SE03第3章结构化分析.pptx

1/56第第3 3章章 结构化分析结构化分析（Structured Analysis,SAStructured Analysis,SA）n结构化分析构化分析过程和准程和准则n与用与用户通信通信获取用取用户需求的方法需求的方法n分析建模与分析建模与规格格说明明n实体体-关系关系图n数据流数据流图n状状态转化化图n数据字典数据字典2/563.1 3.1 概述概述n需求分析研究需求分析研究对象：象：软件件项目的用目的用户要求要求n需求分析的任需求分析的任务：n建立分析模型建立分析模型 n编写写需求需求说明明 n需求分析的需求分析的过程程n需求需求获取（取（问题识别）n需求提需求提炼（求精）（求精）n需求描述（建模、需求描述（建模、规格格说明）明）n需求需求验证（复（复审）3/56软件需求内容软件需求内容软件需求包括三个不同的件需求包括三个不同的层次次n业务需求需求n用用户需求需求n功能需求功能需求 *非功能需求非功能需求4/56n从不同的角度来看，需求具有不同的从不同的角度来看，需求具有不同的层次，即次，即业务需需求、用求、用户需求、功能需求和非功能需求等需求、功能需求和非功能需求等n以一个字以一个字处理程序理程序为例例n业务需求可能是：需求可能是：“用用户能有效地能有效地纠正文档中的拼写正文档中的拼写错误”n对应的用的用户需求可能是需求可能是“找出文档中的拼写找出文档中的拼写错误并通并通过一个一个提供的替提供的替换项列表来供列表来供选择替替换拼拼错的的词”n该拼写拼写检查器器还有有许多功能需求，如找到并高亮度提示多功能需求，如找到并高亮度提示错词的操作；的操作；显示提供替示提供替换词的的对话框以及框以及实现整个文档范整个文档范围的替的替换5/56非功能需求（非功能需求（non-functional requirement）n从各个角度从各个角度对系系统的的约束和限制，反映了束和限制，反映了应用用对软件系件系统质量和特性的量和特性的额外要求外要求n包括包括过程需求、程需求、产品需求和外部需求品需求和外部需求n过程需求有交付、程需求有交付、实现方法和方法和标准等需求准等需求n产品需求包含性能、可用性、品需求包含性能、可用性、实用性、可靠性、可移用性、可靠性、可移植性、安全保密性、容植性、安全保密性、容错性等方面的需求性等方面的需求n外部需求有法外部需求有法规、成本、操作性等需求、成本、操作性等需求6/56需求需求分析模型分析模型n模型模型 为了理解事物而了理解事物而对事物做出的一种抽象，是事物做出的一种抽象，是对事事物的一种无歧物的一种无歧义的的书面描述。它通常由一面描述。它通常由一组图形形符号符号和和组织这些符号的些符号的规则组成。成。n结构化分析构化分析须建模型建模型:n数据模型数据模型n功能模型功能模型n行行为模型模型7/56问题识别问题识别n参考当前系参考当前系统建立目建立目标系系统模型，解决目模型，解决目标系系统 “做什么做什么”的的问题。8/56结构化分析方法结构化分析方法 n面向面向数据流数据流进行需求分析的方法行需求分析的方法n具体具体说：用抽象模型的概念，按照：用抽象模型的概念，按照软件内件内部部数据数据传递、变换的关系，的关系，自自顶向下向下逐逐层分解，直到找到分解，直到找到满足功能要求的所有可足功能要求的所有可实现的的软件件为止止n适合于数据适合于数据处理理类型型软件的需求分析件的需求分析n工具：工具：实体体-关系关系图、数据流、数据流图、状、状态转化化图、数据字典、数据字典9/56结构化分析准则结构化分析准则n必必须理解和表示理解和表示问题的的信息信息域域 建立数据模型建立数据模型n必必须定定义软件件应完成的完成的功能功能 建立功能模型建立功能模型n必必须表示作表示作为外部事件外部事件结果的果的软件件行行为 建立行建立行为模型模型n必必须对描述信息、功能和行描述信息、功能和行为的模型的模型进行行分解分解用用层次次的方式展开的方式展开细节n分析分析过程程应该从要素信息移向从要素信息移向实现细节10/56第第3 