为学堂在线清华大学《软件工程》部分视频笔记

8.1需求工程师

• 需求分析是软件工程中的重要步骤，是决定软件醒目成败的关键影响因素之一。因此，需求工程成为软件工程和系统工程重要的分支领域之一。在需求工程中，我们主要关注的事软件和系统需求的获取、建模、分析、验证和管理。

• 应具备的能力
  l.分析问题和解决问题的能力
  2.人际沟通及交流能力
  3.软件工程知识和技能
  4.应用领域有关知识
  5.书面语言组织和表达能力
• 优秀需求工程师的目标
  1.识别错误假设
  2.确保一致性
  ​3.提升依从性
  ​4.减少彼此误解
  5.提高支持速度和效率
  6.提升客户满意度
  ​7.撰写优质需求文档

8.2需求定义

• 定义
  • 定义1
    “需求”是对外可见的系统特征。
    ​“需求管理”有三项任务:
    ｜ 学习——需求获取
    ｜ 剪枝——需求优选
    ｜ 文档化——撰写需求规格说明书
  • 定义2
    需求,是人们要解决的某个问题或达到某种目的的需要。是系统或其组成部分为满足某种书面规定（合同，标准，规范等）所要具备的能力。需求将作为系统开发，测试，验收，提交的正式文档依据。—IEEE 6l0.l2.1990
  • 定义3
    每一个“人造物”都是一个内部环境与外部环境的“接口”。这里内部环境指人造物本身的设计组成。外部环境指人造物的周遭及其作用环境。对这个接口的描述既是需求。
    —— Herbert Simon. 1969

• 需求应涵盖的内容
   为什么要设计该系统
  ·​系统由谁使用
  ·系统要做什么
  ​·系统涉及哪些信息
  ·对解决方案有何额外限制
  ​·如何使用该系统
  ·质量需要达到何种程度 

• 需求规约
  好的需求是可以度量的，能给出项目成功的必要条件
  单个需求项的质量
  ​1.准确
  ​2.正确
  3.明确
  ​4.可行
  5.可证
  ​整个需求集合的质量
  ​1.现实
  ​2.精确
  ​3.全面

8.7撰写需求文档

• 需求规格说明用户
  客户和终端用户——提供需求，并保证其满足用户需要
  市场人员和销售——根据客户要求定义有竞争力的产品特征管理产品发布
  产品开发人员——通过需求了解系统要做什么并且开发系统
  测试人员——参照需求进行系统验证，通过测试和用户征询的方式
  项目管理人员——需要参照需球规格说那分，补充本地运行所需的特性

• 高质量需求规格说明
  一个高质量的需求规格说明是
  1.​所有需求的集合
  2.描述产品要提供的所有功能
  3.是软件系统解决方案的商业合同的基础
  ​4.是测试计划的基础
  5.定义产品需求的度量标准
  ​6.是产品需求跟踪的先决条件
  7.​影响开发产品的项目计划

• 高质量需求规格说明的评价标准
  1.正确性=经过验证的
  2.​无歧义
  3.完整的
  4.可测试=可以证明的可修改的
  5.可跟踪的
  6.易理解
  7.一致的
  ​8.有序的
  9.项目或产品特定的其他特征

• 需求文档的组织形式
  文档需要有逻辑组织结构
  ​· 例如:参照IEEE的模板
  ​典型的组织形式包括
  · 按系统能够响应的各种外部环境情况组织
  ​· 按系统特征来组织
  · 按系统的响应方式来组织
  · 按所管理的外部数据对象来组织
  ​ ·按用户类型来组织
  · 按软件的工作模式来组织
  ​ ·按子系统的划分来组织

• IEEE-80 SRS模板大纲（软件需求文档的框架）
  ·介绍
  ​·术语表
  ·用户需求规格说明
  ​·系统结构
  ·系统需求规格说明
  ​·系统模型
  ·系统的演化·附录
  ·索引

• SRS模板的优缺点
  优点
  1.模板提高效率
  2.在有模板的情况下，面对一个完整的大纲，不容易遗漏重要的信息
  缺点
  1.并非对于所有的系统，模板的章节设计都是类似的
  2.如果仅仅为了满足标准，而填写模板的所有章节，在不相关的章节，会加入一些没有意义的内容
  3.读者很难将这些无意义的文字和真正的需求分开
  ​

