需求分析——UML用例图
UML之用例图
UML之⽤例图⽤例图⽤例图是⽤来描述系统功能的技术，表⽰⼀个系统中⽤例与参与者及其关系的图，主要⽤于需求分析阶段。
⽤例图的基本组成元素：参与者、⽤例、元素之间的关系。
⽤例图使⽤范围：需求分析1.捕获需求。
描述功能需求、⾏为需求（系统要完成什么任务）2.分析需求。
明确类和对象，建⽴之间的关系⽤例图的基本概念1、⽤例图是表⽰⼀个系统中⽤例与参与者关系之间的图。
它描述了系统中相关的⽤户和系统对不同⽤户提供的功能和服务。
2、⽤例图相当于从⽤户的视⾓来描述和建模整个系统，分析系统的功能与⾏为。
3、⽤例图中的主要元素包括参与者、⽤例以及元素之间的关系。
此外，⽤例图还可以包括注解和约束，也可以使⽤包将图中的元素组合成模块。
如：参与者的概念1、参与者是与系统主体交互的外部实体的类元，描述了⼀个或⼀组与系统产⽣交互的外部⽤户或外部事物。
2、参与者位于系统边界之外，⽽不是系统的⼀部分。
3、参与者是从现实世界中抽象出来的⼀种形式，却不⼀定确切对应的现实中的某个特定对象。
符号：如何确定参与者？通过对参与者进⾏关注和分析，我们可以把重点放在如何与系统交互这⼀问题上，便于进⼀步确定系统的边界。
另外，参与者也决定了系统需求的完整性。
确定参与者可以从以下⼏个⾓度来考虑：1）为系统提供输⼊的⼈或事物2）接收系统输出的⼈或事物3）需要接⼊的第三⽅系统或设备4）时间是否会触发某些事件5）负责⽀持或维护系统中信息的⼈系统中的参与者⼀般可以分为四类：主要业务参与者：主要从⽤例的执⾏中获得好处的关联⼈员。
主要系统参与者：直接同系统交互以发起或触发业务或系统事件的关联⼈员。
外部服务参与者：响应来⾃⽤例的请求的关联⼈员。
外部接收参与者：从⽤例中接收某些价值或输出的⾮主要的关联⼈员。
参与者的泛化关系当系统中的⼏个参与者既扮演⾃⾝的⾓⾊，同时也有更⼀般化的⾓⾊时，可以通过建⽴泛化关系来进⾏描述。
与类相似，⽗参与者可以是抽象的，即不能创建⼀个⽗参与者的直接实例，这就要求属于抽象⽗参与者的外部对象⼀定能够属于其⼦参与者之⼀。
UML之用例图详解
UML之⽤例图详解原⽂链接:https:///mj_ww/article/details/53020080 UML,即Unified Model Language,统⼀建模语⾔。
百度百科对他的定义是：它是⼀个⽀持模型化和软件系统开发的图形化语⾔，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化⽀持，包括由到规格，到构造和配置。
作为⼀个软件⼯程师，很多技能并不⼀定说⾮得具备，但是，⼀旦我们具备了，很多时候机会总是会多那么⼀点点。
对于⽤例图来说我们需要了解的是什么叫⽤例图，构成⽤例图的要素，⽤例图有哪些重要的元素，各个⽤例之间的关系。
当然最重要的是如何根据需求创建⽤例图。
具体的创建通过⼀个简单的学⽣管理的例⼦说明创建的过程和例⼦。
我的所有例⼦都是是使⽤Rose这个软件来画的，现在虽然有新的UML模型画图软件，但是我⽐较喜欢⽤这个Rose，如果你还没有装这个软件需要先装⼀个，或者使⽤你⽐较喜欢的UML画图软件。
下⾯我们直接进⼊正题吧，学习⼀下⽤例图的相关概念和具体的创建过程。
什么叫⽤例图1. ⽤例图的含义 由参与者（Actor）、⽤例（Use Case）以及它们之间的关系构成的⽤于描述系统功能的动态视图称为⽤例图。
要在⽤例图上显⽰某个⽤例，可绘制⼀个椭圆，然后将⽤例的名称放在椭圆的中⼼或椭圆下⾯的中间位置。
要在⽤例图上绘制⼀个参与者（表⽰⼀个系统⽤户），可绘制⼀个⼈形符号。
参与者和⽤例之间的关系使⽤带箭头或者不带箭头的线段来描述，箭头表⽰在这⼀关系中哪⼀⽅是对话的主动发起者，箭头所指⽅是对话的被动接受者。
在⽤例建模中，为了更加清楚的描述⽤例或者参与者，会使⽤到注释。
2. ⽤例图的作⽤ ⽤例图是需求分析中的产物，主要作⽤是描述参与者和⽤例之间的关系，帮助开发⼈员可视化的了解系统的功能。
借助于⽤例图，系统⽤户、系统分析⼈员、系统设计⼈员、领域专家能够以可视化的⽅式对问题进⾏探讨，减少了⼤量交流上的障碍，便于对问题达成共识。
