軟件工程第二章

1軟件工程---第2章可行性研究2軟件生命周期問題定義可行性研究需求分析概要設(shè)計詳細(xì)設(shè)計編碼和單元測試綜合測試軟件維護軟件定義軟件開發(fā)軟件運行維護問題定義階段目的：弄清用戶需要計算機解決的問題根本所在，以及項目所需的資源和經(jīng)費。任務(wù)：在向用戶調(diào)查的基礎(chǔ)上，編寫《關(guān)于系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)的報告書

》。例：教材銷售系統(tǒng)學(xué)生購買學(xué)校教材的手續(xù)可能是：先找系辦公室開購書申請（用于確定學(xué)生可購買的書），憑申請找教材科開購書證明（確定是否賣完），向出納員交付書款獲得領(lǐng)書單，然后到書庫找保管員領(lǐng)書。關(guān)于系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)的報告書

1.項目名稱：教材銷售系統(tǒng)2.問題：人工發(fā)售教材手續(xù)繁雜，且易出錯。3.項目目標(biāo)：建立一個高效率、無差錯的微機教材銷售系統(tǒng)。4.項目規(guī)模：利用現(xiàn)有微型計算機，軟件開發(fā)費用不超過5000元。5.初步想法：建議在系統(tǒng)中增加對缺書的統(tǒng)計與采購功能。6.可行性研究：建議進行大約5天的可行性研究，研究費用不超過300元。5可行性研究第2章可行性研究

可行性研究是壓縮簡化了的系統(tǒng)分析和設(shè)計的過程，也就是說在較高層次上以較抽象的方式進行設(shè)計的過程

可行性研究的任務(wù)：

不是解決問題，而是確定問題是否可解和是否值得解

不要花過多精力，占總成本的510%6可行性研究§1.可行性研究的任務(wù)經(jīng)濟可行性：成本效益分析技術(shù)可行性：風(fēng)險分析、資源分析、技術(shù)分析操作可行性：操作方式法律可行性開發(fā)方案可行性：提供多種方案進行選擇

最根本的任務(wù)是對以后的行動路線提出建議：如果問題沒有可行的解，應(yīng)該停止這項工程的開發(fā)；如果問題值得解，應(yīng)該推薦一個較好的解決方案，并且為工程制定一個初步的計劃。7§2.可行性研究過程1、復(fù)查定義，明確限制和約束。我們認(rèn)為用戶要的用戶要的2、研究老系統(tǒng)

解決老系統(tǒng)問題老系統(tǒng)功能新增功能

新系統(tǒng)效益注：

只了解老系統(tǒng)做什么，而不管怎樣做；

注意了解與其它系統(tǒng)的接口。

老系統(tǒng)效益83、導(dǎo)出高層邏輯模型(conceptualdesign)…………抽象實現(xiàn)改進老系統(tǒng)模型新模型新系統(tǒng)

報告應(yīng)該告訴用戶“What”而不是“How”

邏輯模型由數(shù)據(jù)流圖來描述，不需細(xì)化

物理模型用系統(tǒng)流程圖表示9

3、邏輯模型4、重新定義1、復(fù)查定義注：此時合同未簽，應(yīng)考慮成本，不宜反復(fù)太多次。5、導(dǎo)出多種解法進度表經(jīng)濟上合算技術(shù)上可行操作上可行技術(shù)上不可行用戶不可能操作不合算106、推薦行動方針YesorNo?NoYesWhy?Whichoneisthebest?Why?(cost/benefit)7、開發(fā)計劃（粗略）

任務(wù)分解，確定負(fù)責(zé)人

大致進度規(guī)劃

財務(wù)預(yù)算

風(fēng)險分析及對策8、編寫可行性報告9、提交審查11§3.系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)流程圖是概括地描述物理系統(tǒng)的傳統(tǒng)工具。在進行可行性研究時需要了解和分析現(xiàn)有的系統(tǒng)，并以概括的形式表達(dá)對現(xiàn)有系統(tǒng)的認(rèn)識；進入設(shè)計階段以后應(yīng)該把設(shè)想的新系統(tǒng)的邏輯模型轉(zhuǎn)變成物理模型，因此需要描繪未來的物理系統(tǒng)的概述。12§3.系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)流程圖程序流程圖系統(tǒng)流程圖用圖形符號以黑盒子形式描繪系統(tǒng)里面的每個部件（程序、數(shù)據(jù)庫、文件等）反映信息在各部分間流動的情況≠控制、處理信息（不同于程序流程圖）13