• 软件需求规格说明SRS的风格（获取需求的主要途径）

  

  
  须根据实际选择合适的需求规格说明方式
  • 描述性的自然语言文本
    用户故事
  • 从用例模型产生
    用例模型与需求转化可看成可逆的过程·如果需求模型以用例的形式表示，我们可以逆向生成需求的完整集合
  • 从需求数据库中生成
    ·商业需求数据库有内置的功能来生成经过筛选的需求规格说明
    ·从产品线需求规格数据库中生成特定产品的需求规格说明
  • 从混合模型中生成
    ·特征模型和用例模型

4.1软件过程

• 过程的含义

  

  
  过程是一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。

• 过程方法

  

  
  过程方法是系统地识别和管理组织内所使用的过程，保证更有效地获得期望的结果。

• 软件过程

  

  
  软件维护:
  系统投入使用后对其进行改进，以适应不断变化的需求。完全从头开发的系统很少，将软件系统的开发和维护看成是一个连续过程更有意义。
  ​软件开发过程是为了获得高质量软件，而实施的一系列活动。
  • 需求开发
    需求开发 : 在可行性研究之后，分析、整理和提炼所收集到的用户需求，建立完整的需求分析模型，编写软件需求规格说明。
  • 软件设计
    软件设计 ∶ 根据需求规格说明，确定软件体系结构，进一步设计每个系统部件的实现算法、数据结构及其接口等。
  • 软件构造
    软件构造︰概括地说是将软件设计转换成程序代码，这是一个复杂而迭代的过程，要求根据设计模型进行程序设计以及正确而高效地编写和测试代码。
  • 软件维护
    软件维护 : 系统投入使用后对其进行改进，以适应不断变化的需求。完全从头开发的系统很少，将软件系统的开发和维护看成是一个连续过程更有意义。

• 软件项目管理

  

  
  软件项目管理是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成，而对成本.人员、进度、质量和风险进行控制和管理的活动。

• 软件配置管理

  

  
  软件配置管理是通过执行版本控制、变更控制的规程，并且使用合适的配置管理软件，来保证所有产品配置项的完整性和可跟踪性。

4.2软件过程模型

• 软件过程模型
  • 瀑布模型
    将基本的开发活动看成是一系列界限分明的独立阶段，这是—种计划驱动的软件过程，有利于规范软件开发活动。活动线性方式顺序执行
    • 特点
      活动自上而下次序固定，当前活动接受上一项活动的完成结果
      用户只有在整个过程结束时才能看到开发结果（导致开发过程中间难以相应用户的变更需求）
    • 适用场合
      建适用于软件需求在开发初期就可以被完整确定的软件项目，而且用户使用的环境也很稳定
  • 原型化模型
    原型是一个部分开发的产品，用于加强对系统的理解，有助于明确需求和选择可行的设计策略。
    • 特点
      初步实现产品的一部分，可以帮助开发人员评价和分析不同方案的实现效果
      原型化开发可以是可操作的软件界面，也可以是纸上原型
    • 适用场合
      需求不确定时
  • 迭代式开发
    将描述、开发和验证等不同活动交织在一起，在开发过程中建立一系列版本，将系统一部分一部分地逐步交付。
    • 特点
      逐步交付，缩短开发周期，更好地获得用户对产品的反馈，
      ​可以更快速的发布产品，可以快速响应客户的需求变化
    • 迭代式开发的两种形式
      • 增量模型
        增量模型: 在每一个新的发布中逐步增加功能直到构造全部功能。
      • 迭代模型
        迭代模型: 一开始提交一个完整系统，在后续发布中补充完善各子系统功能。
      • 适用场合
        开发周期短，需求不确定性高，需求变化可能性大
  • 可转换模型
    利用自动化的手段，通过一系列转换将需求规格说明转化为一个可交付使用的系统。
    • 特点
      由于数学方法具有严密性和准确性，形式化方法所交付的系统具有较少的缺陷和较高的安全性。
    • 适用场合
      特别适合于那些对安全性、可靠性和保密性要求极高的软件系统，这些系统需要在投入运行前进行验证。