UML系统需求分析建模实例包括业务建模
UML系统需求分析建模实例包括业务建模一、背景某公司为了提高内部管理效率，决定开发一个在线人事管理系统。
该系统主要目标是帮助公司员工和管理人员更好地进行人事管理工作，包括员工信息管理、薪资管理、请假管理等功能。
二、业务建模1. 参与者- 员工：具有查看和修改个人信息的权限。
- 人事部门：负责对员工信息进行管理、薪资管理和请假管理。
- 管理员：拥有所有功能权限。
2. 用例图用例图展示了系统的功能视图，包括主要的参与者和他们的交互。
（图1：用例图）3. 用例描述- 查看个人信息：员工可以查看自己的个人信息，包括个人资料、联系方式和工作历史。
- 修改个人信息：员工可以修改自己的个人信息，如联系方式和地址等。
- 管理员登陆：管理员可以使用管理员账号登陆系统。
- 管理员工信息：管理员可以查看和修改员工信息，包括添加员工、删除员工和修改员工信息等。
- 薪资管理：人事部门可以查看和修改员工薪资信息。
- 请假管理：人事部门可以管理员工的请假信息，包括请假申请和批准等。
4. 状态图状态图描述了系统中的一个对象或参与者的状态变化。
（图2：状态图）5. 类图类图展示了系统中的类以及它们之间的关联。
（图3：类图）三、系统分析1. 需求分析对于查看个人信息的用例，系统应该提供一个界面给员工输入自己的员工号，然后显示员工的个人信息。
对于修改个人信息的用例，系统应该提供一个界面给员工输入员工号和想修改的信息，然后保存修改后的信息。
对于管理员登陆的用例，系统应该提供一个界面给管理员输入管理员账号和密码进行登陆。
对于管理员工信息的用例，系统应该提供一个界面给管理员查看和修改员工信息，包括添加、删除和修改员工信息。
对于薪资管理的用例，系统应该提供一个界面给人事部门查看和修改员工薪资信息。
对于请假管理的用例，系统应该提供一个界面给人事部门管理员工的请假信息，包括请假申请和批准。
2. 非功能性需求- 界面友好：系统应该提供直观、易用的界面来满足用户的需求。
UML用例图的绘制与分析
UML用例图的绘制与分析UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的建模语言，它提供了一种标准的图形化表示方法，用于描述系统的结构和行为。
其中，用例图是UML中最常用的图之一，用于描述系统的功能需求和用户之间的交互关系。
本文将介绍UML用例图的绘制与分析。
一、概述UML用例图是一种高层次的视图，用于表示系统中的参与者（Actor）和用例（Use Case）之间的关系。
参与者可以是人、其他系统或外部设备，用例则表示系统提供的功能。
用例图可以帮助开发人员和用户理解系统的功能需求，并提供一个沟通的桥梁。
二、绘制用例图绘制用例图的第一步是确定参与者和用例。
参与者是与系统交互的实体，他们可以是用户、其他系统或外部设备。
用例是系统提供的功能，它描述了系统完成的任务或目标。
在绘制用例图时，可以使用椭圆形表示参与者，使用矩形表示用例。
接下来，需要确定参与者和用例之间的关系。
一种常见的关系是关联关系（Association），表示参与者与用例之间的关联。
关联关系可以用实线箭头表示，箭头指向用例。
另一种关系是包含关系（Include），表示一个用例包含了另一个用例。
包含关系可以用虚线箭头表示，箭头指向被包含的用例。
还有一种关系是扩展关系（Extend），表示一个用例可以在另一个用例的基础上进行扩展。
扩展关系可以用虚线箭头表示，箭头指向被扩展的用例。
最后，可以添加注释和约束条件来完善用例图。
注释可以用于解释用例的功能或描述参与者的特征。
约束条件可以用于限制用例的执行条件或前置条件。
三、分析用例图用例图不仅仅是一种图形化的表示方法，它还可以用于分析系统的功能需求和用户之间的交互关系。
通过分析用例图，可以发现系统中可能存在的问题或改进的空间。
首先，可以通过用例图来识别系统的功能需求。
每个用例代表了一个系统功能，通过分析用例图，可以清楚地了解系统需要完成哪些任务或目标。
如果用例图中缺少一些重要的用例，说明系统的功能需求可能不完整，需要进一步补充。
