讓軟件設計與需求保持一致

引言

本文描述了 IBM Rational® RequisitePro® 2003 和 IBM Rational® XDE™ Developer v2003 之間的集成如何幫助軟件團隊保持設計活動與需求的一致性。目的在于能夠交付實際滿足客戶需求的軟件。

Rational RequisitePro 是 IBM Rational 市場領先的需求管理工具。借助于 Rational RequisitePro，您可以在 Microsoft Word 文檔中管理需求，這些需求已鏈接到需求數據庫中，利用該數據庫可以高效組織和管理其他需求信息。

Rational XDE Developer 是一個完全可視的設計和開發環境，它在開發人員的集成開發環境（IDE）中加入了 UML（統一建模語言）建模，從而增進了交流，并提高了軟件設計的文檔化。本文描述的集成適用于以下 Rational XDE Developer 家族成員：

• Rational XDE. Developer - Java. Platform Edition，可以通過內建的 Eclipse IDE 單獨實現集成，或者將其安裝到 IBM WebSphereTM Studio Application Developer 和 Integration Edition IDE 中。
• Rational XDE. Developer - .NET Platform Edition，擴展了 Microsoft Visual StudioTM .NET IDE。
• Rational XDE. Modeler Edition，它提供了 Rational XDE Developer 功能的子集，從而使架構人員和設計人員能夠為架構、業務需要、可重用資產和管理級通訊創建通過平臺實現的 UML 模型。

本文首先回顧了保持需求與設計一致的挑戰，然后深入探討了 Rational XDE Developer 和 Rational RequisitePro 之間的集成如何提供了針對這些挑戰的解決方案。

本文第二部分詳細描述了如何利用該項集成來創造效益。

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背景：從需求出發進行設計的挑戰

需求為軟件開發人員定義了應該創建何種系統。通過需求來記錄客戶需要，這些需要是為了使客戶能夠創造價值，軟件必須要解決的。同樣，應該通過需求來驅動所需的全部軟件活動，從而實現最終目標：交付能夠為客戶創造價值的軟件。

實際上，在記錄了需求之后，軟件團隊需要一直遵照這些需求，并且確保按照這些需求來進行設計和編寫代碼。

以往的需求工具和設計工具都是相對獨立的，這兩種工具之間存在一道屏障，將業務分析人員和開發人員分割開來。這樣就產生了不良的軟件開發后果，最終導致所開發的應用程序沒有實現需求所指定的功能。這種普遍現象的根源在于需求與開發人員之間貧乏的交流，特別是需求變更與開發人員之間的交流不足。將需求規格說明書的初次調整傳遞給開發人員，這并不難實現，但是當需求頻繁地發生變更時，如果不將不斷變更的需求傳遞給開發人員，他們將還按原來的需求來開發系統，從而使所交付的應用程序無法滿足不斷變化的用戶需要。特別是創建大型系統時，開發團隊極易疏忽某些需求。在設計階段評估需求的覆蓋程度，對于確保應用程序能夠滿足客戶在項目開始時所設定的期望值非常重要。

現在還沒有一個很好的方法，來回答以下問題：

• 需求處于何種最新的狀態？
• 全部經商定的需求在設計中都考慮到了嗎？
• 設計模型的哪個部分受到了最新的需求變更的影響？
• 如何才能知道設計是可行的？能否滿足用戶需要？

為回答第一個問題，我們將 IBM Rational RequisitePro 和 IBM Rational XDE Developer 進行了集成，通過將存儲在 Rational XDE Developer 模型中的用例圖，和存儲在 Rational RequisitePro 中的相關用例需求信息（事件流、優先級、難度、風險等）鏈接起來，從而解決了向開發人員高效傳遞需求這項挑戰。

為回答其他兩個關鍵問題，我們將 Rational RequisitePro 和 Rational XDE Developer 進行了集成，通過在需求和實現該項需求的相關設計要素之間建立直接關系，從而解決了保持軟件設計與需求一致這項挑戰。

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利用 IBM Rational 工具，從需求出發進行設計

為了說明 IBM Rational RequisitePro 和 IBM Rational XDE Developer 集成所帶來的利益，本小節講一下，將這兩種工具的集成用于軟件團隊的日常工作中，這里軟件團隊遵從 IBM Rational Unified Process? 中規定的軟件開發最佳實踐。用斜體分別列出了 Rational RequisitePro 和 Rational XDE Developer，以及它們二者的集成為該軟件活動所帶來的特定價值。

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確保軟件能夠為客戶創造價值

項目開始時，用一個可視的文檔（通常由分析人員來編寫，但要在團隊和客戶之間傳閱，并得到他們的批準）來說明客戶問題和這些問題的建議解決方案。在可視文檔中，用高級產品功能來說明所建議的解決方案。

