软件工程版结构化分析与设计
软件工程第四章 结构化分析
软件需求分析阶段的工作，可以分成以下四个方面 ：对问题的识别、分析与综合、制定规格说明以及 （ ）。 A．总结 B．实践性报告 C．需求分析评审 D．以上答案都不正确
答案:C
需求验证应该从下述几个方面进行验证：（C ） A 可靠性、可用性、易用性、重用性 B可维护性、可移植性、可重用性、可测试性 C一致性、现实性、完整性、有效性 D 功能性、非功能性
3、需求分析步骤
1、需求获取
3、亲身实践：观察用户工作流程
优点： 1. 通过直接观察提取用户或系统的特性； 2. 有助于理解难以用语言描述清楚的复杂业务。 3. 更加准确和真实 缺点：
1. 观察可能使用户紧张，从而表现与往常不同。 2. 比较费时间
3、需求分析步骤
1、需求获取
3、需求分析步骤
3、需求分析步骤
3 需求描述
1. 又叫：需求规约
2. 是分析任务的最终产物，给出对目标软件的 各种需求。
3. 需求规约作为用户和开发者之间的一个协议 （需求规格说明书），在之后的软件工程各 个阶段发挥重要作用
软件需求分析阶段的目的是澄清用户的要求 ，并把双方共同的理解明确地表达成一份书 面文档——（软件需求规格说明书）。
经调查，系统分析员给出有问题的初略陈述， 其中部分描述如下：某商场的采购部门要求每 天开出定购清单，交采购员输入系统；仓库管 理员还要将库存信息此输入系统，经库存业务 （进贷或出贷）处理后输出。从这段描述可知 该部分数据流图中的外部项为：
A.采购员、仓库管理员 B.定购清单、库存业务 C.库存业务 D.定购清单、采购员 答案A
3、需求分析步骤
4、需求验证
1. 进行需求评审
2. 验证需求的一致性
3. 验证需求的现实性
软件工程结构化分析与设计
软件工程结构化分析与设计在当今数字化的时代，软件几乎无处不在，从我们日常使用的手机应用程序，到企业内部复杂的业务系统，软件已经成为推动社会发展和提高生活质量的重要力量。
而软件工程中的结构化分析与设计，作为软件开发过程中的关键环节，对于确保软件的质量、可维护性和可扩展性具有至关重要的意义。
首先，让我们来理解一下什么是软件工程结构化分析。
简单来说，结构化分析就是对软件系统进行详细的调查和研究，以确定系统的需求和功能。
这就好比在盖房子之前，我们需要清楚地知道要盖什么样的房子，有多少房间，每个房间的用途是什么等等。
在软件领域，结构化分析的主要任务包括收集用户需求、理解业务流程、识别系统的输入和输出、定义数据结构等。
在收集用户需求时，开发人员需要与用户进行充分的沟通和交流。
用户可能来自不同的背景和领域，他们对软件的期望和需求也各不相同。
因此，开发人员需要具备良好的沟通技巧和理解能力，能够将用户模糊的、不明确的需求转化为清晰、具体的软件功能描述。
比如，用户可能说“我希望这个软件能够快速处理大量数据”，开发人员就需要进一步询问“快速”的具体标准是什么，“大量数据”大概是多少，以及数据的类型和格式等。
理解业务流程也是结构化分析的重要部分。
不同的行业和组织都有其独特的业务流程，软件系统需要能够与之相适应和支持。
例如，在一个电子商务系统中，订单处理、库存管理、支付流程等都是关键的业务环节，开发人员需要深入了解这些流程的细节，以便设计出符合业务需求的软件。
接下来，我们谈谈软件工程结构化设计。
结构化设计是在结构化分析的基础上，将系统的需求转化为软件的架构和模块设计。
这就像是根据房子的设计图纸，确定房子的框架结构、房间布局以及各个部分使用的材料等。
在结构化设计中，模块划分是一个关键步骤。
模块是软件系统中的独立组成部分，具有明确的功能和接口。
合理的模块划分可以提高软件的可维护性和可扩展性。
例如，将一个复杂的系统划分为用户界面模块、数据处理模块、业务逻辑模块等，每个模块都专注于完成特定的任务，并且可以独立地进行开发、测试和维护。
软件工程5(1)- 结构化设计原理
主函数main和子函数sum之间 为标记耦合关系
void output(flag) {if (flag) printf("OK! "); else printf("NO! "); }
D.作用范围与控制范围不受任何限制
重用率高的模块在软件结构图中的特征是
：(
)。
A.扇出数大
B.扇入数大
C.内聚性高
D.扇出数小
答案：B
在划分模块时，一个模块的作用范围应该在其 控制范围之内。若发现其作用范围不在其控制 范围内，则（ ）不是适当的处理方法。 A.将判定所在模块合并到父模块中，使判定处 于较高层次 B.将受判定影响的模块下移到控制范围内 C.将判定上移到层次较高的位置 D.将父模块下移，使判定处于较高层次