3章章 结构化分析结构化分析（Structured Analysis,SAStructured Analysis,SA）n结构化分析构化分析过程和准程和准则n与用与用户通信通信获取用取用户需求的方法需求的方法n分析建模与分析建模与规格格说明明n实体体-关系关系图n数据流数据流图n状状态转化化图n数据字典数据字典11/563.2 3.2 与用户通信的技术与用户通信的技术3.2.1 3.2.1 访谈（会谈）访谈（会谈）n正式正式访谈（提出事先准（提出事先准备好的好的问题）n非正式非正式访谈（可自由回答的开放式（可自由回答的开放式问题）n分分发调查表（准确、有表（准确、有针对性）性）n情景分析（情景分析（对用用户运用目运用目标系系统解决某个解决某个具体具体问题的方法和的方法和结果果进行分析）行分析）12/563.2.2 3.2.2 简易的应用规格说明技术简易的应用规格说明技术n主流技主流技术：面向：面向团队的需求收集法的需求收集法 (联合需求合需求计划划JRP)n基本准基本准则n在中立地点在中立地点举行由开行由开发者和用者和用户双方出席的会双方出席的会议n制定准制定准备会会议和参加会和参加会议的的规则n提出提出议事日程（涵盖要点、鼓励自由思事日程（涵盖要点、鼓励自由思维）n由由“协调人人”主持会主持会议n使用使用“定定义机制机制”（工作表、（工作表、图表）表）n目目标：标识问题、提出方案、商、提出方案、商讨方法、指定初步方法、指定初步需求需求13/56 基本方法及过程基本方法及过程n初步初步访谈，对问题及解决方案形成及解决方案形成总体体认识n开开发者与用者与用户同写同写“产品需求品需求”n选定会定会议时间、地点、地点、协调人、双方代表人、双方代表n会会议前将前将“产品需求品需求”分分发给每位与会者复每位与会者复审n形成形成议题列表：系列表：系统功能、性能、功能、性能、约束条件束条件n小小组讨论议题列表，形成小型列表，形成小型规格格说明明n讨论小型小型规格格说明，形成明，形成产品的确品的确认标准准n讨论产品的确品的确认标准，起草完整的准，起草完整的规格格说明明14/56会议设施会议设施15/5616/563.2.3 3.2.3 软件原型软件原型n要点要点n实现主要的、可主要的、可见的功能的功能n省略省略“隐含含”功能功能n特性特性n快速（快速（“做什么做什么”）n易于修改易于修改n方法和工具方法和工具n4 4GTGT（DBDB查询语言、言、应用系用系统生成器）生成器）n可重用可重用软件构件件构件n形式化形式化规格格说明和原型明和原型环境境17/56第第3 3章章 结构化分析结构化分析（Structured Analysis,SAStructured Analysis,SA）n结构化分析构化分析过程和准程和准则n与用与用户通信通信获取用取用户需求的方法需求的方法n分析建模与分析建模与规格格说明明n实体体-关系关系图n数据流数据流图n状状态转化化图n数据字典数据字典18/563.3 3.3 分析建模与规格说明分析建模与规格说明3.3.1 3.3.1 分析建模分析建模n基本目基本目标n描述用描述用户的需求的需求n为软件件设计工作奠定基工作奠定基础n定定义一一组需求（以此需求（以此为标准准验收收产品）品）n分析模型的分析模型的结构构19/56分析模型的结构分析模型的结构分析模型的元素分析模型的元素数据字典数据字典(DDDD)：核心核心(软件使用和件使用和产生的所有数据生的所有数据对象象)实体体-关系关系图(ERDERD)：描述数据描述数据对象之象之间的关系的关系数据流数据流图(DFDDFD)指明数据在系指明数据在系统中移中移动时怎怎样被被变换描述描述变换数据流的功能和子功能数据流的功能和子功能DFDDFD中每个功能的描述在中每个功能的描述在“处理理规格格说明明”中中状状态转换图(STDSTD)指明作指明作为外部事件外部事件结果的系果的系统行行为21/563.3.2 3.3.2 软件需求规格说明软件需求规格说明n需求需求规格格说明：分析明：分析阶段的段的最最终成果成果n通通过建立建立n完整的信息描述完整的信息描述n详细的功能和行的功能和行为描述描述n性能需求和性能需求和设计约束的束的说明明n合适的合适的验收收标准准给出目出目标软件的各种需求件的各种需求n简略大略大纲作作为软件需求件需求规格格说明的框架明的框架22/56软件需求规格说明大纲软件需求规格说明大纲 .