第一部分 學(xué)習(xí)內(nèi)容 一、需求工程概述 1. 定義 需求工程是需求的供需雙方采取被證明行之有效的原理、方法，通過(guò)使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆头?hào)體系，全面地描述用戶待開發(fā)系統(tǒng)的行為特征、約束條件的過(guò)程； 2. 開發(fā)人員 系統(tǒng)分析師起到橋梁工程師的作用，負(fù)責(zé)完成用戶“業(yè)務(wù)世界”邏輯向由軟硬件組成的“電腦世界”邏輯的獲取和轉(zhuǎn)換過(guò)程； 3. 需求工程 三個(gè)階段：需求獲取、需求生成、需求驗(yàn)證；需求獲取：歸納和整理用戶提出的各種問題和需求；需求生成：描述問題和需求；需求驗(yàn)證：對(duì)需求的產(chǎn)品階段質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程； 4. 其他要求 軟件需求的層次性：業(yè)務(wù)需求，用戶需求，功能需求；業(yè)務(wù)需求：反映了用戶對(duì)系統(tǒng)和產(chǎn)品高層次的目標(biāo)要求，他們是用戶組織機(jī)構(gòu)流程的在線和模擬，是從用戶組織機(jī)構(gòu)工作流程的角度進(jìn)行的需求描述；用戶需求：描述了用戶使用產(chǎn)品必須要完成的任務(wù)，一般通過(guò)用例或方案腳本予以說(shuō)明；功能需求：定義了開發(fā)人員必須要實(shí)現(xiàn)的軟件功能，從而使得用戶能完成任務(wù)，滿足其業(yè)務(wù)需求； 二、需求分析工具概述 1. 分類 從自動(dòng)化程度分為以人工方式為主和以自動(dòng)方式為主的需求分析工具；從支持分析設(shè)計(jì)技術(shù)角度分支持傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化方法的需求分析工具、面向?qū)ο蠓治龅男枨蠓治鯟ASE工具、原型化分析的需求分析工具、基于其他方法的分析工具；根據(jù)需求工具和客戶的業(yè)務(wù)領(lǐng)域關(guān)系，可以分為很多類； 2. 需求分析工具的功能特性和衡量標(biāo)準(zhǔn) 特性：

1??針對(duì)結(jié)構(gòu)化方法：多種分析和設(shè)計(jì)方法、支持DFD、一致性檢查；

2??針對(duì)面向?qū)ο蠓椒ǎ褐С值湫偷亩喾N面向?qū)ο蠓椒ā⒅С诸惗x和類關(guān)系描述、支持對(duì)象復(fù)用、支持對(duì)象交互描述、一致性檢查；

3??一些共性：支持業(yè)務(wù)方向工程、支持版本控制、腳本支持、支持生成需求分析規(guī)格說(shuō)明書、支持?jǐn)U展標(biāo)記語(yǔ)言、支持多種文件格式的導(dǎo)出和導(dǎo)入； 3. 衡量一個(gè)需求分析CASE工具功能強(qiáng)弱的主要依據(jù) 所支持的需求分析方法的類型與數(shù)量的多少；使用方便程度；與設(shè)計(jì)工具銜接的程度；所占資源，即系統(tǒng)開銷的多少以及對(duì)硬件環(huán)境的需求程度；是否提供需求錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制；用戶領(lǐng)域知識(shí)提示功能。 4. 需求分析CASE工具的選擇：遵循因地制宜的原則； 三、需求分析方法與需求分析工具 1. 軟件需求分析的方法與工具 方法：自頂向下和自底向上；自頂向下的分析方法（SA）：從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，用數(shù)據(jù)流圖（DFD）和數(shù)據(jù)字典（DD）描述系統(tǒng)，處理過(guò)程的處理邏輯常常借助判定表或判定樹來(lái)描述，數(shù)據(jù)則是借助數(shù)據(jù)字典來(lái)描述；

