软件工程 之 需求分析

在软件工程中，需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作。需求分析是软件工程中的一个关键过程。

下面重点给大家介绍一下分析建模的描述工具：

   DFD（Data Flow Diagram，数据流图）：其主要作用是指明系统中数据是如何流动和变换的，以及描述数据流如何进行变换。在DFD图中出现的每个功能都会写在PSPEC（Process Specification，加工说明）中，它们一起构成系统的功能模型。

    1.数据流（data flow）：用箭头代表数据流的方向，由一组固定成为的数据组成，表示数据的流向。它可以从一个加工流向另一个加工，从加工流向未见，从原点流向加工，从加工流向汇点。除了流向文件或从文件流出的数据流不必命名外，每个数据流都必须有明确的名字，反映该数据流的含义。

    2.加工（process）：在DFD 中用圆框代表加工。它描述输入数据流到输出数据流之间的变换。每个加工有一个名字和编号。编号反映该加工在分层DFD 中的层次和位置，同时还能够看出它与其他加工的联系。

    3.文件(File)：用来表示暂时存储的数据，每个文件都必须有名字。流向文件的数据流表示写文件，流出文件的数据流表示读文件，双向箭头表示对文件可读可写。

    4.源点/汇点(Source/Sink)：通常指存在软件系统之外的人员和组织。它指出系统所需数据的发源地和系统所产生的数据的归宿地。在一个软件系统中，有些源点和汇点可以是同一个人或组织，源点和汇点可用同一个图形符号。


   DD（Data dictionary，数据字典）：对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。
   1.数据流
    数据流条目包括数据流名称、编号(用于字典管理)、简述(简述该数据流的含义)、组成(描述该数据流由哪些数据项组成)、来源(描述该数据流来自哪个加工或源点)、去向(描述该数据流流向哪个加工或汇点)、数据量(描述该数据流在软件系统中的数量)、峰值(描述在某一时间范围内要处理数据流的最大数量，这是考虑处理速度的依据之一)和备注等。其中数据流名称和组成是必需的，数据量和峰值也是需要的。
   2.文件
    文件条目可以有如下内容：文件名、编号、简述(简述该文件的含义)、组成(描述该文件由哪些数据流组成)、文件组织(描述该文件的类型、按什么关键字排序等)、读文件(描述哪些加工需要读该文件)、写文件(哪些加工需要写入该文件)、数据量(描述该文件的记录个数）和备注等。
   3.数据项
    数据项条目包括数据项名、编号、简述(简述该数据项的含义)、单位(该数据项的计量单位)、类型(描述该数据项的数据类型)、值域(描述该数据项的取值范围)、编辑方式(描述该数据项在输出时的编辑要求)、与其他数据项的关系(有利于数据的合法性检查)和备注等。无论是独立的或者包含在数据流或文件中的数据项，都应在字典中设置相应的条目。
   4.加工
    在 DFD 中，有些加工最终分解成许多简单的加工，下面把不再需要分解的加工称为基本加工。DD 中只列出基本加工的条目，因为其他的加工都可以被基本加工说明。一个基本加工的条目主要包括以下内容：加工名、编号、简述(对该加工的简要说明)、输入/输出数据流(描述该加工有哪些输入/输出/数据流)、输入/输出文件(描述该加工需要读、写哪些文件)、加工逻辑(描述该加工在什么条件下做什么事)、异常处理(描述该加工可能遇到的异常及其处理反应)、加工激发条件、执行频率和备注等。其中加工逻辑是最基本的部分，它描述了输入数据流、输入文件与输出数据流、输出文件的逻辑关系。


   PSPEC（Process SPECification，加工说明）：PSPEC 是对DFD中每个加工所作的说明。由输入数据、加工逻辑和输出数据等组成。加 工逻辑阐明把输入数据转换为输出数据的策略，是PSPEC 的主体。PSPEC 的描述工具通常有3种：结构化语言(Structured language)、判定表(Decision Table)和判定树(Decision Tree)。

   E-R图（Entity Relation Diagram，实体联系图）：用于描述数据对象间的关系、构建软件的数据模型，在实体——关系中出现的每个数据对象的属性均可用数据对象进行说明描述。
   1.实体、属性和联系
    E-R 图中的实体对应于客观世界中的存在的人或物，又称为数据对象。数据对象可以是外部实体(如产生或使用信息的任何事物)、行为(如开发票)、角色(如学生、教师)、单位(如计算机系、会计科)、结构(如文件)等，是由一组属性来描述的实体。实体之间是相互联系的，与其他实体没有联系的实体是没有意义的。
   2.组成符号
    E-R 图中有实体、属性和联系3 种基本成分。通常用矩形框表示实体，用连接相关实体的菱形框表示联系，用椭圆形或圆角矩形表示属性，用直线将各种成分连接起来。如下图所示给出3中联系的示意图

   层次方框图：用结构的一系列多层次的矩形框描绘数据的层次结构。树形结构的顶层是一个单独的矩形框，它代表完整的数据结构，下面的各层矩形框代表这个数据的子集，最底层的各个框代表组成这个数据的实际数据元素(不能再分割的元素)。