偶然内聚。偶然内聚即模块内部各元素之间的联系很少或者没有。
逻辑内聚。逻辑内聚将几种相关的功能组合在一起形成一个模块。
时间内聚。时间内聚是指模块内部各功能之间的执行与时间相关。
过程内聚。如果模块内各元素的执行是按照一定次序来进行的，即各 个元素的处理是相关的，则称其为过程内聚。
通信内聚。一个模块内部可以有几个功能部分，如果这些功能部分都 使用相同的数据输入，或者产生相同的数据输出，这不是通信内聚。
内容耦合：内容耦合是一种耦合性很强的耦合，这种耦合严重影响了模 块的独立性。
1. 函数fac和prt之间为非直接耦合关 系
2. 主函数main和子函数fac之间为数 据耦合关系
模块A将学生信息，即学生姓名、学号、手机号 等以参数形式传递给模块B。模块A和B之间的耦 合类型为（ A ）耦合。
软件工程结构化分析与设计
软件工程结构化分析与设计1. 简介软件工程结构化分析与设计是软件开发中非常重要的一门课程，通过对软件系统进行结构化分析和设计，可以提高软件的质量、可维护性和可扩展性。
本文将介绍软件工程结构化分析与设计的基本概念和主要内容。
2. 结构化分析结构化分析是软件工程中的一种分析技术，它主要用于对问题域进行分析，确定问题需求和对问题进行建模。
结构化分析主要包括以下几个步骤：确定问题领域和问题域边界；识别问题中的对象和它们之间的关系；划分问题域为子问题，建立问题域模型；确定问题的功能需求和非功能需求。
结构化分析的核心是数据流图，它可以表示问题域中的数据流和处理过程，帮助确定系统功能和数据流向。
3. 结构化设计结构化设计是在结构化分析的基础上进行的，它主要用于确定系统的结构和设计系统的组件。
结构化设计的主要内容包括以下几个方面：系统结构设计：确定系统的模块和模块之间的关系；数据结构设计：设计系统中的数据结构和数据存储组织方式；接口设计：设计系统与其他系统或外部设备之间的接口；过程设计：设计系统中的算法和处理过程。
结构化设计的目标是提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，满足系统的功能需求和非功能需求。
4. 工具与方法在软件工程结构化分析与设计过程中，有一些常用的工具和方法可以帮助完成任务。
其中一些常用的工具包括：UML：统一建模语言，用于描述系统的结构和行为；数据流图：用于表示数据流和处理过程；结构图：用于表示系统的模块和模块之间的关系；状态图：用于描述系统中对象的状态和状态转换。
而一些常用的方法包括：数据字典：记录系统中的数据元素和数据流，帮助理清数据之间的关系；面向对象分析与设计：通过对象的抽象和分类，设计系统的结构和行为；结构化设计方法：采用自顶向下和自底向上的设计方法，将系统划分为模块并确定模块之间的关系。
5.软件工程结构化分析与设计是软件开发中非常重要的一环，它通过对问题域进行分析和设计，帮助构建高质量、可维护和可扩展的软件系统。
软件工程第五章结构化设计
服务注册中心
发现
注册
服务消费者 调用
服务提供者
并发系统的集中式控制模型
传感器进程 用户界面Fra bibliotek传动装置进程 系统控制器
计算进程 故障处理器
系统控制模型
事件驱动系统
广播模型：发生的事件广播到所有子系统，任何能处理 该事件的子系统都会响应。该模型适用于基于网络的分 布式系统。
广播模型中的子系统注册其感兴趣的特别事件 广播模型的优点是进化比较简单
软件模块化设计
模块是一个独立命名的，拥有明确定义的输入、输出 和特性的程序实体。
软件的模块化设计（Modular Design）。系统是有 一个个模块组装而成。
软件模块化设计优点
可以简化软件的设计和实现 提高软件的可理解性和可测试性 软件更容易得到维护。
软件模块化设计缺点
结构化设计阶段 数据流设计方法 面向数据的设计 结构化程序设计 案例分析
结构化设计概述
结构化设计方法（Structured Design, SD)是基于模 块化、自顶向下细化、结构化程序设计等程序设计技 术基础上发展起来的。
结构化设计方法用模块结构图来表达程序模块之间的 关系。
缺点是子系统都知道是否和什么时候处理事件，这可能会引 起冲突。
中断驱动模型：由中断处理器对来自外部的中断进行检 测，然后在其他组件中处理这些中断。该模型适用于对 定时有严格要求的实时系统。
只用在硬件实时系统中，要求对一些事件能做出及时响应
总线架构
像水管一样随意接入 像PCI总线一样即插即用
第三部分软件设计与建模
结构化软件设计
阳王东
回答问题
