软件系统分析与设计实验指导书16.docx
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软件系统分析与设计实验指导书16
软件系统分析与设计
实验指导书
天津城建大学
计算机与信息工程学院
学号
软件系统分析与设计
实验报告
（题目）
起止日期：
20年月日至20年月日
学生姓名
班级
成绩
指导教师（签字）
计算机与信息工程学院
20年月日
天津城建大学
设计实验任务
（一）
20—20学年第一学期
计算机与信息工程学院专业班级
设计实验名称：
需求分析文档和规格说明书设计
设计题目：
?
?
软件需求分析说明书
完成期限：
自20年月日至20年月日
一、实验目的
1．加深并消化本课程授课内容，复习所学过的前导课程内容、方法和技术；
2．了解并熟悉编写软件需求所使用的软件工具和运行环境，对实例所描述问题进行分析与设计，并用需求分析模型进行建模；
3．进一步鼓励学生勤思考，综合考虑实际问题，运用所学过的知识完成需求获取、抽象、分析和设计过程，编写出符合客观实际、逻辑合理、文档可行、结构优化和简洁明了的需求分档和规格说明书。
4．达到巩固课程知识和实际应用的目的，是后面实验内容的前导实验。
二、实验要求
1．对通过需求获取获得的用户要求和实现实例的目标，进行问题描述，根据用户描述，运用软件需求分析中抽象问题框架方法框定问题（五个基本问题框架和多问题框架描述），另外运用结构化分析方法进行需求分析并建立模型；
2．通过对问题域的分析，编写需求文档和需求规格说明书，书写格式参考老师给出的模板。
先做好初步的模型初步分析和设计文档，再进行做实验，提高实验效果；
3．每项内容都要独立完成，运用软件文档编辑工具和建模工具（可以是自己比较熟悉的一种或多种工具）建立文档和其中的模型；
4．文档要求结构清晰，图文表达准确，标注规范。
设计内容客观、合理、可行、逻辑性强。
5．软件工具可使用office2003或2007、windowsofficevisio2003、rose（或其他建模工具软件）等。
6．实验结束后，把电子文档上传到指定地方，并保留电子文档。
三、实验内容
根据课程要求和获取的实例需求自拟题目，运用软件需求分析和设计原理、方法和技术、参考模板编写需求文档和规格说明书。
包括：
描述实例用户需求，用问题框架框定问题，定义问题域，编写需求文档和规格说明书。
设计的模型要用两种方法包括问题域模型和结构化方法模型（参考软件工程课程内容）。
用统一的实验报告格式（实验步骤）编写实验报告。
四、实验步骤
1．准备
提前做好实验准备，实验前应把详细了解实验目的、实验要求和实验内容，熟悉并准备好实验用的软件工具，按照实验内容和要求提前做好实验内容的准备。
2．实验环境
描述实验所使用的硬件和软件环境（包括各种软件工具）；
开机并启动建模软件office2003或2007、windowsofficevisio2003（或其他建模工具软件）。
3．实验过程
1）启动系统和启动工具软件环境。
2）用软件工具实现实验内容。
4．实验报告（作为附录附在后面）
按照统一要求的实验报告格式书写实验报告。
把按照模板（软件需求分析说明书）格式编写的文档嵌入到实验报告文档中，文档按照规定的书写格式书写，表格要有表说图形要有图说。
实验一的整个文档每个同学要保存电子文档，同时网上提交，待所有的实验都完成后，打印完整的实验报告内容和封皮统一上交。
？
？
系统
软件需求分析说明书
（CRS,CustomerRequirementSpecification）
天津城建大学
计算机与信息工程学院
20年月日
？
？
系统
软件需求分析说明书V1.0
版本号
版本说明/变更理由/变更内容
作者/日期
审批人/日期
备注
V1.0
学生姓名/20XXXX
变更说明：
C：
Create，初始创建；A：
Add，增加内容；M：
Mod，修改；D：
Del，删除
1文档概要
1.1目标和范围
该文档的编写目的和使用范围。
1.2文档读者
文档的读者（使用文档和需要了解的文档内容人员）
1.3定义术语、首字母和缩写
1.3.1术语
文档中多出现的需求描述的词汇、缩略语和术语
1.3.2首字母和缩写
1.3.3图例
1）问题框架图例
：
表示需求
：
表示域——问题域
