1、需求分析過程，3.3分析建模和規(guī)范，3.3.1分析建模，3.3.2軟件需求規(guī)范，3.3分析建模和規(guī)范，什么是模型？這個模型是對現(xiàn)實的簡化。3.3.1分析和建模，模型是為了理解事物而對事物的抽象，是對事物的明確的書面描述。通常，模型由一組圖形規(guī)則組成，以符合和組織這些符號。在需求分析過程中需要建立三個模型：數(shù)據(jù)模型-實體-聯(lián)系圖功能模型-數(shù)據(jù)流圖行為模型-狀態(tài)轉移圖。結構化分析本質(zhì)上是一種創(chuàng)建模型的活動。為了開發(fā)一個復雜的軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)分析員應該從不同的角度抽象出目標系統(tǒng)的特征，用精確的表示方法構造系統(tǒng)模型，驗證模型是否滿足用戶對目標系統(tǒng)的要求，并在設計過程中逐步將與實現(xiàn)相關的細節(jié)添加到模型中，

2、直到模型最終被程序?qū)崿F(xiàn)。第3.4節(jié)中介紹的實體連接圖描述了數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)對象之間的關系，并且是用于構建數(shù)據(jù)模型的圖形。第2.4節(jié)中提到的數(shù)據(jù)流圖描述了在軟件系統(tǒng)中移動時數(shù)據(jù)轉換的邏輯過程，并指出系統(tǒng)具有的數(shù)據(jù)轉換功能。因此，數(shù)據(jù)流圖是建立功能模型的基礎。第3.6節(jié)中引入的狀態(tài)轉移圖(簡稱為狀態(tài)圖)表明了外部事件導致的系統(tǒng)行為。為此，狀態(tài)轉移圖描述了系統(tǒng)的各種行為模式(稱為“狀態(tài)”)以及不同狀態(tài)之間的轉移方式。狀態(tài)轉移圖是行為建模的基礎。3.3.2軟件需求規(guī)格說明，除了通過需求分析創(chuàng)建分析模型外，還應該編寫軟件需求規(guī)格說明，這是需求分析階段獲得的最重要的文件。通常，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求、功能要求、性能

3、要求、可靠性和可用性要求、錯誤處理要求、接口要求、約束、反向要求和可能的未來要求都用自然語言完整、準確和具體地描述。需求規(guī)格的封面。系統(tǒng)規(guī)格：系統(tǒng)概述，功能要求，性能要求，操作要求，可能增加的要求，DFD，首次公開募股，2。數(shù)據(jù)要求，DD級別或Warnier圖表，3。用戶系統(tǒng)描述_初步用戶手冊：從用戶的角度考慮系統(tǒng)功能、性能使用和步驟，4。修訂后的開發(fā)計劃、成本估算、資源使用計劃和進度計劃，中國已經(jīng)定義了國家標準GB856D-1988，并給出了需求規(guī)范的內(nèi)容框架。為了清晰準確地描述用戶的數(shù)據(jù)需求，系統(tǒng)分析師通常會建立一個概念性的數(shù)據(jù)模型(也稱為信息模型)。概念模型：一個面向問題的數(shù)據(jù)模型，從用

4、戶的角度描述數(shù)據(jù)。通常，實體連接圖(簡稱ER圖)用于建立數(shù)據(jù)模型，它包含三種相關信息：數(shù)據(jù)對象的屬性、數(shù)據(jù)對象、它們之間的關系、3.4實體連接圖、3.4.1數(shù)據(jù)對象、3.4.2屬性、3.4.3連接、3.4.4實體連接圖，由一組屬性定義的數(shù)據(jù)實體可視為數(shù)據(jù)對象。它可以是外部實體(例如，生成或使用信息的任何事物)、事物(例如，報告)、動作(例如，打電話)、事件(例如，發(fā)出警報)、角色(例如，教師、學生)、組織(例如，會計部門)、地點(例如，倉庫)或結構(例如，文件)。3.4.1數(shù)據(jù)對象相互關聯(lián)。例如，教師“教”課程，學生“學”課程。教與學的關系表明教師與課程之間或?qū)W生與課程之間的特定聯(lián)系。數(shù)據(jù)對象

