《軟件工程》-_面向數(shù)據(jù)流的分析與設(shè)計(jì)方法

1、講 課 人：劉 偉電子郵件： 電 話：辦 公 室：教二南樓328室軟件工程面向數(shù)據(jù)流的分析與設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)化的軟件分析與設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)流的分析與設(shè)計(jì)方法，etc.面向?qū)ο蟮能浖治雠c設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)流的分析方法dataflow-oriented analysis method與面向?qū)ο蟮姆治龇椒ǎ际切枨蠼７椒?。它們均有一組標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言表達(dá)機(jī)制，用于需求分析人員表達(dá)用戶需求、構(gòu)造軟件系統(tǒng)模型。面向數(shù)據(jù)流的分析方法是結(jié)構(gòu)化分析方法系列中的一支，具有明顯的結(jié)構(gòu)化特征。結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法分為如下幾個(gè)步驟：結(jié)構(gòu)化分析軟件分析SA結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)SD詳細(xì)設(shè)計(jì)面向過(guò)程的編碼結(jié)構(gòu)化分析方法是一種基于

2、功能分解的需求分析方法。結(jié)構(gòu)化分析方法是一種建模技術(shù)模型的核心是數(shù)據(jù)詞典，它描述了所有的在目標(biāo)系統(tǒng)中使用的和生成的數(shù)據(jù)對(duì)象。并用數(shù)據(jù)流圖表達(dá)需求。方法特點(diǎn)核心思想：自頂向下和逐步求精。根本手段：分解和抽象。分解：把大問(wèn)題分割成假設(shè)干小問(wèn)題，然后分別解決。抽象：略去細(xì)節(jié)，先考慮問(wèn)題最本質(zhì)的屬性。使用了描述需求說(shuō)明書(shū)的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工具。即數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)詞典、小說(shuō)明加工邏輯的描述等，使文檔標(biāo)準(zhǔn)化。自頂向下，逐步求精方法的優(yōu)點(diǎn)符合人們解決復(fù)雜問(wèn)題的普遍規(guī)律?？商岣哕浖_(kāi)發(fā)的成功率和生產(chǎn)率用先全局后局部，先整體后細(xì)節(jié)，先抽象后具體的逐步求精的過(guò)程開(kāi)發(fā)出來(lái)的程序具有清晰的層次結(jié)構(gòu)，程序容易閱讀和理解程序自頂向

3、下，逐步細(xì)化，分解成一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)。在同一層的節(jié)點(diǎn)上的細(xì)化工作相互獨(dú)立。有利于編碼、測(cè)試和集成每一步工作僅在上層節(jié)點(diǎn)的根底上做不多的設(shè)計(jì)擴(kuò)展，便于檢查有利于設(shè)計(jì)的分工和組織工作。數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的信息處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)流和一系列的轉(zhuǎn)換構(gòu)成，而這些轉(zhuǎn)換將輸入數(shù)據(jù)流變換為輸出數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流圖是一種圖形化技術(shù)，它描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動(dòng)到輸出的過(guò)程中所經(jīng)受的變換。在數(shù)據(jù)流圖中沒(méi)有任何具體的物理部件，它只是描繪數(shù)據(jù)在軟件中流動(dòng)和被處理的邏輯過(guò)程。 在需求分析階段，數(shù)據(jù)流(也稱信息流)是系統(tǒng)分析的根底。所謂數(shù)據(jù)流，形象地說(shuō)就是系統(tǒng)中“流動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)流圖(DFD，Data Flow Di

4、agram)是描述軟件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理過(guò)程的一種有力的圖形工具。 是用來(lái)描述系統(tǒng)邏輯模型的一種圖形工具。 數(shù)據(jù)流圖從數(shù)據(jù)傳遞和加工的角度，以圖形的方式刻畫(huà)數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的移動(dòng)變換過(guò)程。 DFD數(shù)據(jù)流圖的圖形記號(hào)外部實(shí)體位于軟件系統(tǒng)邊界之外的信息生產(chǎn)者或消費(fèi)者轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流的處理過(guò)程，又稱泡bubble數(shù)據(jù)流為一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換提供數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效勞的緩沖區(qū)、文件或數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源在轉(zhuǎn)換之間有向流動(dòng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)項(xiàng)集合 “與，即同時(shí)輸入/出； + “或，即至少一項(xiàng)輸入/出； “異或，即非同時(shí)輸入/出。* “家庭保安系統(tǒng)頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖傳感器警報(bào)類別顯示信息電話撥號(hào)音頻傳感數(shù)據(jù)用戶命令家庭保安系統(tǒng)控制面板

5、顯示器電話機(jī)警報(bào)器數(shù)據(jù)流圖中的根本符號(hào)另外的表示方法或或或符 號(hào)含 義數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)加工1. 數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn) 數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn)用于反映數(shù)據(jù)流圖與外部實(shí)體之間的聯(lián)系，表示圖中的輸入數(shù)據(jù)來(lái)自哪里或處理結(jié)果送向何處。如以下圖中的人事部門(mén)、后勤部門(mén)是工資系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的源點(diǎn)，而職工和銀行那么是工資系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的終點(diǎn)。工資計(jì)算系統(tǒng)的頂層(0層)數(shù)據(jù)流圖2. 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中(包括數(shù)據(jù)處理之間、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間以及數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn)之間)的傳送通道，數(shù)據(jù)流符號(hào)的箭頭指明了數(shù)據(jù)的流動(dòng)方向。如上圖中的出勤表、業(yè)績(jī)表、水電扣款表、工資條及工資存款清單等均為數(shù)據(jù)流。3. 加工

6、 加工也稱為數(shù)據(jù)處理，是對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流進(jìn)行的某些操作或變換。圖中每個(gè)加工都要有對(duì)應(yīng)的名稱，最常見(jiàn)的名稱是由一個(gè)說(shuō)明具體動(dòng)作的動(dòng)詞和一個(gè)說(shuō)明處理對(duì)象的名詞構(gòu)成的，如計(jì)算應(yīng)發(fā)工資、打印工資清單等。4. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 在數(shù)據(jù)流圖中用于保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件被稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，它可以是數(shù)據(jù)庫(kù)文件或任何其他形式的數(shù)據(jù)組織。流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)流可理解為向文件寫(xiě)入數(shù)據(jù)或?qū)ξ募M(jìn)行查詢，流出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)流可理解為從文件中讀取數(shù)據(jù)或得到查詢結(jié)果。 在數(shù)據(jù)流圖中，可以有兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)流進(jìn)入同一個(gè)加工，也可以有兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)流從同一個(gè)加工中流出，這樣的多個(gè)數(shù)據(jù)流之間往往存在一定的關(guān)系。為了表示這些數(shù)據(jù)流之間的關(guān)系，需要在數(shù)

