《软件需求分析图形表示与形式描述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件需求分析图形表示与形式描述（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1软件需求分析图形表示与形式描述传统图形描述技术建模及语义中国谚语：Ein Bild Zeigt ueber Tausend Saetze.(A picture shows more than 1000 sentences.)1、三种主要传统图形描述技术（1）数据流图技术 DFD（Data Flow Diagram）描述一个信息系统的数据（信息）流。（2）实体关系图技术 ERD（Entity Relationship Diagram ）描述一个信息系统的逻辑数据结构。（3）状态转换图技术 STD（State Transition Diagram）描述一个信息系统的状态转换过程。2、基于图形描述
2、技术的需求分析模型（1）需求分析模型的基本功能2 描述用户需求 建立创建软件设计的基础 定义软件开发后的验证条件集合（2） 需求分析模型结构图 2-1 给出了基于图形描述技术的需求分析模型结构。图 2-1：需求分析模型结构（ 摘自 Pressman， Software Engineering， P300）其中（1）核心部分Data Dictionary（DD，数据字典）：3- 存储所有软件使用或产生的对象数据的描述。（2）中间层 Data Flow Diagram（DFD，数据流图）- 描述数据在经过系统时的转换过程- 图示数据流函数 Entity Relationship Diagram（E
3、RD，实体关系图）- 图示数据之间的关系 State Transition Diagram（STD，状态转换图）- 描述系统接收外部事件后的状态变化（3）外部层 Process Specification（PSPEC，过程规约）- 描述 DFD 中定义的每个函数 Data Object Description（数据对象描述）- 描述 ERD 中每个数据对象的属性 Control Specification（CSPEC ，控制规约）- 描述软件控制外观的附加信息231 数据流图 DFD 及语义1定义（DFD）数据流图 DFD 技术描述流经一个信息系统的数据（信息）流，主要包括：（1） 数据的输入
4、与输出：数据是如何进入系统或从系统离开；4（2） 数据处理站点：在哪里数据是怎样处理的；（3） 存储单元：数据是在哪里存储的。2定义（DFD 符号）：数据（信息）的源点/终点：数据（信息）加工或逻辑处理：数据（信息）存储：数据（信息）流 3实例研究：汽车租赁数据流图（1）一个汽车租赁数据流图 EuRent DFD 见图 2-2。图 2-2：EuRent DFD（ 摘自 Haggenmueller, Wirsing: Methoden der Software-Entwicklung, P29）图中5Kunde：用户或汽车租赁者Make Bookings：租车登记Obtain Payment：得
5、到支付Vehicle Departures & Returns：汽车出发及返回EuRent DB：汽车租赁数据库Bookings：登记Invoice：出具发票（货单）Costs：费用（2） “Make Bookings”数据处理单元的定义设 Bookings = （c ，b ）其中 c 为用户，包括用户自然信息，b 为登记信息，包括信用卡、租赁汽车等信息；Db 为 EuRent 数据库类型，db 为一 EuRent 数据库；put 为数据添加函数（操作） ；establishCB 为 EuRent 数据库创建函数（操作） 。则 Make Bookings（MB）形式规约定义为：Bookings
6、 Db Bookings Bookings Db即MB： (c, b, db) (c， b), (c, b), establishCB(c, b, put(b, put(c, db)6（3） “Make Bookings”数据处理单元的语义规约（PSPEC ）Data Type： - 定义数据类型C = c； - 用户 CustomersB = b； - 登记信息 Bookings = （c ，b） = C B； - 登记 Db = db = Set C Set B Set（CB ） ；- db 为数据库 DB 的任一状态， Set 为 的全集（ power set）Operations：pu
7、t： Db Db； - 添加数据， 为数据类型 B 或 C，或 CBestablish CB： Bookings Db Db； - 数据库创建 MB：Bookings Db Bookings Bookings Db；- Make Bookings（ MB）登记处理Axioms：MB (（ c, b）, db) (c，b), (c, b), establishCB(c, b, put(b, put(c, db)7（3）数据流图处理单元抽象模型及语义DataIn DataOutDB图 2-3：DFD 处理单元抽象模型形式语义：IP： DataIn Db DataOut Db（4）DFD 应用 适用
