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出版者:Cambridge University Press

作者:R. D. Tennent

出品人:

页数:302

译者:

出版时间:2002-2-25

价格:USD 54.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780521004015

丛书系列:

图书标签:

计算机
pl
软件工程
需求工程
软件规格说明
软件设计
形式化方法
软件质量
软件开发
需求分析
软件测试
软件建模

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具体描述

Provides an innovative hands-on introduction to techniques for specifying the behaviour of software components. It is primarily intended for use as a text book for a course in the 2nd or 3rd year of Computer Science and Computer Engineering programs, but it is also suitable for self-study. Using this book will help the reader improve programming skills and gain a sound foundation and motivation for subsequent courses in advanced algorithms and data structures, software design, formal methods, compilers, programming languages, and theory. The presentation is based on numerous examples and case studies appropriate to the level of programming expertise of the intended readership. The main topics covered are techniques for using programmer-friendly assertional notations to specify, develop, and verify small but non-trivial algorithms and data representations, and the use of state diagrams, grammars, and regular expressions to specify and develop recognizers for formal languages.

软件规格：一种实用指南引言在软件开发项目的生死存亡之间，清晰、准确的规格说明扮演着至关重要的角色。它们是沟通的基石，是设计的蓝图，更是项目成功的关键。然而，软件规格的编写往往被忽视，或者被视为一项繁琐且无趣的任务。本书旨在纠正这种误解，并提供一套切实可行的方法论，帮助开发者、产品经理、项目经理以及所有参与软件开发的人员，掌握撰写高质量软件规格的艺术。我们深知，一份精心打磨的规格说明，不仅能避免日后无数的返工和误解，更能显著提升项目的效率、质量和最终的用户满意度。第一部分：为何需要软件规格许多经验不足的团队，或是深受“敏捷”理念影响而忽视文档的团队，常常会低估软件规格的重要性。他们可能会认为，“我们口头沟通就很清楚了”，“需求随时可以变动，写了也白写”。这种想法是极其危险的。 1. 清晰沟通的基石：软件开发是一个高度协作的过程，涉及多个角色：客户、产品经理、设计师、开发者、测试工程师，甚至运营和支持人员。如果没有一份书面的、双方都认可的规格，信息的传递就如同隔山打牛，极易产生歧义和误解。例如，客户可能只是模糊地描述了一个“用户友好的界面”，而“用户友好”在不同人眼中的标准可能天差地别。规格说明提供了一个共同的参考点，确保每个人都对“是什么”、“为什么”以及“怎么做”有统一的理解。 2. 设计与开发的导航仪：规格说明就像建筑物的蓝图，为设计师和开发者提供了明确的指导。它定义了软件的功能、性能、用户界面、数据结构，以及与其他系统的交互方式。没有这样的蓝图，开发者可能会在实现过程中迷失方向，导致功能偏差、性能低下，甚至需要推倒重来。 3. 项目管理的锚定：对于项目经理而言，规格说明是衡量项目进度和范围的重要依据。它可以帮助他们进行更精确的估算、风险评估和资源分配。当需求变更发生时，清晰的规格也能够帮助我们评估变更的影响范围和成本，从而做出明智的决策，而不是无休止地接受“需求蔓延”。 4. 测试与质量保障的依据：测试工程师需要明确的规格来设计测试用例，确保软件符合预期。没有规格，测试就变得盲目，无法有效验证软件的正确性。一份详实的规格说明，能够显著提高测试的覆盖率和效率，从而保证软件的质量。 5. 维护与迭代的宝藏：软件生命周期远不止开发阶段。在软件上线后，还需要进行维护、修复bug以及添加新功能。此时，原始的规格说明就成为了宝贵的参考资料，帮助新加入的团队成员快速理解系统的设计意图和工作原理，从而更有效地进行维护和迭代。 6. 法律与合同的依据：在某些情况下，软件规格甚至可以作为合同的一部分，明确双方的权利和义务。它可以避免在交付后出现“货不对板”的纠纷。第二部分：软件规格的构成要素一份全面的软件规格说明，通常包含以下几个核心部分： 1. 引言（Introduction）：目的（Purpose）：简要说明文档的目的，即为即将开发的软件提供清晰的规格说明。范围（Scope）：明确本次规格说明所涵盖的功能、模块以及用户群体。同时也需要指出不包含的内容，以避免混淆。定义、缩略语和首字母缩略词（Definitions, Acronyms, and Abbreviations）：列出文档中使用的所有专业术语、缩写及其含义，确保所有读者理解一致。参考资料（References）：列出所有参考过的相关文档，如市场调研报告、用户研究、现有系统文档、行业标准等。概述（Overview）：简要介绍后续章节的内容，帮助读者快速了解文档的结构。 2. 总体描述（Overall Description）：产品前景（Product Perspective）：描述该软件在整个系统环境中的位置，它与其他软件或硬件的关系，以及它是独立产品还是现有系统的组成部分。产品功能（Product Functions）：以概括性的语言描述软件的主要功能，通常会列出功能列表，每个功能都附带简短的说明。