7、據(jù)流圖中給這些數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的加工加上一定的標(biāo)記符號(hào)。在下表中列出了加工中常見(jiàn)的幾種關(guān)系的表示方法。(表中以從加工流入或流出兩個(gè)數(shù)據(jù)流為例)。數(shù)據(jù)流與加工之間的關(guān)系表 加工中常見(jiàn)關(guān)系的符號(hào)表示符 號(hào)含 義由數(shù)據(jù)A和B共同變換為數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A變換為數(shù)據(jù)B和數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A或B，或者數(shù)據(jù)A和B共同變換為數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A變換為數(shù)據(jù)B或C，或者同時(shí)變換為數(shù)據(jù)B和C由數(shù)據(jù)A或B其中之一變換為數(shù)據(jù)C由數(shù)據(jù)A變換為數(shù)據(jù)B或C其中之一數(shù)據(jù)流與加工之間的關(guān)系 按照結(jié)構(gòu)化分析方法中“自頂向下，逐步分解的思想，可以先將整個(gè)系統(tǒng)看作是一個(gè)加工，它的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)說(shuō)明了系統(tǒng)和外部環(huán)境的接口，從而首先畫(huà)出系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖。

8、為了能夠清楚地說(shuō)明系統(tǒng)加工的詳細(xì)過(guò)程，接著從頂層數(shù)據(jù)流圖出發(fā)，逐層地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分解。每分解一次，系統(tǒng)中加工的數(shù)量就隨之增加，每個(gè)加工的功能描述也越來(lái)越具體。重復(fù)這種分解，直至得到系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)流圖。底層數(shù)據(jù)流圖中的所有加工都應(yīng)是不可再分解的、最簡(jiǎn)單的“原子加工。數(shù)據(jù)流模型的建立方法數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖提供了層次結(jié)構(gòu)，讓分析人員能夠方便地表示任意抽象級(jí)別上的信息系統(tǒng)或其子系統(tǒng)，并支持問(wèn)題分解、逐步求精的分析方法。初始時(shí)，整個(gè)信息處理系統(tǒng)可以用以下圖所示的頂級(jí)第0級(jí)數(shù)據(jù)流圖表示。 “家庭保安系統(tǒng)頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖1傳感器警報(bào)類別顯示信息電話撥號(hào)音頻傳感數(shù)據(jù)用戶命令家庭保安系統(tǒng)控制面板顯示器電話機(jī)警報(bào)器 隨著

9、需求分析活動(dòng)的逐漸深入，較高抽象級(jí)別上的復(fù)雜轉(zhuǎn)換可以精化為一系列相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)流和子轉(zhuǎn)換，如以下圖所示。在數(shù)據(jù)流方法中，對(duì)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流的精化是伴隨著對(duì)轉(zhuǎn)換的逐步精化而同步進(jìn)行的。A0Z2Y2X2N1M1D1D1C1C1E1E1B0A0F1F3FF2F4F5F41F42F43F44B0第0級(jí)第1級(jí)第2級(jí)數(shù)據(jù)流圖的精化與層間平衡 下面以某單位工資管理系統(tǒng)為例，來(lái)介紹一下分層數(shù)據(jù)流模型的建立方法。 1. 建立頂層數(shù)據(jù)流圖 任何系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖都只有一個(gè)，用于反映目標(biāo)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能及與外部環(huán)境的接口。頂層數(shù)據(jù)流圖中只有一個(gè)代表整個(gè)系統(tǒng)的加工，數(shù)據(jù)的源點(diǎn)和終點(diǎn)對(duì)應(yīng)著系統(tǒng)的外部實(shí)體，說(shuō)明了系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)

10、的來(lái)源和輸出數(shù)據(jù)的去向。工資管理系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖如以下圖所示。圖 工資計(jì)算系統(tǒng)的頂層(0層)數(shù)據(jù)流圖 按照系統(tǒng)的功能，對(duì)頂層數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行分解，生成第一層數(shù)據(jù)流圖。如例子中的工資計(jì)算系統(tǒng)可劃分為計(jì)算工資、打印工資清單和工資轉(zhuǎn)存三個(gè)加工。其中，計(jì)算工資完成單位職工工資計(jì)算，生成工資清單的功能；打印工資清單完成工資條的打印功能；工資轉(zhuǎn)存完成生成職工工資存款清單并將其發(fā)送到銀行的功能。對(duì)劃分得到的加工應(yīng)進(jìn)行編號(hào)，如以下圖。 2. 數(shù)據(jù)流圖的分層細(xì)化工資計(jì)算系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖 對(duì)第一層數(shù)據(jù)流圖中的加工繼續(xù)分解，那么可得到第二層數(shù)據(jù)流圖，如圖 A 所示。對(duì)分解得到的加工進(jìn)行編號(hào)，以反映出它與上層數(shù)據(jù)流圖

11、之間的關(guān)系，如對(duì)第一層數(shù)據(jù)流圖中的計(jì)算工資分解得到的數(shù)據(jù)流圖中的加工的編號(hào)分別為。假設(shè)數(shù)據(jù)流圖中的加工還可繼續(xù)細(xì)化，那么重復(fù)以上分解過(guò)程，直到獲得系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)流圖。工資計(jì)算系統(tǒng)的第三層數(shù)據(jù)流圖如圖 B 所示。圖A 工資計(jì)算系統(tǒng)的第二層數(shù)據(jù)流圖(a) “計(jì)算工資子數(shù)據(jù)流圖；(b)“工資轉(zhuǎn)存子數(shù)據(jù)流圖圖B 工資計(jì)算系統(tǒng)的第三層數(shù)據(jù)流圖建立數(shù)據(jù)流模型要遵循以下的原那么1每個(gè)加工至少應(yīng)有一個(gè)輸入數(shù)據(jù)流反映被處理數(shù)據(jù)的來(lái)源和一個(gè)輸出數(shù)據(jù)流反映加工的結(jié)果。2數(shù)據(jù)流圖中各構(gòu)成元素的名稱必須具有明確的含義且能夠代表對(duì)應(yīng)元素的內(nèi)容或功能。3對(duì)某個(gè)加工進(jìn)行細(xì)化生成的下層數(shù)據(jù)流圖，稱為其上層圖的子圖。應(yīng)保證分層數(shù)

