需求建模

需求建模实例：酒店管理系统的局部DFD
预订请求
预订
客人信息
预订 预订确认信息 确认
已预订的 入住请求
已预订 的入住
未预订的 入住请求
未预订 的入住
客人数据 客房数据
结算
夜审
信息 财务 系统
时钟
需求建模实例：某金融贸易系统用例图(UML)
酒店系统 风险分析
接待员
交易估计 进行交易
财务系统
进行交易
需求建模实例：用例图举例（UML）
现实世界
面
OOA
向 对
象
开
OOD 发
方
法
OOP
结构化
结 分析 构 化 结构化 开 设计 发 方 结构化 法 编程
计算机世界
结构化分析模型的组成结构
数
加
据
对 象
E-R图
数据流图 工 (DFD) 说
数据字典
明
（DD）
说
明
状态变迁图
(STD图)
控制说明
面向对象分析模型的组成结构
操作、
类模/对型象(使Us用e C实as例e对) 系象模-关型
姓名 地址 身份证号码 护照号码 电话 ……
住宿编号 住宿时间 支付方式
……
客人 入住 客房状态
服务
日期，数量 ……
名称，价格 ……
服务类别
客房号 床位数 房间类别 价格1
……
客房
日期，客人数 状态(已预定/占用/维修中)
……
将分析模型转换为软件设计
数
加
据
工
对 E-R图 数据 规
象
数据 流图 约
描
客户
签定一份 保险单
销售统计
客户统计
保险销 售人员
需求建模实例：描述客房状态的状态图
创建
空闲
取消 预定
已预订
占用 ？
事件
维修
客人
姓名 地址 身份证号码 护照号码
……
预订
……
1
0..*
入住
住宿编号
1
付款方式
……
退房
……
0..1
1..*
客房状态
日期 人数
……
设置状态
……
0..*
1
客房
……
需求建模实例： UML类图实例
模型(model)
模型一般分为具体模型和抽象模 型两大类。具体模型有直观模型、物 理模型等，抽象模型有思维模型、符 号模型、数学模型等。
软件开发的四个要素：
人员、项目、产品和过程
过程
模板
人员 参与者 项目
自动化
工具
结果
产品
系统包含一组模型，每个参与软件系统 开发的人员都需要有一个独特的系统视角。
计算中抽象的本质和 使用。在处理复杂事务、 构造系统、隐藏细节和获 取重复模式方面使用抽象
• 抽象层次
，通过具有不同层次的细
• 重用
节和指标的抽象，能够表
• ……
达一个实体和系统
• 典型的学科方法：
• 数学方法
• 系统科学方法
抽象(模型化)
• 源于实验科学,主要要素为数据采集方法和
假设的形式说明,模型的构造与预测实验分 析结果分析.
现实世界
影射
计算机世界
传统的开发模型不能完全适应具体的应用领域开发
软件开发过程实际是：人通过抽象、归纳把客 观系统变换到软件系统，并保证软件系统的解等价 客观系统的解。
客观系统
变换
软件系统
解的等价 客观系统的解
软件系统的解
由于客观系统与软件系统差异很大，所以变换过程必 须通过一个中间过渡系统。不同的软件开发模型采用不同 的过度系统完成变换过程。
• 在为可能的算法数据结构和系统结构等构造
模型时使用此过程.
