第11章 分析概念和原則
對(duì)軟件需求的完全理解對(duì)軟件開發(fā)工作的成功是至關(guān)重要的，不論我們?cè)O(shè)計(jì)得如何好、編碼得如何好，未很好地分析和編寫的程序?qū)⒅粫?huì)給用戶帶來失望，并給開發(fā)者帶來煩惱。
需求分析任務(wù)是發(fā)現(xiàn)、求精、建模和規(guī)約的過程。包括詳細(xì)地精化初始由系統(tǒng)工程師建立并在軟件項(xiàng)目計(jì)劃中精化的軟件范圍，創(chuàng)建所需數(shù)據(jù)、信息和控制流以及操作行為的模型，此外還有分析可選擇的解決方案，并將它們分配到各軟件元素中去。
在需求分析和規(guī)約中，軟件開發(fā)者和客戶均扮演了積極的角色?？蛻舯仨毐M力將有時(shí)有些模糊的軟件功能和性能概念重新具體詳細(xì)地描述出來，而開發(fā)者則是軟件功能的詢問者、咨詢顧問和問題解決者。
需求分析和規(guī)約看起來可能是相當(dāng)簡(jiǎn)單的任務(wù)，但其實(shí)并不是這樣。用戶與開發(fā)者之間需要通信的內(nèi)容非常大，其中可能會(huì)存在錯(cuò)誤解釋或誤傳的可能性，或含糊性。軟件工程師可能要面臨的進(jìn)退兩難的局面可通過重復(fù)某客戶的陳述而得到的理解：“我知道你認(rèn)為你已經(jīng)理解了我所說的內(nèi)容，但是我并不能肯定你已認(rèn)識(shí)到你所聽到的并不是我所想要的?！?BR> 11.1 需求分析
需求分析是一種軟件工程活動(dòng)，它在系統(tǒng)級(jí)軟件分配和軟件設(shè)計(jì)間起到橋梁的作用(如圖11－1所示)。需求分析使得系統(tǒng)工程師能夠刻劃出軟件的功能和性能、指明軟件和其他系統(tǒng)元素的接口、并建立軟件必須滿足的約束。需求分析允許軟件工程師(在這種角色中經(jīng)常稱為分析員)精化軟件分解模塊，并建造將被軟件處理的數(shù)據(jù)、功能、和行為模型。需求分析為軟件設(shè)計(jì)者提供了可被翻譯成數(shù)據(jù)、體系結(jié)構(gòu)、界面和過程設(shè)計(jì)的模型，最后，需求規(guī)約為開發(fā)者和客戶提供了軟件建造完后質(zhì)量評(píng)估的依據(jù)。
軟件需求分析可被劃分成5個(gè)工作階段：(1)問題分析，(2)問題評(píng)估和方案綜合，(3)建模，(4)規(guī)約，和(5)復(fù)審。
初始時(shí)，分析員研究系統(tǒng)規(guī)約(如果存在的話)和軟件項(xiàng)目計(jì)劃，并在系統(tǒng)語(yǔ)境內(nèi)理解軟件和復(fù)審，從而生成計(jì)劃軟件范圍的估算。接著，必須建立針對(duì)分析的相互通信方式，以使得問題分析得到保證。分析員的目標(biāo)是對(duì)用戶/客戶認(rèn)識(shí)到的基本問題要素進(jìn)行識(shí)別。
問題評(píng)估和方案綜合是分析工作的下一個(gè)主要關(guān)注點(diǎn)，分析員必須定義所有外部可觀察到的數(shù)據(jù)對(duì)象，評(píng)估信息流和內(nèi)容；定義并詳細(xì)闡述所有軟件功能；在影響系統(tǒng)的事件的語(yǔ)境內(nèi)理解軟件行為；建立系統(tǒng)界面特征；以及揭示其他設(shè)計(jì)約束。這些任務(wù)中的每一個(gè)旨在描述問題，以便可以綜合出全面的方法或解決方案。
