軟件工程第六章

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,軟 件 工 程,第,6,章 面向數(shù)據(jù)的分析方法,面向數(shù)據(jù)的需求分析方法的共同特點(diǎn)是：,1,以信息對象及其操作為核心進(jìn)行需求分析，這一點(diǎn)與面向?qū)ο蠓治鲇邢嗨浦帯?2,認(rèn)為復(fù)合信息對象具有層次結(jié)構(gòu)，并且可按順序、選擇、重復(fù)三種結(jié)構(gòu)分解為成員信息對象。,3,提供將層次信息結(jié)構(gòu)映射為程序結(jié)構(gòu)的機(jī)制，從而為軟件設(shè)計(jì)奠定較好的基礎(chǔ)。,6.1,面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)開發(fā)方法,6.2,Jackson,系統(tǒng)開發(fā)方法,第,6,章 面向數(shù)據(jù)的分析方法,6.1,面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)開發(fā)方法,DSSD,也叫,Warnier-Orr,方法。,1974,年，法國人,J.D.Warnier,提出了一種,LCP,（,Logical Construction of Programs,，邏輯構(gòu)造程序）。他利用順序、選擇、重復(fù)三種結(jié)構(gòu)表示信息的層次分解，并指出可以從信息層次結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu)。,1981,年,Ken Orr,對,Warnier,的工作進(jìn)行了擴(kuò)充，使其不僅包含了,Warnier,的信息層次結(jié)構(gòu)，還引進(jìn)了數(shù)據(jù)流和處理功能，從而發(fā)展成為一種需求分析方法。,本節(jié)首先介紹,Warnier,圖，然后以此為基礎(chǔ)闡述,DSSD,方法，其主要內(nèi)容包括：如何創(chuàng)建實(shí)體圖、信息過程圖及,WarnierOrr,原型圖。,Warnier,圖,Warnier,圖又稱為,Warnier-Orr,圖，可以表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)?？紤]一個典型的報(bào)紙自動組版系統(tǒng)。報(bào)紙作為其中重要的信息對象，具有以下內(nèi)容：,1,首版,1,）標(biāo)題新聞,2,）國內(nèi)新聞,3,）本地新聞,2,商業(yè)金融版,1,）股市行情,2,）商業(yè)新聞,3,）廣告,3,文化體育版,1,）文化、體育新聞,2,）散文,3,）新書評論,該信息結(jié)構(gòu)用,Warnier,圖如圖,611,所示。,Warnier,圖,圖,611 Warnier,圖示例,標(biāo)題新聞,國內(nèi)新聞,本地新聞,股市行情,(0,1),商業(yè)新聞,廣告,(1,5),文化、體育新聞,散文,新書評論,文化體育版,首 版,商業(yè)金融版,報(bào) 紙,Warnier,圖,花括號內(nèi)的信息條目構(gòu)成順序關(guān)系；,花括號從左至右排列表示樹型層次結(jié)構(gòu)；,符號“”表示不可兼具的選擇關(guān)系；,“”表示“非”。,圓括號內(nèi)的數(shù)字表示重復(fù)次數(shù)：,（,1,n,）表示重復(fù)結(jié)構(gòu)，,（,1,）或不標(biāo)次數(shù)表示順序結(jié)構(gòu)，,（,0,1,）表示選擇結(jié)構(gòu)。,6.1.2 DSSD,方法,基于,DSSD,需求分析方法的主要步驟是：,1,）標(biāo)識與應(yīng)用問題有關(guān)的實(shí)體。,2,）創(chuàng)建一種類似于數(shù)據(jù)流圖的信息,過程圖。,3,）創(chuàng)建,WarnierOrr,原型圖。