圖2.1基本符號系統(tǒng)流程圖的符號（P39，圖2.1，2.2）例子某裝配廠有一座存放零件的倉庫，倉庫中現(xiàn)有的各種零件的數(shù)量以及每種零件的庫存量，臨界值等數(shù)據(jù)記錄在庫存清單主文件上。當(dāng)倉庫零件數(shù)量發(fā)生變化時，應(yīng)該及時修改庫存清單主文件。如果哪種零件的庫存量少于它的庫存臨界值，則應(yīng)該報告給采購部門以便訂貨，規(guī)定每天向采購部門送一次訂貨報告。該裝配廠使用一臺小型計算機，處理更新庫存清單主文件和產(chǎn)生訂貨報告。零件庫存量的每一次變化稱為一個事務(wù)，由放在倉庫中CRT終端輸入到計算機中；系統(tǒng)中的庫存清單程序?qū)κ聞?wù)進行處理，更新存儲在磁盤上的庫存清單主文件，并且把必要的訂貨信息寫在磁帶上。最后，每天由報告生成程序讀一次磁帶，并且打印出訂貨報告。部件：包括程序、文檔、數(shù)據(jù)庫、人工過程等程序：更新庫存清單程序產(chǎn)生訂貨報告程序文檔：訂貨報告數(shù)據(jù)：磁盤上的庫存清單主文件磁帶上的訂貨信息

CRT終端輸入事務(wù)人工過程：無例子首先用一張高層次的系統(tǒng)流程圖描繪系統(tǒng)總體概貌，表明系統(tǒng)的關(guān)鍵功能；然后分別把每個關(guān)鍵功能擴展到適當(dāng)?shù)脑敿?xì)程度，畫在單獨的一頁紙上。

第一層：描繪系統(tǒng)關(guān)鍵功能（僅用基本符號）第二層：擴展系統(tǒng)關(guān)鍵功能

第三層：合成后的系統(tǒng)流程圖例2：教材銷售系統(tǒng)人工教材銷售系統(tǒng)：先找系辦公室開購書申請，憑申請找教材科開購書證明，向出納員交付書款獲得領(lǐng)書單，然后到書庫找保管員領(lǐng)書。人工教材銷售的系統(tǒng)流程圖計算機教材銷售系統(tǒng)：由計算機實現(xiàn)有效性審查（不該購買或已賣完的教材），收書款和發(fā)書仍由人工完成。開購書申請和購書證明可一步完成，增加缺書統(tǒng)計和采購功能。計算機教材銷售的系統(tǒng)流程圖23系統(tǒng)流程圖作用概括大量技術(shù)信息以及發(fā)現(xiàn)遺漏疏忽具體設(shè)想系統(tǒng)將如何實現(xiàn)有助于開發(fā)人員和用戶交流信息指明每個開發(fā)小組的工作在系統(tǒng)中的地位24數(shù)據(jù)流圖(DFD)是一種描繪數(shù)據(jù)在軟件中從輸入移動到輸出的過程中所經(jīng)受的變換（即加工處理）的圖形工具

一個DFD主要由以下四個部分組成：§4.數(shù)據(jù)流圖(DataFlowDiagram)25圖2.9數(shù)據(jù)流圖的符號星號（*）表示數(shù)據(jù)流之間是“與”關(guān)系（同時存在）；加號（＋）表示“或”關(guān)系;⊕號表示只能從中選一個（互斥的關(guān)系）。26畫數(shù)據(jù)流圖的原則先找系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入輸出點，畫出外部實體確定外部實體的輸入輸出數(shù)據(jù)流由源點外部實體的數(shù)據(jù)流出發(fā)，逐漸進行加工，完成整個數(shù)據(jù)流圖一張圖的處理超過5～9個時，應(yīng)該進行分層，把最基本的系統(tǒng)功能做為第0層，從第1層開始對每個模塊的功能進行細(xì)化27