引言引言 A.A.系系统参考文献参考文献 B.B.整体描述整体描述 C.C.软件件项目目约束束 .信息描述信息描述 A.A.信息内容信息内容 B.B.信息流信息流 1.1.数据流数据流 2.2.控制流控制流 .功能描述功能描述 A.A.功能分解功能分解 B.B.功能描述功能描述1.1.处理理说明明 2.2.限制限制 3.3.性能需求性能需求 4.4.设计约束束 5.5.支撑支撑图 C.C.控制描述控制描述 1.1.控制控制规格格说明明 2.2.设计约束束 .行行为描述描述 A.A.系系统状状态 B.B.事件和事件和动作作 .确确认标准准 A.A.性能范性能范围 B.B.测试种种类 C.C.期望的期望的软件响件响应 D.D.特殊的考特殊的考虑 .参考参考书目目 .附附录23/56第第3 3章章 结构化分析结构化分析（Structured Analysis,SAStructured Analysis,SA）n结构化分析构化分析过程和准程和准则n与用与用户通信通信获取用取用户需求的方法需求的方法n分析建模与分析建模与规格格说明明n实体体-关系关系图n数据流数据流图n状状态转化化图n数据字典数据字典24/563.4 3.4 实体实体关系图关系图(Entity-Relationship Diagram,Entity-Relationship Diagram,ERDERD)nERDERD用于数据建模用于数据建模(data modeling)n数据模型包含信息数据模型包含信息n数据数据对象象n描述数据描述数据对象的象的属性属性n数据数据对象之象之间相互相互连接的接的关系关系25/563.4.13.4.1 数据对象数据对象n数数据据对象象：需需被被目目标系系统所所理理解解的的复复合合信信息息的的表表示示。复合信息是具有若干不同特征或属性的复合信息是具有若干不同特征或属性的事物事物n数据数据对象象举例：例：n外部外部实体（体（显示器）示器）n事物（事物（报表）表）n角色（学生）角色（学生）n行行为（打（打电话）n事件（事件（单击鼠鼠标）n单位（研究生院）位（研究生院）n地点（教室）地点（教室）n结构（文件）构（文件）n只封装了数据，不包含作用于只封装了数据，不包含作用于这些数据上的操作些数据上的操作 数据对象彼数据对象彼此间是有此间是有关联的！关联的！26/563.4.23.4.2 属性属性n属性：定属性：定义了数据了数据对象的性象的性质。n属性用途：属性用途：为数据数据对象的象的实例命名；例命名；描述描述该实例；例；引用另一个数据引用另一个数据对象的象的实例。例。n如学生数据如学生数据对象的属性可以有学号、姓名、性象的属性可以有学号、姓名、性别、出、出生年月、籍生年月、籍贯等。等。n必必须将数据将数据对象的一个属性或几个属性定象的一个属性或几个属性定义为“标识符符”，即当希望找到数据，即当希望找到数据对象的某个象的某个实例例时，标识符属性符属性成成为关关键字字(key)key)，书写写为_ _idid。n例如在例如在“学生学生”数据数据对象中用象中用“学号学号”做关做关键字字27/563.4.33.4.3 关系关系n关系：数据关系：数据对象彼此之象彼此之间相互相互连接的方式。接的方式。n如学生如学生“张鹏”选修修课程程“软件工程件工程”与与“计算机网算机网络”，学生与，学生与课程的程的实例通例通过“选修修”关关联起来。起来。n关关联种种类：一一对一一(1:1)(1:1)；一一对多多(1:(1:N)N)；多多对多多(M:N)M:N)。