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1、,高级框架设计师,信息产业部信息化专家 王宝会 ,议题,导入 网络应用 数据库应用 系统性能 需求分析和设计方法 开发工具 开发方法 基于中间件的开发 开发管理 测试评审方法 系统审计 信息化基础知识,需求分析和设计方法,软件生存期的阶段划分,(1)可行性研究与计划 (2)需求分析 (3)总体设计 上游 (4)详细设计 (5)实现 (6)集成测试 (7)确认测试 下游 (8)使用和维护 （根据国标计算机软件开发规范）,软件生存周期:软件产品或软件系统从设计、投入使用到被淘汰的全过程。,新的国际标准定义的软件生存过程 （1995 ISO/IEC 12207）,软件生存期过程,支持过程,组织过程,
2、主要过程,获 取 过 程,供 应 过 程,开 发 过 程,运 行 过 程,维 护 过 程,文 档 编 制 过 程,配 置 管 理 过 程,质 量 保 证 过 程,验 证 过 程,确 认 过 程,联 合 评 审 过 程,审 核 过 程,问 题 解 决 过 程,管 理 过 程,基 础 设 施 过 程,改 进 过 程,培 训 过 程,只考虑 编写程序,涉及整个 软件生存 周期,扩展到,软件工作的范围,企业提出要求 “我们要建立一套完整的商业管理软件系统，包括商品的进、销、调、存管理，是总部-门店的连锁经营模式。通过通信手段门店自动订货，供货商自动结算，卖场通过扫条形码实现销售，管理人员能够随时查询门
3、店商品销售和库存情况。另外，我们也得为政府部门提供关于商品营运的报告。” 我要做什么！,需求分析工作内容注意事项,我要做什么！是指导性的框架，像“雾里看花”般模糊并令开发者感到困惑。 分析需求的具体内容： 业务需求反映了组织机构或客户对系统、产品高层次的目标要求，通常在项目定义与范围文档中予以说明。 用户需求描述了用户使用产品必须要完成的任务，这在使用实例或方案脚本中予以说明。 功能需求定义了开发人员必须实现的软件功能，使用户利用系统能够完成他们的任务，从而满足了业务需求。 非功能性的需求描述了系统展现给用户的行为和执行的操作等，它包括产品必须遵从的标准、规范和约束，操作接口的具体细节和构造上
4、的限制。 需求分析报告报告所说明的功能需求充分描述了软件系统所应具有的外部行为。“需求分析报告”在开发、测试、质量保证、项目管理以及相关项目功能中起着重要作用。,拨开需求分析的迷雾,需求分析的任务,基本任务：准确地回答“系统必须做什么？” 1.确定对系统的综合需求 (1)系统功能要求 (2)系统性能要求 (3)运行要求 (4)将来可能提出的要求 2.分析系统的数据要求 采用建立“概念模型”的方法，并辅助图形工具，如：层次方框图、Warnier图等。 3.导出系统的逻辑模型 数据流程图、数据字典、主要算法 4.修正系统开发计划 5.开发原型系统,需求分析的步骤,需求获取 需求提炼：分析建模(导出
5、软件逻辑模型) 需求描述：编写 需求验证,需求分析过程,1.沿数据流程图回溯 从“输出端”到“输入端”回溯，分析数据元素。 2.用户复查 借助已有的数据流程图，帮助复查，再次完善数据流程图。 3.细化数据流程图 4.修正开发计划 5.书写文档 系统规格说明：系统的概貌、功能要求、运行要求、将来可能的要求。 数据要求：数据字典、图形工具（数据结构的层次图、Warnier图） 用户系统描述：初步的用户手册 修正的开发计划,分析追踪数据流程图,用户复查,细化数据流程图,有补充修正,无补充修正,需要分解,不需分解,需求分析的基本过程,需求分析过程,1.概念模型 最常用的表示概念性数据模型的方法：实体联
