需求工程

需求层次

• 业务需求：反映组织机构或客户对系统、产品的高层次目标要求。
• 用户需求：描述用户使用产品必须完成的任务，是用户对软件产品的期望。
• 功能需求：定义开发人员必须实现的软件功能，以满足业务需求和用户需求。包括非功能需求，如性能、安全性、可靠性等。

需求工程活动

• 需求获取：通过与用户沟通、观察、原型化等方法获取需求。
• 需求分析：分析需求的可行性、一致性和完整性。
• 需求文档化：将需求以文档形式记录下来，形成需求规格说明书。
• 需求管理：包括需求变更管理、版本控制、需求跟踪等。
• 需求验证：验证需求的正确性和可行性。

需求获取方法

• 用户面谈：与用户直接交流，获取需求。
• 需求专题讨论会：组织用户和开发人员共同讨论需求。
• 问卷调查：通过问卷收集用户需求。
• 现场观察：观察用户实际工作流程，获取需求。
• 原型化方法：通过快速原型与用户交流，逐步完善需求。
• 头脑风暴法：通过集体讨论，激发创意，获取需求。

需求变更管理

• 识别问题：发现需求变更的必要性。
• 问题分析和变更描述：分析变更的影响，描述变更内容。
• 变更分析和成本计算：评估变更的可行性和成本。
• 修改后的需求：根据分析结果，修改需求文档。
• 变更实现：实施需求变更，并进行验证。

系统分析与设计

系统分析

• 目标：了解用户需求，绘制系统的蓝图，产生系统需求规格说明书。
• 方法：
  • 结构化分析：通过数据流图、数据字典等工具进行需求分析。
  • 面向对象分析：使用用例图、类图、状态图等UML图进行需求分析。

系统设计

• 目标：构建系统设计模型，包括概要设计和详细设计。
• 方法：
  • 结构化设计：通过系统结构图、数据流图等工具进行设计。
  • 面向对象设计：使用类图、对象图、交互图等UML图进行设计。

结构化方法

• 系统分析：
  • 数据流图（DFD）：描述系统中数据的流动和处理过程。
  • 数据字典（DD）：记录系统中数据的定义和属性。
  • 状态转换图（STD）：描述系统状态的变化和触发条件。
  • 实体关系图（ER图）：描述系统中实体及其关系。
• 系统设计：
  • 系统结构图（SC）：描述系统的模块结构和层次关系。
  • 模块化设计：将系统划分为功能独立的模块，强调高内聚和低耦合。
  • 详细设计：包括算法设计、数据结构设计、接口设计等。

面向对象方法

• 系统分析：
  • 用例图：描述系统功能和用户交互。
  • 类图：描述系统中的类及其关系。
  • 状态图：描述对象的状态变化。
  • 活动图：描述系统的业务流程。
• 系统设计：
  • 设计用例实现方案：使用交互图（顺序图、协作图）表示用例的实现。
  • 设计技术支撑方案：设计数据持久存储、安全控制、事务管理等技术方案。
  • 设计用户界面：设计用户交互界面。
  • 精化设计模型：对设计模型进行详细设计，确保模型的完整性和准确性。