• 抽象的结果是概念符号模型
模型(model)
•是对系统的模型是现实世界某些重要方面
的表示。
•模型一种抽象，从某个视点、在某种抽象
层次上详细说明被建模的系统。
有时我们使用术语“抽象”来表示模型， 因为我们从现实世界中抽象出对我们特别有用的 东西。
例：父需求：系统安全性使用行业标准 子需求1：数据安全性采用事务日志
镜象方法。
子需求2：数据保密性根据身份等级
分配相应数据库存取权限
子需求3：……
计算机科学与技术学科的方法论
• 学科的3个形态
• 理论
• 抽象(模型化)
• 设计
• 重复出现的概念
• 绑定(binding) • 概念与形式模型 • 一致性和完备性
模型是对对象系统的形式化的特征 抽象，概括性或近似地表示；
构造模型的过程是一个抽象、分 析的过程。
对象 系统
抽象（映射） 模型应用
模型 系统
模型构造的过程
逻辑模型
物理模型
(本质模型、概念模型) (实施论 系 系统是如何实 统 施的。
描述现实系统是 如何在物理上实 现的。
模型的作用
•在建模过程中了解系统 •通过抽象降低复杂性 •有助于回忆所有的细节 •有助于开发小组间的交流 •有助于与用户的交流 •为系统的维护提供文档
模型化或模型方法是通过抽象、概 括和一般化，把研究的对象或问题转化 为本质（关系或结构）相同的另一对象 或问题，从而加以解决的方法。模型化 方法要求所建立的模型能真实反映所研 究对象的整体结构、关系或某一过程、 某一局部、某一侧面的本质特征和变化 规律。
3.3 需求建模
需求分析与设计
需求分析：系统需要做什么
(对问题的调查与描述)
设计：系统如何做
(逻辑解决方案)
需求分析与设计的界限：存在、模糊、迭代
当前的需求使我们考虑选择某种设计选项
选择设计选项可能引发新的需求
需求的类型
需求类型
软件需求 功能性需求 非功能性需求
设计约束
父需求 子需求1 子需求2 子需求3
需求建模实例：数据字典条目的定义
F1:航班信息文件＝{航空公司名称＋航班号
＋起点＋终点＋日期 ＋起飞时间＋降落时间} 航空公司名称＝2{字母}4 航班号＝3{十进制数字}3 字母＝“A”…“Z” 十进制数字＝“0”…“9” 起点＝终点＝1{汉字}10 起飞时间＝降落时间＝时＋分 时＝“00”…“23” 分＝“00”…“59” 日期＝年＋月＋日 年＝[2000｜2001｜2002｜2004] 月＝“01”…“12” 日＝“01”…“31”
对象-行为模型
§3.4.1 结构化分析方法 (Structured Analisys, SA)
基于数据流技术的分析方法
需求获取应遵循的三条基本原则：
• 分解
• 抽象 • 投影
分析模型的主要目标
•描述用户需要 •建立创建软件设计的基础 •定义软件完成后可被确认的
一组需求
分析模型的构成
数据字典(DD)：模型核心(中心库)
服务
0..*
日期
数量
设置……
读取……
0..*
1*
服务类别
名称 价格
设置 ……
需求建模实例：接电话的顺序图 （UML）
受话者 交换机 远程交换机 受话者
a
{b-a<1}
{c-b<10}b c
{e-d<5}
拿起话筒
听通话声 拨号码 <10
...... d
路径 铃响信号
e 铃响
拿起话筒
铃响停止信号 铃响停止
生
开发票
开领 领书单 学
书单
生
计算机教材管理系统的逻辑模型
需求分析过程示意
(4) 对目标系统的逻辑模型进行改进与优化 (5) 需求分析的验证
需求分析的步骤
怎
么
做 当前 模型化 物理
系统
模型
目标 具体化 物理
系统
模型
抽象化 实例化
做 什 么
逻辑 模型
逻辑 模型
当前 系统
需 求 定 义
目标 系统
逻辑模型和物理模型
字典
述 状态变迁图
控制规约
分析模型
过程设计
接口设计 体系结构设计
数据设计
设计模型
将设计模型
数据设计
金字塔倒立
体系结构设计
的后果是什么？
接口设计
过程设计
需求分析的过程
(2) 去掉具体模型中的非本质因素，
抽取现实系统的实质，抽象出当前系统 的逻辑模型。
购
书
申
学 请 审查 生 有效性
购
书
发
单
票
开发票
开领 书单
领
书
单
书学
发书 生
学生购买教材的逻辑模型
需求分析的过程
(3) 分析当前系统与目标系统的差别， 建立目标系统的逻辑模型
无效书单
学 购书单 审查并 发票
构架工程师
用户
系统
测试人员
项目经理
设计人员
构架工程师
模型的类型
•数学模型 •描述模型 •图形模型
需求分析的过程
(1) 通过对现实环境的调查， 获得当前系统的物理模型
购
书
购
领
申
书
发
书
学
请
教务科
单 会计室 票 出纳员
单
书 教材科
学
生
信北107
信北206 信北206 (二实南) 生
张
王
李
赵
学生购买教材的实际处理流程—当前系统物理模型
E-R图(ERD)：
数据流图(DFD)