6、系方法(Entity-Relationship Approach)，简称E-R模型。 E-R模型包含三个基本成分：“实体”、“联系”、“属性” (1)实体：是客观世界中存在的、且可相互区分的事物。它可以是人或物，也可以是具体事物或抽象事物。 例如：教师、学生、课程是实体。 实体用矩形框表示，如：,教师,需求分析过程-概念模型和规范化,(2)联系：客观世界中的事物彼此之间有联系，描述实体与实体之间的关系。联系有三种： 1：1（一对一联系） 例如：实体“校长”与“大学”之间的联系为“1：1” 1：N（一对多联系） 例如：实体“学校”与“院系”之间的联系为“1:N” M：N（多对多联系） 例如：实体
7、“学生”与“课程”之间的联系为“M:N” 联系用菱形框表示，如：,需求分析过程-概念模型和规范化,(3)属性：属性是实体或联系所具有的性质。通常一个实体或联系由若干属性来刻画。,教师,学生,课程,教,学,1,N,M,N,成绩,需求分析过程-概念模型和规范化,2.范式 第一范式 每个属性值都必须是原子值，即仅仅是一个简单值而不含内部结构。 第二范式 满足第一范式条件，而且每个非关键字属性都由整个关键字决定（而不是由关键字的一部分来决定）。 第三范式 符合第二范式的条件，每个非关键字属性都仅由关键字决定，而且一个非关键字属性不能仅仅是对另一个非关键字属性的进一步描述（即一个非关键字属性值不依赖于另
8、一个非关键字属性值） 一般使用第三范式，避免第三范式,需求分析过程-概念模型和规范化,1.层次方框图 层次方框图用树形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，它表达完整的数据结构，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（不能再分解的元素） 2.Warnier图 Warnier图也用树形结构描绘信息，且更丰富，能表达逻辑关系。,需求分析过程-图形工具,需求分析过程-图形工具,3.IPO图 IPO图是输入/处理/输出图的简称，能够方便地描述输入数据、对数据的处理和输出数据之间的关系。 基本形式是在左边的框中列出有关
9、的输入数据，在中间的框内列出主要的处理，在右边的框内列出产生的输出数据,1.验证软件需求的四个方面 一致性 完整性 现实性 有效性 2.验证软件需求的方法 3.验证软件需求的软件工具,验证软件需求,引言 任务概述 需求规定 运行环境规定,软件需求说明书,需求工程概述,需求工程是指应用已证实有效的技术、方法进行需求分析，确定客户需求，帮助分析人员理解问题并定义目标系统的所有外部特征的一门学科。 需求工程的活动： 需求获取 需求建模 形成需求规格（规约） 需求验证 需求管理,需求工程的层次分解示意图,需求工程,需求工程,需求管理,问题 获取,分析,编写规格说明,验证,在需求分析阶段，系统分析员的主
10、要焦点是 “做什么（what）” ，不是 “怎样做（how）”,需求获取,需求获取的目的 清楚地理解所要解决的问题 完整地获取用户需求,需求获取面临的挑战,问题的复杂性和对问题空间理解的不完备性与不一致性 交流障碍 需求易变性,需求获取的常用方法,建立分析小组 领域专家： 主角 系统分析员：导演 客户访谈 问题分析与确认,某出版社系统调查表,需求获取的内容,1.用户需求分类 (1)功能性需求: 定义了系统做什么（描述系统必须支持的功能和过程） (2)非功能性需求（技术需求）: 定义了系统工作时的特性 （描述操作环境和性能目标）,2. 两类需求包括的内容,(1) 功能 (2) 性能 (3) 环境
11、 (4) 界面 (5) 用户或人的因素 (6) 文档 (7) 数据 (8) 资源 (9) 安全保密 (10)软件成本消耗与开发进度 (11)质量保证,(1) 功能需求,系统做什么？ 系统何时做什么？ 系统何时及如何修改或升级？,(2) 性能需求,软件开发的技术性指标 例如： 存储容量限制 执行速度、相应时间 吞吐量,硬件设备：机型、外设、接口、 地点、分布、温度、 湿度、磁场干扰等 软件： 操作系统 网络 数据库,(3) 环境需求,有来自其它系统的输入吗？ 到自其它系统的输出吗？ 对数据格式有规定吗？ 对数据存储介质有规定吗？,(4) 界面需求,(5) 用户或人的因素,用户类型？ 各种用户熟练
