软件工程全套教学教程.ppt

,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,软件工程概述,第,1,章,教学,要求,1,了解软件的概念、特点及主要分类；,2,掌握软件危机的产生、表现及原因；,3,掌握软件工程的定义以及基本原理；,4,掌握软件生存周期概念；,5,理解软件开发模型；,6,了解软件开发工具与环境。,软件工程概述,第,1,章,项目,任务,1,上网下载并安装一个真实的软件系统,瑞天“图书管理系统”（,2012,标准版作为教学案例；,2,对瑞天图书管理系统原有数据进行备份，完成系统初始化、设置系统参数和添加用户等操作,；,3,初步分析瑞天图书管理系统中系统管理和参数设置功能的操作界面，分析其数据处理过程，为分析、设计并开发新的图书管理系统（称教学项目）奠定基础,；,4,了解教学项目图书管理系统的开发背景、总体开发目标。,1.1,软件与软件危机,第,1,章,1,软件的定义,软件是计算机中与硬件相互依存的另一部分，软件包括程序、数据及其相关文档的完整集合。,1.1.1,软件的定义及其特点,软件,程序,数据,文档,程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列,数据是使程序能够正确地处理信息的数据结构,文档是与程序开发、维护和使用有关的图文资料,2.,软件具有下列特点：,1.1,软件与软件危机,第,1,章,1.1.1,软件的定义及其特点,软件,是逻辑产品，具有抽象性,生产与硬件不同,软件缺陷检测的困难性,软件维护的复杂性,软件对环境的依赖性,仍未摆脱手工开发方式,与社会因素的关联性,1.,软件技术的发展,1.1,软件与软件危机,第,1,章,1.1.2,软件的发展及其分类,程序设计,程序系统,软件工程,2.,软件的分类,1.1,软件与软件危机,第,1,章,1.1.2,软件的发展及其分类,重点掌握,1.,软件危机的主要表现,1.1,软件与软件危机,第,1,章,1.1.3,软件危机,（,1,）软件不能满足用户的,需求,。,（,2,）软件开发,成本,严重超标，开发,周期,大大超过规定日期。,（,3,）软件,质量,难于保证，可靠性差。,（,4,）软件难于,维护,。,（,5,）软件开发,速度,跟不上计算机发展速度。,2.,软件危机产生的原因,1.1,软件与软件危机,第,1,章,1.1.3,软件危机,（,1,）忽视软件开发,前期的调研和需求分析,工作。,（,2,）缺乏软件开发的,经验,和有关软件开发数据的积累，使得开发计划很难制定。,（,3,）开发过程缺乏统一的、规范化的,方法论,指导。,（,4,）忽视与用户、开发组成员间的及时有效的,沟通,。,（,5,）,文档,资料不规范或不准确。导致开发者失去工作的基础，管理者失去管理的依据。,（,6,）没有完善的,质量保证体系,。,3.,软件危机解决途径,1.1,软件与软件危机,第,1,章,1.1.3,软件危机,要解决软件危机问题，需要采取以下措施：,（,1,）使用好的软件开发,技术和方法,。,（,2,）使用好的,软件开发工具,，提高软件生产率。,（,3,）有良好的组织、严密的,管理,，各方面人员相互配合共同完成任务。,为了解决软件危机，既要有技术措施（好的方法和工具），也要有组织管理措施。软件工程正是从,技术和管理,两方面来研究如何更好地开发和维护计算机软件的。,为了克服软件危机，,1968,年,10,月,在北大西洋公约组织（,NATO,）召开的计算机科学会议上，,Fritz Bauer,首次提出“软件工程”的概念。,按工程化的原则和方法组织软件开发工作是有效的，是摆脱软件危机的一条主要出路。,软件工程的,主要思想,是强调软件开发过程中应用工程化原则的重要性。软件工程的,目标,是实现软件的优质高产。软件工程的,目的,是在经费的预算范围内，按期交付出用户满意的、质量合格的软件产品。,1.2,软件工程,第,1,章,1.2.1,软件工程的定义和目标,著名软件工程专家,Boehm,提出。,（,1,）用,分阶段,的软件生存周期计划进行严格的质量管理。,（,2,）坚持进行,阶段评审,。,（,3,）实行严格的,产品控制,。