什么是软件设计？有哪些阶段和任务？ 什么是模块化设计？有哪些原理？ 什么是软件结构和体系结构？二者有什么区别？ 数据流有哪些类型？如何区分？ 数据流映射的步骤是什么？ 什么是结构化程序设计？有哪些工具？ 什么是JSD方法？具体步骤是什么？
软件工程结构化分析与设计范文精简版
软件工程结构化分析与设计软件工程结构化分析与设计简介软件工程结构化分析与设计是软件工程领域中重要的一环，它涉及到软件系统的分析和设计阶段。
在软件工程领域，结构化分析与设计是指通过建立准确的抽象层次，将软件系统划分为各个模块，并规定各个模块之间的关系和功能，以实现系统的需求。
什么是结构化分析与设计结构化分析与设计是一种系统性的方法，它利用模块化和层次化的原则，对软件系统进行分析、设计和实现。
结构化分析关注的是系统需求，它通过分解需求，将系统划分为不同的模块，并定义它们之间的关系。
结构化设计则负责将分析得到的模块进行详细设计，并确定模块的功能和接口。
结构化分析与设计的目标是提高软件系统的可理解性、可维护性和可扩展性。
结构化分析与设计的流程结构化分析与设计通常包含以下几个步骤：1. 确定系统需求：定义软件系统的功能和性能要求。
2. 确定模块划分：将系统划分为不同的模块，并定义它们之间的功能和接口。
3. 定义模块内部逻辑：对每个模块进行详细设计，包括设计数据结构和算法等。
4. 确定模块间的通信方式：确定模块之间的数据交换和通信方式。
5. 验证和评估设计：对设计进行评估和验证，确保满足系统需求。
6. 实施和编码：根据设计编写代码，完成软件系统的实施。
7. 和调试：对软件系统进行和调试，确保其功能和性能的正确性。
结构化分析与设计的优势结构化分析与设计具有以下优势：1. 提高可理解性：通过模块化的设计原则，使系统的结构和功能更易于理解和掌握。
2. 提高可维护性：分解模块可以使系统的维护更加简单和方便，减少对其他模块的影响。
3. 提高可扩展性：模块化的设计可以使系统更易于扩展和修改，方便适应需求变化。
4. 提高开发效率：结构化分析与设计明确了各个模块的功能和接口，可以并行开发，提高开发效率。
5. 降低系统复杂性：通过模块化的设计，将大型系统划分为多个小模块，降低了系统的复杂性。
结构化分析与设计的工具和技术在软件工程中，有许多工具和技术可以用于结构化分析与设计。
软件工程实用案例 第4章 结构化需求分析
3项目范围 3.1 第一版范围 3.2 后续版本范围 3.3 限制与排除
4项目环境 4.1 操作环境 4.2 涉众 4.3 项目属性
词汇表 参考资料 附录
4.3 需求获取
4.3.3 选择信息的来源
• 1. 涉众
• 包括用户、客户、领域专家、用户替代源(市场人员、销售人员) 等。
4.4 需求分析
4.4.1 过程建模
4.4.1.1 数据流图
3. 分层结构 （3）N层图
图4-12 功能分解示意图
4.4 需求分析
4.4.1 过程建模
4.4.1.1 数据流图
3. 分层结构 （3）N层图
图4-13 食物订货系统的1层图
4.4 需求分析
4.4.1 过程建模
4.4.1.2 微规格说明
正式规定文档所需具有的条件或能力。
(3) 对(1)或(2)所描述的条件或能力的文档化表述。 其中，(1)是从用户角度定义的，(2)是从开发人员、
系统的角度定义的。
4.1 需 求
4.1.2 需求的层次
需求通常体现为三个层次：业务需求、用户需求和系 统需求。
4.1 需 求
4.1.2 需求的层次
4.3 需求获取
4.3.2 定义项目前景和范围
• 1.明确问题
P1 决策者：生产的废品过多。
• 2.发现业务需求
BR1：提供销售订单的准确性，减少因此而产生废品。
BR2：提供销售订单的准确性，在使用后3个月内，减少50%因此而产生 的废品。
4.3 需求获取
4.3.2 定义项目前景和范围
• 3.定义解决方案及系统特性
4.3 需求获取
4.3.4 需求获取的方法
软件工程第四章结构化需求分析
数据字典
定义
数据字典是一种用于描述数据元 素及其属性的工具，它提供了数 据的详细描述和定义。
பைடு நூலகம்
内容
包括数据元素的名称、别名、类 型、长度、取值范围、默认值等 属性信息。
作用
为开发人员提供了一个统一的数 据定义和描述标准，避免了数据 不一致和歧义的问题。
03 结构化需求分析过程
问题识别
01
确定软件系统的范 围和目标
用例表
列出系统的所有用例，包括用例名称、描述、前置条件和后置条件 等。
用户故事表
以用户为中心描述系统需求，包括用户角色、场景、任务和目标等。
原型工具
低保真原型
