基于问题框架方法的软件非功能性需求分析的研究

摘要

软件开发初期，软件需求分析对整个软件的成功开发起到决定性的作用，因此，高质量的需求分析是我们追求的目标。而问题框架方法是Michael Jackson针对软件需求分析而提出的一种前瞻性的方法。“问题框架”的概念也引起了人们对软件开发中需求的分析和构建的兴趣。进行需求分析时，人们逐渐意识到仅仅完成软件的功能性需求并不能设计出健壮的、稳定的、易维护的系统，而非功能性需求可以弥补这些不足，因此，本文注重将问题框架方法与非功能性需求分析相结合，从而设计出非功性的增强模式以提高系统的性能。
　　在众多的非功能性需求因素中，本文着重关注安全性和性能。因为非功能性本身具有不确定性，所以，本文使用实证的研究方法，从众多的相关文献中提取出安全性和性能的指标，并提取出指标的关注点，用以刻画针对此关注点需要解决的问题。用问题框架分析系统时，携带安全性和性能关注点的问题框架就提高了系统的安全性和性能，使系统的总体性能更加完善。
　　本文主要研究的工作和创新点包括:
　　第一，将经验研究方法中的映射研究引入到非功能性的研究中。映射研究方法能识别某个主题的发展趋势或研究现状，利用这个特点将映射研究方法运用到软件工程中的非功能性中。本文中主要将映射研究用于研究非功能性中的安全性和性能，以得到众多学者对于安全性和性能关注点的研究范围。
　　第二，运用映射研究的方法从有关软件工程中的文献中提取出安全性的指标和关注点。将安全性关注点与问题框架方法相结合，使用于需求分析的问题框架方法具有关注软件系统安全性的能力，这种安全性问题框架即为设计的安全性增强模式。将安全性增强模式用于系统的结构化分析中，使得系统在进行需求分析时就注重考虑安全性，增强了系统在安全性上的需求。且将该安全性增强模式用于购票系统的案例研究，以验证此增强模式的可用性。
　　第三，运用映射研究的方法从软件工程相关文献中提取出性能指标和关注点，并将性能关注点与问题框架方法相结合，即是性能问题框架的增强模式。该增强模式使携带不同性能关注点的问题框架具有解决系统中潜在的有损系统性能的功能，从而提高了系统的性能。最后使用购票系统的案例研究验证性能增强模式的可用性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 相关研究现状及发展趋势

1．2．1 非功能性需求分析

1．2．2 问题框架的发展

1．3 研究动机

1．4 本文主要研究内容

1．5 本文内容章节安排

第二章 研究方法

2．1 问题框架方法

2．2 映射研究方法

2．2．1 指定研究问题

2．2．2 制定研究方案

2．2．3 评估文献

2．2．4 提取数据

2．3 案例研究方法

2．3．1 案例研究的目的

2．3．2 案例研究的过程

2．4 本章小结

第三章 安全性的映射研究

3．1 安全性映射研究流程

3．1．1 研究计划

3．1．2 搜索过程

3．1．3 文献整理

3．2 安全性指标提取的分析与结果

3．3 安全性关注点提取的分析与结果

3．4 安全性关注点的匹配结果

3．5 本章小结

第四章 性能的映射研究

4．1 性能映射研究流程

4．1．1 研究计划

4．1．2 搜索过程

4．1．3 数据整理结果

4．2 性能指标提取的分析与结果

4．3 性能关注点提取的分析与结论

4．4 性能关注点的匹配结果

4．5 本章小结

第五章 设计增强模式及案例研究

5．1 安全性增强模式的设计

5．2 性能增强模式的设计

5．3 案例研究

5．3．1 问题描述

5．3．2 增强模式的使用结果

5．4 本章小结

第六章 总结与未来工作

6．1 总结

6．2 未来工作

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文