我们应当怎样做需求分析：非功能需求
程序员文章站
2022-05-18 23:38:04
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我曾经看过许多关于需求分析的书籍，老外写的，国人写的，都有。但我总体就是一个感觉：累。各种各样的分析、各种各样的视图，让人眼花缭乱。为什么会这样呢？不得不说，需求分析是一个太宽泛的概念了，不同的行业（商业的、管理的、游戏的），不同类型的软件（底层的、桌面的、网络应用的），不同的设计方式（面向过程的、面向对象的），需求分析的过程都存在着巨大的差异。要制订放之四海而皆准的方法谈何容易。即使同一类型的软件，它们也存在着各自的特点，有的问题大多数软件都不用考虑，而它必须考虑。正因为如此，许多关于需求分析的方法和书籍描述得挺复杂的。
但我要说，我们做需求分析应当化繁为简，不必去拘泥于那些过程。怎样化繁为简？寻找适合自己的，避免做过度分析和设计，这种思想也是敏捷开发的精髓。比如我所从事的管理软件的研发，关注业务流程、关注业务实体、关注规则约束，功能方面的需求就分析完成了大半。然后再关注查询报表、关注外部接口、关注打印导出等细小功能，功能方面就差不多了。
但是，我不得不说，需求分析人员最容易忽略的部分就是非功能需求。非功能需求更加靠近的是技术，是设计，是实现，是架构师关注的内容，是需求人员最不擅长的方面，这也是非功能需求为什么常常被忽略的重要原因。正因为如此，架构师应当尽早参与到项目中，参与到需求分析中，尽早分析需求的技术可行性，尽早考虑性能、安全性、可靠性等非功能需求，尽早开始架构设计。
在非功能需求分析中另一个非常常见的错误，就是将非功能需求仅仅归结为一些放之四海而皆准的原则，比如专门拿出一章来描述报表查询效率要怎样、系统易用性要怎样。诚然，这些原则性的东西是十分必要的，但许多非功能需求不能仅仅停留在这些基本原则上，要落实到对一个一个功能的分析中。
说这么多虚的，咱们还是上实例吧。还是这个考核系统，每天在上班后1小时内，将有90%的用户会上线查看自己的考核结果。因此，在进行考核结果查询功能的分析中，我们写下了这样的话：查询必须高效（预计查询数据量：xxx），并且支持高并发操作（预计并发用户峰值：xxx）。有了这些描述，设计和开发人员会着重注意该功能的性能问题，测试人员也可以着重进行该部分的性能测试。
在另一个项目中，用户需要对大量的数据进行选择，进而完成制作清册、下派、回退等操作。在前期的需求分析中，需求人员没有仔细分析这些操作的易用性，没有提供给用户批量选择等功能，直到试运行时才发现。当时系统到各基层试运行时，激起了巨大的民怨，给项目带来了巨大的负面影响。多亏我们及时发现问题，加班加点完成了相关操作的批处理功能，才使项目得以顺利推行。如此看来，非功能需求对于一个软件项目是多么重要。因此，我建议，在需求分析的细化阶段，需求分析人员应当与架构师一起，一项一项地去分析每个功能的非功能需求，并在用例说明中记录下有特殊非功能需求的功能，使我们对非功能需求的分析落到实处。
那么哪些是非功能需求呢？我们可以简单归纳为“URPS+”，即可用性（Usability）、可靠性（Reliability）、性能（Performance）、可支持性（Supportability）以及其它（+）。而这5部分我们可以进一步细化。
可用性是一个非常宽泛的概念，它泛指那些能让用户顺利使用系统的指标，包括易用性（易操作、易理解）、准确性、安全性（权限体系、访问限制）、兼容性（服务器、客户端的兼容度），等等。
可靠性就是系统可以可靠运行，包括系统成熟度（数据吞吐量、并发用户量、连续不停机性能等）、数据容错度、系统易恢复性，等等。
性能，我认为是需求分析阶段最主要的分析内容。用户对性能的要求没有止境，但现实却是残酷的。性能受到许多因素的影响，包括业务需求、软件设计、数据库设计、系统部署方式，等等。其中，业务需求和部署方式，对性能的影响是最大的，我们必须在需求分析阶段就想清楚，解决掉。有一次，客户提出了一个数据导出的功能，这看似一个非常普通的功能。但是经过仔细地分析我们发现，客户在执行数据导出前的查询时，如果选择时间跨度数年，查出的数据量可能达到数十万。要将数十万数据一次性地导入到一个excel文件中，这不论从运行效率、系统稳定性，还是技术可行性分析都是不可取的。最后，我们经过与客户的协商，一次性导出数据最大不超过2万，同时提供了分页导出的功能，可以让他们选择导出从第几页到第几页的数据。这样，如果数据量大，客户可以经过多次将数据导出，数据导出的性能得以保证。
