软件需求与可视化模型

【实例简介】
1、聚焦于软件需求中的目标、人、系统和数据；2、重点介绍四大类需求可视化模型的实践应用
内容简介 需求文档的模糊性和歧义性是导致很多软件项目最终无法满足用户需求的主要原因。针对这一现 状,本书主要侧重于以视觉化方式来表达软件需求,介绍了4大类22个可视化需求模型,旨在指导 读者通过软件需求的视觉化模型来进一步明确需求,促进开发人员对需求的理解,从而进一步推动软 件项目的成功。 本书取自需求领域两位专家十多年的实践经验,具有重要的指导和参考意义,可以帮助读者准确 理解需求,开发出满足用户需求和可以帮助用户达成任务目标的软件产品。 本书中文简体翻译版由 Microsoft授权给清华大学出版社在中国境内(不包括中国香港、澳门特别行政 区)出版发行。 北京市版权局著作权合同登记号图字:01-20134363 本书封面贴有清华大学出版社防伪标签,无标签者不得销售。 版权所有,侵权必究。侵权举报电话:010-6278298913701121933 图书在版编目(C|P数据 软件需求与可视化模型(美)乔伊·贝迪( Joy Beatty),(美)安东尼·陈( Anthony Chen)著;方敏, 朱嵘译.一北京:清华大学出版社,2017 (微软技术丛书) 书名原文: Visual Models for Software Requirements ISBN978-7-302-45715-2 I.①软…Ⅱ.①乔…②安…③方…④泉…Ⅲ①软件需求Ⅳ.①TP3l52 中国版本图书馆CIP数据核字(2016)第288796号 责任编辑:文开琪 封面设计:杨玉兰 责任校对:周剑云 责任印制:李红英 出版发行:清华大学出版社 网址:htp:tup.com.cn,htp:/www.wqbook.com 地址:北京清华大学学研大厦A座 邮编:100084 社总机:010-62770175 邮购:010-62786544 投稿与读者服务:010-62775969,c-service@tup.tsinghua.edu.cn 质量反馈:010-62772015,zhiliang@tup.tsinghua.edu.cn 印装者:清华大学印刷厂 经销:全国新华书店 开本:185m×260m印张:2475 字数:514千字 版次:2017年1月第1版 印次:2017年1月第1次印刷 定价:69.00元 产品编号:048241-01 译者序 《软件需求与可视化模型》很值得认真阅读,特别对于做软件需求工作的 专业人员和学计算机专业的学生是非常有帮助的。在当今重大科技产品和服务 层出不穷的时代,我们接触了云计算、互联网、IOT、移动通信、智能手机、 可穿戴设备、自动驾驶汽车等等,没有一样离得开软件开发和应用,人们的才 能、力量和智慧通过软件赋予和控制硬件的智能行为。而全面确定软件的准确 需求从根本上决定了软件项目是否成功或失败。业务分析师和产品管理经理通 常是根据他们对产品的理解、对市场的调研、以及搜集利益相关者的反馈(包 括外部客户和业务管理层),来确定一系列的产品需求、用户场景和主要产品 特性的。他们关心的两点是:①软件需求是不是准确完整;②是否能够得到利 益相关者的理解和支持。 这本软件需求的书满足了以上两个要求。它系统地介绍了需求建模语言 (RML)、4大类可视化模型类别(目标、人员、系统和数据)和22种主要 可视化模型。每章都有一致的组织结构:开场故事、模型介绍、创建模型、使 用模型,常见错误、相关模型、以及作业。我们很喜欢每章开场的生活故事, 它亲切易懂、引出主题,例如第9章首先讲述了作者为全家准备丰盛的节日晚 餐的步骤和意外。第25章和第26章是全书的总结,不过需要学习了单个主要 模型之后才能理解这两章的含义。