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第三章、需求分析 3.1 需求分析的任务－1 需求分析是软件分析时期的最后一个阶段，它的基本任务是准确地回答“系统必须做什么？”这个问题。 需求分析的任务是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。 3.1 需求分析的任务－2 需求分析的输入是可行性研究阶段产生的文档，特别是数据流图。 在这个阶段结果是交出的文档中应该包括详细的数据流图，数据字典和一组简明的算法描述。 需求分析的结果是系统开发的基础，关系到工程的成败和软件产品的质量。因此，必须用行之有效的方法对软件需求进行严格的审查验证。 结构化分析方法遵守的准则 必须理解并描述问题的信息域，根据这条准则应该建立数据模型。 必须定义软件应该完成的功能，根据这条准则应该建立功能模型。 必须描述作为外部事件结果的软件行为，根据这条准则应该建立行为模型。 必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解，用层次的方式展开细节。 3.1.1 确定对系统的综合要求－1 功能需求 性能需求 可靠性和可用性需求 出错处理需求 接口需求 约束 逆向需求 扩展需求 3.1.2 分析系统的数据要求 任何一个软件系统本质上都是信息处理系统，系统必须处理的信息和系统应该产生的信息在很大程度上决定了系统的面貌，对软件设计有深远影响。 因此，分析系统的数据要求是软件需求分析的一个重要任务。 分析系统的数据要求方法 分析系统的数据要求通常采用建立数据模型的方法（见3．4节）。 复杂的数据由许多基本的数据元素组成，数据结构表示数据元素之间的逻辑关系。为了提高可理解性，常常利用图形工具辅助描绘数据结构。常用的图形工具有层次方框图和Warnier图（见3．7节）。 分析系统的数据要求方法 软件系统经常使用各种长期保存的信息，这些信息通常以一定方式组织并存储在数据库或文件中，为减少数据冗余，避免出现插入异常或删除异常，简化修改数据的过程，通常需要把数据结构规范化（见3．5节）。 3.1.3 导出系统的逻辑模型 用数据流图、实体关系图、状态转换图、数据字典和主要的处理算法描述详细的逻辑模型。 3.1.4 修正系统开发计划 根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，可以比较准确地估计系统的成本和进度，修正以前制定的开发计划。 3.2.1 开发原型系统－1 在计算机硬件和许多其他工程产品的设计过程中经常使用样机。建造样机通常有两个主要目的：检验关键设计方案的正确性及系统是否真正满足用户的需要。 对于软件系统的开发，使用“样机”（更正确的名称应该是原型系统）的主要目的是，使用户通过实践获得关于未来的系统将怎样为他们工作的更直接更具体的概念，从而可以更准确地提出和确定他们的要求。 3.2.2开发原型系统原因 把建立原型系统作为一种可能采取的策略的主要理由： 人类受认识能力局限，不能预先指定所有要求； 在用户和系统分析员之间存在固有的通信鸿沟； 用户需要“活的”系统模型，以便获得实践经验； 在开发过程中重复和反复是必要和不可避免的； 目前有快速建立原型系统的工具可供选用。 3.2.3 开发原型系统－1 根据经过实践检验的用户需求而开发出来的系统，更可能真正满足用户的需要。 特别在所开发的系统是全新的，用户一点也没有使用类似系统的经验时，更应该认真考虑开发原型系统的必要和可能。 3.2.3 开发原型系统－2 在软件开发中采用样机策略的主要困难是成本问题。应用软件，通常一次只开发出一件产品，采用样机策略则成本增加很多，因此过去很少采用这种策略。 但是，目前有一些较好的工具可供建立软件的原型系统用，这就为在软件开发中采用样机策略奠定了必要的物资基础。 3.3 面向数据流的分析过程－1 任何信息处理系统的基本功能都是把输入数据转变成需要的输出信息。 数据决定了需要的处理和算法，看来数据显然是分析的出发点。 结构化分析方法（简称SA方法）就是面向数据流自顶向下逐步求精进行需求分析的方法。 3.3 分析过程－2 通过可行性研究已经得出了目标系统的高层数据流图，需求分析的目的之一就是把数据流和数据存储定义到元素级。 为了达到这个目的，通常从数据流图的输出端着手分析，这是因为系统的目标是产生这些输出，输出数据确定了系统必须具有的最基本的组成元素。 3.3.1 沿数据流图回溯－1 输出数据是由哪些元素组成的呢？ 每个输出数据元素又是从哪里来的呢？ 沿数据流图从输出端往输入端回溯，应该能够确定每个数据元素的来源，与此同时也就初步定义了有关的算法。 3.3.1 沿数据流图回溯－2 但是，沿数据流图回溯时常常遇到下述问题： 为了得到某个数据元素需要用到数据流图中目前还没有的数据元素； 或者得出这个数据元素需要用的算法尚不完全清楚。 3.3.1 沿数据流图回溯－3 为了解决这些问题，往往需要向用户和其他有关人员请教； 他们的回答使分析