8、于数据丰富系统（data-rich systems） 实现上通常采用关系数据库（relational database）232 实体关系图 ERD 及语义1、基本概念定义 1（ERD）：一个实体关系图 ERD 描述一个信息系统的逻辑数据结构（Logic Data Structure ） ，其中包括（1） 那些信息将被存储；（2） 那些关系将被包括在所存储的信息之间。Information Processing（IP）8定义 2（实体）：实体是客观存在且相互区分的事物。实体通常由记录来表示，记录域称为属性。实体是通过域名及域值加以区分的。一个或多个属性构成实体的关键字。一个实体是通过其关键字加以
9、标识的。定义 3（属性）：属性是实体或关系所具有的性质。定义 4（关系）：客观世界中的事物（实体）彼此之间的联系称为关系。2、实体关系图图形表示参考实用软件工程 ，第二版，郑人杰等，P70。3、实例研究例 1：汽车租赁公司 ERD（1）实体关系图见图 2-4。图中：1 1 俗称乌鸦脚（ CrowFoot） n n 表示一对多关系图 2-4：汽车租赁实体关系图（2）实体及其属性定义Customer Auto BookingCustomer No Auto License No Bookings NoCustomerAddress Office Address AutoLicenseNo用户Cus
10、tomer登记Bookings汽车Auto9CreditLimit AutoCategory CustomerNo其中带下划线的属性为关键字。（3）实体 E 及属性形式语义（代数规约）设实体为 E 且具有属性 A1、A2、A3，其中属性 A1 为 E 的关键字，则实体 E 的形式规约如下：Data Type： - 定义数据类型E Operations： - 定义操作（函数）符Create E：A1 A2A3 E ；attr i：E Ai ； - 求属性 ，i = 1 ， 2， 3setattr i：E Ai E ； - 定义属性 ，i = 1 ， 2， 3keyE：E A1； - 定义关键字A
11、xioms：a1：A1，a2：A2，a3：A3，e： E - 定义操作（函数）Attr i（Create E（a1，a2，a3） ）= ai，i =1，2，3；keyE（Create E（a1，a2，a3） ）= a1；setattr2（e，a2 ） = Create E（keyE（e） ，a2 ，attr3（e） ） ；setattr3（e， a3）= Create E（keyE（e） ，attr2（e ） ，a3） ；（4）数据库 DB 定义及形式语义Data Type： - 定义数据类型10C = c； - 用户 CustomersA = a ； - 汽车 Autos B = b； -
12、登记 Bookings CB = （c，b） = C B； - 关系 CB AB = （a，b） = AB； - 关系 ABDb = db - db 为数据库 DB 的任一状态= Set C Set B Set A Set（C B） Set（A B） ；- Set C 为 C 的全集（ power set）Operations：entity C：Db Set C；entity B：Db Set B；entity A：Db Set A；relation CB：Db Set（CB） ；relation AB：Db Set（A B） ；put C：C Db Db；put B：B Db Db；put
13、A：A Db Db；del C：C Db Db；del B：B Db Db；del A：A Db Db；11establish CB： Db CB Db；establish AB： Db AB Db；release CB： Db CB Db；release AB： Db AB Db；Axioms：empty db = ，； - the initial state of Db- “一对多 ”关系（乌鸭脚）应满足的条件（限制 constrains）db：Db， c，c1 ：C，b：B ：relation CB db（c，b） relation CB db（c1，b） c=c1；db：Db， a，a1 ：A，b：B：relation AB db（a，b） relation AB db（a1，b） a=a1；（5） “一对多”关系的一般表达式及应用1：ndb：Db， a，a1 ：A，b：B：（a，b） ， （a1 ，b） relation AB db a = a1；应用举例： 房屋销售不能一房同时卖给多个客户； 一间教室不能同时安排多个班上课等。233 状态转换图 STD 及语义Auto Booking12状态转换图 STD 描述了限定性状态转换系统 DSTS（Deterministic State Transition System）的状态变化过程。1、 基本概念定义 1