系统部署架构对性能的影响也是巨大的。一个管理系统，是市级集中，还是省级集中，甚至全国集中，对性能的考量是不一样的。市级集中不会过于担心性能的问题；省级集中就必须要考量并发访问量，是否要建立集群；全国集中就必须考量是否使用消息队列，所有流程是否有性能瓶颈，以及采用什么技术架构更适于并发访问等等。而这一切都是系统架构师应当考量的内容。
最后一个内容，也是最容易被忽略的一个内容，就是可支持性。可支持性，就是软件的可维护性、易变更性。可支持性对于客户是透明的，不可见的，因此客户通常不关心这个。由于时间紧、人员素质参差不齐，这部分也常常为管理者所忽略。但试问，谁没有维护糟糕系统的痛苦经历？谁们的系统维护了数年经过数次升级后还能维护？在需求分析与设计阶段，可支持性实际上体现在，我们是否能有效识别系统可变的需求，并能够提供合理的方案。这体现的也是架构师的功底。一次分析和设计ERP软件的时候，我发现应付单需要生成凭证，随后又发现应收单、采购单、销售发票都要生成凭证。既然这么多单据需要生成凭证，是否还有其它我们还不知道的单据也要生成凭证，是否可以有一个统一的接口。果不其然，核销单、工资单、固定资产核定都需要生成凭证。最后我们设计成了一个统一的生成凭证接口。还有一次，我们发现客户报表在查询SQL、过滤条件、显示列等部分经常变，因此设计成一套可配置的报表系统，大大提高了系统可维护性。
需求分析是一个撒大网的过程，而不是姜太公钓鱼的过程。功能需求固然重要，非功能需求同样重要。我们在进行非功能需求的分析时，除了制订整体的原则以外，还要落实到各个具体的功能中，将这些功能所潜在的、特殊的非功能需求挖掘出来，提前进行分析设计，对于可行性不高的应及时与客户商讨，才能有效地避免日后存在的这些方面的风险。
我们应当怎样做需求分析
我们应当怎样做需求调研：初识
我们应当怎样做需求调研：拜访
我们应当怎样做需求调研：研讨会
我们应当怎样做需求调研：需求研讨
我们应当怎样做需求调研：迭代
我们应当怎样做需求调研：需求捕获（上）
我们应当怎样做需求调研：需求捕获（下）
我们应当怎样做需求分析：功能角色分析与用例图
我们应当怎样做需求分析：业务流程分析（上）
我们应当怎样做需求分析：业务流程分析（下）
我们应当怎样做需求分析：用例说明
我们应当怎样做需求分析：查询报表分析
我们应当怎样做需求分析：子用例与扩展用例
我们应当怎样做需求分析：行动图和状态图
我们应当怎样做需求分析：业务领域分析
我们应当怎样做需求分析：原文分析法
我们应当怎样做需求分析：领域驱动设计
我们应当怎样做需求分析：非功能需求
我们应当怎样做需求确认：需求列表
我们应当怎样做需求确认：一个需求列表的实例
我们应当怎样做需求确认：快速原型法
我们应当怎样做需求确认：需求规格说明书
我们应当怎样做需求确认：评审与签字确认会
（续）
但我要说，我们做需求分析应当化繁为简，不必去拘泥于那些过程。怎样化繁为简？寻找适合自己的，避免做过度分析和设计，这种思想也是敏捷开发的精髓。比如我所从事的管理软件的研发，关注业务流程、关注业务实体、关注规则约束，功能方面的需求就分析完成了大半。然后再关注查询报表、关注外部接口、关注打印导出等细小功能，功能方面就差不多了。
但是，我不得不说，需求分析人员最容易忽略的部分就是非功能需求。非功能需求更加靠近的是技术，是设计，是实现，是架构师关注的内容，是需求人员最不擅长的方面，这也是非功能需求为什么常常被忽略的重要原因。正因为如此，架构师应当尽早参与到项目中，参与到需求分析中，尽早分析需求的技术可行性，尽早考虑性能、安全性、可靠性等非功能需求，尽早开始架构设计。
在非功能需求分析中另一个非常常见的错误，就是将非功能需求仅仅归结为一些放之四海而皆准的原则，比如专门拿出一章来描述报表查询效率要怎样、系统易用性要怎样。诚然，这些原则性的东西是十分必要的，但许多非功能需求不能仅仅停留在这些基本原则上，要落实到对一个一个功能的分析中。
说这么多虚的，咱们还是上实例吧。还是这个考核系统，每天在上班后1小时内，将有90%的用户会上线查看自己的考核结果。因此，在进行考核结果查询功能的分析中，我们写下了这样的话：查询必须高效（预计查询数据量：xxx），并且支持高并发操作（预计并发用户峰值：xxx）。有了这些描述，设计和开发人员会着重注意该功能的性能问题，测试人员也可以着重进行该部分的性能测试。
在另一个项目中，用户需要对大量的数据进行选择，进而完成制作清册、下派、回退等操作。在前期的需求分析中，需求人员没有仔细分析这些操作的易用性，没有提供给用户批量选择等功能，直到试运行时才发现。当时系统到各基层试运行时，激起了巨大的民怨，给项目带来了巨大的负面影响。多亏我们及时发现问题，加班加点完成了相关操作的批处理功能，才使项目得以顺利推行。如此看来，非功能需求对于一个软件项目是多么重要。因此，我建议，在需求分析的细化阶段，需求分析人员应当与架构师一起，一项一项地去分析每个功能的非功能需求，并在用例说明中记录下有特殊非功能需求的功能，使我们对非功能需求的分析落到实处。