,（,4,）采用,现代程序设计技术,。,（,5,）软件工程,结果,应能清楚地,审查,。,（,6,）开发小组的人员应该,少而精,。,（,7,）承认,不断改进软件工程实践,的必要性。,1.2,软件工程,第,1,章,1.2.2,软件工程的基本原理,1.2,软件工程,第,1,章,1.2.3,软件工程的研究内容,1.3,软件生存周期,第,1,章,可行性研究,问题定义,需求分析,详细设计,总体设计,编码,系统测试,确认测试,集成测试,单元测试,运行与维护,计划时期,开发时期,运行时期,时间,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.1,瀑布模型,问题定义,可行性研究,需求分析,软件设计,编码,软件测试,运行维护,开发时期,运行时期,计划,时期,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.1,瀑布模型,瀑布模型的主要,优点,：,（,1,）原理简单、容易掌握。,（,2,）各阶段间都有验证和确认环节，以便进行质量管理。,（,3,）主要用于支持结构化方法。,瀑布模型的主要,缺点,：,（,1,）缺乏灵活性，,不能适应用户需求的变化,。,（,2,）缺乏演化性，,返回,上一级的开发需要付出十分高昂的,代价,。,（,3,）是线性的软件开发模型，,回溯性很差,。,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.2,快速原型模型,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.2,快速原型模型,快速原型模型的优点：,（,1,）增强了开发者与用户间的,交流,，有助于满足用户的真实需求。,（,2,）用户可,及早得到,有用的,产品,，可及早发现问题，随时纠正错误。,（,3,）减小技术、应用风险，可降低开发费用，缩短开发时间。,快速原型模型的缺点：,（,1,）缺乏丰富而强有力的,软件工具和开发环境,。,（,2,）对设计人员水平及开发环境,要求较高,。,（,3,）在多次重复改变原型的过程中，,程序员会厌倦,。,（,4,）对于做到彻底测试，更新文档较为困难。,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.3,渐增模型,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.3,渐增模型,渐增模型的,优点,：,渐增模型是瀑布模型的一个变体，可以看作是重复执行的多个瀑布模型，具有瀑布模型的所有优点，此外，还有以下优点：,（,1,）,可分批次提交软件产品,，方便用户及时了解软件开发进展情况，及早发现问题。,（,2,）,以组件为单位进行开发,，降低了软件开发风险。,（,3,）开发顺序灵活。优先级最高的服务首先交付。,渐增模型的,缺点,：,（,1,）由于对整个软件系统的需求没有一个完整的定义，,会给总体设计带来麻烦,。,（,2,）在把每个新的增量构件集成到现有软件结构中时，,必须不破坏原来已开发出的产品,。,（,3,）软件的体系结构必须是开放的，即向现有产品中加入新构件的过程必须简单、方便。每次增量开发的产品都应当是,可测试的、可扩充的,。,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.4,喷泉模型,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.4,喷泉模型,喷泉模型的主要特点：,（,1,）各阶段相互重叠，反映了软件过程的并行性。,（,2,）以分析为基础，资源消耗呈塔形，在分析阶段消耗资源最多。,（,3,）反映了软件过程迭代的自然特性，从高层返回低层无资源消耗。,（,4,）强调增量开发，依据分析一点、设计一点的原则，不要求一个阶段的彻底完成，整个过程是一个迭代的逐步提炼的过程。,（,5,）是对象驱动的过程，对象是所有活动作用的主体，也是项目管理的基本内容。