一、需求规约是用户与开发者之间的正式协议，用于明确软件系统的开发目标与范围，其核心包含以下七类内容：

1. 引言：说明软件项目的背景、目标、系统边界以及与其他系统的关系，帮助理解软件所处的语境；
2. 信息描述：定义系统需要处理的数据内容、数据流程和数据结构，如实体关系图、数据字典等；
3. 功能描述：详细说明软件应具备的各项功能，包括每个功能的输入、处理逻辑、输出、约束条件及性能要求，并常通过模块结构图或用例图展示软件与外部系统的交互；
4. 行为描述：描述软件对外部事件（如用户操作）或内部状态变化所做出的响应行为，通常使用状态转换图、活动图或序列图来建模；
5. 检验标准：制定系统测试的验收准则，明确“确认测试”时判断系统是否满足用户需求的标准；
6. 参考书目：列出编写需求文档过程中引用的技术规范、行业标准、文献资料等；
7. 附录：提供补充材料，如详细的算法说明、复杂公式的推导、附加图表或原始调查表格。

二、需求验证是确保需求规格说明书质量的关键步骤，主要通过评审会议、原型演示、走查等方式进行。其目的为验证：

• 需求是否真实反映用户目标；
• 文档是否完整、一致、无歧义；
• 数据流图与数据结构是否定义充分；
• 所有关键功能是否已被识别并在软件范围内清晰描述。

只有经过严格的需求验证，才能进入后续的设计与实现阶段，避免因需求错误导致的重大返工。

defvalidate_requirements(requirements_doc):issues=[]# 检查目标一致性ifnotrequirements_doc.get("system_goals_aligned_with_user"):issues.append("系统目标与用户需求不一致")# 检查完整性ifnotrequirements_doc.get("completeness"):issues.append("需求文档内容不完整")# 检查清晰性ifnotrequirements_doc.get("clarity"):issues.append("存在模糊或歧义描述")# 检查数据结构定义ifnotrequirements_doc.get("data_structure_defined"):issues.append("数据结构未充分定义")# 检查功能覆盖ifnotrequirements_doc.get("functional_coverage"):issues.append("主要功能描述不足")return{"valid":len(issues)==0,"issues":issues}

数据流图（Data Flow Diagram, DFD）是一种图形化建模工具，用于描述系统中数据的流动、处理、存储与外部实体之间的交互。它在需求规约的信息描述和功能描述中起着关键作用，帮助开发者与用户直观理解系统的逻辑结构。

一、支持信息描述

DFD 通过以下方式支持信息描述：

• 展示数据流动路径：明确数据从输入到输出的全过程，揭示系统处理的信息内容；
• 定义数据源点与终点：标识外部参与者（如用户、其他系统），说明系统边界；
• 刻画数据存储：用“数据存储”符号表示系统中需要持久化的数据结构（如数据库、文件），辅助数据建模；
• 构建数据字典基础：每个数据流可对应一个数据项或数据结构，为后续定义数据字典提供依据。

示例：在一个图书管理系统中，“借书请求” 数据流从“读者”流向“借阅处理”模块，再生成“更新借阅记录”写入“图书数据库”，这清晰表达了相关信息的内容与流向。

二、支持功能描述

DFD 中的“处理过程”（Process）直接对应系统的功能模块，因此可用于功能分解与描述：

• 功能模块化表达：每个处理框代表一个具体功能（如“验证用户身份”、“计算订单总价”）；
• 分层细化功能：通过多层 DFD（上下文图 → 0 层图 → 1 层图…），逐步展开复杂功能的内部逻辑；
• 明确功能输入输出：每个处理都有明确的数据输入与输出，有助于编写功能规格说明；
• 揭示功能间依赖关系：通过数据流连接不同处理，体现功能间的协作顺序。

示例：顶层 DFD 显示整个系统与外界的数据交互；0 层图将系统拆分为“用户管理”、“订单处理”、“库存更新”等功能模块，便于逐一详细描述。

# 模拟 DFD 处理节点的功能描述映射dfd_processes={"P1":{"name":"接收订单","input":["客户信息","商品列表"],"output":["原始订单"]},"P2":{"name":"验证库存","input":["原始订单"],"output":["库存检查结果"]},"P3":{"name":"生成发货单","input":["通过验证的订单"],"output":["发货单","更新库存指令"]}}defdescribe_function(process_id,processes):p=processes[process_id]returnf"功能{process_id}:{p['name']}，输入:{p['input']}，输出:{p['output']}"# 输出各功能描述forpidindfd_processes:print(describe_function(pid,dfd_processes))

输出示例：

功能 P1: 接收订单，输入:['客户信息', '商品列表']，输出:['原始订单'] 功能 P2: 验证库存，输入:['原始订单']，输出:['库存检查结果'] 功能 P3: 生成发货单，输入:['通过验证的订单']，输出:['发货单', '更新库存指令']

这种结构化表达可直接融入需求文档的功能描述部分。