高考中软件需求分析与设计模式的综合应用题解析

在高考软件工程相关的综合应用题中，软件需求分析与设计模式是核心考点，通常结合实际场景考查学生对理论的理解和建模能力。以下是关键知识点及典型题型的解析思路：

一、需求分析综合题解析

1. 需求分析步骤

1. 明确问题域

通过访谈、问卷等方式获取用户需求，明确系统需要解决的业务问题（如网页1提到的“确定对系统的综合要求”）。

示例：某图书管理系统需实现自助借还书功能，需分析用户角色（学生、管理员）及其核心需求（快速查询、借阅记录跟踪等）。

2. 建立需求模型

数据流图（DFD）：描述数据在系统中的流动与处理（如网页17中提到的“高考录取统分子系统”功能分解）。

用例图：明确系统与外部实体的交互（如“空巢老人智能看护系统”的用例建模）。

状态转换图：适用于动态行为建模（如网页1中的“复印机状态转换”示例）。

3. 验证需求

通过一致性、完整性、有效性和现实性四个维度验证需求（网页1、10）。

2. 典型例题解析

题目：为“校园食堂订餐系统”设计需求分析模型。

解析步骤：

1. 确定功能需求：在线选餐、支付、订单跟踪、库存管理。

2. 绘制上下文图：将系统视为单一处理单元，外部实体包括学生、食堂员工、支付平台。

3. 分解0层图：划分“订单处理”“库存更新”“支付处理”等核心过程，标注数据流（如订单数据、库存数据）。

4. 用例建模：参与者为学生（订餐）、管理员（管理菜单），用例包括“提交订单”“修改菜单”。

二、设计模式综合题解析

1. 常见设计模式应用

1. 单例模式（Singleton）

场景：系统配置管理类需全局唯一实例（如网页44提到的“数据库连接池”）。

高考考点：结合类图说明单例模式的实现（私有构造、静态实例）。

2. 观察者模式（Observer）

场景：订单状态变更时通知用户（如订餐系统中的“订单完成”推送）。

实现：定义Subject（被观察者）和Observer接口，通过事件触发通知。

3. 工厂模式（Factory）

场景：支付方式多样化（支付宝、微信支付），通过工厂类动态创建支付对象。

2. 典型例题解析

题目：某电商平台需支持多种促销策略（满减、折扣、赠品），请选择合适的设计模式并说明理由。

解析：

1. 选择策略模式（Strategy）：将每种促销算法封装为独立类，通过上下文动态切换。

2. 类图绘制：策略接口（PromotionStrategy），具体策略类（FullReduction、Discount），上下文类（PromotionContext）。

3. 代码示例：

```java

public interface PromotionStrategy {

void applyPromotion(Order order);

public class FullReduction implements PromotionStrategy {

public void applyPromotion(Order order) { / 满减逻辑 / }

public class PromotionContext {

private PromotionStrategy strategy;

public void setStrategy(PromotionStrategy strategy) { this.strategy = strategy; }

public void execute(Order order) { strategy.applyPromotion(order); }

```

三、综合应用题答题技巧

1. 分步拆解：将复杂问题分解为需求分析→建模→设计模式应用→验证的步骤。

2. 图形工具优先：使用DFD、用例图、类图等直观展示逻辑，注意标注元素（如数据流名称、类关系）。

3. 结合实例：答案需包含具体场景的适配性分析（如“为何选择观察者模式而非其他模式”）。

4. 验证与优化：在需求模型中标注潜在问题（如数据冗余），并提出改进方案（如增加数据校验环节）。

四、高频考点总结

| 考点 | 常见题型 | 关键工具/模式 | 参考来源 |

||--|||

| 需求获取方法 | 简答题（列举步骤） | 访谈、原型法、用例建模 | |

| 数据流图绘制 | 应用题（画图与分解） | DFD分层结构 | |

| 设计模式应用场景 | 案例分析（选择与说明） | 单例、观察者、策略模式 | |

| 需求验证维度 | 填空题/简答题 | 一致性、完整性 | |

提示：高考中此类题目通常要求“理论+实例”结合，建议通过真题训练（如网页28、29的模拟题）强化实战能力。