UML用例图的主要元素解析与使用方法
UML用例图的主要元素解析与使用方法UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统建模的标准化语言，用例图是UML的一种图表类型，用于描述系统的功能需求和用户与系统之间的交互。
在软件开发过程中，用例图是非常重要的工具，它能够帮助开发团队更好地理解系统需求，设计出更合理的系统架构。
本文将对UML用例图的主要元素进行解析，并介绍其使用方法。
一、参与者（Actors）参与者是指与系统进行交互的实体，可以是人、其他系统或外部设备。
在用例图中，参与者用一个小人的图标表示。
参与者与系统之间通过用例进行交互。
一个参与者可以在多个用例中出现，也可以在一个用例中有多个参与者。
二、用例（Use Cases）用例是对系统功能的描述，它表示系统为参与者提供的一项功能或服务。
用例图中，用例用一个椭圆形图标表示。
每个用例都有一个名称，通常使用动词短语来描述功能。
用例之间可以有关系，如包含关系（include）、扩展关系（extend）等。
三、关系（Relationships）在用例图中，参与者与用例之间可以有不同类型的关系，如关联关系（association）、包含关系（include）、扩展关系（extend）等。
关联关系表示参与者与用例之间的关联，包含关系表示一个用例包含另一个用例，扩展关系表示一个用例可以扩展另一个用例。
四、系统边界（System Boundary）系统边界是用于表示系统的边界，用一个矩形框表示。
在用例图中，系统边界将参与者和用例包围在内，表示系统的范围和边界。
五、泛化（Generalization）泛化是一种继承关系，用于表示两个用例之间的继承关系。
在用例图中，泛化关系用一个带有箭头的实线表示，箭头指向父用例。
六、扩展点（Extension Points）扩展点用于表示一个用例可以被扩展的地方。
在用例图中，扩展点用一个小圆圈表示，并与扩展用例之间用虚线连接。
使用UML用例图进行系统建模时，需要按照以下步骤进行：1. 确定参与者：首先，需要确定系统中的参与者，包括用户、其他系统或外部设备。
UML用例图和需求分析的关系深度解析
UML用例图和需求分析的关系深度解析需求分析是软件开发过程中至关重要的一环，它的目的是明确和理解用户的需求，为软件设计和开发提供指导。
而UML（统一建模语言）用例图则是一种常用的需求分析工具，它能够帮助开发团队更好地理解用户需求，并将其转化为可执行的软件功能。
本文将深度解析UML用例图与需求分析之间的关系，探讨其在软件开发中的作用和应用。
首先，我们需要了解UML用例图的基本概念和结构。
UML用例图是一种图形化工具，用于描述系统与外部参与者之间的交互。
它由参与者（actors）和用例（use cases）两个主要元素组成。
参与者代表系统的外部用户、其他系统或设备，用例则表示系统所提供的功能或服务。
用例图通过参与者和用例之间的关系，展示了系统的功能和用户之间的交互过程。
在需求分析过程中，UML用例图起到了至关重要的作用。
首先，用例图帮助分析人员更好地理解用户需求。
通过与用户沟通和交流，分析人员能够识别出系统的参与者和用例，并将其绘制成用例图。
用例图能够直观地展示系统与用户之间的交互过程，帮助分析人员更好地理解用户的需求和期望。
其次，用例图能够帮助开发团队明确系统的功能和边界。
通过绘制用例图，开发团队可以清晰地了解系统提供的功能和服务，并确定系统的边界。
用例图可以帮助开发团队明确系统的功能范围，避免功能的重复或缺失，从而提高开发效率和软件质量。
此外，用例图还能够帮助开发团队进行系统的需求验证和验证。
通过用例图，开发团队可以将用户需求转化为可执行的软件功能，并进行需求验证和验证。
用例图能够帮助开发团队检查和验证系统的功能是否满足用户需求，以及系统的交互过程是否符合用户的期望。
通过用例图，开发团队可以及时发现和修复需求中的问题，提高软件的质量和用户满意度。
此外，用例图还能够帮助开发团队进行系统的需求管理和变更控制。
在软件开发过程中，用户需求往往会发生变化。