12、據(jù)流圖中任意對(duì)應(yīng)的父圖和子圖的輸入/輸出數(shù)據(jù)流保持一致。4應(yīng)按照層次給每個(gè)加工編號(hào)，用于說(shuō)明該加工所處的層次及上、下層的父圖與子圖的關(guān)系。編號(hào)的規(guī)那么為：頂層加工不用編號(hào)；第一層加工的編號(hào)為1,2,n。第二層加工的編號(hào)為11,12,21,22,n1,n2,等，以此類推。建立數(shù)據(jù)流模型要遵循以下的原那么5在父圖中不要出現(xiàn)子圖中涉及的局部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件。通常除底層數(shù)據(jù)流圖中需說(shuō)明所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)外，為保持畫(huà)面整潔，各中間層數(shù)據(jù)流圖只需顯示處于加工之間的接口文件即可。6數(shù)據(jù)流圖只能由四種根本符號(hào)組成，是實(shí)際業(yè)務(wù)流程的客觀映象，用于說(shuō)明系統(tǒng)應(yīng)該“做什么，而不需要指明系統(tǒng)“如何做。7數(shù)據(jù)流圖的分解速度應(yīng)保持適

13、中。通常一個(gè)加工每次可分解為24個(gè)子加工，最多不要超過(guò)七個(gè)，否那么會(huì)增加用戶的理解難度。同時(shí)要注意，逐層精化必須適可而止。8為了便于數(shù)據(jù)流圖在計(jì)算機(jī)上的輸入和輸出，免去畫(huà)斜線、弧線、圓等符號(hào)的麻煩，數(shù)據(jù)流圖還有另一套表示符號(hào)，如下表所示。 表 數(shù)據(jù)流圖的另一套表示符號(hào)編號(hào)編號(hào)符 號(hào)含 義數(shù)據(jù)流，只能為水平或垂直的帶箭頭直線加工數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn) 數(shù)據(jù)字典面向數(shù)據(jù)流分析需要引進(jìn)數(shù)據(jù)字典(DD)DD以一種準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔的方式對(duì)DFD中數(shù)據(jù)流、外部實(shí)體、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)作說(shuō)明DD對(duì)DFD中的六類元素進(jìn)行定義說(shuō)明，按照元素不同，其中的數(shù)據(jù)條目?jī)?nèi)容也不相同數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理邏輯根本加工外

14、部實(shí)體數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典的提出背景：雖然數(shù)據(jù)流圖能夠形象、清晰地描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動(dòng)、加工、存儲(chǔ)的情況，但數(shù)據(jù)流圖中的許多構(gòu)成元素，如數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、加工，僅依靠名稱并不能反映其本質(zhì)含義，因此必須對(duì)這些構(gòu)成元素進(jìn)行嚴(yán)格的定義。作為對(duì)數(shù)據(jù)流圖的補(bǔ)充，數(shù)據(jù)字典(DD，Data Dictionary)能夠準(zhǔn)確地定義數(shù)據(jù)流圖中各組成成分的具體含義，二者共同構(gòu)成了系統(tǒng)的邏輯模型。數(shù)據(jù)字典中的根本符號(hào)及其含義符 號(hào)含 義說(shuō) 明=表示定義為用于對(duì)=左邊的條目進(jìn)行確切的定義+表示與關(guān)系X=a+b表示X由a和b共同構(gòu)成 | , 表示或關(guān)系X=a|b與X=a,b等價(jià)，表示X由a或b組成( )表示可選項(xiàng)X=(a)表

15、示a可以在X中出現(xiàn)，也可以不出現(xiàn) 表示重復(fù)大括號(hào)中的內(nèi)容重復(fù)0到多次m n表示規(guī)定次數(shù)的重復(fù)重復(fù)的次數(shù)最少m次，最多n次“ ”表示基本數(shù)據(jù)元素“ ”中的內(nèi)容是基本數(shù)據(jù)元素，不可再分.連接符month=1.12表示month可取112中的任意值* *表示注釋兩個(gè)星號(hào)之間的內(nèi)容為注釋信息例如 12()()任何長(zhǎng)度為3的數(shù)字串444552=任何長(zhǎng)度為4的數(shù)字串?dāng)?shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)流圖中各種成分詳細(xì)定義的信息集合，可將其按照說(shuō)明對(duì)象的類型劃分為四類條目，分別為數(shù)據(jù)流條目、數(shù)據(jù)項(xiàng)條目、數(shù)據(jù)文件條目和數(shù)據(jù)加工條目。數(shù)據(jù)字典中的條目及說(shuō)明格式 數(shù)據(jù)字典的任務(wù)是: 對(duì)于數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的所有被命名的圖形元素在字典

16、中作為一個(gè)詞條加以定義，使得每一個(gè)圖形元素的名字都有一個(gè)確切的解釋。DD1. 數(shù)據(jù)流條目 數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)流圖中主要用于說(shuō)明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中的作用和流動(dòng)方向，因此數(shù)據(jù)流也被稱作“流動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)流條目應(yīng)包括以下幾項(xiàng)主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)流名稱、數(shù)據(jù)流別名、說(shuō)明、數(shù)據(jù)流來(lái)源、數(shù)據(jù)流流向、數(shù)據(jù)流組成和數(shù)據(jù)流量等。數(shù)據(jù)流名：數(shù)據(jù)流別名：說(shuō)明：簡(jiǎn)要介紹作用即它產(chǎn)生的原因和結(jié)果。數(shù)據(jù)流來(lái)源：即該數(shù)據(jù)流來(lái)自何方。數(shù)據(jù)流去向：去向何處。數(shù)據(jù)流組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)量流量：數(shù)據(jù)量、流通量。 數(shù)據(jù)流詞條的描述例如： 數(shù)據(jù)流名：發(fā)票說(shuō)明：用作學(xué)生已付書(shū)款的依據(jù)數(shù)據(jù)流來(lái)源：來(lái)自加工“審查并開(kāi)發(fā)票數(shù)據(jù)流去向：流向加工