假設(shè)一家工廠的采購部每天需要一張定貨報表，報表按零件編號排序，表中列出所有需要再次定貨的零件。對于每個需要再次定貨的零件應(yīng)該列出下述數(shù)據(jù)：零件編號，零件名稱，定貨數(shù)量，目前價格，主要供應(yīng)者，次要供應(yīng)者。零件入庫或出庫稱為事務(wù)，通過放在倉庫中的終端把事務(wù)報告給定貨系統(tǒng)。當(dāng)某種零件的庫存數(shù)量少于庫存量臨界值時就應(yīng)該再次定貨。舉例畫數(shù)據(jù)流圖的步驟：1.從問題描述中提取數(shù)據(jù)流圖的4種成分?jǐn)?shù)據(jù)的源點/終點“通過放在倉庫中的CRT終端把事務(wù)報告給定貨系統(tǒng)”——倉庫管理員是數(shù)據(jù)源點；“采購部每天需要一張定貨報表”——采購員是數(shù)據(jù)終點。處理“采購部需要報表”，——產(chǎn)生報表；事務(wù)的后果是改變零件庫存量，因此對事務(wù)進行的加工是另一個處理——處理事務(wù)。數(shù)據(jù)流：“系統(tǒng)把定貨報表送給采購部”——定貨報表；“事務(wù)需要從倉庫送到系統(tǒng)中”——事務(wù)。數(shù)據(jù)存儲：處理事務(wù)和產(chǎn)生報表這兩個處理在時間上明顯不匹配，用來產(chǎn)生定貨報表的定貨信息必須存放一段時間——定貨信息；零件庫存量和庫存量臨界值需要存儲——庫存清單。源點：倉庫管理員終點：采購員處理：產(chǎn)生報表、處理事務(wù)數(shù)據(jù)流：定貨報表事務(wù)零件編號零件名稱定貨數(shù)量目前價格主要供應(yīng)者次要供應(yīng)者零件編號事務(wù)類型數(shù)量數(shù)據(jù)存儲：定貨信息——同定貨報表庫存清單零件編號庫存量庫存量臨界值2.畫基本系統(tǒng)模型由若干個數(shù)據(jù)源點/終點和一個處理組成。定貨系統(tǒng)的基本系統(tǒng)模型3.細(xì)化，描繪系統(tǒng)的主要功能（功能級數(shù)據(jù)流圖）定貨系統(tǒng)的功能級數(shù)據(jù)流圖4.對系統(tǒng)主要功能進一步細(xì)化把處理事務(wù)的功能進一步分解后的數(shù)據(jù)流圖細(xì)化時注意：當(dāng)進一步分解涉及如何具體的實現(xiàn)一個功能時就不應(yīng)該再分解了。當(dāng)對數(shù)據(jù)流圖分層細(xì)化時必須保持信息連續(xù)性，也就是說，當(dāng)把一個處理分解為一系列處理時，分解前和分解后的輸入輸出數(shù)據(jù)流必須相同。注意對處理進行編號的方法。命名1.為數(shù)據(jù)流(或數(shù)據(jù)存儲)命名完整性；具體性；起名字遇到了困難時，試試重新分解。2.為處理命名通常先為數(shù)據(jù)流命名，然后再為與之相關(guān)聯(lián)的處理命名；完整性；及物動詞+賓語，具體性；通常名字中僅包括一個動詞，否則進行分解；命名時遇到困難，應(yīng)考慮重新分解。3.為數(shù)據(jù)源點/終點命名采用它們在問題域中習(xí)慣的名字。

37數(shù)據(jù)流圖的用途作為交流信息的工具作為分析和設(shè)計的工具可以根據(jù)系統(tǒng)的邏輯模型考慮系統(tǒng)的物理實現(xiàn)方案數(shù)據(jù)流圖對更詳細(xì)的設(shè)計步驟也有幫助以批量方式更新庫存清單以聯(lián)機方式更新庫存清單練習(xí)：高考錄取統(tǒng)分子系統(tǒng)功能如下：

(1)計算標(biāo)準(zhǔn)分——根據(jù)考生原始分計算標(biāo)準(zhǔn)分，存入考生分?jǐn)?shù)文件；

(2)計算錄取線分——根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分和招生計劃文件中的招生人數(shù)，計算錄取線分，存入錄取線文件。