：
表示共享现象
：
表示机器域
2）数据流图图例
：
外部实体——数据源点或终点
：
数据处理
：
数据流
：
数据存储
1.4参考资料
序号
文档或资料
备注
1
2
3
4
5
2需求获取
2.1项目背景
该项目的选择依据、条件和现状等。
2.2客户访谈
描述客户的叙述汇总，为下面的编写文档做基础。
3完善需求
3.1提出问题
对初步了解的需求按照需求分析的要求对客户进行提问（运用提议的方式）。
3.2确定问题
明确所有问题。
4软件需求分析
4.1框定问题
问题域描述：
个体和伴随它们的提议。
域中存在的实体种类描述：
实体具有的属性种类描述：
实体之间的关系描述：
域中发生的事件类型描述：
实体行为所遵循的因果法则描述：
4.2断言描述问题
所有的断言归纳。
5需求文档
5.1需求
5.1.1查询（信息问题）
信息问题是指：
只报告系统的状态，该行为不影响系统状态。
系统的状态包括静态和动态，书写一个动态信息问题，要说明软件如何访问那些可能改变查询结果的每一个事件。
书写一个静态信息问题，要说明的不是软件如何访问真实世界的相关部分，而是软件开发人员如何访问。
被动查询：
用户发出的查询信息系统对用户的输入做出被动的反应。
用户输入有关X的查询，系统显示有关X的被请求信息。
主动查询：
信息系统在用户没有请求信息时也发出信息给他们，对用户来说系统做出主动的反应。
1）信息问题断言描述
2）框架图
图5.x信息问题框架图
5.1.2行为规则（控制问题）
客观世界相关部分的因果属性和其中的对象根据它们自身的本质而不是软件所应遵循的规则；计算机和问题域所共享的现象，并由它们通过软件控制问题域发起动作，从而产生必须要它们遵循的规则。
1）控制问题断言描述
2）框架图
图5.x控制问题框架图
5.1.3实现域上的操作（工件问题）
工件问题：
软件的任务是能使用户创建对象。
工件是无形的、仅存在于实现域中的软件对象。
使用户能在工件上执行指定的操作，在软件内实现工件。
书写一个工件问题大部分工作是描述工件。
1）工件问题断言描述
2）框架图
图5.x工件问题框架图
5.1.4映射（变换问题）
变换问题反映的是输入输出的关系，由输入的信息反映到输出。
输入信息集合：
输出信息集合：
映射规则：
1）变换问题断言描述
2）框架图
图5.x变换问题框架图
5.1.5域间一致性（连接问题）
使两个不直接相连的域在运行时就像它们直接相连一样。
1）连接问题断言描述
2）框架图
图5.x连接问题框架图
5.1.6综合框架
利用五个问题框架中问题域的冗余合并问题域成为一个或多个综合框架。
图5.x综合框架图
5.2问题域描述
5.2.1实体、属性、关系（数据类型）
根据框架分析，对问题域进行描述，用对象模型建模表示。
描述内容：
现实世界中的对象和他们的属性以及关系描述；
存储有关对象的数据描述；
改变查询结果的所有真实世界的事件描述。
查询内容：
动态、静态、被动、主动描述。
系统如何访问对象和事件？
（或在静态信息问题中，软件如何访问它们？
）描述。
系统需要访问的现存文件的文件格式（或者引用现存文档）描述。
由连接域引入的失真和延迟描述。
模型
5.2.2事件顺序
改变查询结果的所有真实世界的事件发生的所有可能顺序描述。
用Jackson图描述。
5.2.3因果规则
有效性规则描述。
用状态转换图描述。
5.2.4文件格式
数据存储在系统中的所有文件格式描述。
例如：
数据文件，数据库文件，图形文件，网页文件，配置文件等等。
所有可能的文件格式。
5.2.5信息源
信息来源描述。
5.2.6与之接口的硬件和软件
用户接口，用户接口所需要的数据模型附加物，如优先原则描述。
打印机：
用于打印订单
可能：
IC读卡器（身份凭据，会员卡制度）
银行转账系统等
5.2.7I/O端口和硬件之间的映射
上述中描述的所有设备和应用程序连接端口等描述
例如：
用于网络通信的端口，使用的操作系统端口、服务器连接等描述。
输入设备连接：
输出设备连接：
5.3期望
用户所期待的效果，用户最感兴趣的内容。
如：
1）文字输入
2）页面，色调
3）哪些由系统自动生成
4）查询方式和结果样式
等等。
5.4优先原则
从用户交流和描述中确定什么事件优先
从软件性能角度描述
从用户操作系统的角度描述