,在詳細(xì)介紹,DSSD,的具體步驟之前，首先用數(shù)據(jù)流圖描述一個,基于計(jì)算機(jī)的軟件專賣店管理系統(tǒng),，見圖,612,。（該數(shù)據(jù)流圖并非,DSSD,的組成部分，僅用于說明后面將要用到的應(yīng)用問題實(shí)例。）,圖,612,軟件專賣店管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖,結(jié)算系統(tǒng),管理系統(tǒng),客戶,訂單處理員接收并登錄訂單,郵寄員提取、包裝軟件產(chǎn)品,訂單,訂單編號,訂單文件,訂單編號,客戶姓名、地址,預(yù)定日期,支票編號,軟件名稱、編號,作者,數(shù)量,單價,總價,軟件編號,數(shù)量,預(yù)定日期,客戶姓名、地址,郵局,郵寄品,訂單編號,1,標(biāo)識實(shí)體圖,在,DSSD,中，與應(yīng)用問題有關(guān)的實(shí)體及它們之間的信息流用實(shí)體圖表示。,具體地，分析人員可以通過對下述問題的回答來生成實(shí)體圖：,1,）軟件系統(tǒng)必須處理哪些信息項(xiàng)？,2,）信息項(xiàng)的生產(chǎn)者和消費(fèi)者分別是哪些實(shí)體？,在上述應(yīng)用問題中，有關(guān)的實(shí)體是：客戶、訂單處理員、郵寄員、銀行、結(jié)算員、管理員和郵局，如圖,613,（,a,）所示。,訂單處理員的實(shí)體圖如圖,613,（,b,）所示。,注：實(shí)體圖中的結(jié)點(diǎn)表示實(shí)體、有向邊表示實(shí)體之間的信息流。,（,a,）信息的生產(chǎn)者和消費(fèi)者 （,b,）實(shí)體圖示例,圖,613,客戶,郵寄員,訂單,處理員,銀行,結(jié)算員,管理員,郵局,軟件名稱、,編號,地 址,訂單編號,支票編號,客戶姓名,客戶,郵寄員,結(jié)算員,訂單處理員,訂單,編號,訂單編號,圖,614,組合實(shí)體圖示例,當(dāng)所有實(shí)體的實(shí)體圖都構(gòu)造完成后，將它們綜合起來便形成整個目標(biāo)軟件系統(tǒng)的實(shí)體圖。,客戶,郵寄員,軟件產(chǎn)品庫,結(jié)算員,管理員,銀行,訂單信息,=,客戶姓名,+,地址,+,軟件名稱與編碼,+,支票編號,郵寄品,支付,催款,軟件 產(chǎn)品,月報(bào)表,收據(jù),存款,訂單編號,訂單編號,訂單信息,訂單編號,訂單,處理員,2,創(chuàng)建信息,過程圖,DSSD,中的信息,過程圖與數(shù)據(jù)流圖的作用類似，都是用來表示信息流及其處理功能的。但是，信息,過程圖從每個實(shí)體的,輸出信息流,開始，,逆向,尋找用于生成該輸出信息的,輸入信息流,及,相應(yīng)的處理功能,。,2,創(chuàng)建信息,過程圖,圖,615,信息,過程圖示例,郵寄品,是由訂單編號和軟件產(chǎn)品經(jīng)過郵寄品包裝過程生成的，訂單編號又是由客戶訂購信息和訂單編號過程生成的。,郵寄品,訂單編號,軟件產(chǎn)品,+,郵寄品包裝,訂購信息,+,訂單編號過程,3,創(chuàng)建,WarnierOrr,原型圖,DSSD,方法要求分析人員在最后以表格形式給出主要的輸出信息的組成元素（見圖,616,（,a,），然后將其精確地表示為,WarnierOrr,圖（見圖,616,（,b,）,郵寄品,客戶姓名,地 址,電 話,總 價,發(fā)件人姓名,地址,電話,定單編號,軟件編號,單 價,數(shù) 量,總 價,（,a,）輸出信息的表格表示 （,b,）,WarnierOrr,圖,圖,616,姓名,客戶信息 地址,電話,軟件編號,(1n),郵寄品 單價,(1n),總價,姓名,客戶信息 地址,電話,軟件產(chǎn)品,信息,6.2 Jackson,系統(tǒng)開發(fā)方法,1975,年，英國人,M.A.Jackson,提出了軟件工程領(lǐng)域中著名的,Jackson,方法，當(dāng)時它只用于軟件設(shè)計(jì)。