n如如1 1位教位教师带3030位同学，就是位同学，就是1:1:N N的关系。的关系。n关关联可能有属性可能有属性n如学生如学生“学学”某某门课程所取得的程所取得的“成成成成绩绩”28/56实例的关联有三种：一对一实例的关联有三种：一对一实例的关联有三种：一对一实例的关联有三种：一对一 (1:1)(1:1)；一对多一对多一对多一对多(1:m)(1:m)；多对多；多对多；多对多；多对多(n:m)(n:m)。这种实例的关联称为这种实例的关联称为这种实例的关联称为这种实例的关联称为“基数基数基数基数”。基数表明了。基数表明了。基数表明了。基数表明了“重复性重复性重复性重复性”。教师教师学生学生管带管带基数基数基数基数:一位教师一位教师一位教师一位教师 基数基数基数基数:多位学生多位学生多位学生多位学生参与度参与度参与度参与度:必须必须必须必须 参与度参与度参与度参与度:可选可选可选可选29/563.4.4 3.4.4 实体实体关系图关系图(ERDERD)nERDERD 作用作用：用于建立：用于建立数据模型数据模型（ERER模型）模型）nERDERD基本成分基本成分n实体（数据体（数据对象）（矩形框）象）（矩形框）n属性（属性（椭圆形或形或圆角矩形）角矩形）n关系（菱形框）关系（菱形框）n学校教学管理（成学校教学管理（成绩管理）管理）ERDERD30/56某学校教学管理某学校教学管理ERDERD31/56教学数据模型教学数据模型教学数据模型教学数据模型学号学号 姓名姓名 专业专业 性别性别 学生学生职工号职工号姓名姓名专业专业职称职称年龄年龄教师教师课程号课程号 课程名课程名 学分学分 学时学时 课程课程学号学号学号学号课程号课程号课程号课程号成绩成绩成绩成绩选课选课32/56第第3 3章章 结构化分析结构化分析（Structured Analysis,SAStructured Analysis,SA）n结构化分析构化分析过程和准程和准则n与用与用户通信通信获取用取用户需求的方法需求的方法n分析建模与分析建模与规格格说明明n实体体-关系关系图n数据流数据流图n状状态转化化图n数据字典数据字典33/563.5 3.5 数据流图数据流图（Data Flow Diagram,DFD）n最初，最初，结构化分析方法构化分析方法仅讨论数据流建模。数据流建模。目目标系系统被表示成如被表示成如图所示的数据所示的数据变换流程流程图。系。系统的的功能功能体体现在核心的数据在核心的数据变换中。中。外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体外部实体目标目标系统系统输入信息输入信息输入信息输入信息输出信息输出信息输出信息输出信息34/56功能建模与数据流图功能建模与数据流图n功能建模的基本思想：功能建模的基本思想：用抽象模型的概念，按照用抽象模型的概念，按照软件内部数据件内部数据传递、变换的关系，自的关系，自顶向下逐向下逐层分解，直分解，直到找到到找到满足足功能功能要求的所有可要求的所有可实现的的软件件为止。止。n功能模型：功能模型：使用使用 DFDDFD 来表达数据流从来表达数据流从输入到入到输出的出的移移动变换过程。程。35/56数据流图（数据流图（DFDDFD）nDFD从信息从信息传递和和处理的角度，以理的角度，以图形的方式描形的方式描绘信信息流息流和和数据数据从从输入移入移动到到输出的出的过程中所程中所经受的受的变换nDFD可以按自可以按自顶向下、逐步分解的方法表示内容不断向下、逐步分解的方法表示内容不断增加的数据流和功能增加的数据流和功能细节nDFD中没有物理元素，是系中没有物理元素，是系统逻辑功能功能的的图形表示形表示nDFD既提供了既提供了功能建模功能建模的机制，也提供了的机制，也提供了信息流建模信息流建模的机制，从而可以建立起系的机制，从而可以建立起系统或或软件的功能模型件的功能模型36/56 3.5.1 3.5.1 数据流图符号数据流图符号四种基本符号及其含义四种基本符号及其含义37/56 表明多个数据流与加工之间关系的符号表明多个数据流与加工之间关系的符号 38/56分层分层DFD39/5640/5641/563.5.2 DFD例子：定货系统例子：定货系统(需求描述需求描述)n一家工厂的采一家工厂的采购部每天需要一部每天需要一张定定货报表表，报表按零件表按零件编号排序，表中列出所有需要再次定号排序，表中列出所有需要再次定货的零件。