非功能性需求怎么写

非功能性需求怎么写：从定义到实践的全面指南
在软件开发过程中，需求的撰写是项目成功的关键一环。而需求的类型，通常分为功能性需求和非功能性需求。功能性需求主要涉及系统必须完成的功能，而非功能性需求则关注系统在性能、安全性、可用性等方面的表现。本文将从非功能性需求的定义出发，逐步展开其撰写方法、内容结构、撰写技巧以及常见问题的解答，帮助开发者系统性地理解和掌握非功能性需求的写作。
一、非功能性需求的定义与重要性
非功能性需求是指系统在运行过程中，除了完成功能外，还应具备的其他特性。这些特性包括但不限于性能、安全性、可扩展性、可用性、兼容性、可维护性、可测试性等。它们虽然不是系统必须完成的功能，但却是系统能否稳定、高效运行的重要保障。
在软件开发中，非功能性需求的制定往往是开发团队、产品负责人和测试人员的共识。它们直接影响着系统的用户体验、开发效率以及后期维护的难度。例如，一个系统若在高并发情况下出现响应延迟，即使功能上没有问题，也会导致用户流失和品牌声誉受损。
因此，撰写非功能性需求是确保系统质量、满足用户期望的重要环节。
二、非功能性需求的撰写要点
1. 明确系统性能要求
系统性能是衡量其是否满足用户需求的重要标准。常见的性能指标包括：
- 响应时间：系统在接收到请求后，返回结果所需的时间。
- 吞吐量：单位时间内系统能处理的请求数量。
- 并发处理能力：系统在高并发情况下能否稳定运行。
- 资源占用：服务器、内存、CPU等资源的使用情况。
撰写时应根据业务场景设定具体数值，如：
> “系统在每秒1000个请求的并发情况下，响应时间不得超过2秒。”
2. 安全性要求
安全性是保障数据和系统不受攻击的核心。常见的安全需求包括：
- 数据加密：用户数据在传输和存储过程中应采用加密技术。
- 身份验证：用户登录时需通过用户名和密码、OAuth等机制验证身份。
- 权限控制：系统应根据用户角色分配不同的访问权限。
- 漏洞防护：系统应具备防止常见攻击（如SQL注入、XSS攻击）的能力。
例如：
> “系统应支持HTTPS传输，用户敏感操作需进行双重身份验证。”
3. 可用性要求
可用性指的是系统在正常运行时间内，能够持续提供服务的能力。常见指标包括：
- 可用性阈值：系统在7×24小时内的可用时间比例，如“系统可用性不低于99.9%”。
- 容错能力：系统在出现故障时仍能继续运行。
- 用户界面友好性：系统界面应直观易用，操作流程清晰。
例如：
> “系统应支持多语言切换，用户操作界面应符合WCAG 2.1标准。”
4. 可扩展性要求
随着业务发展，系统可能需要不断扩展。因此，系统应具备良好的可扩展性，支持未来功能的添加和性能的提升。
常见要求包括：
- 模块化设计：系统应采用模块化架构，便于独立开发和扩展。
- API接口设计：提供标准化的API接口，便于第三方集成。
- 分布式架构：系统应采用分布式部署，支持横向扩展。
例如：
> “系统应支持水平扩展，能够通过新增服务器提升整体处理能力。”
5. 兼容性要求
系统的兼容性指的是它能够在不同平台、设备、浏览器和操作系统上正常运行。常见要求包括：
- 浏览器兼容性：系统应支持主流浏览器（如Chrome、Firefox、Edge）。
- 操作系统兼容性：系统应支持Windows、Linux、macOS等。
- 设备兼容性：系统应支持移动端和桌面端。
例如：
> “系统应支持在Windows 10及以下版本上正常运行，并兼容主流浏览器。”
三、非功能性需求的撰写技巧
1. 采用量化指标
非功能性需求应尽量使用量化指标，以增强可衡量性。例如：
- “系统在高并发情况下，响应时间应低于1秒。”
- “系统在峰值负载下，CPU利用率应低于80%。”
2. 明确时间范围
非功能性需求应设定明确的时间范围，如：
- “系统在1小时内处理10万次请求。”
- “系统在24小时内保持99.9%的可用性。”
3. 采用标准和规范
非功能性需求应参考行业标准和规范，如：
- ISO 9001：质量管理标准。
- ISO 27001：信息安全标准。
- WCAG 2.1：可访问性标准。
例如：
> “系统应符合ISO 27001信息安全标准，确保数据安全。”
4. 与功能性需求协同撰写
非功能性需求应与功能性需求紧密相关，不能孤立存在。例如：
- 功能性需求：用户可登录系统。
- 非功能性需求：系统应支持多因素认证，确保用户登录安全。
5. 使用可验证的测试方法
非功能性需求应明确测试方法和验证方式，例如：
- “系统应通过压力测试验证其在10000个并发请求下的稳定性。”
- “系统应通过安全测试验证其漏洞防护能力。”
四、非功能性需求的常见问题及解决策略
1. 非功能性需求模糊不清
问题：需求描述不明确，导致开发团队理解偏差。
解决策略：明确需求，使用量化指标，结合场景描述。
例如：
> “系统应支持用户在5秒内完成登录，且登录失败次数不超过3次。”
2. 非功能性需求与功能需求冲突
问题：非功能性需求与功能需求存在矛盾，如性能与安全之间的冲突。
解决策略：在需求分析阶段进行权衡，优先级排序。
例如：
> “若系统需支持高并发，可适当降低数据存储的冗余度，以提升性能。”
3. 非功能性需求难以量化
问题：某些非功能性需求难以用数值衡量。
解决策略：使用描述性语言，结合场景说明。
例如：
> “系统应支持用户在10秒内完成注册，且注册页面应具备良好的视觉效果。”
4. 非功能性需求未被纳入开发流程
问题：开发团队未关注非功能性需求，导致系统质量下降。
解决策略：建立非功能性需求评审机制，纳入开发流程。
五、案例分析：非功能性需求的撰写实践
案例背景：某电商平台在推出新功能时，要求系统支持高并发交易和用户认证。
非功能性需求：
1. 系统在10000个并发请求下，响应时间不超过1秒。
2. 用户登录需通过多因素认证，确保安全。
3. 系统应支持跨平台访问，兼容Windows、Linux、macOS。
4. 系统应支持7×24小时运行，可用性不低于99.9%。
5. 系统应具备良好的可扩展性，支持未来功能的添加。
实施策略：
- 采用分布式架构，部署在多台服务器上。
- 使用OAuth 2.0进行用户认证。
- 采用HTTPS传输，确保数据加密。
- 设置自动监控和报警机制，确保系统稳定运行。
六、总结
非功能性需求是确保系统稳定、安全、高效运行的重要依据。在撰写非功能性需求时，应明确其内容、量化其要求、与功能性需求协同撰写，并纳入开发流程。通过科学、系统的撰写方法，可以有效提升系统的质量，满足用户和业务发展的需要。
在实际工作中，非功能性需求的撰写需要结合业务场景，参考行业标准，并不断优化。只有这样，才能确保系统在复杂环境下稳定运行，为企业创造更大的价值。