,1983,年，,Jackson,又對它進(jìn)行了多方面的擴(kuò)充和完善，最終發(fā)展成為一種需求分析方法。,其核心思想是：根據(jù)作用于數(shù)據(jù)的行為序列的結(jié)構(gòu)（順序、選擇、重復(fù)），建立目標(biāo)軟件系統(tǒng)的模型，然后在軟件設(shè)計(jì)階段將模型轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的程序結(jié)構(gòu)。,Jackson,方法在需求分析階段的主要步驟是：,（,1,）標(biāo)識實(shí)體與行為。,（,2,）生成實(shí)體結(jié)構(gòu)圖。,（,3,）創(chuàng)建軟件系統(tǒng)模型。,6.2.1,標(biāo)識實(shí)體與行為,類似于面向?qū)ο蠓治鲋袑ο蠹捌湫袨榈淖R別，,Jackson,方法針對初步需求分析形成的用戶需求描述進(jìn)行語法分析：,名詞及名詞短語,潛在的實(shí)體，,相關(guān)的動詞,構(gòu)成實(shí)體的潛在行為。,分析人員根據(jù)應(yīng)用問題的邊界及自己的理解，決定對潛在實(shí)體和行為的取舍。,6.2.1,標(biāo)識實(shí)體與行為,【,例,6.1】,某大學(xué)決定將分處兩地的校園用直達(dá)交通車連接起來。在每個校園設(shè)一個站，站內(nèi)配置一個按鈕。學(xué)生通過按鈕請求交通車搭載。交通車應(yīng)盡快滿足學(xué)生的請求?？臻e時，交通車停在任意站等候。,分析人員可從“大學(xué)”、“校園”、“交通車”、“車站”、“學(xué)生”、“按鈕”等名詞中選取與應(yīng)用問題相關(guān)的實(shí)體：,“交通車”、“車站”、“按鈕”,。與它們有關(guān)的行為是：,“到站”、“離站”、“按鍵”,。,“等候”和“運(yùn)行”,可以作為“交通車”的狀態(tài)。,6.2.2,生成實(shí)體結(jié)構(gòu)圖,在,Jackson,方法中，實(shí)體結(jié)構(gòu)是指實(shí)體在時間坐標(biāo)系中的行為序列。這種序列以,順序,、,選擇,和,重復(fù),三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)合。,Jackson,給出的實(shí)體結(jié)構(gòu)圖的表示機(jī)制如圖,621,所示。其中的子結(jié)點(diǎn)既可以是行為，也可以是子實(shí)體。在后一種情況下，子實(shí)體應(yīng)該繼續(xù)分解，不能作為實(shí)體結(jié)構(gòu)圖的葉結(jié)點(diǎn)。,順序結(jié)構(gòu),*,重復(fù)結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu),圖,621,實(shí)體結(jié)構(gòu)圖的圖形記號,圖,622,實(shí)體結(jié)構(gòu)圖示例,例,6.1,的實(shí)體結(jié)構(gòu)圖如圖,622,所示。在圖中，,i,只能取值,1,或,2,。并且，在“站（,i,）”的重復(fù)序列中，,i,首先取,2,，然后交替變化。交通車首先停在站,1,，然后在兩站之間反復(fù)往返運(yùn)行，最后?？吭谡?1,。為了刻畫交通車在兩站之間的往返穿梭，引入了虛擬的概念實(shí)體“,Shuttle body”,。,Shuttle,Shuttle*body,Station(i),Arrive(i),Leave(i),Arrive(1),Button,Push,*,Leave(1),6.2.3,創(chuàng)建軟件系統(tǒng)模型,創(chuàng)建目標(biāo)軟件系統(tǒng)模型的第一步，,Jackson,方法要求分析人員首先用圖,623,所示的圖形記號建立系統(tǒng)規(guī)格說明圖（,System Specification Diagram,）。