1??數(shù)據(jù)流圖：命名的箭頭表示數(shù)據(jù)流、用圓圈表示處理、用矩形或其他形狀表示存儲(chǔ)；

2??數(shù)據(jù)字典：數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小單位、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)項(xiàng)有意義的集合、數(shù)據(jù)流表示某一處理過(guò)程中數(shù)據(jù)再系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?shù)據(jù)存儲(chǔ)處理過(guò)程中數(shù)據(jù)的存放場(chǎng)所、處理過(guò)程的處理邏輯通常用判定表或判定樹來(lái)描述；常用的需求分析圖形工具：UML、DFD、DD、判定樹、判定表、結(jié)構(gòu)化高級(jí)分析語(yǔ)言、HC、IPO、Warnier圖、SADT、SREM、PSL/PSA； 2. 典型方法 結(jié)構(gòu)化方法：歷史悠久，比較成熟；面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)：時(shí)間不是很長(zhǎng)，比較成熟；產(chǎn)品線方法：關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移； 四、軟件設(shè)計(jì)概述 1. 軟件設(shè)計(jì)的概念 應(yīng)用各種技術(shù)和原理對(duì)一個(gè)設(shè)備、一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)系統(tǒng)做出足夠詳細(xì)的規(guī)定，使之能夠再物理上得以實(shí)現(xiàn)；把軟件需求轉(zhuǎn)化為軟件表示的過(guò)程；運(yùn)用一些基本的設(shè)計(jì)概念和各種有效的方法和技術(shù)，把軟件需求分析轉(zhuǎn)化為軟件表示，使系統(tǒng)能在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)。重要性：

1??軟件設(shè)計(jì)階段占據(jù)軟件項(xiàng)目開發(fā)總成本的絕大部分，是在軟件開發(fā)過(guò)程中形成質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；

2??軟件設(shè)計(jì)是開發(fā)階段最重要的步驟，是將需求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑；

3??軟件設(shè)計(jì)做出的決策，最終影響軟件實(shí)現(xiàn)的成敗；

4??設(shè)計(jì)是軟件工程和軟件維護(hù)的基礎(chǔ)；要求：

1??必須實(shí)現(xiàn)分析模型中所涉及的所有顯示需求，必須與用戶希望的所有隱藏需求相適應(yīng)；

2??對(duì)編程、測(cè)試、維護(hù)人員必須是可讀、可理解的；

3??應(yīng)給出相關(guān)數(shù)據(jù)、功能及其行為相關(guān)的軟件全貌；從技術(shù)觀點(diǎn)來(lái)看，軟件設(shè)計(jì)包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)接口設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì) 2. 軟件設(shè)計(jì)的基本原理 分解與抽象：控制軟件復(fù)雜性的基本手段是分解，把事實(shí)本質(zhì)的共性提取出來(lái)而不考慮其他細(xì)節(jié)是抽象；模塊化：指解決一個(gè)復(fù)雜問題時(shí)自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分為若干個(gè)模塊的過(guò)程；模塊：把一個(gè)待開發(fā)的軟件分解成若干小的簡(jiǎn)單的部分；模塊分解的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方法：

1??模塊的可分解性；

2??模塊的可組裝性；

3??模塊的可理解性；

4??模塊連續(xù)性；

5??模塊保護(hù)性；信息隱蔽：在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息，對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來(lái)說(shuō)是不能訪問的；模塊的獨(dú)立性：指每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的子系統(tǒng)，并且與其他模塊的聯(lián)系最少且接口簡(jiǎn)單；模塊的獨(dú)立性度量標(biāo)準(zhǔn)：耦合性、內(nèi)聚性；內(nèi)聚性：一個(gè)模塊內(nèi)部的各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量；

1??偶然內(nèi)聚：指一個(gè)模塊內(nèi)的各處理元素之間沒有任何聯(lián)系；

2??邏輯內(nèi)聚：指模塊內(nèi)執(zhí)行幾個(gè)邏輯上相關(guān)的功能，通過(guò)參數(shù)確定該模塊完成哪一個(gè)功能；

3??時(shí)間內(nèi)聚：把需要同時(shí)或順序執(zhí)行的動(dòng)作組合成一起形成的模塊；

4??過(guò)程內(nèi)聚：必須以特定次序執(zhí)行的；

5??通信內(nèi)聚：模塊內(nèi)所有處理功能都通過(guò)使用公用數(shù)據(jù)而發(fā)生關(guān)系；

6??順序內(nèi)聚：處理按順序執(zhí)行；

7??功能內(nèi)聚：所有元素共同完成一個(gè)功能；耦合性：模塊間互相連接的緊密程度的度量；

1??內(nèi)容耦合：直接訪問另一模塊內(nèi)容；

2??公共耦合：訪問同一全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

3??外部耦合：訪問同一全局簡(jiǎn)單變量；

4??控制耦合：一個(gè)模塊控制另一個(gè)模塊；

5??標(biāo)記耦合：兩模塊間通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)交換信息；

6??數(shù)據(jù)耦合：兩模塊間通過(guò)數(shù)據(jù)參數(shù)交換信息；

7??非直接耦合：模塊間沒有關(guān)系，通過(guò)主模塊調(diào)用； 3. 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程和模型 過(guò)程：需求規(guī)格說(shuō)明包括信息、功能、行為、其他描述作為設(shè)計(jì)的輸入，設(shè)計(jì)輸出結(jié)果是數(shù)據(jù)、體系結(jié)構(gòu)、接口、過(guò)程設(shè)計(jì)；模型：由接口設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成； 五、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法與工具 1. 概述 采用最佳的可能的方法設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分以及各成分之間的內(nèi)部聯(lián)系的技術(shù)；基本思想：將軟件設(shè)計(jì)成由相對(duì)獨(dú)立、單一化的功能的模塊組成的結(jié)構(gòu)；步驟

