jù)對象通常由若干個屬性來刻畫，如：學生有學號、姓名、性別、系、年級等。聯(lián)系也可能有屬性，如學生“學”某門課程。

3)關(guān)系

關(guān)系是數(shù)據(jù)對象彼此之間相互連接的方式。關(guān)系分為3種類型：

(1)一對一關(guān)系(1∶1)，如：一個部門有一個經(jīng)理。

(2)一對多關(guān)系(1∶N)，如：教師與課程。

(3)多對多關(guān)系(M∶N)，如：學生與課程。

4)實體-關(guān)系圖(Entity-Relationshipdiagram，E-R圖)的符號

通常用矩形框代表實體，菱形框表示聯(lián)系，用橢圓形或圓角矩形表示實體(或關(guān)系)的屬性，如圖3-4所示。圖3-4實體-關(guān)系圖的符號

2．E-R圖實例

數(shù)據(jù)庫設(shè)計中十分重視數(shù)據(jù)分析、抽象與概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計，概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵。用于描述概念結(jié)構(gòu)模型的工具是E-R模型。需求分析采用自頂向下的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，而概念結(jié)構(gòu)設(shè)計通常采用自底向上的設(shè)計方法，這種方法是首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成，得到全局的概念結(jié)構(gòu)，即從需求分析的數(shù)據(jù)流(DFD)、數(shù)據(jù)字典DD概念結(jié)構(gòu)設(shè)計中的分E-R圖總E-R圖。

概念模型的特點：是對現(xiàn)實世界的抽象和概括；簡潔、明晰、獨立于機器，很容易理解；易于更動；容易向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。

概念模型最常用的表示方法是實體-關(guān)系方法。以某中學的教務(wù)管理信息系統(tǒng)為例，按照數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計本系統(tǒng)的E-R圖(見圖3-5)。

圖3-5教務(wù)管理信息系統(tǒng)的實體-關(guān)系圖

四、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖簡稱狀態(tài)圖，是描述行為模型的常用工具。它通過描繪系統(tǒng)的狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，來表示系統(tǒng)的行為。此外，狀態(tài)圖還指明了事件將做的動作(如處理數(shù)據(jù))。因此，狀態(tài)圖提供了在需求分析過程中建立軟件系統(tǒng)的行為模型的機制。

1．狀態(tài)

狀態(tài)是系統(tǒng)行為模式，一個狀態(tài)代表系統(tǒng)的一種行為模式。

狀態(tài)規(guī)定了系統(tǒng)對事件的響應(yīng)方式。系統(tǒng)對事件的響應(yīng)既可以是做一個(或一系列)動作，也可以是僅僅改變系統(tǒng)本身的狀態(tài)，還可以是既改變狀態(tài)又做動作。

在狀態(tài)圖中定義的狀態(tài)主要有初態(tài)(即初始狀態(tài))、終態(tài)(即最終狀態(tài))和中間狀態(tài)。在一張狀態(tài)圖中只能有一個初態(tài)，而終態(tài)則可以有0至多個。

2．事件

事件是在某個特定時刻發(fā)生的事情，它是對引起系統(tǒng)做動作或(和)從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個狀態(tài)的外界事件的抽象，是一種控制信息，沒有持續(xù)時間，是瞬間完成的。

例如，敲擊鍵盤或點擊鼠標等都是事件。

3．符號

初態(tài)用實心圓·表示。

終態(tài)用一對同心圓(內(nèi)圓為實心圓)⊙表示。

中間狀態(tài)用圓角矩形表示，可以用兩條水平橫線把它分成上、中、下3個部分。上面部分為狀態(tài)的名稱，是必須有的；中間部分為狀態(tài)變量的名字和值，是可選的；下面部分是活動表，是可選的。

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖3-6所示。

圖3-6狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

圖3-6中活動表的語法格式為：事件名(參數(shù)表)/動作表達式。

在活動表中經(jīng)常使用3種標準事件：entry、exit和do。entry事件指定進入該狀態(tài)的動作，exit事件指定退出該狀態(tài)的動作，而do事件則指定在該狀態(tài)下的動作。

守衛(wèi)條件是一個布爾表達式。如果同時使用事件說明和守衛(wèi)條件，則當且僅當事件發(fā)生且布爾表達式為真時，狀態(tài)轉(zhuǎn)換才發(fā)生。如果只有守衛(wèi)條件沒有事件說明，則只要守衛(wèi)條件為真狀態(tài)轉(zhuǎn)換就發(fā)生。

動作表達式是一個過程表達式，當狀態(tài)轉(zhuǎn)換開始時執(zhí)行該表達式。

4．例子

打電話時的系統(tǒng)狀態(tài)圖如圖3-7所示。

圖3-7表明，沒有人打電話時電話處于閑置狀態(tài)；有人拿起聽筒則進入撥號音狀態(tài)，到達這個狀態(tài)后，電話的行為是響起撥號音并計時；這時如果拿起聽筒的人改變主意不想打了，他把聽筒放下(掛斷)，電話重又回到閑置狀態(tài)；如果拿起聽筒很長時間不撥號(超時)，則進入超時狀態(tài)……

圖3-7電話系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

任務(wù)三掌握結(jié)構(gòu)化分析技術(shù)

一、結(jié)構(gòu)化分析技術(shù)人在求解問題時，首要需要做的是理解問題，并且對問題理解得越透徹，這個問題就越容易解決。所謂模型，就是為了理解問題而對問題做的一種符號抽象?？梢园涯Ｐ涂醋饕环N思維工具，利用這種工具可以把問題規(guī)范地表示出來。

模型一般由一組圖示符號和組織這些符號的規(guī)則組成。因此，分析時期的建模，就是針對用戶需求、系統(tǒng)需求等，采用圖示方式進行直觀描述。軟件問題往往是復(fù)雜的，而建模可以使問題簡化。人的頭腦每次只能處理一定數(shù)量的信息，模型通過把系統(tǒng)分解成人的頭腦一次能處理的若干個子部分，從而減少系統(tǒng)的復(fù)雜程度。分析時期建立軟件模型的作用是多方面的，可以通過模型實現(xiàn)由用戶需求向系統(tǒng)需求的過渡，并可通過模型獲得對系統(tǒng)需求的更具細節(jié)性的推論。實際上，分析時期產(chǎn)生的模型還可以被引用到系統(tǒng)設(shè)計中去，作為設(shè)計前導(dǎo)。

二、實例分析

在對教務(wù)管理信息系統(tǒng)調(diào)研階段的業(yè)務(wù)流程圖進行分析的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的科學性、管理的合理性、實際運行的可行性等角度出發(fā)，將信息處理功能和彼此之間的聯(lián)系自頂向下、逐層分解，從邏輯上精確地描述