,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.5,螺旋模型,1.4,软件开发模型,第,1,章,1.4.5,螺旋模型,1.5,软件开发方法,第,1,章,1,结构化方法,结构化方法又称传统方法、生存周期法、面向过程的方法、面向功能的方法、面向数据流的方法。,所谓,结构化分析,，就是根据分解与抽象的原则，按照系统中数据处理的流程，用数据流图来建立系统的功能模型，从而完成需求分析。,所谓,结构化设计,，就是根据模块独立性准则、软件结构准则，将数据流图转换为软件的体系结构，用软件结构图来建立系统的物理模型，实现系统的总体设计。,所谓,结构化程序设计,，就是根据结构程序设计原理，将每个模块的功能用相应的标准控制结构表示出来，从而实现详细设计。,1.5,软件开发方法,第,1,章,2,面向数据结构方法,面向数据结构方法（也称为,Jackson,方法）。该方法从目标系统的输入、输出数据结构入手，导出程序框架结构，再补充其他细节，就可得到完整的程序结构图。这一方法以数据结构为驱动，其优点是通俗易懂，特别适合信息系统中数据层（数据库服务器）上的设计与实现，对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效。其缺点是实现窗口界面较困难。该方法也可与其他方法结合，用于模块的详细设计。,1.5,软件开发方法,第,1,章,3,面向对象方法,面向对象方法是一种自底向上和自顶向下相结合的方法，该方法把对象作为数据和在数据上的操作（服务）相结合的软件构件。,用对象分解取代结构化方法的功能分解,。把所有对象都划分成类，把若干个相关的类组织成具有层次结构的系统，下层的类继承上层的类所定义的属性和服务。对象之间通过发送消息进行联系。,使用面向对象方法开发软件时，,可以重复使用对象和类等构件,，从而降低了软件开发成本，所开发的软件,能适应需求变化，稳定性好，可重用性好，可维护性好，,对于大型、复杂及交互性比较强的系统，使用面向对象方法更有优势。,1.6,软件工具与开发环境,第,1,章,1.6.1,软件工具,软件工具是指用来,辅助计算机软件开发、维护和管理的软件,。按照软件过程活动可将软件工具分为支持软件开发过程的工具、支持软件维护过程的工具、支持软件管理过程与支持过程的工具等。,支持软件开发过程的工具,包括需求分析工具、设计工具、编码与排错工具和测试工具等；,支持软件维护过程的工具,包括版本控制工具、文档分析工具、开发信息库工具、逆向工程工具和再工程工具等；,支持软件管理与软件支持的工具,包括项目管理工具、配置管理工具和软件评价工具等。,1.6,软件工具与开发环境,第,1,章,1.6.2,软件开发环境,1,计算机辅助软件工程,计算机辅助软件工程,（,Computer Aided Software Engineering,，,CASE,）将各种软件工具、开发机器和一个存放开发过程信息的工程数据库组合起来形成一个软件工程环境。,2,集成化,CASE,环境,集成化开发环境,（,Integrated-CASE,，,I-CASE,）是一种把支持多种软件开发方法和过程模型的软件工具集成到一起的软件开发环境。,3,软件工程环境,软件工程环境,（,Software Engineering Environment,，,SEE,）是指以软件工程为依据，支持典型软件生产的系统。包括三层含义，一组软件工具的集合；工具按一定方法或模型组织；工具支持整个生存周期各阶段或部分阶段。,1.7,项目实践：,“,图书管理系统,”,项目任务简介,第,1,章,1,任务背景,为了方便师生借、还图书，提高图书管理的工作效率，使图书室更好地为教学服务，,X,系特提出请学院计算机系教师带领学生，以创新项目形式立项，为其开发一个小型图书管理系统，尽快结束手工管理图书方式。,2,项目任务,在学期末能够在教师的指导下开发出一个能够实际应用的图书管理系统。,3,建议,（,1,）,进行业务调研，学习业务知识。,（,2,）,观摩和亲自操作一个实际的图书管理系统。瑞天图书管理系统下载网址为,,。,软件项目计划,第,2,章,本章,要点,理解问题定义的内容与方法；,学会书写问题定义报告；,理解可行性研究的任务与步骤；,学会书写可行性研究报告；,学会绘制系统流程图。