无论是有经验的专业人员还是初次制定软件 需求的新手,只要按照有关章节的详尽指导都应该顺利地为自己的项目创建 整套需求。 RML及可视化模型适用于多种形式的软件开发。本书介绍的RML方法可 以直接应用于传统瀑布式开发的产品定义规划、总体设计和测试阶段。可视化 模型比起文字描述更清晰简洁,特别是对于需要几百个团队协调的大型项目, 用RML可视化模型建立起来的需求文档将会加快项目利益相关者间的沟通, 便于宏观审核,最终达成一致。看了RML的建模过程和可视化模型的打印, 有些人也许会担心太多的工作量,这种系统的方法是否适合敏捷开发的变化理 念。当敏捷开发的项目积压和任务不多时,列表的方式还是比较方便。但是当 产生了很多列表或者很长列表时,特别是多个团队有交叉协作时,可视化模型 更便于有重点的交流。何况我们没有必要死板地套用书中介绍的所有模型,例 如,如果项目是有关实时系统和嵌入式系统的,最可能为利益相关者创建的模 型是系统流程模型。在敏捷开发 SCRUM的产品列表、冲刺规划、冲刺列表和 冲刺评审活动中都可以用到RML模型,确保每个冲刺忙而不乱,达到预期的 软件需求与可视化模型 效果。当然可视化模型也需要及时更新,以保证软件需求不会过时。不论哪种 软件开发方式,做项目一定要和最终用户需求和企业商业价值紧密联系在 起,对于那些产生过低价值的项目和功能建议停止或缩减规模 我们在翻译的过程中除了翻译文字外,还对章节中的概念、流程、和交叉 参考做了验证。这本书试图避免技术实现层面的细节但还是涉及了大量的逻辑 细节,看得出来,两位作者有着丰富的实践经验,并在写书时非常严谨细致, 我们只发现了个别地方值得商议。如果你选择一个实际的项目全面运用RML 及模型,你所得到的收益不仅仅是项目软件需求的完整分析,你还会对该项目 的逻辑实现有个全面的了解,包括商业目标、产品概念、人员角色、处理流程、 系统结构和界面以及数据结构等。花些时间吧,掌握书中的精髓,把RML工 具和你现有的架构流程结合在一起,确保项目高效高速高收益! 推荐序 谈到软件需求工作,最引人注目的现象是学术界所想的与工业界实际所做 的之间存在着巨大的差距。 学术界认为他们远远超前工业界,因为他们已经设计了多种多样的模型和 方法,完成了实验性研究(通过对所谓的工业界人士进行专门的诱导),做了理 论分析,出版了大量有指导意义的教科书。学术界抱怨为什么工业界对他们的 研究成果运用得如此缓慢。 工业界则认为他们远远超过学术界,因为他们有多年的实践经验,有可用 的软件(虽然经过一些修修补补),有检验过的需求管理办法包括可跟踪的度量 指标、审核流程、配置管理以及优先级和状态指标。工业界抱怨为什么学术界 对工业界目前的水平了解甚少。 双方就像在环形自行车比赛场上的两位参赛选手,不断地追逐却始终保持 着半圈的差距。 当我看到乔伊·贝迪( Joy beatty)和安东尼·陈( Anthony Chen)所写的这本 书时感到非常高兴。他们是实干家,有着自己的亲身体会。然而最重要的是, 他们熟悉研究人员所提倡的大量模型,并进一步把这些模型应用到工作中。现 在他们已经很有体会了,可以看到正在使用的模型帮助他们方便有效地分析遇 到的所有产品需求。他们能够听懂学者们讨论的内容,例如使用KAOS或者 ⅰ*做目标建立模型。他们见到过一些有挑战的项目(只需要使用上下文模型增加 一些说明),他们还见到过一些失败的项目(只是因为缺少像数据字典一类的简 单而传统的技术),他们还经历过需要使用所有模型和技术的场景。 两位作者清楚地认识到,就像任何系统或产品中除了需要所有部件外还有 更多的工作要做,需求流程也不例外。单有飞机的机体结构、一对强大的发动 机、航空电子系统以及机组人员是不够的,只有所有部分组裝在一起才能生产 出飞机。当所有部件共同工作时,新的奇迹出现,创造了超过部件本身的能力: 这就是飞行能力。 