17、“開(kāi)領(lǐng)書(shū)單。數(shù)據(jù)流組成：學(xué)號(hào)+姓名+書(shū)號(hào)+單價(jià)總價(jià)+書(shū)費(fèi)合計(jì)審查并開(kāi)發(fā)票發(fā)票購(gòu)書(shū)單 數(shù)據(jù)流名稱：出勤表數(shù)據(jù)流別名：無(wú)說(shuō)明：由人事部門(mén)每月月底上報(bào)的職工考勤統(tǒng)計(jì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流來(lái)源：人事部門(mén)數(shù)據(jù)流流向：加工1.1.1(統(tǒng)計(jì)出勤、請(qǐng)假及曠工時(shí)數(shù))數(shù)據(jù)流組成：出勤表 = 年份+月份+職工號(hào)+出勤時(shí)數(shù)+病假時(shí)數(shù)+事假時(shí)數(shù)+曠工時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)流量：1份/月工資系統(tǒng)中的出勤表數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為 數(shù)據(jù)流詞條的描述例如2： 2. 數(shù)據(jù)項(xiàng)條目 數(shù)據(jù)流圖中每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是由假設(shè)干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)成的，數(shù)據(jù)項(xiàng)是加工中的最小單位，不可再分。數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)項(xiàng)條目中應(yīng)包含的主要內(nèi)容有：數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱、數(shù)據(jù)項(xiàng)別名、說(shuō)明、類型、長(zhǎng)度、

18、取值范圍及含義等。 例如：出勤表中的職工號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為 數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱：職工號(hào) 數(shù)據(jù)項(xiàng)別名：employee_no 說(shuō)明：本單位職工的惟一標(biāo)識(shí) 類型：字符串 長(zhǎng)度：6 取值范圍及含義：12位(00.99)為部門(mén)編號(hào)：36位(XX0001.XX9999)為人員編號(hào)3. 數(shù)據(jù)文件條目 數(shù)據(jù)文件是數(shù)據(jù)流圖中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的載體。數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)文件條目中應(yīng)包含的主要內(nèi)容有：數(shù)據(jù)文件名稱、說(shuō)明、數(shù)據(jù)文件組成、組織方式、存取方式、存取頻率等。 例如：工資系統(tǒng)中的職工工資檔案文件在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為 數(shù)據(jù)文件名稱：工資檔案 說(shuō)明：?jiǎn)挝宦毠さ母竟べY、各項(xiàng)津貼及補(bǔ)貼信息 數(shù)據(jù)文件組成：職工號(hào)+國(guó)家

19、工資+國(guó)家津貼+職務(wù)津貼+職齡津貼+交通補(bǔ)貼+部門(mén)補(bǔ)貼+其他補(bǔ)貼 組織方式：按職工號(hào)從小到大排列 存取方式：順序 存取頻率：1次/月4. 數(shù)據(jù)加工條目 在數(shù)據(jù)流圖中只簡(jiǎn)單給出了每個(gè)加工的名稱，在數(shù)據(jù)字典中通過(guò)數(shù)據(jù)加工條目主要是要說(shuō)明每個(gè)加工是用來(lái)“做什么的。數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)加工條目中應(yīng)包含的主要內(nèi)容有： 數(shù)據(jù)加工名稱、加工編號(hào)、說(shuō)明、輸入數(shù)據(jù)流、輸出數(shù)據(jù)流、加工邏輯等。 例如：工資系統(tǒng)中的計(jì)算應(yīng)發(fā)工資這個(gè)加工在數(shù)據(jù)字典中的條目描述為 數(shù)據(jù)加工名稱：計(jì)算應(yīng)發(fā)工資 加工編號(hào)： 說(shuō)明：根據(jù)職工的工資檔案及本月獎(jiǎng)金發(fā)放表數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)職工的應(yīng)發(fā)工資 輸入數(shù)據(jù)流：獎(jiǎng)金發(fā)放表及工資檔案 輸出數(shù)據(jù)流：應(yīng)發(fā)工資表

20、 加工邏輯：DO WHILE 工資檔案文件指針未指向文件尾 從工資檔案中取出當(dāng)前職工工資的各項(xiàng)根本數(shù)據(jù)進(jìn)行累加 在獎(jiǎng)金發(fā)放表中按職工號(hào)查找到該職工的獎(jiǎng)金數(shù) 對(duì)獎(jiǎng)金數(shù)與工資根本數(shù)據(jù)的累加和進(jìn)行求和得到該職工的應(yīng)發(fā)工資數(shù)ENDDO為了能夠直觀、明確地表達(dá)加工邏輯，經(jīng)常采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判定樹(shù)及判定表等三種描述方法。 1. 結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言 結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言是一種介于自然語(yǔ)言和形式化語(yǔ)言之間的半形式化語(yǔ)言，例如，上面對(duì)計(jì)算應(yīng)發(fā)工資條目中加工邏輯的描述就是采用的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它是在自然語(yǔ)言的根底上參加了一定的限制，通過(guò)使用有限的詞匯和有限的語(yǔ)句來(lái)較為嚴(yán)格地描述加工邏輯。描述時(shí)可以使用的詞匯包括：數(shù)據(jù)字典中定義的名字、

21、根本控制結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵詞、自然語(yǔ)言中具有明確意義的動(dòng)詞和少量的自定義詞匯等。盡量不使用形容詞或副詞，可以使用一些簡(jiǎn)單的算術(shù)或邏輯運(yùn)算符。結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言中的三種根本結(jié)構(gòu)的描述方法如下：加工邏輯的描述自然語(yǔ)言+結(jié)構(gòu)化形式結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言 -學(xué)生購(gòu)買(mǎi)教材的 系統(tǒng)邏輯模型 審查并開(kāi)發(fā)票學(xué)生發(fā)票購(gòu)書(shū)單 各班學(xué)生用書(shū)表教材存量表無(wú)效書(shū)單開(kāi)領(lǐng)書(shū)單領(lǐng)書(shū)單學(xué)生 例2: 請(qǐng)為以下DFD中的“審查并開(kāi)發(fā)票加工點(diǎn)寫(xiě) 加工說(shuō)明 把學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名寫(xiě)到發(fā)票上按購(gòu)書(shū)單上學(xué)生的年級(jí)和系、專業(yè)與班號(hào) 檢索“各班學(xué)生用書(shū)表文件，獲得該生當(dāng)年的書(shū)單 對(duì) 購(gòu)書(shū)單上的每一書(shū)號(hào) 如果 書(shū)單上無(wú)此書(shū)號(hào) 那么 把書(shū)號(hào)寫(xiě)到出錯(cuò)通知單上 否那么 按書(shū)號(hào)檢索