的零件。n每个需要再次定每个需要再次定货的零件的零件应列出下述列出下述数据数据：零：零件件编号、零件名称、定号、零件名称、定货数量、目前价格、主数量、目前价格、主要供要供应者、次要供者、次要供应者。者。n零件入零件入库或出或出库称称为事事务，通，通过放在放在仓库中的中的终端将事端将事务报告告给定定货系系统。当某种零件的。当某种零件的库存量少于存量少于库存量存量临界界值时就就应该再次定再次定货。42/56完成完成DFDDFD的步骤及要点的步骤及要点n从从问题描述中提取描述中提取DFD的的四种成分四种成分：n数据源点和数据源点和终点点n处理（加工）理（加工）n数据流和存数据流和存储n不是所有数据存不是所有数据存储和数据流都能直接从和数据流都能直接从问题描述中描述中提取出来提取出来n按自外向内、自按自外向内、自顶向下、逐向下、逐层细化、完善求精的方化、完善求精的方法画出法画出DFDn当当进一步分解涉及如何一步分解涉及如何具体具体实现一个功能一个功能时就就不不应该再再分解分解了了n对DFD层细化化时必必须保持信息保持信息连续性性43/56表表3.13.144/56基本系统模型基本系统模型45/56功能级数据流图功能级数据流图46/56系统主要功能进一步细化后的系统主要功能进一步细化后的DFDDFD47/563.5.3 命名命名n数据流和数据存数据流和数据存储（名（名（名（名词词或名或名或名或名词词性短性短性短性短语语）n名字名字应代表其整个内容而非其某些成分代表其整个内容而非其某些成分n不使用空洞的、缺乏具体含不使用空洞的、缺乏具体含义的名字的名字n处理理（及物（及物（及物（及物动词动词宾语宾语）n 先先为数据流命名，再数据流命名，再为与之关与之关联的的处理命名理命名n名字名字应反映整个反映整个处理的功能而非其部分功能理的功能而非其部分功能n仅包含包含一个一个动词，否，否则应分解分解处理理n数据源点数据源点/终点点（问题问题域域域域习惯习惯使用的名使用的名使用的名使用的名词词）48/56第第3 3章章 结构化分析结构化分析（Structured Analysis,SAStructured Analysis,SA）n结构化分析构化分析过程和准程和准则n与用与用户通信通信获取用取用户需求的方法需求的方法n分析建模与分析建模与规格格说明明n实体体-关系关系图n数据流数据流图n状状态转化化图n数据字典数据字典49/563.6 状态转换图（状态转换图（STD）nSTD：通通过描述系描述系统的的状状态及引起系及引起系统状状态转换的的事件事件，来表示系，来表示系统的的行行为。n状状态：任何可以被：任何可以被观察到的系察到的系统行行为模式，模式，它它规定了系定了系统对事件的响事件的响应方式。方式。n一个状一个状态代表系代表系统的一种行的一种行为模式。模式。n事件：引起系事件：引起系统状状态转换的的控制信息控制信息。n系系统对事件的响事件的响应：动作或改作或改变系系统状状态50/56STD STD 符号表示符号表示n圆形或形或椭圆形框形框-系系统状状态（框内（框内标注状注状态名）名）n箭箭头线-状状态转换方向（方向（线上上标注注事件名）事件名）n实心心圆-初始状初始状态n同心同心圆-最最终状状态事件事件条件条件1状态状态1do:行为行为1状态状态2do:行为行为2结束结束事件事件初始初始事件事件51/56例子：电话系统例子：电话系统STDSTD52/56第第3 3章章 结构化分析结构化分析（Structured Analysis,SAStructured