例如：
软件运行速度优先
数据安全优先
5.5不变量
第一种不变量是从不改变条件。
第二种不变量是需要用户进行设定后而很少改变的量。
5.6平台：
硬件和操作系统
操作系统：
MicrosoftWindowsXP/Vista/7简体中文版
最低配置
CPU
内存
调制解调器
硬盘
显示器
鼠标、键盘
推荐配置
64K/bps以上的上网环境
CPU？
？
以上系列处理器
内存？
？
以上
硬盘？
？
以上空间
分辨率？
？
以上
声卡
鼠标、键盘
5.7全局特征
全局特征是系统作为一个整体所拥有的属性，在需求文档中表达的四个最普通的全局特征是：
系统可用性、可靠性、安全性和保密性及规模。
系统可用性：
是系统每天可以利用和能够完成需求的时间。
例如，如果用户必须能够一天24小时，一个星期7天运行系统，这必须要陈述清楚。
可靠性：
给出一些对错误成本和停工时间的估计。
例如，当系统运行，从下午1点到4点的工作时间内，销售员每小时可以带给公司20万元的收入，这意味着系统这段时间内不崩溃。
安全性和保密性：
是软件设计的一个因素，最好把安全性作为需求或需求属性来对待。
例如，只有经理才有权操作的查询，就应该描述为，“只能由经理来运行”。
规模：
是需求和问题域描述中的各种不同对象和活动的实例数量。
规模是几乎所有软件进行描述的全局特征。
描述内容举例：
将有多少用户？
每天可能要执行多少次查询？
单位时间内访问量是多少？
登陆的用户有多少？
系统是在本地运行还是跨城市，跨地区运行等等。
峰值：
某时间段或某时刻所达到的最大值。
性能：
系统运行速度；响应速度等。
5.8设计约束
设计约束是指在代码设计中提出的要求，例如，客户要求源代码中的每个变量都要大写等。
5.9可能的变更
可能的变：
是在软件以后的版本中所出现的变化，例如问题域未来的需求或变更。
5.10术语表
术语表：
包括问题域的主要术语，而且还包括你使用的那些读者不理解的术语。
术语名称
定义
5.11概述
概述：
用来向读者显示每一个文档的主要部分——需求的所有差别以及问题域许多的部分——是如何组合在一起的，为了使整体结构清晰它很像一个粗略的纲要。
5.12文档信息
文档信息是下列有关文档的信息：
•内容表。
•相关的文档列表。
•排版惯例。
•文档所应用的软件版本。
•文档最近修改的日期。
•变更日志。
•文档准备机
•大型文档的索引
注意这些文档是有关需求的。
如果有软件需要读取文件格式或协议，那么相关的文档列表特别重要。
6规格说明书
6.1事件响应
事件响应是系统如何对问题域中的事件做出响应：
系统存储的什么数据改变了。
以及系统进行响应而初始化的活动。
通常，所关心的事件不是与系统共享的现象。
所以规格说明书所关心的是事件如何进入系统的问题。
例如，系统通过手工或者通过其他方式输入数据。
事件响应描述。
操作规程描述。
6.2数据模型
6.2.1数据模型
数据项表
项目
描述
数据项编号
数据项名称
别名
简述
类型及宽度
取值范围
数据结构编号：
名称
数据结构编号：
名称
数据结构编号：
名称
数据结构编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
数据项编号：
名称
项目
描述
数据结构编号
数据结构名称
简述
数据结构组成
数据项或数据结构+数据项或数据结构
6.2.2数据库结构图
6.3屏幕设计
所有设计的屏幕页面
抓图
注意：
该内容指明在UI设计中，这里可以不做。
6.4共享状态
共享状态：
是系统与外部世界共享的对象或对象的状态，如共享一个内存段，陈述所有实现这些共享内存所需要的信息：
它的位置，大小和内容。
6.5文件格式
规格说明书也需要陈述任何文件的文件格式。
例如，Windows中的.INI文件。
要指明文件名称，所保存的目录及它的内容。
这些文件用户可以访问，不可以访问的不要写在规格说明书中。
6.6协议
协议：
是开发人员设计的，用于完成需求的通信协议，与已经在问题域中定义的协议相反。
大多数软件不需要包含他们，但如果是其他软件提供服务，这种软件就需要通信协议。
同样，如果软件有一个应用程序接口（API），规格说明书必须包含它们。
6.7管理员用户
管理员用户是特殊用户，产生这个角色的目的是为了完成需求，而不是在问题域中发现的用户。