,软件项目计划,第,2,章,项目,任务,使用瑞天图书管理系统，增加、修改或删除读者类型、图书类别、出版社等基础数据；,使用瑞天图书管理系统，增加、修改或删除图书数据和读者数据；,分析瑞天图书管理系统中基础数据录入与更新的操作界面，分析其数据存储与处理过程，为进一步分析、设计并开发新的图书管理系统奠定基础；,通过调查研究，分析开发,“,图书管理系统,”,（教学项目）的必要性和可行性，撰写,“,图书管理系统,”,问题定义报告和可行性研究报告文档；,制订并撰写,“,图书管理系统,”,项目开发计划。,2.1,问题定义,第,2,章,（,1,）问题的背景，弄清楚待开发系统现在处于什么状态，为什么要开发它，是否具备开发条件等问题。,（,2,）提出开发系统的问题要求以及总体要求。,（,3,）明确问题的性质、类型和范围。,（,4,）明确待开发系统要实现的目标、功能和规模。,（,5,）提出开发的条件要求和环境要求。,以上主要内容应写在问题定义报告（或系统目标和范围说明书）中，作为这一阶段的“工作总结”。,2.1,问题定义,第,2,章,2.1.1,问题定义的内容,具体步骤如下,:,首先，系统分析员要针对用户的要求做详细的调查研究，认真听取用户对问题的介绍；阅读与问题有关的资料，必要时还要深入现场，亲自操作；调查开发系统的背景；了解用户对开发的要求。,其次是与用户反复讨论，以使问题进一步确定化。经过用户和系统分析员双方充分协商，确定问题定义的内容。,最后写出双方均认可的问题定义报告。,2.1,问题定义,第,2,章,2.1.2,问题定义的方法,可行性研究是在问题定义之后进行的，它是软件定义时期的第二个阶段。可行性研究是指在项目进行开发之前，根据项目发起文件（或称项目建议书）和实际情况，对该项目是否能在特定的资源、时间等制约条件下完成做出评估，并且确定该项目是否值得去开发。可行性研究的目的不在于如何解决问题，而在于确定问题“是否能够解决”和“是否值得解决”。其中的项目发起文件（或称项目建议书），是项目发起时，由发起人或单位递交给项目支持者或领导的书面材料，其作用是让项目支持者或领导明白项目的必要性和可行性。,2.2,可行性研究,第,2,章,2.2,可行性研究,第,2,章,1.,技术可行性,技术可行性从技术的角度去研究系统实现的可行性。主要包括风险、资源和技术分析。风险分析主要考虑在给定的约束条件下设计和实现系统的风险；资源分析是考虑技术资源的可行性，也就是参与人员的技术基础、基础硬件与软件的可用性和软件工具的实用性；技术分析是考虑技术解决方案的实用性，即所使用技术的实用化程度和技术解决方案的合理程度。,2.,经济可行性,经济可行性从经济角度评价开发一个新系统是否可行。主要任务是对软件开发项目进行成本估算、效益估算和成本,/,效益分析，分析实现这个系统有没有经济效益和社会效益。,2.2.1,可行性研究的任务,2.2,可行性研究,第,2,章,3.,运行可行性（或用户使用可行性）,即判断为新系统规定的运行方式是否可行。首先要分析用户类型（如外行型、熟练型或专家型），然后从操作习惯、使用单位的计算机使用情况和相关规章制度等方面进行分析，判断当系统交付使用后，使用单位是否有能力保证系统的正常运行和使用。,4.,法律可行性,研究新系统的开发在社会上和政治上会不会引起侵权和责任问题，如是否违反专利法、著作权法和软件保护条例等法律，是否涉及信息安全和个人隐私等问题。,2.2.1,可行性研究的任务,2.2,可行性研究,第,2,章,1.,审核系统的规模和目标,2.,分析研究现行系统,3.,设计新系统的高层逻辑模型,4.,获得并比较可行的方案,5.,撰写可行性研究报告,2.2.2,可行性研究的步骤,2.2,可行性研究,第,2,章,2.2.3,系统流程图,2.2,可行性研究,第,2,章,在可行性研究过程中，经济可行性研究占有重要地位，它从经济上衡量一个项目是否有开发价值。,经济可行性研究主要包括两个方面的内容：一是新系统成本的估计；二是新系统可能产生的效益。又称为成本,/,效益分析。,2.2.4,经济可行性,2.3,可行性研究报告的内容及作用,第,2,章,可行性研究报告编制中应注意以下几个方面的问题：,（,1,）坚持实事求是的原则，不要随意夸大新系统的功能和其他指标。