要想使需求流程“启动起来”,首先要知道已经存在有多种需求模型。在 业务合同中列出需求购买清单是非常有价值的,但就这个清单而言,用它去检 査产品的正确性和完整性极其困难,同时这个清单也没有说明这些需求是如何 发现的。我们需要不同的模型来发现、检验和分析需求。“购买清单”是分析 的输出结果,而不是用于进一步分析的唯一输入 乔伊和安东尼归纳出四个主要的需求类别,分别是目标类型、人员类型 软件需求与可视化模型 系统类型和数据类型。 目标类型从概念上讲最接近于传统的需求,不过用在更早期的意向阶段, 关注于业务目标是什么以及如何满足这些业务目标。 人员类型,不用解释,是看哪些人会对设计中的系统感兴趣,他们将如何 使用系统以及需要系统做什么。 系统类型指的是探讨管理新系统所有功能的环境、接口和事件。在很大程 度上属于传统的分析方法类别,由于软件方式会有突发的变化,这些分析方法 经常被认为已经过时了。但是乔伊和安东尼是值得称赞的,他们勇敢地正视这 一点,明确指出旧的方法也许不全面但不见得是错误的。当然,上世纪70年 代的系统分析方法本身是不够完善的,例如,它对目标没有足够的重视因而分 析经常出错 最后,数据类型指的是定义业务用户所需要的信息以及探索在系统内如何 使用信息。虽然数据类型不仅包括数据分析,而且包括状态模型和报告分析, 但是数据类型也是非常传统的,我们是从现代视角重新看待老的话题 需求模型之间存在着必然的复杂性,它们相互依存。目标和功能有关,功 能和流程有关,流程和用例有关,用例和用户接口有关。乔伊和安东尼将展示 如何调整需求模型结构(也可称为元结构)以适应不同的项目。他们已经无数次 地检验过并证明他们是成功的。 这本书所讨论的方法是针对业务流程软件而设计的。其他类型的项目可以 借鉴,不过显然需要不同的需求流程,例如开发大众产品系列需要包括硬件和 软件。乔伊和安东尼特别关注一个领域:业务软件领域。他们创建了富有创新 同时又令人信服的软件需求方法。 伊恩·亚历山大( Ian Alexander) 前言 可视化需求模型是确认软件需求最有效的方法之一。这些模型帮助市场分 析师确认,所有的项目利益相关者能够理解提出的解决方案,这些人士包括领 域专家、商业利益相关者、高层管理人员和技术团队。可视化方式让项目利益 相关者对项目更感兴趣,更乐于参与,其目的是找出需求方面是否存在差异。 更重要的是,可视化创造了图形化的解决方案,帮助项目利益相关者理解解决 方案交付什么结果和不包括什么。虽然可视化有这些优点,许多市场分析师和 产品经理还是使用非可视化的电子表格或文本列出数千行条款。这些大量的文 档让人吃不消,审查起来很枯燥,极不容易发现缺失的需求。这种实际状况反 映当前需求专业培训有哪些问题症状,培训往往注重如何写出每条好的需求, 而不注重如何分析整个解决方案。 这本书将帮助市场分析师、产品经理以及部门其他成员使用可视化模型捕 获需求、建立模型和理解需求。本书描述了一种简洁而完整的语言 RML( Requirements Modeling Language,需求建模语言),它用于建立软件需求 的可视化模型,收集和规范了工业界中普遍使用的最佳实践模型。 谁应该读这本书 虽然这本书主要针对市场分析师和产品经理,但是我们认为项目经理、开 发人员、架构师和测试人员也可以从这本书中获得巨大的价值,因为它可以帮 助他们学习必要的信息标准,使他们的工作更容易。这本书通常把实际做工作 的人称为“市场分析师”,在不同的部门里这个角色有着许多不同的职称。当 提到“你”,我们也是指“市场分析师”。 事先告诉大家,我们的经验主要基于在现有基础架构上建设软件的项目, 例如面向内部的信息技术系统(I)、面向消费者的作为软件即服务(SaaS)的大 型软件系统以及云系统。