,“,數(shù)據(jù)流,”（,Data Stream,）記號,表示現(xiàn)實(shí)世界中的過程或裝置不斷地向目標(biāo)軟件系統(tǒng)中的相應(yīng)過程發(fā)送數(shù)據(jù)，后者以先進(jìn)先出方式消費(fèi)數(shù)據(jù)。兩者之間的緩沖區(qū)容量是無限的。,“,狀態(tài)向量,”（,State Vector,）記號,表示在兩者之間存在狀態(tài)向量，發(fā)送方設(shè)置狀態(tài)向量，接收方讀取狀態(tài)向量。,約定：,0,表示現(xiàn)實(shí)世界中的過程或裝置，,1,表示目標(biāo)軟件系統(tǒng)中的過程,圖,623,系統(tǒng)規(guī)格說明圖的圖形記號,過程,1,DS,過程,0,過程,1,SV,數(shù)據(jù)流（,Data Stream,）,過程,0,狀態(tài)向量（,State Vector,）,圖,624,系統(tǒng)規(guī)格說明圖示例,在前述應(yīng)用問題中，站內(nèi)按鈕和目標(biāo)軟件中的按鈕處理過程之間以“數(shù)據(jù)流”方式連接，交通車和交通車控制過程之間則應(yīng)以“狀態(tài)向量”方式連接。見圖,624,。,Button1,DS,數(shù)據(jù)流聯(lián)系,Button0,Shuttle0,Shuttle1,SV,狀態(tài)向量聯(lián)系,創(chuàng)建模型的第二步是利用,Jackson,給出的“結(jié)構(gòu)正文”（,Structure Text,）將實(shí)體結(jié)構(gòu)圖和系統(tǒng)規(guī)格說明圖綜合起來，并針對目標(biāo)軟件系統(tǒng)中的每一過程用正文方式給出更為精確、更為詳盡的描述。,BUUTTON_1,Read ButtonDown,信號,PUSH_BODY itr while ButtonDown /*,循環(huán)結(jié)構(gòu)*,/,PUSH /*,按鍵處理*,/,Read ButtonDown,信號,PUSH_BODY end,BOTTON_1 end,SHUTTLE_1 seq /*,順序結(jié)構(gòu)*,/,Read,狀態(tài)向量,WAIT_BODY1 itr while Wait(1)/*,如果狀態(tài)向量,中等待標(biāo)志置位，則循環(huán)等待*,/,Read,狀態(tài)向量,WAIT_BODY1 end,Leave(1)/*,控制交通車離開站,1*/,TRANSIT_BODY1 itr while Transit(1)/*,如果狀態(tài)向,量中運(yùn)行標(biāo)志置位，則一直運(yùn)行*,/,Read,狀態(tài)向量,TRANSIT_BODY1 end,SHUTTLE_BODY itr /*,往返重復(fù)運(yùn)行*,/,STATION seq,Arrive(i)/*,控制交通車減速，準(zhǔn)備?？空?i*/,WAIT_BODY itr while Wait(i)/*,如果狀態(tài)向量,中在站,i,的等待標(biāo)志置位，則循環(huán)等待*,/,Read,狀態(tài)向量,WAIT_BODY end,Leave(i),TRANSIT_BODY itr while Wait(i),Read,狀態(tài)向量,TRANSIT_BODY end,STATION end,SHUTTLE_BODY end,Arrive(1),SHUTTLE_1 end,圖,625,對應(yīng)于結(jié)構(gòu)正文的結(jié)構(gòu)圖,Shuttle 1,Station(i)*,Arrive(1),Leave(1),Shuttle,body1,TRANSit body1,wait body1,Transit(i)*,Transit(1)*,Arrive(i),Leave(i),Wait(1)*,TRANSit body,wait body,Wait(i)*,