,（,2,）任何一项内容的书写均要以科学分析的结果为依据，不能凭空想象。,（,3,）对每一项内容的描述必须反复推敲，一定要做到用词恰当、准确。,（,4,）从具体情况出发。可行性研究报告不一定面面俱到，但对于用户关心的部分或项目中重要的部分要重点阐明。,（,5,）书写形式要规范。,2.3.1,可行性研究报告编制中应注意的问题,2.3,可行性研究报告的内容及作用,第,2,章,可行性研究报告在软件开发中起着重要的作用：,（,1,）可行性研究报告是可行性研究阶段的成果。,（,2,）可行性研究报告提出了软件开发的总体目标和范围，因此它是软件开发的行动指南。,（,3,）可行性研究报告是需求分析的基础和依据。,2.3.2,可行性研究报告在软件开发中的作用,2.4,项目开发计划,第,2,章,经过可行性研究后，如果一个项目是值得开发的，则接下来应制定项目开发计划。软件项目开发计划是软件工程中的一种管理性文档，主要是对所开发的软件项目的费用、时间进度、人员组织、硬件设备的配置、软件开发环境和运行环境的配置等进行说明和规划，是项目管理人员对项目进行管理的依据，据此对项目的费用、进度和资源进行控制和管理。,项目开发计划的目的是提供一个框架，使得主管人员在项目开始后较短时间内就可以对资源、成本、进度进行合理的估计，而不必等到详细的需求分析完成之后。,项目开发计划有分析和估算两项任务。分析是对系统内各软件功能界限的划定，估算是指根据已有的定性数据和以往的经验对系统开发的资源、费用和进度进行定量的估计。项目复杂性越高、规模越大，估算的难度就越大，当项目的结构化程度越高且估算人员的经验越丰富时，则估算就更为准确。,2.5,MicroSoft,Office Visio 2003,第,2,章,1.,使用,VISIO,的帮助,2.,新建绘图文件,3.,图件、模具与模板概念,2.5.1,MicroSoft,Office Visio 2003,简介,2.5,MicroSoft,Office Visio 2003,第,2,章,2.5.2,使用,Visio,绘制系统流程图,1,打开,Visio,，选择左侧绘图类型“流程图”，并在右侧选择“基本流程图”模板。,2,添加形状。,3,调整大小和角度。,4,移动位置并输入文本,5,连接形状,6,输入文本。有两种方法为图形添加文本。,7,选择图形、对齐及排版。,8,保存文件,2.6,项目实践：图书管理系统可行性研究与项目计划,第,2,章,2.6.1,图书管理系统问题定义报告,2.6.2,图书管理系统可行性研究报告,2.6.3,图书管理系统项目开 发计划,需求分析,第3章,本章,要点,理解需求分析的任务；,熟悉需求分析的步骤；,理解结构化需求分析的基本思想；,掌握数据流图和数据词典的用法。,需求分析,第3章,项目,任务,使用瑞天图书管理系统，完成书籍借出、归还、预借和续借等操作,；,使用瑞天图书管理系统，完成图书过期归还、遗失或损坏等罚款操作和图书资料盘点操作,；,分析瑞天图书管理系统中图书借出、归还、预借和续借功能的操作界面，分析其数据存储与处理过程，为进一步分析、设计并开发新的图书管理系统奠定基础,；,运用结构化需求分析方法完成图书管理系统需求分析,；,编写图书管理系统软件需求说明书。,3.1需求分析的任务,第3章,需求分析的任务是要准确地定义新系统的目标，准确回答“系统必须做什么”的问题，并用需求规格说明书规范的形式准确地表达用户的需求。,需求分析是理解、分析和表达“系统必须做什么”的过程。,虽然在可行性研究阶段，对用户需求有了初步了解，但对需求的了解是概括的、粗略的，许多细节被忽略了。可行性研究是决定“做还是不做”，而不是对需求进行定义。而需求分析阶段则需要充分理解用户需求，通过分析得出对新系统完整、准确、清晰、具体的要求。,需求分析的结果是否正确，关系到软件开发的成败和软件产品的质量，正确的需求分析是整个系统开发的基础。,3.2需求获取的方法,第3章,在需求分析过程中，需求获取阶段是开发人员和用户交往最多的阶段。一般情况下，用户并不熟悉计算机的相关知识，更不懂得需求分析方法，所以他们不知道如何全面而又准确无误地表达自己的需求。