軟件工程課件章需求分析

中南大學信息科學與工程學院任勝兵第2章需求分析

(第2.5-2.7節(jié)）中南大學信息科學與工程學院任勝兵主要內容數據流建模實體關系建模系統(tǒng)行為建模中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.5數據流建模

數據流建模方法是一種結構化分析方法；自頂向下、逐層分解地定義系統(tǒng)需求；特點是利用數據流圖來對用戶需求進行分析；可用于分析任何應用系統(tǒng)的需求（why?）。中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.5.1數據流圖中的常用符號

中南大學信息科學與工程學院任勝兵數據流圖數據流(用箭頭表示）；加工（加工一般用一個圓圈或圓角方框來表示）；數據存儲(一般用開口的矩形框或雙劃線來表示)；

數據的源點和終點（一般用正方形或立方體來表示）；擴展符號主要有：*、+和⊕。2產生報表訂貨報表更新庫存事務倉庫管理員采購員1處理事務D1庫存清單D2訂貨信息中南大學信息科學與工程學院任勝兵分層數據流圖只用一張數據流圖來描述，不僅難于一次畫齊，而且也難于理解。

分層數據流圖可以避免一次引入過多的細節(jié)，有利于控制問題的復雜度，從而便于對大型系統(tǒng)描述的實現。

不同的用戶可以只選擇分層數據流圖中與本身有關或感興趣的部分，不必閱讀全圖，從而便于用戶的使用和理解。

除頂層圖只有一張不用編號外，每一張分層圖均編號，編號規(guī)則為：①分層圖的編號等于相應被分解處理的編號；②處理的編號=圖的編號+“.”+順序號；③頂層圖中處理編號為0，可省略。中南大學信息科學與工程學院任勝兵數據流圖畫法：步驟從問題描述中提取出數據流圖的四種基本元素；從外向內畫頂層數據流圖；自頂向下畫分層數據流圖。⑴命名要適當；

⑵不應將加工激活條件等控制流畫在數據流圖上；⑶先考慮系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)時的情況——抓主要矛盾；⑷先忽略瑣碎的枝節(jié)問題——抓矛盾的主要方面；⑸在分解時要注意父子圖的平衡；⑹隨時準備重畫。中南大學信息科學與工程學院任勝兵數據流圖畫法例子：找出基本元素

假設商場每周需要一張訂貨報表，表中對于每一需要訂貨的商品，要求列出下列數據：商品編號、商品名稱、庫存數量、訂貨數量、商品單價、供應商。商品入庫或出庫稱為庫存更新事務。系統(tǒng)通過倉庫中的顯示終端由倉庫管理員把事務報告錄入到訂貨系統(tǒng)中。當某種商品的庫存數量比設定的庫存量臨界值小時，表示需要訂貨。采購員根據每周的訂貨報告進行訂貨。

中南大學信息科學與工程學院任勝兵數據流圖畫法例子：畫頂層訂貨報表更新庫存事務倉庫管理員訂貨系統(tǒng)采購員頂層數據流圖主要描述整個系統(tǒng)的作用范圍，說明系統(tǒng)的邊界，反映系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的關系，即系統(tǒng)的輸入和輸出數據流。

頂層數據流圖只有一張。中南大學信息科學與工程學院任勝兵數據流圖畫法例子：畫分層圖2產生報表訂貨報表更新庫存事務倉庫管理員采購員1處理事務D1庫存清單D2訂貨信息有效事務庫存信息事務倉庫管理員1.3處理訂貨1.1接收事務1.2更新庫存D1庫存清單D2訂貨信息中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.5.2數據流圖的用途

數據流圖是一種很好的用戶與分析員、分析員與設計人員之間的交流工具。

數據流圖可用做系統(tǒng)設計的依據。

在使用數據流圖輔助物理系統(tǒng)設計的時候，設計人員能夠在數據流圖上畫出多種方案的自動化邊界，每種方案的自動化邊界可能意味著一個不同的物理系統(tǒng)，

中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.5.3數據詞典和加工說明

數據詞典（DataDictionary，DD），又稱數據字典，是關于數據信息的集合，是對數據流圖中的每個數據，包括數據流和數據存儲，進行嚴格定義的場所，以保持數據在系統(tǒng)中的一致性。數據流圖中的“基本加工”由于沒有進一步分解得到子圖，因而需要加工說明來對其進行描述。中南大學信息科學與工程學院任勝兵數據詞典

數據詞典的作用：在軟件分析和設計過程中為有關人員提供關于數據描述信息的查詢；是進行數據庫開發(fā)的重要基礎；在設計階段，如果在詞典中追加使用數據的程序模塊等信息，則有助于估計改變一個數據將產生的影響。