例如，汽車零件的主要供應(yīng)商需要一個(gè)庫(kù)存控制系統(tǒng)，分析員發(fā)現(xiàn)與當(dāng)前的手工系統(tǒng)相關(guān)的問題包括：(1)不能快速地獲得部件的狀況；(2)更新卡片文件需要2或3天的工作量；(3)由于沒有辦法查找相關(guān)廠商的部件信息而使得對(duì)同一廠商同一貨品多次再訂貨，等等。一旦問題被標(biāo)識(shí)出來，分析員將確定新系統(tǒng)該產(chǎn)生什么信息，以及將提供什么信息給系統(tǒng)①，例如，客戶希望得到指明什么零件被從庫(kù)存中取出以及還剩余多少相似零件的日?qǐng)?bào)表?？蛻糁该饕坏┊?dāng)該零件離開倉(cāng)庫(kù)時(shí)庫(kù)存管理員就該記載每個(gè)零件的標(biāo)號(hào)。
通過對(duì)當(dāng)前問題和希望的信息(輸入和輸出)進(jìn)行的評(píng)估，分析員開始綜合一個(gè)或多個(gè)解決方案。為了便于開始，必須詳細(xì)地定義系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、處理功能和行為。一旦已經(jīng)建立這些信息，就該考慮針對(duì)實(shí)現(xiàn)的基本體系結(jié)構(gòu)?？蛻?服務(wù)器方法似乎是合適的，但是，它確實(shí)屬于在軟件計(jì)劃中概括的范圍嗎？似乎需要一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，但是，該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)真的是用戶/客戶需要的嗎？繼續(xù)評(píng)估和綜合的過程，直至分析員和客戶均確信針對(duì)后面的開發(fā)步驟軟件確實(shí)已被適當(dāng)?shù)乜虅澚恕?BR> 貫穿整個(gè)評(píng)估和綜合過程，分析員的主要焦點(diǎn)是“什么(what)”，而不是“怎么做(how)”，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生和使用什么數(shù)據(jù)？系統(tǒng)必須完成什么功能？將定義什么界面？會(huì)應(yīng)用什么約束？等。②
在問題評(píng)估和綜合解決方案的活動(dòng)中，分析員創(chuàng)建系統(tǒng)模型，以便可以更好地理解數(shù)據(jù)和控制流、處理功能和操作行為、以及信息內(nèi)容。模型是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是創(chuàng)建軟件規(guī)約的基礎(chǔ)。
重要的是要注意，在本階段要得到詳細(xì)的規(guī)約是不可能的。客戶可能并不能精確地肯定需要什么，開發(fā)者可能不能肯定可用什么特定的方法來適當(dāng)?shù)赝瓿晒δ芎托阅?。由于這些以及許多其他理由，可以采用一種可選擇的需求分析方法——原型法，(第2章)，本章后面我們將討論原型法。
11.2通信技術(shù)
軟件需求分析中的相互通信總是要在兩方或多方間進(jìn)行?？蛻粲心硞€(gè)問題需要基于計(jì)算機(jī)的解決方案，開發(fā)者要要針對(duì)客戶的請(qǐng)求提供幫助，這時(shí)便產(chǎn)生了通信需求。但是，正如我們已經(jīng)提到，從相關(guān)通信、交流到理解的道路經(jīng)常是充滿坎坷的。
11.2.1 過程的啟動(dòng)
客戶和開發(fā)者之間最常用的交流方式以及開始相互通信過程的技術(shù)是進(jìn)行預(yù)備會(huì)議或訪談。在軟件工程師(分析員)和客戶間的第一次會(huì)議可與兩個(gè)青年間的第一次約會(huì)的笨拙程度相比較，沒有人知道該說什么或問什么；雙方均擔(dān)心他們所說的會(huì)被誤解；雙方均在考慮最終談話將導(dǎo)向何處(雙方在這里可能有完全不同的期望)；雙方均希望能控制事情的進(jìn)程；而同時(shí)，雙方均希望能夠獲得成功。