Analysis,SA）n结构化分析构化分析过程和准程和准则n与用与用户通信通信获取用取用户需求的方法需求的方法n分析建模与分析建模与规格格说明明n实体体-关系关系图n数据流数据流图n状状态转化化图n数据字典数据字典53/563.7 数据字典数据字典(Data Dictionary,DDData Dictionary,DD）nDDDD：所所有有与与系系统相相关关的的数数据据元元素素的的有有组织的的列列表表,它它包包含含了了对这些些数数据据元元素素的的精精确确的的、严格格的的定定义，使使得得用用户和和系系统分分析析员对于于输入入、输出出、存存储成成分分和和中中间计算算结果果有有共共同同的理解。的理解。n目目的的：分分析析模模型型中中包包含含了了对数数据据对象象、功功能能和和控控制制的的表表示示。每每一一表表示示中中，数数据据对象象和和控控制制信信息息都都有有重重要要作作用用。为表表示示每每个个数数据据对象象和和控制信息控制信息的的特性特性，建立，建立DDDD 。54/56DDDD内容（内容（词条描述词条描述）n名名字字：数数据据、控控制制项、数数据据存存储或或外外部部实体体的的主要名称。主要名称。n别名：第一名：第一项中中对象的其他名字。象的其他名字。n使使用用地地点点与与方方式式：使使用用数数据据或或控控制制项的的处理理的的列表，以及使用列表，以及使用这些些对象的方式。象的方式。n内容描述：描述数据或控制内容描述：描述数据或控制项内容的符号。内容的符号。n补充充信信息息：关关于于数数据据类型型、预置置值、限限制制等等。对象象？加加工工？数数据据流流？数数据据文文件件？外外部部实体体？控制控制项（事件（事件状状态）？）？55/56DDDD内容（内容（内容描述）内容描述）n定定义数据的方法数据的方法n自自顶向下分解数据向下分解数据n当无当无须进一步定一步定义、相关人、相关人员都清楚其都清楚其含含义时结束分解束分解n数据元素数据元素组成数据的方式成数据的方式n顺序：序：A+Bn选择：A|Bn重复：重复：1Ann可可选：（：（A）56/56DDDD内容（内容（数据结构描述）数据结构描述）符符 号号 含含 义义 举举 例例 被定义为被定义为/等价于等价于 和和 x=ab.,.或或.|.或或 x=a,b，x=a|b.或或 m.n 重复重复 x=a，x=3a8(.)可选可选 x=(a)“.”基本数据元素基本数据元素 x=“a”.连结符连结符 x=1.9限制重复次数举例限制重复次数举例 3 35 5 或或53 表示允许重复表示允许重复3-53-5次次 3 33 3 或或33 表示恰好重复表示恰好重复 3 3 次次 1 1表示至少出现表示至少出现 1 1 次次表示允许重复表示允许重复0 0至任意至任意次次F1:航班信息文件航空公司名称航班号起点终点日期 起飞时间降落时间航空公司名称2字母4 字母“A”“Z”航班号3十进制数字3十进制数字“0”.“9”起点终点1汉字10 日期年月日 年2000200120022004 月“01”.“12”日“01”.“31”起飞时间降落时间时分 时“00”.“23”分“00”.“59”补充例题补充例题DDDD实例：实例：航班信息航班信息文件文件 重复项：起点终点1汉字10 航空公司名称2字母4 航班号3十进制数字3 组合项：日期年月日 起飞时间降落时间时分选择项：年2000200120022004原数据项：字母“A”.“Z”十进制数字“0”.“9”时“00”.“23”分“00”.“59”月“01”.“12”日“01”.“31”航班信息文件航班信息文件60/563.8 小结小结n传统SE方法学使用方法学使用结构化构化分析技分析技术完成完成用用户需求分析的工作需求分析的工作n需求分析需求分析过程程：发现、求精、建模、求精、建模、规格格说明、复明、复审n发现需求（需求（发现+求精）：求精）：访谈、简易易应用用规格格说明技明技术、快速原型、快速原型n描述描述需求（需求（ERD、DFD、STD、DD、规格格说明）明）61/56THANK YOUTHANK YOU!