管理员用户的典型任务是配置文件，设置用户权限以及备份和恢复数据。
6.8操作规程
操作规程是用户执行的活动——也就是正确操作软件的方法。
包括屏幕操作、按钮和填写的文本框等的操作顺序，操作规程是动作响应的序列。
每个动作响应对说明期望用户做什么，以及系统如何响应等。
备份和数据恢复。
6.9按照规程
安装规程是操作规程的特殊类型，就是安装软件的到平台上。
规格说明书要陈述平台和已存在的软件版本形成丛书的问题域。
安装程序也要描述每种可能发生的错误，如运行的磁盘空间不足及软件如何响应。
7结构化方法
列出图例——图形符号及说明。
从需求描述中找出DFD的4个基本元素，外部实体、数据存储、数据处理、数据流。
画出数据流图，按照层次自顶向下进行模块分解，分解到每个模块用已知的简单算法可以描述为止。
编写数据字典（6个表——数据项、数据结构、数据存储、数据处理、数据流、外部实体）。
画出动态IPO图。
天津城建大学
设计实验任务
（二）
20—20学年第一学期
计算机与信息工程学院专业班级
设计实验名称：
软件系统结构化分析与设计
设计题目：
？
？
系统软件结构化设计
完成期限：
自20年月日至20年月日
一、实验目的
1．加深并消化本课程授课内容，复习前导课程知识内容；
2．熟悉设计和建模环境，对实例所描述的需求文档和规格说明书，运用软件结构化设计原理和方法学进行软件系统结构化分析与设计，通过该过程掌握软件系统结构化分析和设计的原理和方法；
3．进一步鼓励学生独立思考，综合考虑实际情况，培养学生分析问题和解决问题的能力。
完成软件系统结构化分析和设计任务。
编写出客观、合理、简洁明了、符合设计规则、可实施的系统设计说明书。
4．达到巩固课程知识和实际应用的目的，为系统实现提供依据。
二、实验要求
1．运用软件结构化分析原理和方法学对需求文档和规格说明书，进行结构化分析和设计；
2．根据实际情况，按照软件设计规范编写设计文档。
并做好初步分析和设计模型，再来做实验，提高实验效果；
3．每项内容都要独立完成，运用软件文档编辑工具和建模工具（可以是自己比较熟悉的一种或多种工具）建立文档和其中的模型；
4．文档要求结构清晰，图文表达准确，标注规范。
设计合理、逻辑性强、符合设计原则、设计结果可实施。
5．软件工具可使用office2003或2007、windowsofficevisio2003、rose（或其他建模工具软件）等。
6．实验结束后，把电子文档上传到指定地方，并保留电子文档。
三、实验内容
根据课程确定的题目对“实验一”设计的需求文档和需求规格说明书，运用结构化设计原理、原则和方法（自顶向下、启发式规则、米勒法则、独立性、信息隐藏、扇入扇出、事物流和控制流等），参考模板编写。
包括：
DFD——数据流图，软件结构图和程序结构图等。
用统一的实验报告格式编写实验报告。
四、实验步骤
1．准备
提前做好实验准备，实验前应把详细了解实验目的、实验要求和实验内容，熟悉并准备好实验用的软件工具，据此完成本次实验。
2．实验环境
描述实验所使用的硬件和软件环境（包括各种软件工具）；
开机并启动建模软件office2003或2007、windowsofficevisio2003（或其他建模工具软件）。
3．实验过程
1）启动系统和启动工具软件环境。
2）用软件工具实现实验内容。
4．实验报告
按照统一要求的实验报告格式书写实验报告。
所有的文档内容嵌入到实验报告文档中，文档按照规定的书写格式书写，表格要有表说图形要有图说。
实验二的整个文档每个同学要保存电子文档，同时网上提交，待所有的实验都完成后，打印完整的实验报告内容和封皮统一上交。
案卷号
类型前缀-名称缩写-年-月-日-序号
密级
日期
页数
天津城建大学计算机与信息工程学院
？
？
系统
软件（结构）设计说明书（SDD）
作者：
完成日期：
签收人：
签收日期：
？
？
级软件工程专业
版权所有不得复制
软件（结构）设计说明（SDD）
说明：
1.《软件（结构）设计说明》（SDDSoftware（structural）designDescription）描述了计算机软件配置项（CSCI-ComputerSoftwareConfigurationItem）的设计。