對(duì)軟件需求的完全理解對(duì)軟件開發(fā)工作的成功是至關(guān)重要的，不論我們?cè)O(shè)計(jì)得如何好、編碼得如何好，未很好地分析和編寫的程序?qū)⒅粫?huì)給用戶帶來失望，并給開發(fā)者帶來煩惱。
需求分析任務(wù)是發(fā)現(xiàn)、求精、建模和規(guī)約的過程。包括詳細(xì)地精化初始由系統(tǒng)工程師建立并在軟件項(xiàng)目計(jì)劃中精化的軟件范圍，創(chuàng)建所需數(shù)據(jù)、信息和控制流以及操作行為的模型，此外還有分析可選擇的解決方案，并將它們分配到各軟件元素中去。
在需求分析和規(guī)約中，軟件開發(fā)者和客戶均扮演了積極的角色?？蛻舯仨毐M力將有時(shí)有些模糊的軟件功能和性能概念重新具體詳細(xì)地描述出來，而開發(fā)者則是軟件功能的詢問者、咨詢顧問和問題解決者。
需求分析和規(guī)約看起來可能是相當(dāng)簡(jiǎn)單的任務(wù)，但其實(shí)并不是這樣。用戶與開發(fā)者之間需要通信的內(nèi)容非常大，其中可能會(huì)存在錯(cuò)誤解釋或誤傳的可能性，或含糊性。軟件工程師可能要面臨的進(jìn)退兩難的局面可通過重復(fù)某客戶的陳述而得到的理解：“我知道你認(rèn)為你已經(jīng)理解了我所說的內(nèi)容，但是我并不能肯定你已認(rèn)識(shí)到你所聽到的并不是我所想要的?！?BR> 11.1 需求分析
需求分析是一種軟件工程活動(dòng)，它在系統(tǒng)級(jí)軟件分配和軟件設(shè)計(jì)間起到橋梁的作用(如圖11－1所示)。需求分析使得系統(tǒng)工程師能夠刻劃出軟件的功能和性能、指明軟件和其他系統(tǒng)元素的接口、并建立軟件必須滿足的約束。需求分析允許軟件工程師(在這種角色中經(jīng)常稱為分析員)精化軟件分解模塊，并建造將被軟件處理的數(shù)據(jù)、功能、和行為模型。需求分析為軟件設(shè)計(jì)者提供了可被翻譯成數(shù)據(jù)、體系結(jié)構(gòu)、界面和過程設(shè)計(jì)的模型，最后，需求規(guī)約為開發(fā)者和客戶提供了軟件建造完后質(zhì)量評(píng)估的依據(jù)。
軟件需求分析可被劃分成5個(gè)工作階段：(1)問題分析，(2)問題評(píng)估和方案綜合，(3)建模，(4)規(guī)約，和(5)復(fù)審。
初始時(shí)，分析員研究系統(tǒng)規(guī)約(如果存在的話)和軟件項(xiàng)目計(jì)劃，并在系統(tǒng)語(yǔ)境內(nèi)理解軟件和復(fù)審，從而生成計(jì)劃軟件范圍的估算。接著，必須建立針對(duì)分析的相互通信方式，以使得問題分析得到保證。分析員的目標(biāo)是對(duì)用戶/客戶認(rèn)識(shí)到的基本問題要素進(jìn)行識(shí)別。
問題評(píng)估和方案綜合是分析工作的下一個(gè)主要關(guān)注點(diǎn)，分析員必須定義所有外部可觀察到的數(shù)據(jù)對(duì)象，評(píng)估信息流和內(nèi)容；定義并詳細(xì)闡述所有軟件功能；在影響系統(tǒng)的事件的語(yǔ)境內(nèi)理解軟件行為；建立系統(tǒng)界面特征；以及揭示其他設(shè)計(jì)約束。這些任務(wù)中的每一個(gè)旨在描述問題，以便可以綜合出全面的方法或解決方案。