22、“教材存量表文件， 從而獲得該書(shū)的單價(jià)與庫(kù)存量 如果 庫(kù)存量 購(gòu)書(shū)單的數(shù)量 那么 將書(shū)號(hào)寫(xiě)到出錯(cuò)通知單上 否那么 將書(shū)號(hào)、單價(jià)、數(shù)量、總價(jià)等項(xiàng)寫(xiě)入到發(fā)票上； 更新存書(shū)量，并寫(xiě)回“教材存量表 文件； 累計(jì)書(shū)費(fèi)合計(jì) 把書(shū)費(fèi)合計(jì)寫(xiě)到發(fā)票上對(duì)每張購(gòu)書(shū)單2. 判定表提出背景：當(dāng)某一加工的實(shí)現(xiàn)需要同時(shí)依賴多個(gè)邏輯條件的取值時(shí)，對(duì)加工邏輯的描述就會(huì)變得較為復(fù)雜，很難采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言清楚地將其描述出來(lái)，而采用判定表那么能夠完整且清晰地表達(dá)復(fù)雜的條件組合與由此產(chǎn)生的動(dòng)作之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 通常把表中任意一個(gè)條件組合的特定取值及其相應(yīng)要執(zhí)行的動(dòng)作稱為規(guī)那么。采用表格的形式來(lái)表達(dá)具復(fù)雜判斷的加工邏輯判定表 下面以描述某

23、單位工資檔案管理系統(tǒng)中“職務(wù)津貼計(jì)算加工邏輯為例說(shuō)明判定表的寫(xiě)法。對(duì)應(yīng)的判定表見(jiàn)下表。條件列表?xiàng)l件組合動(dòng)作列表對(duì)應(yīng)的動(dòng)作“職務(wù)津貼計(jì)算判定表要生成上面的判定表，具體的步驟如下： (1) 確定規(guī)那么的個(gè)數(shù)。例子中有兩個(gè)條件，每個(gè)條件有三種取值，條件1，職務(wù)：助工、工程師、高工條件2，工齡： 20故規(guī)那么個(gè)數(shù)為 3 3 = 9。 (2) 列出所有的條件和動(dòng)作。 (3) 列出所有的條件組合。 (4) 填寫(xiě)每種條件組合下對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。 (5) 假設(shè)表中存在不同規(guī)那么對(duì)應(yīng)相同動(dòng)作且其條件組合存在某種關(guān)系時(shí)，需要對(duì)表進(jìn)行必要的化簡(jiǎn)?！案惊?jiǎng)金計(jì)算判定樹(shù)3、判斷樹(shù)判斷樹(shù)是判斷表的圖形形式，其適用場(chǎng)合與判斷表相

24、同，它與判定表的作用大致相同，但比判定表更加直觀，更易于理解和掌握。比較：判定樹(shù)雖然形式上比判定表直觀，但邏輯上沒(méi)有判定表嚴(yán)格，用戶在使用判定樹(shù)時(shí)容易造成個(gè)別條件的遺漏。實(shí)際工作中：、對(duì)于順序結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言進(jìn)行描述；、對(duì)于存在多個(gè)條件組合的復(fù)雜判定問(wèn)題采用判定表或判定樹(shù)進(jìn)行描述。1. 建立數(shù)據(jù)字典的方法 數(shù)據(jù)字典的建立數(shù)據(jù)字典的實(shí)現(xiàn) 人工方法 自動(dòng)方法將每一字典中的詞條寫(xiě)在一張卡片上，由專人管理和維護(hù)利用 “字典管理程序”在計(jì)算機(jī)中對(duì)字典進(jìn)行管理和維護(hù)。2. 建立數(shù)據(jù)字典的原那么(1) 所有定義必須嚴(yán)密、精確，不能存在二義性。(2) 書(shū)寫(xiě)格式應(yīng)簡(jiǎn)潔且嚴(yán)格。(3) 應(yīng)可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)

25、所需條目的按名查閱。(4) 應(yīng)便于修改和更新。數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典綜上所述，利用數(shù)據(jù)字典可以對(duì)數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)源以及外部實(shí)體進(jìn)行描述、組織和管理。對(duì)于轉(zhuǎn)換，也需要一種比圖形記號(hào)更為詳盡的表示機(jī)制，這就是結(jié)構(gòu)化的文字描述。分析人員可以在數(shù)據(jù)流圖的任一轉(zhuǎn)換上附加一段文字，用以說(shuō)明轉(zhuǎn)換的功能、性能要求及設(shè)計(jì)約束等，這種說(shuō)明應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔、清晰、易于理解。數(shù)據(jù)流圖例子訂票員訂票員預(yù)定機(jī)票準(zhǔn)備機(jī)票記帳訂票單航班目錄航班號(hào) 航班費(fèi)用帳單機(jī)票記帳數(shù)據(jù)庫(kù)帳目數(shù)據(jù)字典例子: (數(shù)據(jù)流) 數(shù)據(jù)流名稱：訂票單 別名: 無(wú) 來(lái)源: 訂票員 去向: 定票 數(shù)據(jù)流量: 200份/天 組成: 編號(hào)姓名+年齡身份證號(hào) 號(hào)

26、碼訂票日期目的地訂票員訂票員預(yù)定機(jī)票準(zhǔn)備機(jī)票記帳訂票單航班目錄航班號(hào) 航班費(fèi)用帳單機(jī)票記帳數(shù)據(jù)庫(kù)帳目數(shù)據(jù)字典例子: (數(shù)據(jù)項(xiàng)) 數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱：航班號(hào) 別名: HBH 數(shù)據(jù)類型: 字符串 長(zhǎng)度: 16位 取值范圍及含義: 第1位: 進(jìn)口/國(guó)產(chǎn) 第24位：類別 第57位：規(guī)格 第811位： 源機(jī)場(chǎng)編號(hào) 第1215位： 目的機(jī)場(chǎng)編號(hào)訂票員訂票員預(yù)定機(jī)票準(zhǔn)備機(jī)票記帳訂票單航班目錄航班號(hào) 航班費(fèi)用帳單機(jī)票記帳數(shù)據(jù)庫(kù)帳目數(shù)據(jù)字典例子: (數(shù)據(jù)存儲(chǔ)) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：航班目錄 別名: 無(wú) 來(lái)源: 無(wú) 去向: 定票 組成: 航班號(hào)飛行日期載客量出發(fā)地目的地票價(jià)- 組織方式：索引文件，以航班號(hào)為關(guān)鍵字訂票員訂票員預(yù)