而软件开发人员对相关的业务领域也不甚了解，用户与开发人员之间对同一问题理解的差异和习惯用语的不同往往会给需求分析带来很大困难。所以，开发人员与用户之间要进行充分和有效的沟通，需要采取科学的需求获取方法与技巧，恰当地启发引导用户表达自己的需求，以减少后期重复修改需求的次数。,3.2需求获取的方法,第3章,1深入浅出,需求获取要尽可能全面、细致。调研获取的需求是个全集，而目标系统真正实现的是个子集。分析时的调研内容并不一定都要纳入到新系统中，但全面、细致的调研既有利于弄清系统全局，又有利于以后的扩充。,2以流程为主线,在与用户交流的过程中，应该用流程将所有的内容串起来，如单据、信息、组织结构和处理规则等，这样便于交流沟通。流程的描述既要有宏观描述，也要有微观描述。,3.2.1 需求获取的基本原则,3.2需求获取的方法,第3章,1.问卷调查,2.访谈和会议,3.市场调查,4.实地操作,5.建立原型,3.2.2 需求获取的途径和方法,3.2需求获取的方法,第3章,要获取用户需求，就需要深入企业现场调研，需求调研的步骤如下：,（1）调研用户领域的组织结构、岗位设置和职责定义，从功能上区分有多少个子系统，划分系统的大致范围，明确系统的目标。,（2）调研每个子系统所需的工作流程、功能与处理规则，收集单据、报表和账本等原始资料，分析物流、资金流和信息流三者的关系，以及如何用数据流来表示这三者的关系。,（3）对调研的内容事先准备，针对不同管理层次的用户询问不同的问题，列出问题清单。将操作层、管理层和决策层的需求既联系又区分开来，形成一个金字塔，使下层满足上层的需求。,（4）对与用户沟通的情况及时总结归纳，整理调研结果，找出新的疑点，初步构成需求基线。,（5）若需求基线符合要求，则需求分析完毕；反之返回到前面某一步。如此循环多次，直到需求分析使双方满意为止。,3.2.3 需求调研的步骤,3.3需求获取的步骤,第3章,3.3需求获取的步骤,第3章,此阶段的工作是需求获取、问题识别，即收集并明确用户需求的过程。,首先，系统分析员要研究可行性研究报告和软件项目实施计划。主要是从系统的角度来理解软件，确定对目标系统的综合要求，即软件的需求。还要提出这些需求实现的条件，以及需求应达到的标准。也就是解决待开发系统需要“做什么”，“做到什么程度”的问题。这些需求包括：（1）功能需求：（2）性能需求：（3）环境需求：（4）可靠性需求：（5）安全保密性需求：（6）用户界面需求：（7）资源使用需求：（8）软件成本消耗与开发进度需求：（9）预计系统可达到的目标：,3.3.1 需求获取,3.3需求获取的步骤,第3章,获取到需求后，要把来自用户的信息加以分析，通过“抽象”建立待开发的系统逻辑模型。模型是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，通常由一组符号和组织这些符号的规则组成。为待开发系统建立模型，有助于人们更好地理解问题，常用的建模方法有数据流图、实体联系图（E-R图）、状态转换图、用例图、类图、对象图等。,系统分析员根据目标系统的模型，从信息流和信息结构出发，逐步细化所有的软件功能，找出系统各元素之间的联系、接口特性和对设计的限制，剔除需求中不合理的成分，增加需要的部分，最终把各项需求组织起来，提交目标系统的详细逻辑模型。,3.3.2 分析建模,3.3需求获取的步骤,第3章,需求描述就是指编制需求分析阶段的文档。即将已经过分析的需求清晰、全面、系统、准确地描述成正式的文档软件需求规格说明书。,软件需求规格说明书以开发人员的角度，对开发系统的业务模型、功能模型、数据模型等内容进行描述，明确地表达了用户与系统分析员对软件系统的共同理解，将作为概要设计和详细设计的基线。,对于复杂的软件系统，此阶段除产生软件需求规格说明书（称软件需求文档，主要描述软件部分的需求）外，还要产生系统定义文档（即用户需求报告）和系统需求文档（即系统需求规格说明书）。,3.3.3 需求描述,3.3需求获取的步骤,第3章,需求验证就是验证（复查）需求分析的成果，也称综合评审。需求验证就是对需求的正确性进行严格的验证，确保需求的一致性、完整性、清晰性、现实性和有效性，确保设计与实现过程中的需求可回溯性，并进行需求变更管理。