例如，汽車零件的主要供應(yīng)商需要一個(gè)庫(kù)存控制系統(tǒng)，分析員發(fā)現(xiàn)與當(dāng)前的手工系統(tǒng)相關(guān)的問題包括：(1)不能快速地獲得部件的狀況；(2)更新卡片文件需要2或3天的工作量；(3)由于沒有辦法查找相關(guān)廠商的部件信息而使得對(duì)同一廠商同一貨品多次再訂貨，等等。一旦問題被標(biāo)識(shí)出來，分析員將確定新系統(tǒng)該產(chǎn)生什么信息，以及將提供什么信息給系統(tǒng)①，例如，客戶希望得到指明什么零件被從庫(kù)存中取出以及還剩余多少相似零件的日?qǐng)?bào)表?？蛻糁该饕坏┊?dāng)該零件離開倉(cāng)庫(kù)時(shí)庫(kù)存管理員就該記載每個(gè)零件的標(biāo)號(hào)。
通過對(duì)當(dāng)前問題和希望的信息(輸入和輸出)進(jìn)行的評(píng)估，分析員開始綜合一個(gè)或多個(gè)解決方案。為了便于開始，必須詳細(xì)地定義系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、處理功能和行為。一旦已經(jīng)建立這些信息，就該考慮針對(duì)實(shí)現(xiàn)的基本體系結(jié)構(gòu)?？蛻?服務(wù)器方法似乎是合適的，但是，它確實(shí)屬于在軟件計(jì)劃中概括的范圍嗎？似乎需要一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，但是，該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)真的是用戶/客戶需要的嗎？繼續(xù)評(píng)估和綜合的過程，直至分析員和客戶均確信針對(duì)后面的開發(fā)步驟軟件確實(shí)已被適當(dāng)?shù)乜虅澚恕?BR> 貫穿整個(gè)評(píng)估和綜合過程，分析員的主要焦點(diǎn)是“什么(what)”，而不是“怎么做(how)”，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生和使用什么數(shù)據(jù)？系統(tǒng)必須完成什么功能？將定義什么界面？會(huì)應(yīng)用什么約束？等。②
在問題評(píng)估和綜合解決方案的活動(dòng)中，分析員創(chuàng)建系統(tǒng)模型，以便可以更好地理解數(shù)據(jù)和控制流、處理功能和操作行為、以及信息內(nèi)容。模型是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是創(chuàng)建軟件規(guī)約的基礎(chǔ)。
重要的是要注意，在本階段要得到詳細(xì)的規(guī)約是不可能的。客戶可能并不能精確地肯定需要什么，開發(fā)者可能不能肯定可用什么特定的方法來適當(dāng)?shù)赝瓿晒δ芎托阅?。由于這些以及許多其他理由，可以采用一種可選擇的需求分析方法——原型法，(第2章)，本章后面我們將討論原型法。
11.2通信技術(shù)
軟件需求分析中的相互通信總是要在兩方或多方間進(jìn)行?？蛻粲心硞€(gè)問題需要基于計(jì)算機(jī)的解決方案，開發(fā)者要要針對(duì)客戶的請(qǐng)求提供幫助，這時(shí)便產(chǎn)生了通信需求。但是，正如我們已經(jīng)提到，從相關(guān)通信、交流到理解的道路經(jīng)常是充滿坎坷的。
11.2.1 過程的啟動(dòng)
客戶和開發(fā)者之間最常用的交流方式以及開始相互通信過程的技術(shù)是進(jìn)行預(yù)備會(huì)議或訪談。在軟件工程師(分析員)和客戶間的第一次會(huì)議可與兩個(gè)青年間的第一次約會(huì)的笨拙程度相比較，沒有人知道該說什么或問什么；雙方均擔(dān)心他們所說的會(huì)被誤解；雙方均在考慮最終談話將導(dǎo)向何處(雙方在這里可能有完全不同的期望)；雙方均希望能控制事情的進(jìn)程；而同時(shí)，雙方均希望能夠獲得成功。