用 Rational RequisitePro 來管理可視文檔和高級產品功能，同時也管理從這些產品功能和其他涉眾獲取的詳細需求。

在 Rational RequisitePro 中，通過保持需求之間的關系（稱作"可跟蹤性鏈接"），來提供覆蓋報告（用來確保全部的高級需求都通過更詳細的需求得到實現）和影響分析報告（用來度量需求變更對其他需求產生的影響）。

當可視文檔達成一致意見后，為了能夠讓軟件團隊將精力集中于為客戶創造價值上，使用一個用例圖，以用戶的視角，來描述應用程序能夠帶來的價值。通過用例圖來描述某一系統與用戶和其他系統發生交互時，將產生何種系統行為。在過去 10 年中，用例已經得到驗證，它是一個高效的方法，從用戶的視角來記錄系統功能，該用戶視角既為軟件團隊也為他們的客戶提供了一個關于待建系統期望行為的公共理解。通過最大限度地降低誤解風險，用例提高了軟件團隊必須交付成功系統的機會。

在 Rational XDE Developer 中創建用例圖，同時創建參與者和用例簡短描述。

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為用例劃分優先級

當團隊和客戶對用例中圖解中的值達成一致意見后，要對用例劃分優先級，從而使開發團隊可以首先集中精力于最重要的用例上。最重要的用例指的是，能夠自動聚焦于業務過程的核心和自動驅動軟件架構的那些用例。

為了使優先級劃分過程具有客觀性，要為每個用例設置屬性。屬性特別有益于迭代軟件開發， 它提供了一個簡單的方法來設置項目中每個迭代過程的管理范圍。用例屬性通常包括：實現難度、架構的有效性、風險和特定的客戶價值。

利用 IBM Rational XDE Developer，使用 Rational XDE Developer 和 Rational RequisitePro 的集成，可以為用例分配需求屬性。這些需求屬性作為用例屬性。

IBM Rational RequisitePro 提供了默認的用例需求屬性。

可以使用 Rational RequisitePro 來創建用例報告，根據屬性對用例進行排序和過濾。

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對優先用例進行詳細分析

為了實現具有高優先級的用例，開發人員要創建順序圖，來開始構建軟件架構，并確定設計類別。為了創建順序圖，開發人員需要訪問用例圖中用例橢圓之外的更多詳細信息。因此，每個具有高優先級的用例被細化為一個步驟集，該步驟集描述了一個對話，對話的雙方分別為初始化用例的參與者（圖 1 中的客戶），和用于實現用例（例如，圖 1 中的 Sort Catalog）中描述功能的系統，該步驟集通常稱作用例的事件流。通常用例有一個單個的事件流（描述用戶與系統之間所期望的交互）和幾個可選（有時稱作異常）事件流（記錄系統處理應該如何處理異常事件，如打印機缺紙）。注意在這一點上，無需詳述每個單個用例；只需詳述被選為高優先級的那些用例即可。

因為用例中的事件流通常是用 Microsoft? Word 來記錄的，并且 IBM Rational RequisitePro 允許用戶在 Microsoft Word 中編輯需求，因此 Rational RequisitePro 是用來管理用例的一個理想的工具。在使用 Rational XDE Developer 時，為用例附加一個簡單的 Word 文檔，與之相比，使用 Rational RequisitePro 來詳細描述用例，是一項關鍵性的優勢。

• 可以清楚地識別用例事件流文本中所包含的功能性需求。
  因為使用 Rational RequisitePro，需求文本在顯示方式上，不同于文檔中其他描述性信息（見圖 9），因此很容易識別用例事件流中所表述的功能性需求。您可以選擇在用例流級別上標記功能性需求，或在單個的步驟流級別上標記功能性需求。當某一測試場景典型地用于測試基本步驟流與備用流結合時，在流級別上標記需求，有利于從用例出發，來創建測試用例。
• 自動跟蹤對用例文檔的修改。
  每項需求變更的審計跟蹤（誰做出的變更、內容、時間、原因）存儲在 Rational RequisitePro 數據庫中。這些修訂幫助您實現對用例變更的控制。
• 跟蹤功能性需求
  用例事件流中包含的功能性需求標記為軟件需求，并為它們分配了屬性（優先級、難度、風險等），而且與高級業務需求或產品功能鏈接起來。
• 可以將用例文檔中的需求與相關的其他需求鏈接起來
  通過跟蹤用例到業務需求，或跟蹤到產品功能，更易于度量與需求相關的變更所帶來的影響，并且驗證覆蓋度。

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根據詳細的用例，生成設計類別

根據用例規格說明書的事件流，設計人員可以構建順序圖，將事件流作為對象之間的一連串消息來表述。

• 在 IBM Rational XDE Developer 中創建順序圖，并且與 Rational XDE Developer 對用例圖的標注鏈接起來。請注意：我們經常被問起工具是否可以將用例事件流自動轉換成順序圖。最好的回答是，不良的設計可能來源該方法，而好的設計卻進行優化，來表達所有的關鍵性事件流。