用户特征（User Characteristics）：描述软件的目标用户群体，包括他们的技术水平、经验、需求和期望。约束条件（Constraints）：列出开发过程中必须遵守的限制，例如：硬件约束：运行软件所需的硬件配置。软件约束：依赖的操作系统、数据库、中间件等。接口约束：与其他系统的接口协议、数据格式等。法规约束：适用的法律法规、行业标准、安全规定等。设计和实现约束：例如，必须使用特定的编程语言、开发框架，或者必须在特定时间内完成。假设与依赖（Assumptions and Dependencies）：列出在编写规格说明时所做的假设，以及项目依赖于哪些外部因素或条件。 3. 具体需求（Specific Requirements）：这是规格说明的核心部分，详细描述软件的功能和非功能需求。功能需求（Functional Requirements）：用例（Use Cases）/用户故事（User Stories）：描述用户与系统交互的场景，详细说明系统的行为。每个用例/用户故事都应包含：参与者（Actors）：谁在使用这个功能。目标（Goal）：用户想要通过这个功能实现什么。主流程（Basic Flow）：成功的典型交互流程。备选流程（Alternative Flows）：成功之外的其他可能路径。异常流程（Exception Flows）：错误或异常情况的处理。详细功能描述：对于每个功能，需要详细描述其输入、处理逻辑、输出、错误处理等。可以使用流程图、状态图等辅助工具。非功能需求（Non-functional Requirements）：这些需求描述的是软件的运行质量和属性，而不是具体的功能。性能需求（Performance Requirements）：响应时间：用户请求多久能得到响应。吞吐量：系统在单位时间内能够处理的请求数量。并发用户数：系统能够同时支持的最大用户数量。资源利用率： CPU、内存、磁盘I/O等的消耗情况。安全性需求（Security Requirements）：身份验证与授权：如何验证用户身份，以及用户拥有哪些权限。数据加密：传输和存储数据的加密方式。防攻击机制：如何抵御常见的安全威胁。可靠性需求（Reliability Requirements）：平均故障间隔时间（MTBF）：系统两次故障之间平均运行的时间。可用性（Availability）：系统可用的时间百分比（例如，99.9%）。容错性（Fault Tolerance）：系统在发生故障时如何继续运行或优雅地降级。可用性需求（Usability Requirements）：易学性：用户学习使用软件的难易程度。易用性：用户使用软件完成任务的效率和便捷性。用户界面（UI）/用户体验（UX）要求：界面风格、布局、交互反馈等。可维护性需求（Maintainability Requirements）：代码质量：代码的可读性、可重用性、可测试性。配置管理：系统配置的易于管理和更新。可移植性需求（Portability Requirements）：跨平台兼容性：软件能在哪些操作系统或设备上运行。迁移能力：将软件迁移到新环境的难易程度。其他非功能性需求：如本地化、国际化、合规性等。外部接口需求（External Interface Requirements）：详细描述软件与外部实体（硬件、其他软件、用户）的接口。用户界面（User Interfaces）：描述用户与软件交互的界面，包括屏幕布局、导航方式、控件样式等。硬件接口（Hardware Interfaces）：描述软件与硬件设备（如打印机、扫描仪、传感器）的通信方式。软件接口（Software Interfaces）：描述软件与其他软件组件、服务或API的交互方式，包括数据格式、通信协议、错误处理等。通信接口（Communications Interfaces）：描述软件的网络通信方式，如TCP/IP、HTTP、消息队列等。 4. 附录（Appendices）：包含任何支持性信息，如数据模型、ER图、状态迁移图、复杂度分析等。第三部分：软件规格的编写技巧编写一份高质量的软件规格，需要遵循一定的原则和技巧： 1. 明确性与精确性（Clarity and Precision）：避免含糊不清的语言：使用具体的词汇，避免使用“可能”、“大概”、“一些”、“通常”等词语。量化需求：尽可能将需求量化，例如，将“快速响应”改为“响应时间不超过200毫秒”。一致性：确保术语和表达方式在整个文档中保持一致。 2. 完整性与可测试性（Completeness and Testability）：考虑所有场景：尽量覆盖所有正常的、异常的和边界的场景。可验证：每一个需求都应该是可验证的，即可以通过某种方式（如测试、审查）来确认是否满足。 3. 一致性与无矛盾（Consistency and Lack of Contradiction）：内部一致：文档内部的各个部分之间不应存在矛盾。外部一致：与其他相关文档（如产品愿景、用户故事）保持一致。 4. 可追溯性（Traceability）：需求来源：记录每个需求的来源（例如，哪个用户反馈、哪个业务目标）。需求关联：将需求与设计、代码、测试用例关联起来，方便管理变更和影响分析。 5. 可维护性（Maintainability）：结构清晰：使用清晰的章节结构和编号，方便阅读和查找。模块化：将大的需求分解为小的、易于管理的模块。版本控制：对规格文档进行版本管理，记录每一次修改。 6. 协作与反馈：团队参与：规格的编写不应是某个人的独立工作，而应是团队协作的结果。鼓励所有相关人员参与评审和提供反馈。迭代更新：需求是动态变化的，规格也需要随着项目的进展而不断迭代和更新。第四部分：不同类型的软件规格文档虽然上述内容构成了通用软件规格的基础，但在实际应用中，根据项目的规模、类型和开发模型，可能会有不同侧重点的规格文档：软件需求规格说明书（SRS - Software Requirements Specification）：这是最全面、最详细的规格文档，通常用于大型、复杂或对可靠性要求极高的项目。产品需求文档（PRD - Product Requirements Document）：更多地侧重于产品的市场定位、用户场景和高层级功能，常用于消费级产品。用户故事（User Stories）与验收标准（Acceptance Criteria）：在敏捷开发中，常用用户故事来描述需求，并辅以验收标准来明确功能的具体实现要求。 API文档：专门用于描述软件接口的文档。结论软件规格说明并非形式主义的产物，而是软件工程中不可或缺的实践。它能够显著降低项目风险，提升沟通效率，保证产品质量，最终为用户带来更好的体验。本书旨在提供一个清晰、实用的框架，帮助您掌握编写高质量软件规格的艺术。请记住，一份优秀的规格说明，是项目成功的坚实基石，是团队协作的有效桥梁，更是高质量软件诞生的重要保障。愿您在软件规格的实践中，受益匪浅，创造出卓越的产品。