27、定機(jī)票準(zhǔn)備機(jī)票記帳訂票單航班目錄航班號(hào) 航班費(fèi)用帳單機(jī)票記帳數(shù)據(jù)庫(kù)帳目數(shù)據(jù)字典例子: (處理邏輯) 數(shù)據(jù)加工名稱：定票 別名: 無(wú) 輸入: 訂票單 輸出: 航班、費(fèi)用 激發(fā)條件：接受到訂票單處理邏輯：if 單據(jù)訂票單then if 單據(jù)是否過(guò)期 then 是否有該航班，是否有機(jī)票訂票員訂票員預(yù)定機(jī)票準(zhǔn)備機(jī)票記帳訂票單航班目錄航班號(hào) 航班費(fèi)用帳單機(jī)票記帳數(shù)據(jù)庫(kù)帳目實(shí)例醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)監(jiān)視病情產(chǎn)生 病情報(bào)告更新病歷經(jīng)過(guò)初步的需求分析，得到系統(tǒng)功能要求： 1、監(jiān)視病員的病癥（血壓、體溫、脈搏等） 2、定時(shí)更新病歷 3、病員出現(xiàn)異常情況時(shí)報(bào)警。 4、產(chǎn)生某一病員的病情報(bào)告。醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)分層DFD圖

28、 頂級(jí)DFD病員護(hù)士病員監(jiān)護(hù)系統(tǒng)病癥需求報(bào)告病癥報(bào)告報(bào)警 采用通常的功能分解方法，按照“強(qiáng)內(nèi)聚、松耦合的原那么逐個(gè)對(duì)處理功能進(jìn)行精化；與此同時(shí)逐步完成對(duì)數(shù)據(jù)流的精化，并針對(duì)被精化的處理功能生成下一級(jí)數(shù)據(jù)流圖。醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)分層DFD圖 一級(jí)DFD生理信號(hào)極限值護(hù)士3生成報(bào)告4更新日志病員2中央監(jiān)視1局部監(jiān)視病癥信號(hào)病員極限病員日志報(bào)警病員數(shù)據(jù)格式化病員數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)病癥報(bào)告需求報(bào)告醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)分層DFD圖 二級(jí)DFD：對(duì)加工“中央監(jiān)視進(jìn)行分解病員數(shù)據(jù)2.1開(kāi)解信號(hào)2.2計(jì)算超過(guò)極限值否2.4格式化病員數(shù)據(jù)2.3產(chǎn)生報(bào) 警信息病員極限體溫脈搏血壓超過(guò)極限值血壓、體溫、脈搏生理信號(hào)極限

29、值報(bào)警格式化病員數(shù)據(jù) 精化過(guò)程中必須維持各級(jí)數(shù)據(jù)流圖之間的數(shù)據(jù)流平衡。 精化過(guò)程應(yīng)適可而止，防止涉及軟件設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。一般說(shuō)來(lái)，如果某子功能可以用一段簡(jiǎn)潔、精確的文字描述清楚，就無(wú)需進(jìn)一步分解。 創(chuàng)立用戶需求的數(shù)據(jù)流模型應(yīng)遵循以下五條規(guī)那么：對(duì)于數(shù)據(jù)流圖中不再分解的處理功能，分析人員要借助結(jié)構(gòu)化自然語(yǔ)言對(duì)其功能進(jìn)行精確、簡(jiǎn)潔的描述。圖中“中央監(jiān)視子功能分解出來(lái)的“計(jì)算超過(guò)極限值否子功能可描述如下頁(yè)：過(guò)程規(guī)格說(shuō)明舉例“計(jì)算超過(guò)極限值否子功能1參數(shù)：血壓、體溫、脈搏；類別：字符串2處理步驟： 1檢查系統(tǒng)是否有參數(shù)值輸入。假設(shè)有，那么驗(yàn)證輸入值的有效性。如果有效，那么從病員極限數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中取出相應(yīng)的待比較

30、值；否那么無(wú)操作。 2檢查輸入?yún)?shù)值與待比較值的大小。如果超過(guò)極限值，那么產(chǎn)生報(bào)警信息，并且更新病員的記錄；如果沒(méi)有超過(guò)極限值，那么只更新病員記錄。3約束條件：在上述1、2步驟中，通過(guò)時(shí)間控制參數(shù)的采集。實(shí)體-關(guān)系圖為了把用戶的數(shù)據(jù)要求清楚、準(zhǔn)確地描述出來(lái)，系統(tǒng)分析員通常建立一個(gè)概念性的數(shù)據(jù)模型。概念性數(shù)據(jù)模型是一種面向問(wèn)題的數(shù)據(jù)模型，是按照用戶觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建立的模型。數(shù)據(jù)模型中包含3種相互關(guān)聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性及數(shù)據(jù)對(duì)象彼此間相互連接的關(guān)系。數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性與關(guān)系 數(shù)據(jù)對(duì)象：是現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體的數(shù)據(jù)表現(xiàn)； 是省略了功能和行為的實(shí)體。 數(shù)據(jù)源 ； 數(shù)據(jù)對(duì)象包括： 外部實(shí)體的數(shù)據(jù)局部 ；

31、 數(shù)據(jù)流的內(nèi)容。數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性與關(guān)系數(shù)據(jù)對(duì)象由其屬性刻畫(huà)。一般而言，現(xiàn)實(shí)世界中任何給定實(shí)體都具有許多屬性，分析人員應(yīng)當(dāng)并且只能考慮與應(yīng)用問(wèn)題有關(guān)的屬性。例如，在汽車(chē)銷(xiāo)售管理問(wèn)題中，汽車(chē)的屬性可能有：制造商、型號(hào)、標(biāo)識(shí)碼、車(chē)體類型、顏色和買(mǎi)主。實(shí)體-關(guān)系圖實(shí)體-關(guān)系Entity-Relation圖簡(jiǎn)稱E-R圖，是表示數(shù)據(jù)對(duì)象及其之間關(guān)系的圖形語(yǔ)言機(jī)制。數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)體用長(zhǎng)方形、關(guān)系用菱形、屬性用橢圓表示。數(shù)據(jù)對(duì)象之間數(shù)量上的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表示如以下圖所示： 0 : 1 1 : 1 0 : 多 1 : 多為了便于區(qū)分，在E-R模型中的實(shí)體、關(guān)系和屬 性都應(yīng)在對(duì)應(yīng)的框中寫(xiě)上各自的名字。實(shí)體-關(guān)系圖實(shí)例制造商