它描述了CSCI级设计决策、CSCI体系结构设计（概要设计）和实现该软件所需的详细设计。
SDD可用接口设计说明IDD（InterfaceDesignDescription）和数据库（顶层）设计说明DBDD（DatabaseDesignDescription）加以补充。
2.SDD连同相关的IDD和DBDD是实现该软件的基础。
向需方提供了设计的可视性，为软件支持提供了所需要的信息。
3.IDD和DBDD是否单独成册抑或与SDD合为一份资料视情况繁简而定。
模版中蓝色字体为该题目中应该编写的文档内容提示，按照要求完成本内容，完成内容编写后，把蓝色字体内容删除掉。
文档正文格式要求如下：
字体：
宋体
字号：
小四
行距：
1.25倍
注：
此页在文档完成后删除
8引言
8.1标识
本条应包含本文档适用的系统和软件的完整标识。
（若适用）包括标识号、标题、缩略词语、版本号、发行号。
注：
蓝色字体内容在文档完成后删除
1）标识号
2）标题
3）缩略词语
4）版本号
版本号
版本说明/变更理由/变更内容
作者/日期
审批人/日期
备注
V1.0
姓名/20XXXX
变更说明：
C：
Create，初始创建；A：
Add，增加内容；M：
Mod，修改；D：
Del，删除
5）发行号
8.2系统概述
本条应简述本文档适用的系统和软件的用途。
它应描述系统与软件的一般性质；概述系统开发、运行和维护的历史；标识项目的投资方、需方、用户、开发方和支持机构；标识当前和计划的运行现场；并列出其他有关文档。
注：
蓝色字体内容在文档完成后删除
1）基本信息
系统的名称：
任务提出人：
（提出人姓名，提出人时间）
产品所有权：
可行性研究：
（文档名称，时间，完成人）
需求分析：
（文档名称，时间，完成人）
系统适用用户：
2）概述
8.3文档概述
本条应概述本文档的用途与内容，并描述与其使用有关的保密性或私密性要求。
如果认为需求中没有描述的可以回溯需求分析，进行完善需求。
注：
蓝色字体内容在文档完成后删除
8.4基线
说明编写本系统设计说明书所依据的设计基线。
（需求文档和规格说明书评审后形成的，据此产生设计，基线的变更要经过高层人员的审批）
注：
蓝色字体内容在文档完成后删除
9引用文件
本章应列出本文档引用的所有文档的编号、标题、修订版本和日期。
本章也应标识不能通过正常的供货渠道获得的所有文档的来源。
（包括可行性研究报告、需求分析和规格说明，还包括参考书等参考文献）
注：
蓝色字体内容在文档完成后删除
10CSCI级设计决策
本章应根据需要分条给出CSCI级设计决策，即CSCI行为的设计决策（忽略其内部实现，从用户的角度看，它如何满足用户的需求）和其他影响组成该CSCI的软件配置项的选择与设计的决策。
如果所有这些决策在CSCI需求中均是明确的，或者要推迟到CSCI的软件配置项设计时指出，本章应如实陈述。
为响应指定为关键性的需求（如安全性、保密性、私密性需求）而作出的设计决策，应在单独的条中加以描述。
如果设计决策依赖于系统状态或方式，则应指出这种依赖性。
应给出或引用理解这些设计所需的设计约定。
CSCI级设计决策的例子如下：
a.关于CSCI应接受的输入和产生的输出的设计决策，包括与其他系统、HWCI（HardWareConfigurationItem）,CSCI和用户的接口（本文的4.5.x标识了本说明要考虑的主题）。
如果该信息的部分或全部已在接口设计说明（IDD）中给出，此处可引用。
b.有关响应每个输入或条件的CSCI行为的设计决策，包括该CSCI要执行的动作、响应时间及其他性能特性、被模式化的物理系统的说明、所选择的方程式/算法/规则和对不允许的输入或条件的处理。
c.有关数据库/数据文件如何呈现给用户的设计决策（本文的4.5.x标识了本说明要考虑的主题）。
如果该信息的部分或全部已在数据库（顶层）设计说明（DBDD）中给出，此处可引用。
d.为满足安全性、保密性、私密性需求而选择的方法。
e.对应需求所做的其他CSCI级设计决策，例如为提供所需的灵活性、可用性和可维护性所选择的方法。
注：
按照以上内容编写，主要是对设计内容的决策，包含所要做的CSCI体系结构的内容的决策，列出配置项主要包
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