根據順序圖中確認的對象，可以進行設計分類。

• 在 Rational XDE Developer 中創建類圖和其他 UML 圖，并與它們的源順序圖鏈接起來.用來表示用例設計的 UML 圖的集合通常被稱作"用例實現"。該命名說明了這樣一個事實，通過設計實現了用例中的需求。

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使設計與需求變更保持一致

當設計活動開始時，需求促使原始用例（和隨后的順序圖及類）變更的創建。不斷變更的需求是（軟件）生命周期中的事實，也是（軟件）生命周期的信號，同時也是健全的項目的信號。在項目開始時，不可能 100% 了解軟件需求和用戶需要，因此變更反映了從您必須創建的（如果只是等待得到全部需求，那么您永遠也不會有一個開始，最終將導致分析過程癱瘓）最初的需求集向最終的需求匯聚的過程。為了確保所交付的軟件確實能夠滿足用戶需要，需要使設計與不斷變更的需求保持同步。

IBM Rational RequisitePro 可跟蹤性矩陣將需求之間鏈接起來。

利用 Rational RequisitePro 和 Rational XDE Developer 的集成，還可以將設計要素與它們所實現的需求鏈接起來。The IBM Rational XDE Developer 設計要素反映在 Rational RequisitePro 可跟蹤性矩陣中。

通過過濾需求和設計之間的可跟蹤性矩陣，可以訪問所需的特定信息。

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利用 IBM Rational XDE Developer 和 Rational RequisitePro 的集成

本小節詳細闡述了采用 Rational XDE Developer 和 Rational RequisitePro 進行集成的步驟。這里提供了Rational XDE Developer - Java? Platform Edition 的屏幕截圖，但是正如介紹中所提到的，該集成同樣適用于 Rational XDE Developer 和 .NET Edition and Rational XDE Modeler Edition 的集成。

在 Rational XDE Developer 中，可以從兩個地方調用集成：Tools > Rational RequisitePro 菜單和對上下文敏感的右鍵菜單。當選定了一個 Rational XDE Developer 要素后，或者從圖開始，或者從 Model Explorer 開始。上下文敏感菜單選項根據所選 Rational XDE Developer 要素的不同（軟件包、用例或其他 UML 語言）而變化。

用例的菜單選項：

• 打開/新建用例文檔，該選項用來創建一個新的用例文檔或者將用例與現存的 IBM Rational RequisitePro 用例文檔關聯起來。
• 查看需求屬性，該選項用來查看和編輯用例的屬性和可跟蹤性（依賴性）鏈接。

軟件包的菜單選項：

• 關聯/取消關聯 RequisitePro，該選項用來指定一個 Rational RequisitePro 項目，該項目包中所有的要素都要參與集成。

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設置集成

默認情況下，IBM Rational XDE Developer 模型未被激活以用于該集成，通過選用模型的 AppliedProfiles 屬性中的"RequisitePro" profile，可以在 Rational XDE Developer 模型中激活該集成。

選用了 "RequisitePro" profile 后，每次打開 IBM Rational XDE Developer 模型時，可以從 Rational XDE Developer 主菜單（圖3）中使用需求管理功能，也可以從 Model Explorer 或用例圖的上下文右鍵菜單來使用。

在默認情況下，整個 Rational XDE Developer 模型與 IBM Rational RequisitePro 關聯起來，但是您可以為單個的軟件包覆蓋這種模型級的關聯（圖4）。這樣就允許用例（或設計要素）存儲于不同的軟件包中，從而可以使用不同的 Rational RequisitePro 項目來存儲需求信息。該軟件包級的關聯將其自身提供給大型軟件項目，這些項目可能使用多個 Rational RequisitePro 項目（通常每個子系統使用一個），或使用不同的用例文檔模板（例如，系統級用例和低級別的用例）。

下一步是指定 IBM Rational RequisitePro 項目，該項目將與 IBM Rational XDE Developer 模型進行集成。

從 Rational XDE Developer Tools 菜單中選擇 Rational RequisitePro > Associate Model to Project，并且定位 Rational RequisitePro 項目，將項目與該模型關聯起來（圖5）。一個 Rational RequisitePro 項目包括文檔類型和需求類型。文檔類型用于選定 Microsoft Word 文檔模板，該文檔模板以 Word 文檔記錄不同的需求，需求類型用于按具有共同屬性（優先級、風險、難度、狀態等）的類別，將需求進行分組。

當使用 Rational XDE Developer 進行新用例詳細設計時，選擇一個文檔類型來作為用例文檔模板，并且選擇一個用例需求類型。Rational RequisitePro 提供了我們所推薦的默認項目結構，您可以從它開始工作。隨著對工具的逐漸熟悉，您可以創建自己的文檔類型和需求類型，以及項目模板，以便再次工作時使用。

當在 Rational XDE Developer 模型中指定了 Rational RequisitePro 項目后，下一步您可以從 Rational XDE Developer 用例圖開始，將用例文檔和 Rational RequisitePro 關聯起來，并且為 Rational XDE Developer 設計要素添加跟蹤功能。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com