1??評(píng)審和細(xì)化數(shù)據(jù)流圖；

2??確定數(shù)據(jù)流圖的類型；

3??把數(shù)據(jù)流圖映射到軟件模塊結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出模塊結(jié)構(gòu)的上層；

4??基于數(shù)據(jù)流圖逐步分解高層模塊，設(shè)計(jì)中下層模塊；

5??對(duì)模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，得到更為合理的軟件結(jié)構(gòu)；

6??描述模塊接口。設(shè)計(jì)原則

1??使每個(gè)模塊執(zhí)行一個(gè)功能；

2??每個(gè)模塊用過(guò)程語(yǔ)句調(diào)用其他模塊；

3??模塊間傳送參數(shù)作數(shù)據(jù)用；

4??模塊間共用的信息盡量少。 2. 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的基本概念 是基于模塊化、自頂向下細(xì)化、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)等程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的；基本思想：將軟件設(shè)計(jì)由相對(duì)獨(dú)立且具有單一功能的模塊組成的結(jié)構(gòu)，分為概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段；概要設(shè)計(jì)階段描述工具是結(jié)構(gòu)圖；概要設(shè)計(jì)：把系統(tǒng)的功能需求分配給軟件結(jié)構(gòu)，形成軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖； 3. 概要設(shè)計(jì)工具——結(jié)構(gòu)圖 作用：反映系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)以及模塊與模塊之間的聯(lián)系與通信，即反映了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)；基本組成成分：模塊、數(shù)據(jù)、調(diào)用；基本術(shù)語(yǔ)：

1??深度：模塊結(jié)構(gòu)的層次數(shù)；

2??寬度：同一層模塊的最大模塊數(shù)；

3??扇入：一個(gè)模塊直接調(diào)用的其他模塊數(shù)目；

4??扇出：調(diào)用一個(gè)給定模塊的模塊個(gè)數(shù)；好的軟件結(jié)構(gòu)：頂層扇出比較多，中層扇出較少，底層扇出較多； 4. 概要設(shè)計(jì)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)——數(shù)據(jù)流圖到結(jié)構(gòu)圖的變換 典型的信息流類型分為變化型和事物型； 5. 詳細(xì)設(shè)計(jì)及工具 目的：為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個(gè)模塊確定采用的算法，模塊內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用某種選定的表達(dá)工具給出清晰的描述；工具種類：圖形工具、表格工具、語(yǔ)言工具；工具：流程圖（PFD），盒圖（N-S圖）、問題分析圖（PAD）、過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言（PDL） 六、典型需求分析與設(shè)計(jì)工具 1. BPwin簡(jiǎn)介 提供功能建模、數(shù)據(jù)流建模、工作流建模；將與建立過(guò)程模型有關(guān)的任務(wù)自動(dòng)化；為復(fù)雜項(xiàng)目的項(xiàng)目分析小組成員提供統(tǒng)一的分析環(huán)境；可與模型管理工具集成使用；可與建模工具ERin集成使用；符合美國(guó)政府FIPS和IEEE標(biāo)準(zhǔn)；易于使用，支持Unicode； 2. Power 簡(jiǎn)介 使用它可以方便地對(duì)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，它幾乎包括了數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì)的全過(guò)程。四種模型文件：

1??概念數(shù)據(jù)模型CDM：表現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的全部邏輯結(jié)構(gòu)，與任何軟件或數(shù)據(jù)儲(chǔ)藏結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)；

2??物理數(shù)據(jù)模型PDM：敘述數(shù)據(jù)庫(kù)的物理實(shí)現(xiàn)；

3??面向?qū)ο竽Ｐ蚈OM：一個(gè)OOM包括一系列包、類、接口和他們的關(guān)系；

4??業(yè)務(wù)程序模型BPM：描述業(yè)務(wù)的各種不同內(nèi)在任務(wù)和內(nèi)在流程，而且客戶如何以這些任務(wù)和流程互相影響； 第二部分 練習(xí) 一、名稱解釋 1. 需求工程