,一般情况下，需求验证以用户、系统分析员、系统设计人员和管理人员共同参与的会议形式进行，最后由评审负责人签字。,3.3.4 需求验证,3.4结构化需求分析方法,第3章,1.分析策略,结构化分析（Structured Analysis，简称SA）方法是20世纪70年代由EYourdon等人提出的一种面向数据流的分析方法，适用于大型的数据处理系统。由于利用图形来表达需求会使文档清晰、简明、易于学习和掌握，所以软件分析人员仍在广泛使用这种传统的分析方法。,结构化分析方法总的指导思想是“自顶向下，逐步求精”，它的两个基本原则是“抽象”和“分解”，即按照功能分解的原则，对系统进行逐层分解，直到找到所有满足功能要求的可实现软件元素为止。,3.4.1 结构化分析方法概述,3.4结构化需求分析方法,第3章,3.4.1 结构化分析方法概述,3.4结构化需求分析方法,第3章,2.描述工具,结构化分析方法利用图形等半形式化的描述表达需求，用它们形成需求规格说明书的主要部分，主要工具有：,（1）数据流图（DFD）。描述系统的分解，即描述系统由哪几部分组成，各部分之间有什么联系等。,（2）数据词典（DD）。明确定义数据流图中的数据和加工。它是数据流条目、数据存储条目、数据项条目和基本加工条目的汇集。,（3）结构化语言、判定表和判定树。用于详细描述数据流图中不能再分解的每一个基本加工的处理逻辑。,3.4.1 结构化分析方法概述,3.4结构化需求分析方法,第3章,3.分析步骤,3.4.1 结构化分析方法概述,3.4结构化需求分析方法,第3章,1.数据流图的基本符号,3.4.2 数据流图,3.4结构化需求分析方法,第3章,2.数据流图的绘制步骤,（1）画顶层数据流图,列出系统的全部数据源点和终点，将系统加工处理过程作为一个整体，就可能得到顶层图。具体说就是：画一个圆，在其中写上系统名称，然后在圆的外围画上系统的输入和输出，这一步工作实际上是决定研究的内容和系统的范围。,（2）画各层数据流图,对系统处理过程自顶向下，逐步分解，画出各层的数据流图。,（3）画总的数据流图,这一步对了解整个系统很有好处，但也要根据实际情况来决定总图的布局，不要把数据流图画得太复杂。,3.4.2 数据流图,3.4结构化需求分析方法,第3章,3.数据流图中的命名规则,（1）数据流,数据流表明数据和数据流向，它通常由一组数据项组成。,（2）加工,加工是对数据的某种操作或变换。,（3）文件,文件起暂时保存数据的作用。,（4）数据源点和终点,数据源点和终点是数据的始发点和终止点，是软件系统外部环境中的实体（包括人员、组织或其他软件系统），统称外部实体。,3.4.2 数据流图,3.4结构化需求分析方法,第3章,4.数据流图中分层技术,对于比较复杂的实际问题，在数据流图上常常出现十几个乃至几十个、上百个加工，这样的数据流图复杂而且难以理解。为了避免这种情况出现，可以采用数据流图的分层技术。分层技术的基本思想是，不是在一个数据流图中一次引入太多的细节，而是有控制地逐步增加细节，实现从抽象到具体的逐步过渡。,3.4.2 数据流图,3.4结构化需求分析方法,第3章,1.数据词典的内容,一般说来，数据词典的每个条目中应包括以下信息。,（1）名字：数据流、数据项、数据存储或外部实体的名称。,（2）别名或编号：第（1）项中对象的其他名字。,（3）分类：数据流、数据项、加工、数据存储、外部实体等。,（4）内容描述：描述内容或数据结构等。,（5）何处使用：哪些加工使用该条目。,3.4.3 数据词典,3.4结构化需求分析方法,第3章,2.数据词典中使用的符号,3.4.3 数据词典,3.4结构化需求分析方法,第3章,3.数据词典书写实例,3.4.3 数据词典,3.4结构化需求分析方法,第3章,3.数据词典书写实例,3.4.3 数据词典,3.4结构化需求分析方法,第3章,3.数据词典书写实例,3.4.3 数据词典,3.4结构化需求分析方法,第3章,4.数据词典的实现,通常，实现数据词典有三种途径：,(1)人工方法：人工方法实现时，每一词典条目（即每一个数据定义或每一个加工逻辑说明）写在一张卡片上，由专人管理和维护。