通过用例图，开发团队可以及时发现和识别需求的变化，并进行相应的管理和控制。
UML功能模型（用例图）
UML功能模型（⽤例图）在UML系统开发中有三个主要的模型：功能模型（从⽤户⾓度展⽰系统的功能，包括⽤例图）、对象模型（采⽤对象，属性，操作关联等概念展⽰系统的结构和基础，包括类图、对象图、包图）、动态模型（展⽰系统的内部⾏为，包括序列图，活动图，状态图）。
下⾯就说⼀说功能模型——⽤例图。
⽤例图是UML建模的⼀部分，也是UML⾥⾯最基础的部分，最主要的功能就是⽤来表达系统的功能性需求或⾏为。
⽤例图是由软件需求分析到最终实现的第⼀步，它描述⼈们如何使⽤⼀个系统，是尾部参与者所能观察到的系统功能模型图，该图呈现了⼀些参与者和⼀些⽤例，以及它们之间的关系，主要⽤于对系统、⼦系统或类的功能⾏为进⾏建模，⽤画图的⽅法来完成。
⽤例图展⽰了⽤例之间以及⽤例与参与者之间是怎样相互联系的。
⽤例图包含留个元素：参与者、⽤例、关联关系、包含关系、扩展关系、泛化关系。
参与者（Actor）：系统外部的⼀个实体，参与⽤例执⾏过程，通过向系统输⼊或请求系统输⼊某些事件来触发系统的执⾏。
参与者的种类概括为三种：系统⽤户、与所建造的系统交互的其他系统以及⼀些可以运⾏的进程。
注意：参与者表⽰⼈和事物与系统发⽣交互时所扮演的⾓⾊，⽽不是特定的⼈或特定的事物；每个参与者需要⼀个具有业务⼀样的名字；⼀个⼈或事物在与系统交互时，可以同时或不同时扮演多个⾓⾊。
⽤例（Use Case）：⽤例是对⼀个活动者使⽤系统的⼀项功能是所进⾏的交互过程的⼀个⽂字描述序列，是系统、⼦系统或类和尾部参与者交互动作序列的说明，包括可选的动作徐磊嗯哼会出现异常的动作序列。
⽤例是岱庙系统各种各个项⽬相关⼈员之间就系统的⾏为所达成的契约，软件开发过程是⽤例驱动的。
⽤例粒度（规模⼤⼩）。
关联关系（Association）：表⽰参与者⽤例之间进⾏通信包含关系（Include）：客户⽤例可以简单地包含提供者⽤例具有的⾏为，并把他所包含的⽤例⾏为作为⾃⾝⾏为的⼀部分。
调⽤⽤例执⾏到包含点，然后执⾏传递给被调⽤⽤例，当被调⽤⽤例完成时，控制在次返回调⽤⽤例。
UML用例图在需求分析中的应用指南
UML用例图在需求分析中的应用指南需求分析是软件开发过程中的重要环节，它的目标是明确系统的功能需求和用户需求，为后续的设计和开发工作提供基础。
在需求分析过程中，UML（统一建模语言）用例图是一种常用的工具，它可以帮助分析师和开发人员更好地理解系统的功能和用户行为。
本文将介绍UML用例图在需求分析中的应用指南，帮助读者更好地掌握这一工具。
1. 什么是UML用例图UML用例图是一种用于描述系统功能和用户行为的图形化工具。
它通过用例（Use Case）和参与者（Actor）之间的关系来展示系统的功能和用户与系统的交互。
用例图可以帮助分析师和开发人员更好地理解系统的需求，从而更好地设计和开发系统。
2. 用例图的基本元素用例图包含用例、参与者和关系三个基本元素。
用例表示系统的功能或者用户的行为，可以理解为一个功能模块或者一个用户操作。
参与者表示系统的用户，可以是人、其他系统或者外部设备。
关系表示用例和参与者之间的关系，常见的关系有关联关系、包含关系和扩展关系等。
3. 用例图的绘制步骤绘制用例图的步骤如下：（1）确定系统的功能和用户行为，将其抽象为用例。
（2）确定系统的参与者，包括人、其他系统和外部设备。
（3）绘制用例图的框架，将用例和参与者放置在合适的位置。
（4）使用关系连接用例和参与者，表示它们之间的关系。
（5）完善用例图，添加必要的细节和注释。
4. 用例图的应用场景用例图在需求分析中有广泛的应用场景，下面列举几个常见的应用场景：（1）明确系统的功能需求：用例图可以帮助分析师和开发人员明确系统的功能需求，从而更好地设计和开发系统。
（2）识别用户需求：用例图可以帮助分析师和开发人员更好地理解用户的需求，从而更好地满足用户的期望。
（3）辅助系统设计：用例图可以作为系统设计的基础，帮助设计人员更好地理解系统的功能和用户行为，从而更好地设计系统的架构和模块。
（4）沟通和交流：用例图可以作为沟通和交流的工具，帮助团队成员之间更好地理解系统需求和设计思路。
