1第12章面向多視點的需求工程

2023/2/42第12章面向多視點的需求工程

對于大型、復(fù)雜軟件系統(tǒng)的開發(fā)，不可避免地涉及到眾多項目相關(guān)人員，由于各自背景、知識和職責等的不同，不同項目相關(guān)人員對目標軟件系統(tǒng)可能具有不同的看法和要求。

20世紀90年代，A.Finkelstein和I.Sommerville等人正式提出了面向多視點的需求工程，采用視點的方式獲取和組織不同用戶的需求，并根據(jù)視點間的關(guān)系分析和處理需求的一致性問題，以確保用戶需求的完整性和一致性。2023/2/43第12章面向多視點的需求工程12.1什么是視點12.2多視點與需求工程12.3多視點需求工程的過程模型12.4實例說明2023/2/4412.1什么是視點各種不同角度的視點定義視點是信息處理的實體，同時這一實體可能是另一視點的信息來源或信息流向。視點是服務(wù)的接收者，這些服務(wù)可被看作系統(tǒng)的需求。視點與某特定問題域相關(guān)，是一個由表示知識、開發(fā)知識和規(guī)約知識等構(gòu)成的松散耦合、局部管理的對象。2023/2/4512.1什么是視點視點包含問題和問題解決過程的部分信息，它是與問題、問題域及問題解決過程相關(guān)的一個特定和部分的方法或視圖。視點是一個形式化的部分規(guī)格說明。視點代表了系統(tǒng)相關(guān)人員的觀點和看法，并且是對來源于某特殊角度的部分需求信息的封裝。2023/2/4612.2多視點與需求工程多視點 多視點就是在客觀分析若干視點的內(nèi)、外部關(guān)系的基礎(chǔ)上對其進行有機的整理和綜合。面向多視點的需求工程 希望在不同的高度和層次上，對計算機軟件系統(tǒng)進行預(yù)期的客觀刻畫和規(guī)劃，進而指導(dǎo)開發(fā)行為并得到一個符合要求的目標系統(tǒng)。2023/2/4712.2多視點與需求工程多視點需求模型2023/2/4812.2多視點與需求工程面向多視點的需求工程方法的優(yōu)勢復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)特性與多視點思想吻合，利用多視點需求工程方法可以有效地減少某些重要需求被遺漏的可能性，從而保證了需求規(guī)約的完備性；每個視點只需關(guān)心它自己感興趣的內(nèi)容，不需或較少地考慮其它因素的影響，從而有效地降低了需求獲取和描述的難度，有利于提高整個需求工程的質(zhì)量；2023/2/4912.2多視點與需求工程視點的形式使軟件系統(tǒng)以一種更加結(jié)構(gòu)化的形式被描述，從而為自動化的完備性和一致性檢查提供了可能性；多視點為封裝軟件系統(tǒng)的不同描述模型提供了一個強而有力的手段；通過把需求和表達需求的視點關(guān)聯(lián)起來，可增強需求的可追蹤性。2023/2/41012.3多視點需求工程的過程模型多視點需求工程的需求分析過程2023/2/41112.3多視點需求工程的過程模型視點標識（1）I．Sommerville給出了標識視點的一般方法：從視點類層次圖中刪除那些與待開發(fā)軟件系統(tǒng)不相關(guān)的視點；考慮目標系統(tǒng)的各類相關(guān)人員，若某些類型的項目相關(guān)人員不是組織視點類的一部分，則增加該類型的視點；使用一個系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型標識子系統(tǒng)的視點；2023/2/41212.3多視點需求工程的過程模型標識以不同方式和頻率使用系統(tǒng)的各類操作員，分別對應(yīng)不同的視點；對每個已標識出的間接視點類，考慮與其相關(guān)的主要人員的角色，在需要的情況下使不同的角色對應(yīng)不同的視點。（2）RM-ODP方法從靜態(tài)的角度定義了五類視點：企業(yè)視點，信息視點，計算視點，工程視點和技術(shù)視點。2023/2/41312.3多視點需求工程的過程模型視點的表示A.Finkelstien采用模板的形式表示每個視點的內(nèi)容及與其它視點的關(guān)系。