为了便于搜索，所有卡片按数据名称排序。人工方法的优点是容易实现。,(2)自动方法：把词典存在计算机中，用计算机对它搜索和维护。现有多种“词典管理程序”，如PLS/PSA。用计算机管理词典质量高，搜索、维护方便。,(3)人工和自动混合的方法：在人工过程中可借助正文编写程序、报告生成程序等工具辅助完成。,3.4.3 数据词典,3.4结构化需求分析方法,第3章,4.数据词典的实现,不论通过哪种途径实现的数据词典都应尽量做到以下几点：,(1)没有冗余：主要指数据定义不能重复。在规格说明书的其他组成部分中已出现的信息不能重复。,(2)查阅方便：通过名字可以方便地查阅数据词典中的每个定义。,(3)定义的书写方法简单、方便、严谨，而且可读性强。,(4)建议采用卡片形式书写。,3.4.3 数据词典,3.4结构化需求分析方法,第3章,1.结构化语言,3.4.4 加工逻辑的描述,3.4结构化需求分析方法,第3章,2.判定表,在一些数据处理中，数据流图的加工需要经过多个逻辑条件组合的取值而确定，此时用自然语言或结构化语言难以描述，而运用判定表描述就比较清晰明了。,3.4.4 加工逻辑的描述,3.4结构化需求分析方法,第3章,3.判定树,判定树也是用来表达加工逻辑的工具，它是判定表的变形，有时比判定表更直观，更易于理解和使用。图书优惠政策的判定树如图3-8所示。,3.4.4 加工逻辑的描述,3.5需求规格说明书的编写与评审,第3章,1需求规格说明书的编写内容,需求分析阶段应交付的主要文档是软件需求规格说明书。它提供了用户与开发人员对开发软件的共同理解，其作用相当于用户与开发单位之间的技术合同，是后续设计和编码的基础，是测试和验收的依据。,软件需求规格说明书的内容框架可参阅GB/T 8567-2006计算机软件文档编制规范。,在编写需求规格说明书时应注意以下几个问题：,（1）说明书中的每一部分都非常重要，因此要慎重对待。,（2）问题的描述要做到准确无误，没有二义性。,（3）说明书的书写形式要规范。,（4）允许用户根据项目的具体情况适当的将书写内容进行调整和筛选。,3.5需求规格说明书的编写与评审,第3章,2需求分析的评审,在需求分析规格说明书编写完成后，必须进行需求评审，以验证需求的正确性。,如果在评审过程中发现说明书存在错误或缺陷，应及时进行更改或弥补，重新进行相应部分的需求分析、需求建模、修改需求规格说明书，并再行评审。,需求分析评审的主要内容如下：,（1）一致性。所有需求必须是一致的，任何一条需求不能和其他需求相矛盾。,（2）完整性。需求必须是完整的，规格说明书应该包括用户需要的每一个功能或性能。,（3）现实性。指定的需求应该是用现有的软硬件技术基本上可以实现的。对硬件技术的进步可以预测，对软件技术的进步则很难预测，只能从现有技术水平判断需求的现实性。,（4）有效性。必须证明需求是正确而有效的，确实能解决用户所面对的问题。,3.6项目实践：,“,图书管理系统,”,软件需求分析,第3章,下面以第2章的“图书管理系统”为例，说明面向数据流的结构化分析方法及软件需求说明书的编写内容。,在图书馆负责人和计算机系的技术人员通过了“图书管理系统”项目开发计划后，项目组随即进入了项目开发阶段，计算机系教师与图书馆相关业务人员紧密合作，经过15天的工作，形成了“图书管理系统”软件需求说明书。主要数据流图如下：,3.6项目实践：,“,高校图书管理系统,”,软件需求分析,第3章,3.6项目实践：,“,高校图书管理系统,”,软件需求分析,第3章,3.6项目实践：,“,高校图书管理系统,”,软件需求分析,第3章,3.6项目实践：,“,高校图书管理系统,”,软件需求分析,第3章,3.6项目实践：,“,高校图书管理系统,”,软件需求分析,第3章,3.6项目实践：,“,高校图书管理系统,”,软件需求分析,第3章,概要设计,第4章,本章,要点,掌握软件设计的概念与原则；,理解软件设计的任务；,掌握概要设计的内容与步骤；,掌握结构化设计方法；,了解概要设计说明书的内容。,概要设计,第4章,项目,任务,了解瑞天图书管理系统的开发与运行环境,；,认真分析瑞天图书系统的程序界面，研究各类基础数据与书籍借出、归还、预借和续