5、只封裝數(shù)據(jù)，而不引用應用于數(shù)據(jù)的操作，這是數(shù)據(jù)對象和面向?qū)ο蠓独械摹邦悺被颉皩ο蟆敝g的顯著區(qū)別。3.4.1數(shù)據(jù)對象，3.4.2屬性，屬性定義數(shù)據(jù)對象的屬性。一個或多個屬性必須被定義為“標識符”，也就是說，當我們想要找到一個數(shù)據(jù)對象的實例時，我們使用標識符屬性作為“關鍵字”(通常稱為“關鍵字”)。例如，學生有學生編號、姓名、性別、年齡和專業(yè)等屬性；課程具有課程編號、課程名稱、學分、學時等屬性。教師有員工編號、姓名、年齡和職稱等屬性。根據(jù)對要解決的問題的理解，應該確定特定數(shù)據(jù)對象的一組合適的屬性。例如，汽車管理系統(tǒng)：汽車具有制造商、品牌、型號、發(fā)動機號、車身類型、顏色、車主姓名、地址、駕照號碼

6、、生產(chǎn)日期和購買日期等屬性；汽車具有諸如制造商、品牌、型號、發(fā)動機號、車身類型、顏色等屬性。連接：是數(shù)據(jù)對象相互連接的方式，也稱為關系。聯(lián)系人可以分為以下三種類型：一對一聯(lián)系人(11)例如，如果一個部門有一個經(jīng)理，而每個經(jīng)理只在一個部門工作，則該部門和經(jīng)理之間的聯(lián)系人是一對一的。3.4.3連接，一對多連接(1N)例如，在學校中，教師和課程之間存在一對多的連接，即每個教師可以教授多門課程，但每門課程只能由一名教師教授。3.4.3連接，多對多連接(MN)例如，學生和課程之間的連接(“學習”)是多對多的，也就是說，一個學生可以學習多個課程，并且每個課程可以有多個學生要學習。3.4.3聯(lián)系人，聯(lián)系人也

7、可能有屬性。例如，成績既不是學生的屬性，也不是課程的屬性，而是學生“學習”課程的屬性。這個屬性就是“學習”的屬性。3.4.3連接、3.4.4實體-連接圖符號、實體-連接圖基本符號、例1: ER圖、對象、教師屬性、學生屬性、課程屬性、連接屬性、關系、練習如果是存款，系統(tǒng)記錄存款人的姓名、地址(或電話號碼)、身份證號碼、存款類型、存款日期、到期日、利率和密碼(可選)，并將存款證明打印給存款人；在使用密碼取款和存款的情況下，系統(tǒng)首先檢查存款人的密碼。如果密碼正確或存款時沒有留下密碼，系統(tǒng)將計算利息并將利息清單打印給存款人。系統(tǒng)的功能用數(shù)據(jù)流圖描述，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對象用實體連接圖描述。頂層數(shù)據(jù)流圖、功能

8、層數(shù)據(jù)流圖、詳細數(shù)據(jù)流圖、銀行儲蓄系統(tǒng)的ER圖、數(shù)據(jù)結構標準化：軟件系統(tǒng)經(jīng)常使用各種長期保存的信息，這些信息通常以某種方式組織并存儲在數(shù)據(jù)庫或文件中。為了減少數(shù)據(jù)冗余，避免插入異?；騽h除異常，簡化修改數(shù)據(jù)的過程，通常需要對數(shù)據(jù)結構進行標準化。3.5數(shù)據(jù)規(guī)范化，規(guī)范化將數(shù)據(jù)的邏輯結構歸因于滿足特定條件的二維表(關系)。也就是說，表中的每個信息項都必須是不可分割的數(shù)據(jù)項，而不是組項。表中每個列(列代表屬性)中的所有信息項必須是同一類型，具有不同的名稱(屬性名稱)和任意的列順序。表中的行(行代表元組)彼此不同，行的順序是任意的?！胺妒健蓖ǔＳ糜诙x消除數(shù)據(jù)冗余的程度。第一范式(1 NF)具有最高的數(shù)

9、據(jù)冗余，而第五范式(5 NF)具有最低的數(shù)據(jù)冗余。然而，范例級別越高，存儲相同數(shù)據(jù)所需的表就越多，因此“存儲自身”的過程就越復雜。隨著范式水平的提高，數(shù)據(jù)的存儲結構與基于問題域的結構之間的匹配度也降低，因此當需求發(fā)生變化時，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性較差。范例級別越高，需要訪問的表越多，因此性能(速度)將會降低。因此，從實踐的角度來看，在大多數(shù)情況下選擇第三種范式更為合適。為了說明如何規(guī)范教學管理，有三個實體，即課程、學生和教師，它們的信息保存在三個表中：學生(學生編號、姓名、性別、年齡、年級、專業(yè)、籍貫)教師(員工編號、姓名、年齡、職稱、職位、工資水平、工資)課程(課程編號、課程名稱、學分)課程編號、出勤