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2019年6月OMG采纳了UML 2.0的 Superstructure的提案
正式文本尚未发布 …
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UML 9种图
类 图：类以及类之间的相互关系 对象图：对象以及对象之间相互关系 构件图：构件及其相互依赖关系 部署图：构件在各节点上的部署
静态图 结 实现图 构
角度认识问题
的角度分析问题
获取需求—用例建模技术 分析需求—用例分析技术
最终用户(提出问题)
开发团队(解决问题)
需求—建造“正确”的系统
需求：系统必须满足的条件或具备的能 力
软件质量准则“FURPS”
功能性（Functionality）
可用性（Usability）
可靠性（Reliability） 性能（Performance）
1. 获取原始需求 2. 开发一个可以理解的需求
2.1 识别参与者 2.2 识别用例 2.3 构建用例图
3. 详细、完整地描述需求
进行用例阐述
4. 重构用例模型
4.1 识别用例间的关系 4.2 对用例进行组织和分包
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获取需求的技巧
技巧
实地观察 访谈
特定群体 调查
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基于用例的需求分析过程
1. 获取原始需求 2. 开发一个可以理解的需求
2.1 识别参与者 2.2 识别用例 2.3 构建用例图
3 详细、完整地描述需求
进行用例阐述
4 重构用例模型
4.1 识别用例间的关系 4.2 对用例进行组织和分包
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基于用例的需求分析过程
顺序图：强调时间顺序的交互图 协作图：强调对象协作的交互图 状态图：类所经历的各种状态 活动图：对工作流建模 用例图：需求捕获，测试依据
交互图
行 行为图 为
用例图
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UML建模工具
IBM Rational Rose 2019 Borland Together 7.0 Microsoft Visio 2019 Sybase PowerDesigner 10 NetBeans UML ……
UML概述 理解需求 需求，难在何处？ 以用例为中心组织需求 基于用例的需求分析过程
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需求问题：对策
难ห้องสมุดไป่ตู้获
从用户视角看问题
易变
合理的结构
用例
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以用例为中心组织需求
性能 可用性
界面约束 硬件接口
用例
可靠性 网络协议
……
业务规则
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内容安排
UML概述 理解需求 需求，难在何处？ 以用例为中心组织需求 基于用例的需求分析过程
找到可以帮助你理解这个系统的人 倾听这些相关人员的描述，并从他们的角度
来理解系统 利用一个容易理解的模型来描述用户希望如
何使用这个系统以及为他们提供的什么价值 详细地描述系统和客户以及系统和外部系统
之间的交互 重构（refactor）这个详细描述以保证它是
可读且易懂的
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内容安排
统的th各e种a工r件ti（faarcttifsacotsf，a又s译o制ft品w）areintensive system
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UML诞生