使用简单的工具和方法创建的原型，主要用于 概念验证和用户反馈收集。
高保真原型
使用高级工具和方法创建的原型，几乎与实际 产品一样，用于详细需求分析和用户测试。
04 结构化需求分析工具
图形工具
流程图
用于描述系统或程序的逻辑流程，包括开始、结束、决策点和活动 等元素。
数据流图
用于描述数据在系统中的流动和处理过程，包括数据源、数据存储、 数据处理和数据终点等元素。
实体关系图
用于描述系统中实体之间的关系，包括实体、关系和属性等元素。
表格工具
需求规格说明书
详细列出系统需求，包括功能需求、性能需求、安全需求和接口 需求等。
步骤
首先确定系统的主要功能，然后逐层向下分解，直 到每个功能都清晰、具体、可实现。
优点
能够全面地了解系统的功能需求，有助于保 证系统的完整性。
数据流图
定义
数据流图是一种图形化表示方法，用于描述系统中数 据的流动和处理过程。
组成
包括数据流、数据存储、数据处理和外部实体等基本 元素。
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1. 绪论 2. 软件生存周期与软件过程 3. 结构化分析与设计 4. 面向对象与UML 5. 需求工程与需求分析 6. 面向对象分析 7. 面向对象设计 8. 编码与测试 9. 软件维护 10. 软件复用 11. 软件工程管理
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软件工程
结构化分析与设计
提出
➢20世纪70年代中期，Stevens、Myers与Constantine等人 在结构化程序设计的基础上，倡导结构化设计(Structured Design, SD)技术。
学 购书单 生
审查 并开 发票
发票
开
领 领书单 发 书 学
书
书
生
单
计算机售书系统的逻辑模型
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软件工程
结构化分析与设计
➢步骤3：整理综合需求，编写软件需求说明。
➢步骤4：验证需求，完善和补充目标系统的描述。
✓通过目标系统的人-机界面，与用户一起确认目标系统功能， 并且确定哪些功能交给计算机去做，哪些功能由人工完成。
购书
学单
生
审 有效 查 购书 有单 效 性
开 发 票
开 领书 发票 领 单
书 单
发 书
书学 生
学生购买教材的逻辑模型
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软件工程
结构化分析与设计
✓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。
目标系统是一个使用计算机的系统。一般来说， 它的功能比当前现行业务系统更强，不必也不应
该完全模拟现行系统！
结构化分析与设计
➢步骤1：通过对现实环境的调查研究，获取当前系统的 具体模型。
购书
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生
张
购书 证明
秘
书
王 会 计
购书 发票
李 出
领书 单
纳
赵 保 管
书学 生
学生购买教材的具体模型
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软件工程
结构化分析与设计
➢步骤2：分析需求，建立系统分析模型，包括当前系统 模型和目标系统模型。
✓去掉具体模型中的非本质因素，提炼出当前系统的逻辑 模型。
✓实体联系图(Entity Relation Diagram, E-R图)：用于 描述数据对象间的关系，它代表了软件的信息模型，在 实体联系图中出现的每个数据对象的属性，可用数据对 象说明描述。
✓状态转换图(State Transformation Diagram, STD)： 用于指明系统在外部事件的作用下将如何行动，表明系 统的各种状态以及状态间的变换，从而构成行为模型。
➢编写需求规格说明书。SRS是分析阶段编写的以文字 为主的文档，主要内容包括:引言、信息描述、功能描述、 行为描述、质量保证、接口描述以及其他需求等。
➢结构化分析的指导思想。抽象与分解时结构化分析的 主要指导思想。
3
软件工程
结构化分析与设计
结构化设计任务
➢软件设计=总体设计+详细设计。总体设计的任务是把 分析模型中的数据流图(DFD图)转换为软件结构图(SC 图)，详细设计阶段的任务是对SC中的各个模块进行算 法和数据结构设计。
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软件工程