答：需求的供需雙方采取被證明行之有效的原理、方法，通過(guò)適當(dāng)?shù)墓ぞ吆头象w系，正確、全面地描述用戶待開發(fā)系統(tǒng)的行為特征、約束條件的過(guò)程；

2. SA方法

答：即自頂向下的分析方法，從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)；

3. 軟件設(shè)計(jì)

答：即運(yùn)用一些基本的設(shè)計(jì)概念和各種有效的方法和技術(shù)，把軟件需求分析轉(zhuǎn)化為軟件表示，使系統(tǒng)能在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)可以分成系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和過(guò)程設(shè)計(jì)；

4. 模塊化

答：解決一個(gè)復(fù)雜問題使自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分成若干模塊的過(guò)程；

5. 信息隱蔽

答：指在一個(gè)模塊看內(nèi)包含的信息，對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來(lái)說(shuō)是不能訪問的；

6. 模塊獨(dú)立性

答：指每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的子系統(tǒng)，并且與其他模塊的聯(lián)系最少且及接口簡(jiǎn)單；

二、簡(jiǎn)答 1. 需求工程包括哪些階段？

答：需求獲取、需求生成、需求驗(yàn)證；

2. 如何理解軟件需求？

答：具有不同的層次性，即業(yè)務(wù)需求、用戶需求、功能需求；

業(yè)務(wù)需求：反映了用戶對(duì)系統(tǒng)和產(chǎn)品的高層次的目標(biāo)要求，他們是用戶組織機(jī)構(gòu)流程的再現(xiàn)和模擬，是從用戶組織機(jī)構(gòu)工作流程角度進(jìn)行的需求描述；用戶需求：描述了用戶使用產(chǎn)品必須要完成的任務(wù)，一般通過(guò)用例或方案腳本予以說(shuō)明，它是從系統(tǒng)使用角度對(duì)待開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行的需求描述；功能需求：定義了開發(fā)人員必須實(shí)現(xiàn)的軟件功能，從而使得用戶能完成任務(wù)，滿足其業(yè)務(wù)需求； 3. 如何定位軟件設(shè)計(jì)的重要性？

答：

軟件開發(fā)階段占據(jù)軟件項(xiàng)目開發(fā)總成本絕大部分，是在軟件開發(fā)中形成質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；軟件設(shè)計(jì)是開發(fā)階段最重要的步驟，是將需求準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑；軟件設(shè)計(jì)作出決策，最終影響軟件實(shí)現(xiàn)的成敗；設(shè)計(jì)是軟件工程和軟件維護(hù)的基礎(chǔ)； 4. 評(píng)價(jià)模塊分解設(shè)計(jì)方法有哪些標(biāo)準(zhǔn)？

答：模塊可分解性、模塊可組裝性、模塊的可理解性、模塊連續(xù)性、模塊保護(hù)性；

5. 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的基本思想是什么？

答：將軟件設(shè)計(jì)成由相對(duì)獨(dú)立、單一化功能的模塊組成的結(jié)構(gòu)，軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)目標(biāo)就是得出一個(gè)系統(tǒng)化的程序結(jié)構(gòu)；

三、分析題 1. 如何衡量一個(gè)需求分析CASE工具功能的強(qiáng)弱？

答：

所支持的需求分析方法的類型與數(shù)量多少；使用的方便程度；與設(shè)計(jì)工具銜接的程度；所占資源，即系統(tǒng)開銷的多少硬件環(huán)境的需求程度；是否提供需求錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制；用戶領(lǐng)域知識(shí)提示功能； 2. 請(qǐng)簡(jiǎn)單分析軟件設(shè)計(jì)過(guò)程？

答：軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)是把分析階段產(chǎn)生的軟件需求規(guī)格說(shuō)明書轉(zhuǎn)換為適當(dāng)手段表示的軟件設(shè)計(jì)文檔；設(shè)計(jì)過(guò)程由接口設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這四個(gè)字過(guò)程構(gòu)成：

接口設(shè)計(jì)描述了軟件內(nèi)部、軟件與協(xié)作系統(tǒng)、軟件與使用者之間的通信方式；過(guò)程設(shè)計(jì)將軟件體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性元素變換成為對(duì)軟件構(gòu)建的過(guò)程性描述；數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)師將系統(tǒng)分析創(chuàng)建的信息與模型變換成軟件所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定義了軟件的主要結(jié)構(gòu)元素，也就是建立基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)的架構(gòu)，包括系統(tǒng)主要組件以及通信的識(shí)別