2019.11.17 UML 1.1被OMG 接纳为标准
2019.9公布
UML 1.1
2019.1公布 UML 1.0 合作伙伴
公
意见
众 反
2019.6和2019.10 UML 0.9&0.91
非功能性需求
可支持性（Supportability）
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内容安排
UML概述 理解需求 需求，难在何处？ 以用例为中心组织需求 基于用例的需求分析过程
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需求：饮料问题
我要一瓶饮料… 差不多，但我要无糖饮料…
难 捕
很好，不过我要绿茶的…
获
啊，没有大瓶的…
馈
OOPSLA95 Unified Method 0.8
工业 化
标准 化
Booch93 OMT-2
统一 化
Booch91 OMT-1 其他方法 OOSE
分散 的
Grady Booch Jim Rumbaugh Ivar Jacobson各 部
分
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UML发展现状
目前通用的是UML 1.x版
主要UML 1.3、UML 1.4 2019年3月正式发布UML 1.5
问卷调查 用户指导 原型制作
描述
直接观察个人工作的情况，以发现现存的实践方式和问题 从个人处收集特定信息
对一组人员进行调查，以便了解工作态度和共同看法
收集详细数据和统计意义上比较重要的数据 让最终用户告诉你，他们是如何操作系统的 模拟一个无法直接测试的系统
“非程序员杂志”第26到30期UML工具一 览，列出了约129个UML开发工具
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内容安排
UML概述 理解需求 需求，难在何处？ 以用例为中心组织需求 基于用例的需求分析过程
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认识问题
分析问题
解决问题
以开发者的身份站在开发
团队的角度分析问题
解决需求—面向对象设计
以用户的身份站在用户的 以开发者的身份站在用户
The UML is a language for
Visualizing UnifieSdpMeocdifeyliinnggLanguage（统一建模语言）是对象管 理组织C（oOnMstGr）uc制ti定n的g 一个通用的、可视化的建模语言标 准构，造可（D以coo用ncsu来tmr可uec视tn）化ti和n（文gvi档su化al（izdeo）cu、m描e述nt（）s软p件ec密ify集）型、系
用例建模
Use-Case Modeling
课程内容
UML概述 理解需求 需求，难在何处？ 以用例为中心组织需求 基于用例的需求分析过程
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课程内容
UML概述 理解需求 需求，难在何处？ 以用例为中心组织需求 基于用例的需求分析过程
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What Is the UML?
， 易
变
！
大瓶的无糖绿茶饮料
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需求：如此脆弱
客户/用户的要 求/想法/期望
验收
软件产品
分析和设计
编码和测试
没价值的 软件需求
补文档
软件设计
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需求：也需要开发
客户/用户的要 求/想法/期望
软件产品
开发
验收
编码和测试
有价值的 软件需求
分析和设计
软件设计
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获取好的需求
需求收集包括五个关键步骤