10、率、作業(yè)完成率、分數(shù)、教學(員工編號、課程編號、教學效果)五個表構成了數(shù)據(jù)庫模型。在每個關系中，屬性名稱都帶有下劃線，以表示關鍵字。在第一個范數(shù)中，第一范式的每個屬性值必須是一個原子值，也就是說，它只是一個沒有內(nèi)部結構的簡單值(表中沒有表)。例如，學生(學生編號、姓名、性別、年齡、年級、專業(yè)、籍貫)、教師(員工編號、姓名、年齡、職稱、職位、薪資水平、薪資)課程(課程編號、課程名稱、學分、學時、課程類型)，在第一范式的同一表中沒有重復項，如果有，應刪除重復項。第二種模式，選修課(學生人數(shù)、課程數(shù)量、出勤率、作業(yè)完成率、學分)分析：數(shù)據(jù)冗余：同一門課程由N名學生選修，且“學分”重復n-1次；更新異

11、常：如果調(diào)整了一門課程的學分，則需要更新數(shù)據(jù)表中所有行的學分值，否則，同一門課程的學分會有所不同。插入例外：假設將提供一門新課程，但還沒有人選修。這樣，因為沒有“學生編號”關鍵字，所以課程編號和學分不能記錄在數(shù)據(jù)庫中。刪除異常：假設一組學生已經(jīng)完成了選修課，這些選修記錄應該從數(shù)據(jù)庫表中刪除。但是，與此同時，課程名稱和學分信息也被刪除。第二范式滿足第一范式條件，并且每個非關鍵字屬性由整個關鍵字(而不是關鍵字的一部分)確定。解決方法：將選課關系分解為滿足第二范式的兩個表：選課關系中存在數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常(學生人數(shù)、課程編號、出勤率、作業(yè)完成率)、課程(課程編號、作業(yè)完成率)、第

12、三范式。每個非關鍵屬性僅由關鍵字決定，一個非關鍵屬性不能只是另一個非關鍵屬性的進一步描述(即，一個非關鍵屬性值不依賴于另一個非關鍵屬性值)。例如，教師(員工編號、姓名、年齡、職稱、部門編號)、部門(部門編號、部門名稱、部門簡介)、教師(員工編號、姓名、年齡、職稱、部門編號、部門名稱)，表中的所有數(shù)據(jù)元素不僅要用主關鍵字唯一標識，還要相互獨立，不存在其他功能關系。狀態(tài)轉移圖(簡稱狀態(tài)圖)通過描述系統(tǒng)的狀態(tài)和導致系統(tǒng)狀態(tài)轉移的事件來表示系統(tǒng)的行為。3.6狀態(tài)轉移圖，狀態(tài)：可以觀察到的系統(tǒng)的任何行為模式，狀態(tài)代表系統(tǒng)的行為模式。狀態(tài)指定系統(tǒng)如何響應事件。狀態(tài)主要包括：初始狀態(tài)(即初始狀態(tài))，只有一個

13、最終狀態(tài)(即最終狀態(tài))，中間狀態(tài)可以有0到多個。有多種狀態(tài)圖分類：它們代表系統(tǒng)循環(huán)操作的過程，通常不關心循環(huán)是如何開始的。它指示系統(tǒng)的單向壽命，并需要指示初始狀態(tài)和最終狀態(tài)。3.6.1狀態(tài)、事件：它是在某個時刻發(fā)生的事情，是導致系統(tǒng)動作或(和)從一個狀態(tài)轉換到另一個狀態(tài)的外部事件的抽象。3.6.2事件，初始狀態(tài)：用實心圓表示；最終狀態(tài)：由一對同心圓表示(內(nèi)圈為實心圓)；中間狀態(tài)：用圓角矩形表示，分為上、中、下三部分。上半部分是州名；中間部分是狀態(tài)變量的名稱和值(可選)；以下部分是活動表(可選)。與箭頭的連接：稱為狀態(tài)轉換，箭頭表示轉換的方向。3.6.3符號，圖3.3狀態(tài)圖中使用的主要符號，活動表的語法格式：事件名稱(參數(shù)表)/動作表達式“事件名稱”可以是任何事件的名稱。有三種常用的標準事件：進入事件指定進入這種狀態(tài)的動作；退出事件指定退出狀態(tài)的操作；do事件指定此狀態(tài)下的操作。必要時，可以為事件指定參數(shù)表?；顒颖碇械牟僮鞅磉_式描述了要采取的特定操作。事件表達式的語法：事件描述保護條件操作表達式事件描述的語法是事件名稱(參數(shù)表)。保護條件是布爾表達式。如果同時使用事件描述和保護條件，則只有當事件發(fā)生且布爾表達式為真時，才會發(fā)生狀態(tài)轉換。如果只有保護條件沒有事件描述，只要保護條件為真，就