笔记 | 软件工程：需求分析

1 需求分析

#需求分析

1.1 需求分析概述

1. 初步软件需求存在的问题：不具体，不清晰，关系不明朗，存在潜在缺陷，没有区分不同软件需求（有必要鉴别不同软件需求项的重要性差别，区分不同软件需求的开发优先级）
2. 分析软件需求的任务：基于初步软件需求，进一步精化和分析软件需求，确定软件需求优先级，建立软件需求模型，发现和解决软件需求缺陷，形成高质量的软件需求模型和软件需求规格说明书
   
3. 软件需求的不同视角表示：
   1. 用例视角：具有哪些功能、功能间有何关系、功能与利益相关方有何关系，UML提供了[[【笔记】软件工程：需求分析#1.2.3 用例图描述 | 用例图]]来分析和描述用例视角的软件需求模型
   2. 行为视角：用例是如何通过业务领域中一组对象以及它们间的交互来达成的，UML提供了交互图、状态图来描述行为视角的软件需求模型
   3. 结构视角：业务领域有哪些重要的领域概念以及它们之间具有什么样的关系，UML提供了类图来描述和分析业务领域的概念模型
   4. 

1.2 描述需求的方式

1.2.1 自然语言描述

1. 描述软件的功能性需求（软件系统需要对老人在家的状况进行分析，以判断是否出现突发异常情况。一旦出现异常情况，就需要通知老人家属和医生）、质量需求（老人通过语音方式与系统进行交互，系统正确理解老人语音指令的比率应达到90%以上）和开发约束需求（客户端App软件须运行在Android 4.4及以上版本的操作系统）等
2. 不足：不具体，不直观，不准确，有二义

1.2.2 软件原型描述

1. 直观、可展示和可操作，但无描述软件需求的具体细节

1.2.3 用例图描述

1. 描述软件系统的边界以及软件外部使用者所观察到的系统功能，“观察到”是指外部使用者与系统存在交互，即信息输入和输出
2. 用例图的构成

• 执行者：系统之外的实体，他们使用软件系统功能、与软件系统交换信息，可以是一类用户，也可以是其他软件系统或物理设备。执行者是UML中的类， 代表一类用户或者外部实体，而非具体的对象实例。执行者通常对应于软件系统的利益相关方
• 用例：核心是功能。表示执行者为达成一项相对独立、完整的业务目标而要求软件系统完成的功能
• 执行者与用例间的关系：

1.2.3.1 用例建模过程

1. 第⼀步：找到所有的参与者和用例
   • 识别出参与者并做简单的描述
   
   注意事项：
   
   • 识别出用例并做简单的介绍，寻找用例的方法：
   用例的命名：
   
   注意事项：
   

2. 第⼆步：编写用例
   • 列出用例
   用例的全部生命周期：
   
   用例概述的例子(概述时既包括了主成功场景，也有候选场景):
   
   详细用例归约例子：
   
   用例文档模板：
   

   • 给用例事件流程划分重要等级
   • 按照重要程度排序详细描述事件流程

1.2.3.2 用例建模时注意事项

1. 不要把用例定义成功能分解
   

   一个实际案例的对比理解：
   
   

1.2.3.3 用例间的关系

1. 包括包含(Include)，扩展(Extend)，继承(Inherit)三种关系

2. 包含关系
   

3. 扩展关系：按基用例中指定的扩展条件，把扩展用例的行为插入到由基用例中的扩展点定义的位置，基用例是可单独存在的，在扩展用例中定义的行为如果离开基用例是没意义的，一个用例可以被多个用扩展，而一个扩展用例也可以扩展多个用例
   

   示例：
   

4. 继承关系：如果A与B相似，但A的动作序列是通过改写B的部分动作或者扩展B的动作而获得的，则称用例A继承用例B

1.2.3.4 扩展与包含关系的区别

1. 包含：因为子用况被提出，基用况并非一个完整的用况，所以include关系中的基用况必须和子用况一起使用才够完整，子用况也必然被执行。由基用况指向子用况

2. 扩展：新用况在原用况（基用况）基础上增加了新步骤。基用况是完整的，即使没有子用况参与。只有当扩展点被激活时，子用况才会执行。由子用况指向基用况

1.2.3.5 扩展与继承有何本质区别

1.2.4 边界框

表示整个软件系统或子系统的边界，边界框内的用例构成了系统或子系统的内容，如用例。外面的是系统之外的执行者。

注意画图的时候不要把这个漏掉了

示例：“空巢老人看护软件”的用例图

1.2.5 交互图描述

1. UML交互图的的作用：刻画对象间的消息传递，分析如何通过交互协作完成功能
   理解：
   - 用例的功能实现方式
   - 软件系统在某种使用场景下对象间的交互协作流程
   - 软件系统的某个复杂操作的逻辑实现模型
2. 二类交互图（表达能力相同，二类图可以相互转换）

1.2.5.1 顺序图

1. 描述对象间的消息交互序列：

• 纵向：时间轴，对象及其生命线(虚线)，活跃期(长条矩形)
• 横向：[[【笔记】需求分析补充知识#1 对象间的消息传递 | 对象间的消息传递]] 注意：[[【笔记】需求分析补充知识#^f01848 | 消息图元的表示]]

2. 顺序图的表达方式：
   
3. [[【笔记】需求分析补充知识#^0e4a11 | 顺序图中的绘画技巧]]

1.2.6 类图和对象图

均在描述系统的静态结构

1.2.6.1 类图

1. 图的构成:

• 结点：表示系统中的类（或接口）及其属性和操作
• 边：类之间的关系

2. [[【笔记】需求分析补充知识#4 类图的UML表示| 类的UML表示]]：
   

3. 一种特殊的类：接口
   不包含操作实现部分的特殊类， 包括供给接口和需求接口
   

4. 类间的关系

5. 画类图的注意事项