12、程度？ 需受何种训练？ 用户理解、使用系统的难度？ 用户错误操作系统的可能性？,(6) 文档需求,需哪些文档？ 文档针对哪些读者？,输入、输出数据的格式？ 接收、发送数据的频率？ 数据的准确性和精度？ 数据流量？ 数据需保持的时间？,(7) 数据需求,软件运行时所需的数据、软件。 内存空间等资源。 软件开发、维护所需的人力、 支撑软件、开发设备等。,(8) 资源需求,(9) 安全保密要求,需对访问系统或系统信息加以控 制吗？ 如何隔离用户之间的数据？ 用户程序如何与其它程序和操作 系统隔离？ 系统备份要求？,(10) 软件成本消耗 与开发进度需求,开发有规定的时间表吗？ 软硬件投资有无限制？,
13、系统的可靠性要求？ 系统必须监测和隔离错误吗？ 规定系统平均出错时间？ 出错后，重启系统允许的时间？ 系统变化如何反映到设计中？ 维护是否包括对系统的改进？ 系统的可移植性？,(11) 质量保证,软件需求各组成部分的关系,需求开发与需求管理的界限,软件开发组和其他组织间的重要需求接口,信息化架构设计的目的是：制定公司完整、集成的信息平台体系架构，使其支撑公司的整体战略、组织结构、组织文化与业务流程。 信息化架构包括基础设施、使用标准和安全策略、数据资源分布策略、系统集成策略。,信息化架构设计,数字语音视讯网架构 办公自动化系统架构（OA） 企业资源规划系统架构（ERP） 呼叫中心系统架构（Ca
14、ll Center） 分销资源管理系统架构（DRP） 知识管理系统架构（KM） 电子商务系统架构（EC） 决策支持系统架构（DSS） 客户关系管理系统架构（CRM） 供应链管理系统架构（SCM）,解决方案设计,信息技术的三个层面,企业系统,系统架构、核心技术和标准,硬件和系统软件,层面3,层面2,层面1,ERP/Legacy 系统 拓展系统 规划系统,标识码 条形编码 电子数据交换/EDI,事务处理架构 数据架构 通信架构,总体设计说明书,引言 总体设计 接口设计 运行设计 系统数据结构设计 系统出错处理设计,详细设计-基本任务,回答的关键问题：“怎样具体地实现这个系统” 主要任务是设计出程序
15、的“蓝图”，供程序员日后根据这个蓝图编写出实际的程序代码。 注意：设计程序的蓝图，不是具体地编写程序。 设计程序主要采用结构化的程序设计方法。,详细设计-基本步骤,确定模块如何实现 编写详细设计说明书 制定单元测试计划 详细设计评审,详细设计-结构程序设计,1.什么是结构程序设计 结构程序设计是一种设计程序的技术，它采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。,三种基本的控制结构,A,B,exp,B,A,F,T,exp,A,T,F,exp,A,F,T,详细设计-结构程序设计,2.逐步求精的含义 详细设计阶段逐步求精的含义：把一个模块的功能逐步分解细化为一系列具体的处理步骤或某种高级
16、语言的语句。 总体设计阶段逐步求精的含义：把一个复杂问题的解法分解和细化成一个由许多模块组成的层次结构的软件系统。,详细设计-结构程序设计,3.结构程序设计技术的优越性 (1)自顶向下逐步求精的方法符合人类解决复杂问题的普遍规律，因此可以显著提高软件开发工程的成功率和生产率。 (2)用先全局后局部、先整体后细节、先抽象后具体的逐步求精过程开发出的程序有清晰的层次结构，因此容易阅读和理解。 (3)不使用GO TO语句仅使用单入口单出口的控制结构，使得程序的静态结构和它的动态执行情况比较一致，易于阅读和理解。 (4)控制结构有确定的逻辑模式，编写程序代码只限于很少几种直截了当的方式，因此源程序清晰流畅。 (5)程序清晰和模块化使得在修改和重新设计一个软件时可以重用的代码量最大。 (6)程序的逻辑结构清晰，有利