那么哪些是非功能需求呢？我们可以简单归纳为“URPS+”，即可用性（Usability）、可靠性（Reliability）、性能（Performance）、可支持性（Supportability）以及其它（+）。而这5部分我们可以进一步细化。
可用性是一个非常宽泛的概念，它泛指那些能让用户顺利使用系统的指标，包括易用性（易操作、易理解）、准确性、安全性（权限体系、访问限制）、兼容性（服务器、客户端的兼容度），等等。
可靠性就是系统可以可靠运行，包括系统成熟度（数据吞吐量、并发用户量、连续不停机性能等）、数据容错度、系统易恢复性，等等。
性能，我认为是需求分析阶段最主要的分析内容。用户对性能的要求没有止境，但现实却是残酷的。性能受到许多因素的影响，包括业务需求、软件设计、数据库设计、系统部署方式，等等。其中，业务需求和部署方式，对性能的影响是最大的，我们必须在需求分析阶段就想清楚，解决掉。有一次，客户提出了一个数据导出的功能，这看似一个非常普通的功能。但是经过仔细地分析我们发现，客户在执行数据导出前的查询时，如果选择时间跨度数年，查出的数据量可能达到数十万。要将数十万数据一次性地导入到一个excel文件中，这不论从运行效率、系统稳定性，还是技术可行性分析都是不可取的。最后，我们经过与客户的协商，一次性导出数据最大不超过2万，同时提供了分页导出的功能，可以让他们选择导出从第几页到第几页的数据。这样，如果数据量大，客户可以经过多次将数据导出，数据导出的性能得以保证。
系统部署架构对性能的影响也是巨大的。一个管理系统，是市级集中，还是省级集中，甚至全国集中，对性能的考量是不一样的。市级集中不会过于担心性能的问题；省级集中就必须要考量并发访问量，是否要建立集群；全国集中就必须考量是否使用消息队列，所有流程是否有性能瓶颈，以及采用什么技术架构更适于并发访问等等。而这一切都是系统架构师应当考量的内容。
最后一个内容，也是最容易被忽略的一个内容，就是可支持性。可支持性，就是软件的可维护性、易变更性。可支持性对于客户是透明的，不可见的，因此客户通常不关心这个。由于时间紧、人员素质参差不齐，这部分也常常为管理者所忽略。但试问，谁没有维护糟糕系统的痛苦经历？谁们的系统维护了数年经过数次升级后还能维护？在需求分析与设计阶段，可支持性实际上体现在，我们是否能有效识别系统可变的需求，并能够提供合理的方案。这体现的也是架构师的功底。一次分析和设计ERP软件的时候，我发现应付单需要生成凭证，随后又发现应收单、采购单、销售发票都要生成凭证。既然这么多单据需要生成凭证，是否还有其它我们还不知道的单据也要生成凭证，是否可以有一个统一的接口。果不其然，核销单、工资单、固定资产核定都需要生成凭证。最后我们设计成了一个统一的生成凭证接口。还有一次，我们发现客户报表在查询SQL、过滤条件、显示列等部分经常变，因此设计成一套可配置的报表系统，大大提高了系统可维护性。
需求分析是一个撒大网的过程，而不是姜太公钓鱼的过程。功能需求固然重要，非功能需求同样重要。我们在进行非功能需求的分析时，除了制订整体的原则以外，还要落实到各个具体的功能中，将这些功能所潜在的、特殊的非功能需求挖掘出来，提前进行分析设计，对于可行性不高的应及时与客户商讨，才能有效地避免日后存在的这些方面的风险。
我们应当怎样做需求分析
我们应当怎样做需求调研：初识
我们应当怎样做需求调研：拜访
我们应当怎样做需求调研：研讨会
我们应当怎样做需求调研：需求研讨
我们应当怎样做需求调研：迭代
我们应当怎样做需求调研：需求捕获（上）
我们应当怎样做需求调研：需求捕获（下）
我们应当怎样做需求分析：功能角色分析与用例图
我们应当怎样做需求分析：业务流程分析（上）
我们应当怎样做需求分析：业务流程分析（下）
我们应当怎样做需求分析：用例说明
我们应当怎样做需求分析：查询报表分析
我们应当怎样做需求分析：子用例与扩展用例
我们应当怎样做需求分析：行动图和状态图
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我们应当怎样做需求分析：原文分析法
我们应当怎样做需求分析：领域驱动设计
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我们应当怎样做需求确认：需求列表
我们应当怎样做需求确认：一个需求列表的实例
我们应当怎样做需求确认：快速原型法
我们应当怎样做需求确认：需求规格说明书
我们应当怎样做需求确认：评审与签字确认会
（续）