软件需求分析与建模

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1、第4章软件需求分析与建模4.1需求分析4.2数据建模4.3功能建模4.4行为建模4.5数据字典4.6结构化需求分析的若干技术4.7验证软件需求4.8小结4.1需求分析4.1.1需求分析的任务需求分析的主要任务就是要通过软件开发人员与用户的交流和讨论，准确地获取用户对系统的具体要求。需求分析中任何的含混不清或微小的遗漏都可能会造成系统开发中的重大问题甚至导致失败。在正确理解用户需求的前提下，软件开发人员还需要将这些需求准确地以文档的形式表达出来，作为设计阶段的依据。需求分析阶段结束时需要提交的主要文档是软件规格说明书。由

2、于需求分析研究的对象是用户对开发项目的要求，在实现这一阶段任务时必须要注意两个问题。问题之一在于：一个项目的参与者既包括软件设计开发人员，又包括用户，他们之间交流的难题会给软件的开发留下隐患。用户往往在软件交付使用时，才会发现系统存在的一系列问题。这就要求双方必须在需求分析过程中加强沟通和协调。一方面，软件设计人员应尽量使用通俗的语言与用户进行交流；另一方面，用户应积极主动地配合软件设计人员的工作。问题之二在于：为了保证需求阶段能够提出完整、准确的系统逻辑模型，开发人员必须花费足够的时间，全面了解用户的需要，绝不能在需

3、求模糊的情况下仓促进行软件的设计和编程。根据国外的统计资料表明，在典型环境下开发软件，需求分析阶段的工作量大约要占到整个系统开发工作量的20%左右。用户对系统的需求通常可分为如下两类：(1)功能性需求：主要说明了待开发系统在功能上实际应做到什么，是用户最主要的需求。通常包括系统的输入、系统能完成的功能、系统的输出及其他反应。(2)非功能性需求：从各个角度对所考虑的可能的解决方案的约束和限制。主要包括：过程需求(如交付需求、实现方法需求等)、产品需求(如可靠性需求、可移植性需求、安全保密性需求等)和外部需求(如法规需求、

4、费用需求等)等。4.1.2需求分析的步骤需求分析阶段的工作，大致可分为如下几个步骤进行：(1)通过调查研究，获取用户的需求。软件开发人员只有通过认真细致的调查研究，才能获得进行系统分析的原始资料。需求信息的获取可来源于阅读描述系统需求的用户文档；对相关软件、技术的市场调查；对管理部门、用户的访问咨询；对工作现场的实际考察等。(2)去除非本质因素，确定系统的真正需求。对于获取的原始需求，软件开发人员需要根据掌握的专业知识，运用抽象的逻辑思维，找出需求间的内在联系和矛盾，去除需求中不合理和非本质的部分，确定软件系统的真正需

5、求。(3)描述需求，建立系统的逻辑模型。对于确定的系统需求，软件开发人员要通过现有的需求分析方法及工具对其进行清晰、准确的描述，建立无二义性的、完整的系统逻辑模型。(4)书写需求说明书，进行需求复审。需求阶段应提交的主要文档包括需求规格说明书、初步的用户手册和修正后的开发计划。其中，需求规格说明书是对分析阶段主要成果的综合描述，是该阶段最重要的技术文档。为了保证软件开发的质量，对需求分析阶段的工作要按照严格的规范进行复审，从不同的技术角度对该阶段工作做出综合性的评价。复审即要有用户参加，也要有管理部门和软件开发人员参加

6、。4.1.3需求分析的原则目前存在着许多需求分析的方法，虽然各种方法都有其独特的描述方法，但不论采用何种方法，需求分析都必须遵循以下基本原则：(1)能够表达和理解问题的数据域和功能域。所有软件开发的最终目的都是为了解决数据处理的问题，数据处理的本质就是将一种形式的数据转换成另一种形式的数据，即通过进行一系列加工将输入的原始数据转换为所需的结果数据。需求分析阶段必须明确系统中应具备的每一个加工、加工的处理对象和由加工所引起的数据形式的变化。(2)能够将复杂问题分解化简。为了便于问题的解决和实现，在需求分析过程中需要对于原

7、本复杂的问题按照某种合适的方式进行分解(对功能域和数据域均可)。分解可以是同一层次上的横向分解，也可以是多层上的纵向分解。每一步分解都是在原有基础上对系统的细化，使系统的理解和实现变得较为容易。(3)能够给出系统的逻辑表示和物理表示。系统需求的逻辑表示用于指明系统所要达到的功能要求和需要处理的数据，不涉及实现的细节。系统需求的物理表示用于指明处理功能和数据结构的实际表现形式，通常由系统中的设备决定。如处理数据的来源，某些软件可能由终端输入，另一些软件可能由特定设备提供。给出系统的逻辑表示和物理表示对满足系统处理需求所提

8、出的逻辑限制条件和系统中其他成分提出的物理限制是必不可少的。4.2数据建模4.2.1实体模型1.实体模型的概念对于一个软件系统来说，所涉及的数据成千上万，如何对这些复杂数据及其之间的关系进行分析并将它们以最优的方式组织起来，对软件开发的成败起着非常重要的作用。E-R(Entity-Relation)方法，即实体—联系方法是目前最常