32、生產(chǎn)經(jīng)銷(xiāo)商汽車(chē)經(jīng)銷(xiāo)存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)碼顏色型號(hào)制造商車(chē)體類型買(mǎi)主面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法又稱為結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，即 SD 方法。該方法與結(jié)構(gòu)化分析SA相銜接，構(gòu)成完整的結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)技術(shù)，是目前使用最廣泛的方法之一。SD 通常與 DFD 銜接起來(lái)使用。用 DFD 方法得到數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述的需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)。SD 方法那么以數(shù)據(jù)流圖為根底，按照一定的步驟將其映射為軟件的模塊結(jié)構(gòu)。軟件設(shè)計(jì)的根本概念和原那么軟件設(shè)計(jì)的重要作用： 軟件設(shè)計(jì)處于軟件工程過(guò)程中的技術(shù)核心位置，它將完成待建造軟件的有意義的工程表示。軟件設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)： 使用很多設(shè)計(jì)方法，產(chǎn)生數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)和構(gòu)件設(shè)計(jì)。為軟件的編程階段提

33、供依據(jù)。軟件設(shè)計(jì)的依據(jù)：系統(tǒng)分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)字典實(shí)體關(guān)系圖數(shù)據(jù)流圖狀態(tài)變遷圖數(shù)據(jù)對(duì)象描述加工規(guī)約控制規(guī)約構(gòu)件設(shè)計(jì)接口設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)原那么 設(shè)計(jì)視點(diǎn)不要局限在局部范圍 設(shè)計(jì)是來(lái)源于分析模型的，是分析模型可跟蹤的 設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量使用已有的模式，不應(yīng)該總是從頭開(kāi)始 設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能模擬問(wèn)題域的結(jié)構(gòu)，縮短與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的距離 設(shè)計(jì)應(yīng)表現(xiàn)風(fēng)格一致，應(yīng)該有統(tǒng)一的規(guī)那么和接口形式 設(shè)計(jì)應(yīng)考慮可構(gòu)造性 設(shè)計(jì)應(yīng)考慮最惡略情況下的適應(yīng)性，即健壯性 設(shè)計(jì)應(yīng)防止考慮程序?qū)崿F(xiàn)細(xì)節(jié)，因?yàn)樗吘共皇蔷幋a 應(yīng)該根據(jù)質(zhì)量度量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)考慮設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)應(yīng)注意對(duì)概念錯(cuò)誤的評(píng)審，而防止過(guò)早注意細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖E-R圖狀態(tài)變遷

34、圖加工規(guī)約控制規(guī)約數(shù)據(jù)對(duì)描 述象數(shù) 據(jù) 設(shè) 計(jì)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)接口設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)從分析模型導(dǎo)出設(shè)計(jì)模型分析模型設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)：將分析信息模型轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，來(lái)自于 實(shí)體關(guān)系圖和數(shù)據(jù)字典體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：定義軟件的主要結(jié)構(gòu)元素、設(shè)計(jì)模式及應(yīng)用約束子系統(tǒng)的交互接口設(shè)計(jì)：描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間的通信，數(shù)據(jù)流或控制流的特定行為構(gòu)件設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)元素變換為軟件過(guò)程的描述，來(lái)自于處理說(shuō)明以及狀態(tài)變換圖軟件設(shè)計(jì)的4個(gè)活動(dòng)1. SC圖(Structure Chart) 1SC中的組成符號(hào) SD方法在概要設(shè)計(jì)中的主要表達(dá)工具約定： 用矩形框表示模塊，用帶箭頭的連線表示模塊間的調(diào)用關(guān)系。在調(diào)用線的兩旁，應(yīng)標(biāo)出傳入和

35、傳出模塊的數(shù)據(jù)流。 SD方法在概要設(shè)計(jì)中的主要表達(dá)工具約定：編輯學(xué)生記錄讀學(xué)生記錄學(xué)生數(shù)據(jù)無(wú)此學(xué)生學(xué)號(hào)不加區(qū)分的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息控制信息SC中的四種模塊在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中的模塊傳入模塊 從下屬模塊取得數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)某些處理，再將其傳送給上級(jí)模塊。它傳送的數(shù)據(jù)流叫做邏輯輸入數(shù)據(jù)流。傳出模塊 從上級(jí)模塊獲得數(shù)據(jù)，進(jìn)行某些處理，再將其傳送給下屬模塊。它傳送的數(shù)據(jù)流叫做邏輯輸出數(shù)據(jù)流。變換模塊 它從上級(jí)模塊取得數(shù)據(jù)，進(jìn)行特定的處理，轉(zhuǎn)換成其它形式，再傳送回上級(jí)模塊。它加工的數(shù)據(jù)流叫做變換數(shù)據(jù)流。協(xié)調(diào)模塊 對(duì)所有下屬模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理的模塊。酒店管理信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖客人登記預(yù)定登記客房處理歷史記錄客房查詢預(yù)定查詢

36、餐桌安排菜單作業(yè)營(yíng)業(yè)結(jié)帳匯總打印各類查詢初始設(shè)置客帳處理退房處理夜審處理客帳查詢報(bào)表打印HIMS客房管理子系統(tǒng)收銀管理子系統(tǒng)餐飲管理子系統(tǒng)大型零售商場(chǎng)管理信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖TM M I S系統(tǒng)維護(hù)POS系統(tǒng)零售實(shí)時(shí)系統(tǒng)商品進(jìn)貨管理商品批發(fā)管理商品庫(kù)存管理商品及商品帳管理顧客管理連鎖店管理財(cái)務(wù)管理人事工資管理方案統(tǒng)計(jì)管理經(jīng)理查詢 圖中的模塊調(diào)用1) 簡(jiǎn)單調(diào)用ACBX，YZZABC 入 出 _12X，YZZ122選擇調(diào)用ACBDA根據(jù)內(nèi)部判斷決定是否調(diào)用BA按另一判定結(jié)果選擇調(diào)用C或D(3)SC中的循環(huán)調(diào)用ABCA根據(jù)內(nèi)在的循環(huán)重復(fù)調(diào)用B、C等模塊2 .數(shù)據(jù)流圖的類型與結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法SD 面向數(shù)據(jù)