1.提取數(shù)據(jù)流圖的四種成分?jǐn)?shù)據(jù)源點和終點：考生處理：(1)計算標(biāo)準(zhǔn)分

(2)計算錄取線分?jǐn)?shù)據(jù)存儲：(1)考生分?jǐn)?shù)文件

(2)招生計劃文件

(3)錄取線文件數(shù)據(jù)流：原始分；標(biāo)準(zhǔn)分；招生人數(shù)；錄取線分

2.畫基本數(shù)據(jù)流圖3.畫功能級數(shù)據(jù)流圖練習(xí)：教材銷售系統(tǒng)人工：先找系辦公室開購書申請，憑申請找教材科開購書證明，向出納員交付書款獲得領(lǐng)書單，然后到書庫找保管員領(lǐng)書。計算機：包括銷售和采購兩大功能。銷售時，根據(jù)學(xué)生用書表和教材庫存清單對購書單進行有效性審查，通過審查后得到有效購書單，并將缺書信息寫入缺書表。交完款后開領(lǐng)書單，根據(jù)領(lǐng)書單更新教材庫存清單。采購時，將缺書表中的信息匯總生成采購單，新書進庫時更新教材庫存清單。人工教材銷售系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖基本數(shù)據(jù)流圖功能級數(shù)據(jù)流圖銷售功能細(xì)化的數(shù)據(jù)流圖采購功能細(xì)化的數(shù)據(jù)流圖50§5.數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典是與所開發(fā)的系統(tǒng)相關(guān)的所有數(shù)據(jù)的有組織的列表，并且包含了對這些數(shù)據(jù)的精確、嚴(yán)格的定義，從而能夠使得用戶和系統(tǒng)分析員雙方對目標(biāo)系統(tǒng)輸入、輸出、存儲的數(shù)據(jù)以及中間計算結(jié)果有共同的理解。簡而言之，數(shù)據(jù)字典是描述數(shù)據(jù)的信息的集合，是對目標(biāo)系統(tǒng)中使用的所有數(shù)據(jù)的定義的集合。

數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型。51數(shù)據(jù)字典(DataDictionary)面向數(shù)據(jù)流分析需要引進數(shù)據(jù)字典(DD)DD以一種準(zhǔn)確、簡潔的方式對DFD中數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)流分量、數(shù)據(jù)存儲、處理作說明DD對DFD中的五類信息進行定義說明：一般信息（名字，別名，描述等）定義（數(shù)據(jù)類型，長度，結(jié)構(gòu)等）使用特點（值的范圍，使用頻率，使用方式等）控制信息（來源，用戶，使用它的程序等）分組信息（父結(jié)構(gòu)，從屬結(jié)構(gòu)，物理位置等）52

數(shù)據(jù)字典中的定義就是對數(shù)據(jù)自頂向下的分解，當(dāng)分解到不需要進一步定義，每個和工程有關(guān)的人也都清楚其含義的元素時，這種分解過程就完成了。由數(shù)據(jù)元素組成數(shù)據(jù)的方式只有下述三種基本類型：●順序即以確定次序連接兩個或多個分量。●選擇即從兩個或多個可能的元素中選取一個。●重復(fù)即把指定的分量重復(fù)零次或多次?！窨蛇x即一個分量是可有可無的（重復(fù)零次或一次）。定義數(shù)據(jù)的方法53

定義數(shù)據(jù)的方法54

1、定義數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流名：說明：簡要介紹作用即它產(chǎn)生的原因和結(jié)果。數(shù)據(jù)流來源：來自何方。數(shù)據(jù)流去向：去向何處。數(shù)據(jù)流組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)量流通量：數(shù)據(jù)量，流通量55

舉例：56

數(shù)據(jù)流定義：57

2、定義數(shù)據(jù)元素數(shù)據(jù)元素（數(shù)據(jù)項）指數(shù)據(jù)處理中最小的，不可再分的單位。描述包括：數(shù)據(jù)元素名：類型：數(shù)字（離散值，連續(xù)值），文字（編碼類型）長度：取值范圍：相關(guān)的數(shù)據(jù)元素及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：58

數(shù)據(jù)元素定義舉例（1)59

數(shù)據(jù)元素定義舉例（2)60

數(shù)據(jù)元素定義舉例（3)61

數(shù)據(jù)元素定義舉例（4)62

3、定義數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)文件名：簡述：存放的是什么數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)：輸出數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)文件組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲方式：順序，直接，關(guān)鍵碼存取頻率：63

數(shù)據(jù)存儲定義舉例（1)64

65

66

4、定義數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理定義舉例（1)67

數(shù)據(jù)處理定義舉例68●是分析階段的工具；●有助于改進分析員和用戶之間的通信；●能避免許多麻煩的接口問題；●數(shù)據(jù)字典中每個數(shù)據(jù)元素的控制信息是很有價值的；●是開發(fā)數(shù)據(jù)庫的第一步。數(shù)據(jù)字典的用途69目前實現(xiàn)數(shù)據(jù)字典有三種常見的途徑：◆全人工過程；◆全自動化過程（利用數(shù)據(jù)字典處理程序）；◆混合過程（用正文編輯程序，報告生成程序等已有的實用程序幫助人工過程）。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)字典的途徑70§6.成本／效益分析目的——從經(jīng)濟角度分析開發(fā)一個特定的新系統(tǒng)是否劃算，從而幫助使用部門負(fù)責(zé)人正確地作出是否投資于這項開發(fā)工程的決定。成本估計

軟件開發(fā)成本主要表現(xiàn)為人力消耗（乘以平均工資則得到開發(fā)費用）

代碼行技術(shù)

任務(wù)分解技術(shù)自動估計成本技術(shù)711.代碼行技術(shù)

估計出源代碼行數(shù)以后，用每行代碼的平均成本乘以行數(shù)就可以確定軟件的成本。每行代碼的平均成本主