組成描述符中南大學信息科學與工程學院任勝兵數據詞典卡片示例名字：訂貨信息別名：訂貨報表描述：每周一次生成的需要定貨的商品信息列表定義：訂貨信息=商品編號+商品名稱+訂貨數量+商品單價+供應商位置：存儲在文件中。名字：商品編號別名：描述：標識庫存清單中一個特定商品的關鍵字定義：商品編號=10{字符}10位置：訂貨信息、訂貨報表、庫存清單名字：商品名稱別名：描述：某種商品的名字定義：商品名稱=1{字符}12位置：訂貨信息訂貨報表名字：訂貨數量別名：描述：某種商品一次訂貨的數量定義：訂貨數量=1{數字}5位置：訂貨信息訂貨報表中南大學信息科學與工程學院任勝兵加工說明：IPO圖輸入框1．主文件2．事務文件處理框1．校驗主記錄2．校驗事務記錄3．更新主記錄輸出框1．有效主記錄2．有效事務記錄3．更新后的主文件IPO圖除可用于分析階段描述加工邏輯說明外，也常與層次圖（HierachyChart,HC）一起用于設計階段，形成HIPO圖。

中南大學信息科學與工程學院任勝兵加工說明：結構化語言

結構化語言，又稱PDL（ProgramDesignLanguage,PDL）或偽代碼（PseudoCode），是一種介于自然語言和形式語言之間的一種半形式語言。

IF發(fā)貨單金額>1萬元人民幣

THENIF賬上欠款時間>30天

THEN

在嘗還欠款前不批準ELSE

發(fā)批準書及發(fā)貨單ENDIF...中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.6實體-關系建模

與任何數據處理應用相關的一些特定的問題：系統(tǒng)將要處理的主要數據對象是什么？每一個數據對象是由什么組成的，并且用哪些屬性可以描述這一數據對象？這些數據對象目前位于什么地方？數據對象與數據對象之間的關系是什么？對數據對象進行變換加工的處理之間的關系是什么？面向數據的建模方法：實體-關系建模方法、IDEF1X方法。中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.6.1實體-關系圖

實體-關系圖由三個相互關聯的部分構成：實體（即數據對象）、實體與實體之間的關系以及實體和關系的屬性。

實體是對必須由軟件理解的任何復合信息的表示。這里“復合信息”是指具有一些不同特征或屬性的某種事物。實體用矩形框表示。

屬性定義一個實體的特征:命名性屬性、參考性屬性、描述性屬性。屬性用橢圓形或圓角矩形來表示。

關系是指實體與實體之間聯系。用連線（和或菱形框）表示實體之間的關系。

中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.6.2基數和模態(tài)

基數是指定在一個給定的關系中實體對應的多少實例與有該關系的另一實體的1個實例對應。基數通常簡單地用“1”或者“多”來表示。

模態(tài)表示在一個關系中一個特定的實體是否必須參與的信息。

基數：表示某一臺“計算機”被一個“人”買基數：表示一個人可以買許多“計算機”模態(tài)：強制表示一臺“計算機”必須被某個“人”購買模態(tài)：可選表示“人”可以買“計算機”，也可不買買人計算機中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.6.3實體-關系圖的例子

銷售部門發(fā)放許可證入庫制造商汽車發(fā)貨部門訂合同運輸生產中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.7系統(tǒng)行為建模

除了功能模型和數據模型以外，有時也需要建立系統(tǒng)的行為模型（或稱為控制模型）。如制造過程控制系統(tǒng)、工業(yè)儀器等。行為模型（或控制模型）也由兩部分表示：由控制項（或事件）等表示的控制流圖和與控制流圖對應的控制規(guī)格說明。

控制流圖用來表示處理之間的事件流和描述激活各種處理的外部事件。

控制規(guī)格說明可以用“加工激活表”或“狀態(tài)遷移圖”等表示事件發(fā)生時系統(tǒng)的動態(tài)行為。中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.7.1處理模型和控制模型的關系

數據輸入處理模型數據流圖處理規(guī)格說明數據輸出控制輸出控制模型控制流圖控制規(guī)格說明控制輸入數據條件處理激活者中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.7.2一個控制流圖的例子

Hatley和Pirbhai對基本的結構化分析方法即數據流建模方法進行了擴展，用以表示控制流圖。

在Hatley和Pirbhai的擴展中，虛線箭頭用于表示控制流或事件流，粗的豎線用于表示對控制規(guī)格說明的參照或引用。控制流圖是建立在數據流圖的基礎上。中南大學信息科學與工程學院任勝兵復印機軟件：數據流圖顯示操作員命令和數據問題指示重裝狀態(tài)復印狀態(tài)復印信息讀操作員輸入管理復印重新裝入紙張重新裝入紙張的要求生成顯示信息完成問題診斷問題類型中南大學信息科學與工程學院任勝兵復印機軟件：控制流圖開始/結束紙滿報警進紙狀態(tài)（塞紙，空）讀操作員輸入管理復印重新裝入紙張生成顯示信息完成問題診斷復印錯誤中南大學信息科學與工程學院任勝兵2.7.3一個狀態(tài)轉移圖的例子