I.Sommerville在其VORD方法中以框架結(jié)構(gòu)的形式來表示視點。RM-ODP中除聲明了五種類型的視點外，也對描述每種類型視點的語言應(yīng)具有什么樣的特征進行了定義。概念圖、Z、LOTOS、一階邏輯等。2023/2/41412.3多視點需求工程的過程模型視點的分析視點一致性定義基于規(guī)則型基于邏輯型基于可實現(xiàn)型2023/2/41512.3多視點需求工程的過程模型相關(guān)的一致性處理基于規(guī)則型:基于預(yù)先定義好的視點內(nèi)部和視點間的一致性規(guī)則，以及一致性檢查過程模型，這些規(guī)則和過程模型由視點模板的設(shè)計者根據(jù)該模板的用途進行定義。基于邏輯型:用一階邏輯作為不同規(guī)約語言的語義域模型，然后從邏輯的角度定義和檢查視點內(nèi)部及視點間的一致性。基于可實現(xiàn)型:以變換系統(tǒng)作為不同視點規(guī)格說明的公共語義模型，由于該變換系統(tǒng)包括靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動態(tài)行為及體系結(jié)構(gòu)等多方面的內(nèi)容，故可作為多種不同類型規(guī)約語言的公共語義模型，克服了采用一階邏輯作為公共語義模型的不足。2023/2/41612.3多視點需求工程的過程模型不一致性的管理 忽略、暫時回避、采取措施緩解不一致的程度、完全消除不一致。2023/2/41712.3多視點需求工程的過程模型視點的集成 視點的集成是多視點需求工程過程的最后一個階段。在多視點需求工程方法中，由于采用的視點的方式分散地獲取和表示與不同用戶相關(guān)的需求信息，為生成一份統(tǒng)一的需求規(guī)格說明或需求模型，最終必須將各個視點中的需求信息集成為一個統(tǒng)一的整體，以作為后階段系統(tǒng)開發(fā)及系統(tǒng)測試和驗收的依據(jù)。2023/2/41812.4實例說明問題描述：列車保護控制系統(tǒng)TCS（TrainControlSystem） 列車是由司機控制的，且司機應(yīng)遵守一些有效操作規(guī)則。TCS是一個安全系統(tǒng)，其工作就是當檢測到不安全狀態(tài)時，對列車進行干預(yù)和控制，此外，如果司機不遵守時，TCS將采取正確的措施。此處的有效操作規(guī)則包括速度限制和傳遞信號的協(xié)議，其中有些規(guī)則是不變的，有些可能隨現(xiàn)場情況而發(fā)生變化。TCS從軌道兩旁的設(shè)備實時收集數(shù)據(jù)，以監(jiān)控列車速度和檢測信號。如果司機讓列車開得太快，或者非法越過停車線時，TCS將進行緊急剎車。TCS必須與已有的運行環(huán)境和列車上其它系統(tǒng)集成，并通過硬件系統(tǒng)接口模塊HIS（HardwareSystemInterface）與其它所有硬件接口進行通信。這些接口為：

·允許調(diào)用緊急剎車功能。

·允許TCS查詢列車速度和離停車線的距離等數(shù)據(jù)。2023/2/41912.4實例說明PREView方法的過程2023/2/42012.4實例說明視點的標識2023/2/42112.4實例說明TCS視點層次2023/2/42212.4實例說明視點的表示安全狀態(tài)保證的視點2023/2/42312.4實例說明錯誤狀態(tài)恢復(fù)視點2023/2/42412.4實例說明視點的分析 視點的分析工作分為兩個方面，一方面是視點內(nèi)的需求與所涉及的具體問題是否一致，另一方面是分析視點內(nèi)需求與外部需求是否一致。2023/2/42512.4實例說明檢查滿足關(guān)注的交互矩陣為了確保一致性的交叉檢查視點2023/2/42612.4實例說明視點的集成規(guī)定需求規(guī)格說明文檔的規(guī)范，將其分為幾個主要部分，如系統(tǒng)概況，系統(tǒng)約束，功能需求，性能需求和接口需求等；建立需求規(guī)格說明文檔必須滿足的特征和質(zhì)量等，并將其構(gòu)造成表格形式（檢查表），并通過此表