虽然我们已经在独立的软件包和嵌入式系统中使用了 RML,但是这些类型的项目都不是我们的主打领域。根据我们对这些系统的 有限经验,认为做这些系统工作的读者也会发现RML提供了令人难以置信的 价值,我们期待着收到他们提出的改进意见。 本书的假设 本书假设你已具有编写软件需求的基础知识,因此不提供需求工作的基本 软件需求与可视化模型 信息。本书希望你对软件开发过程有些基本了解,例如,迭代方法、瀑布方法、 和敏捷方法,知道它们是如何处理软件需求的。 谁不必读这本书 如果你刚刚开始做市场分析师,我们建议你在读这本书之前先阅读卡 尔·魏格斯所写的《软件需求》一书,了解需求领域的全面概况。如果你正在 开发独立包装出售的软件,书里的一些概念还是有意义的,不过你可能会发现 商业定位不同。如果你是一个产品经理,侧重于软件产品的战略和营销而不是 开发软件,这本书可能对你不合适,因为它重点集中于如何设计软件功能使其 受到高端用户的认可。 本书的结构 我们组织这本书的目的是将它作为参考指南。 第Ⅰ部分先介绍一般模型的情况,然后讨论RML语言和四类模型:目标 模型、人员模型、系统模型和数据模型(OPSD)。 第Ⅱ部分到第Ⅴ部分的各章讨论全部RML模型,各章有相同的结构,其 中包括: 有关模型的真实故事 模型的定义 ●模型的模板 建议创建模型的工具 虚构的例子 解释如何创建和使用模型 学习使用模型的练习 所有这些章的练习都围绕着一个样品项目而设计。 第Ⅵ部分解释如何选择模型以及如何使用模型来产生软件需求。 附录A包含两个快速模型査找表作为模型选择指导,附录B建议创建模 型的一般准则,包括所有的模型元数据和模板提示,附录C给出书中所有练 习的答案。还有一个词汇表定义本书用过的术语。 阅读本书的最佳切入点 可以直接阅读全书,但对有些人来说,在深入每个模型的细节之前,从第 Ⅵ部分开始阅读会更好地理解上下文。下表提供了更多的指导 前言 读者对象 建议步骤 总体上不熟悉需求建模或可视化建模可以从前到后地阅读本书,看看需求模型的介 绍,了解每个模型的内容,最后把它们联系起来 使用 熟悉可视化需求建模或者是使用过建议浏览所有的章节,了解RML在可视化建模 类似模型的市场分析师 上与其他建模语言有什么不同。但是可能从第Ⅵ 部分开始了解更高级的内容更有帮助,如何选择 模型以及如何在项目中把多个模型一起使用。当 项目需要时,可以参考相关模型的章节 建模快速入门 这本书包含学习需求建模的大量信息。前景是美好的,为此我们开发了 种方法,使用尽可能少的模型但能为项目创造明显的价值。这种快速启动的方 法适用于大多数I项目。下面的流程图总结了这种方法。 创建流程 创建需求 创建DAR 映射DAR 创建数据 映射矩阵 模型 模型到 流程步骤 字典 如图所示,首先创建业务流程。接下来,根据流程步骤创建需求映射矩阵 (RMM)。然后为流程步骤的截屏创建对应的显示-操作响应①AR模型,将它 们映射到业务流程步骤上。最后创建数据字典确保所有字段都包括,确认字段 的验证规则。 虽然这张图没有提到很多其他有价值的模型,但给出了一系列读者容易理 解的主要步骤。最后结果是,项目的需求将按照流程步骤来组织,截屏也将映 射到流程步骤,以确保用户界面满足关键流程的需要。 本书约定和功能 本书使用专门的约定确保信息易于理解,易于遵循。 每章开始处用斜体字向读者讲述一个非软件的故事作为引子。 整本书中所有RML模型名称都大写。用非RML的其他建模语言建 的模型名称不大写。 RML模型的模块称为元素,这些模型元素名称没有大写,以免与模 型名称混淆 这本书结尾处的词汇表列出我们认为重要的RML术语。这些术语以 斜体字贯穿全书。 每个模型的模板提供工具提示的读者帮助,建议使用何种工具创建该 模型。 【实例截图】
【核心代码】