第5章 需求工程与需求分析（面向对象软件工程）

• 介绍一种面向对象的需求建模方法---基于用例模型的软件需求建模

1. 软件需求工程

1.1 软件需求的定义

• 软件需求主要指一个软件系统必须遵循的条件或具备的能力
• 软件需求一般包含三个不同的层次：业务需求、用户需求和功能需求
  

1.2 软件需求的特性

1. 功能性

2. 可用性

3. 可靠性

4. 性能

5. 可支持性

6. 设计约束

1.3 需求工程（RE）的由来

• 软件需求工程：应用有效的技术和方法、合适的工具和符号，来确定、管理和描述目标系统及其外部行为特征的学科

2. 需求分析与建模

2.1 需求分析与需求工程的区别

1. 需求工程是软件工程的一个子领域，贯穿于软件整个生存周期的始终
2. 需求分析通常指软件开发的第一项活动，而该项活动的目的主要是为待开发的软件系统进行需求定义与分析，并建立一个需求模型

2.2 需求分析的步骤

• 一般包括4步骤：需求获取、需求建模、需求描述、需求验证，是一个迭代过程，直到所编写的SRS真正符合用户的需求为止
  
• 需求分析的主要任务：建立需求模型
• 需求描述即编写软件需求规格说明书（SRS），必须用统一格式的文档进行描述

3. 需求获取的常用方法

3.1 常规的需求获取方法

1. 建立联合分析小组（FAST(Facilitated Application Specification techniques)便利的应用规约技术）
2. 客户访谈
3. 问题分析与确认

3.2 用快速原型法获取需求

• 快速原型法可以用作一种有效的需求分析方法
• 若需求已经建立，并且可以预见是相当稳定的，则不需要采用快速原型法

4. 需求模型

• 建立分析模型是需求分析的首要任务

4.1 需求模型概述

• 许多需求建模的方法，其中占据主导地位的有结构化分析建模和面向对象分析建模两种

1. 结构化需求模型
   
   

2. 面向对象需求模型

• 面向对象需求模型由3个部分组成：用例模型、补充规约和术语表，其中用例模型又包括用例图和用例规约
• 用例图主要用于显示软件系统的功能，包括用例和参与者两方面内容，用例规约则是对软件系统中每个功能的具体描述
• 补充规约：用于对全局性功能和可靠性、性能等非功能性需求进行文字性描述
• 术语表：用于描述与系统需求相关的术语的定义
  

4.2 面向对象的需求建模

4.2.1 画用例图

• 用例是一组动作序列及其变体的描述，主体执行这些动作序列为特定的参与者提供一个可观测的、有价值的结果。
• 用例—基于用户，功能—基于开发者
• 用例图从总体上描述了系统所能提供的各种服务，让我们对系统的功能有一个大致的认识
  

4.2.2 写用例规约

• 用例规约用来描述每一个用例的功能，一个用例对应一个用例规约，用来描述用例的细节

• 用例规约一般包含：

  * 简要说明
  * 事件流：包括基本流和备选流
  * 特殊需求：描述与该用例相关的非功能性需求和设计约束
  * 前置条件和后置条件
  

• 特殊需求通常是非功能性需求，记录的是专属于该用例的特殊需求；对于一些全局的非功能性需求和设计约束，则应把它们记录在补充规约中

4.2.3 描述补充规约

• 是指不与任何特定的用例相关联的非功能性需求，用于记录在用例模型不易表述的系统需求

4.2.4 编写术语表

• 术语表主要用于定义软件开发项目特定的术语

4.2.5 调整用例模型

5. 软件需求描述

• 软件需求规格说明书（SRS）：是软件开发人员在分析阶段需要完成的用于描述需求的文档

• SRS包含：

  引言：主要叙述在问题定义阶段确定的关于软件的目标与范围，简要介绍系统背景、概貌和参考资料等
  信息描述：给出对软件所含信息的详细描述，包括信息的内容、关系、数据流向、控制流向和结构等
  功能描述：对软件功能需求的描述，包括系统功能划分、每个功能的处理说明、限制和控制描述等
  行为描述：包括对系统状态变化以及事件和动作的叙述，据此可以检查外部事件和软件内部的控制特征
  质量保证：阐明在软件交付使用前需要进行的功能测试和性能测试，并且规定源程序和文档应该遵守的各种标准
  接口描述包括新系统的用户界面、硬件接口、软件接口和通信接口等的说明
  其它描述阐述系统设计和实现上的限制，系统的假设和依赖等其他需要说明的内容
  

6. 需求管理

• 一种获取、组织并记录系统需求的系统化方案

6.1 需求管理的内容

6.1.1 需求实践示意图

6.1.2 需求管理的管理流程

1. 需求确认
2. 需求追踪
3. 需求变更

6.2 需求变更控制

• 需求变更流程图