结构化分析与设计
➢实例：教材购销系统 从用户调查中了解到，某高校向学生销售教材的手续是： ✓先由院办公室的张秘书开一购书证明； ✓学生凭证明找教材科的王会计开购书发票； ✓向李出纳交付书款； ✓然后到书库找赵保管领书。
将上述手工操作流程改为计算机处理流程，开发一个“教材 销售系统”。
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软件工程
✓数据流是一组成分固定的数据组成的。每一个数据流 必须有一个合适的名字。为数据流命名时，可以从其组 成成分或含义角度来考虑。
✓数据流可以从过程流向过程，从过程流向数据存储或 从数据存储流向过程，也可以数据源点流向过程或从过 程流向数据终点，两个过程之间可以有几股数据流。
账目 取款单
检查 取款 单合 理性
✓复审需求说明，补充迄今尚未考虑过的细节，例如系统的响 应时间、增加出错处理等。
学 购书单 生
无效购
审查 并开 发票
发票
书单
开 领 书 单
领书单 学 生
改进的计算机售书系统的逻辑模型
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软件工程
结构化分析与设计
数据流图(DFD)
➢数据流图：数据流图是用来刻画数据流和加工的信息 系统建模技术。
加工/过程
➢软件设计指导思想：分解和细化是软件设计阶段的指 导思想。
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软件工程
结构化分析与设计
结构化分析模型组成
信息模型
数 据
加 工
对 象 描 述
体 关
系 图
实
数据 词典
数
据
流 图
规
格 说 明
功能模型
状态转换图 控 制规 格说 明
行为模型
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软件工程
结构化分析与设计
➢结构化分析模型
✓数据流图(Data Flow Diagram, DFD)：主要作用是指 明系统中的数据是如何流动和变换的，以及描述使数据 流进行变换的功能。在DFD中出现的每个功能，可在 加工规格说明中描述，它们一起构成了软件的功能模型。
B1
A
+
B2
+…
Bm
数据A变换成数据 B1,B2,…,Bm中的任意组合
A1
A2
B
…
An
数据A1,A2,…,An中有且仅有一个 输入就能变换成数据B.
B1
A
B2
…
Bm
数据A变换成数据B1,B2,…,Bm 中的一个，但不能同时有两个 或两个以上
DFD图的扩展符号
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软件工程
结构化分析与设计
➢数据流(Data Flow)：表示数据元素的运动方向。
数据流
实体 (数据源点或
数据终点)
DFD图的基本符号
数据存储 (数据文件 或数据库)
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软件工程
结构化分析与设计
A1
A2
*
B
…*
An
数据A1,A2,…An同时输入才能变 换成数据B.
B1
A
*
B2
*…
Bm
数据A变换成数据 B1,B2,…,Bm.
A1
A2 +
B
…+
An
数据A1,A2,…,An中至少有一个输 入就能变换成数据B.
➢70年代后期，Yourdon等人倡导了与SD配套的结构化分析 (Structured Analysis, SA)技术，合称为结构化分析与设计 方法。
➢结构分析与设计方法是瀑布模型的首次实践。
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软件工程
结构化分析与设计
结构化分析任务
➢建立分析模型。SA模型是描述软件需求的一组模型， 主要包括功能模型、数据模型和行为模型。
合理取 款单
பைடு நூலகம்
不合理 取款单
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生产日报
生 产+
生产统计
统
报表
计
软件工程
生产月报
结构化分析与设计
➢过程/加工(Process)：表示系统要执行的一个功能。
✓过程是对数据进行的操作，如果把数据流比喻为工厂 的传送带，则过程就好像工厂里的加工工序。
✓每个过程都要有一个确定的名称来命名，名称的选取 要能够反映过程的主要功能。
✓每个过程一般有一个编号，编号说明该处理在层次分 解中的位置。