37、流設(shè)計(jì)方法的根本概念 SD以數(shù)據(jù)流圖為根底，它定義了把DFD變換成軟件結(jié)構(gòu)的不同映射方法映射 DFD問(wèn)題結(jié)構(gòu) 軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 程序結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征可歸納為兩種典型形式：變換型結(jié)構(gòu)事務(wù)型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流圖可分為兩種類型： 變換型數(shù)據(jù)流事務(wù)型數(shù)據(jù)流1數(shù)據(jù)流圖的類型變換中心輸入輸出 變換型 結(jié)構(gòu)事務(wù)中心接受路徑動(dòng)作路徑 根本模型 特征 事務(wù)型結(jié)構(gòu) 由輸入、變換中心和輸出三局部組成 具有在多種事務(wù)中選擇執(zhí)行某類事務(wù)的能力變換型數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)傳入變換傳出變換中心傳入局部傳出局部事務(wù)分析事務(wù)中心動(dòng)作 1動(dòng)作 2動(dòng)作 3接受接受局部事務(wù)型數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)變換型數(shù)據(jù)流舉例輸入信息物理輸入格式檢查處理顯示正確信息結(jié)果物理輸出數(shù)

38、據(jù)變換中心邏輯輸入邏輯輸出傳入局部傳出局部特點(diǎn)：具有明確的傳入、變換(或稱主加 工) 和傳出界面的DFD變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖變換型數(shù)據(jù)處理問(wèn)題的工作過(guò)程大致分為三步，即取得數(shù)據(jù)，變換數(shù)據(jù)和給出數(shù)據(jù)。相應(yīng)于取得數(shù)據(jù)、變換數(shù)據(jù)、給出數(shù)據(jù)，變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、中心變換和輸出等三局部組成。事務(wù)型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖它接受一項(xiàng)事務(wù)，根據(jù)事務(wù)處理的特點(diǎn)和性質(zhì)，選擇分派一個(gè)適當(dāng)?shù)奶幚韱卧缓蠼o出結(jié)果。在事務(wù)型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，事務(wù)中心模塊按所接受的事務(wù)的類型，選擇某一事務(wù)處理模塊執(zhí)行。各事務(wù)處理模塊并列。每個(gè)事務(wù)處理模塊可能要調(diào)用假設(shè)干個(gè)操作模塊，而操作模塊又可能調(diào)用假設(shè)干個(gè)細(xì)節(jié)模塊。事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖舉例ABEHOMID

39、CNLFG確定DFD中是否含有事務(wù)流T事務(wù).事務(wù)流：沿多條路徑之一觸發(fā)的數(shù)據(jù)流事務(wù)中心動(dòng)作路徑在一個(gè)大系統(tǒng)的DFD中，變換流和事務(wù)流可能是同時(shí)出現(xiàn)的事務(wù)映射方法事務(wù)映射方法接收路徑C路徑B路徑A路徑C1C2C3調(diào)度事務(wù)控制 大型系統(tǒng)DFD中,變換型和事務(wù)型 結(jié)構(gòu)往往共存:T事務(wù)中心傳入變換傳出(2) 面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)步驟精化DFD確定DFD類型把DFD映射到系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 出模塊結(jié)構(gòu)的上層基于DFD逐步分解高層模塊設(shè)計(jì) 出下層模塊根據(jù)模塊獨(dú)立性原理，精化模 塊結(jié)構(gòu)面向數(shù)據(jù)流方法的設(shè)計(jì)過(guò)程精化數(shù)據(jù)流圖區(qū)分事務(wù)中心和數(shù)據(jù)接收路徑映射成變換結(jié)構(gòu)區(qū)分輸入和輸出分支映射成事務(wù)結(jié)構(gòu)用啟發(fā)式設(shè)計(jì)規(guī)

40、那么精化軟件結(jié)構(gòu)導(dǎo)出接口描述和全程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)事務(wù)分析變換分析復(fù)查事務(wù)變換流類型SD方法的兩種映射過(guò)渡方法變換型DFD事務(wù)型DFD初始SC初始SC變換分析事務(wù)分析初始的SC主模塊輸入模塊主加工模塊輸入模塊事務(wù)控制模塊接受模塊動(dòng)作發(fā)送模塊動(dòng)作1模塊動(dòng)作2模塊動(dòng)作3模塊由變換分析產(chǎn)生由事務(wù)分析產(chǎn)生變換分析方法由以下四步組成： 重畫(huà)數(shù)據(jù)流圖； 區(qū)分有效(邏輯)輸入、有效(邏輯)輸出和中心變換局部； 進(jìn)行一級(jí)分解，設(shè)計(jì)上層模塊； 進(jìn)行二級(jí)分解，設(shè)計(jì)輸入、輸出和中心變換局部的中、下層模塊。3. 變換分析設(shè)計(jì)方法步驟：(1)區(qū)分傳入、變換中心、傳出局部，在 DFD 上標(biāo)明分界線變換分析設(shè)計(jì)方法步驟確定

41、DFD中是否含有變換流輸出輸入變換變換流：具有明顯的輸入、變換或加工、輸出分界的數(shù)據(jù)流圖變換映射方法BCADEQPRWUVabcedrpuwv變換中心傳入局部傳出局部變換分析設(shè)計(jì)方法步驟(2)第一級(jí)分解(建立初始SC框架) 設(shè)計(jì)頂層和第一層模塊變換映射方法輸出輸入變換控制模塊輸入處理模塊輸出處理模塊主要處理模塊第一級(jí)分解的方法MCMTMAME第一級(jí)分解后的SCMCMTMAME第一層頂層c,ec,eu,wu,w傳入模塊傳出模塊中心變換模塊第一級(jí)分解后的SC(另一種畫(huà)法)MCMA1ceu,wc,pQPReprrw,uw傳入分支模塊中心加工分支模塊傳出分支模塊MA2ME1ME2變換分析設(shè)計(jì)方法步驟(

42、3)第二級(jí)分解(分解SC各分支) 自頂向下分解，設(shè)計(jì)出每個(gè)分支的中、下層模塊傳入分支的分解(1)MACBAbacEDdec,e傳入分支的分解(2)MAGet CbacRead Ddec,eB to CbcdeabGet EGet BD to EA to BRead D傳出分支的分解MEWWrite Vuuw,uvvvPut UU to VMEUWrite Wwwuw,uV(1)(2)中心加工分支的分解MTPQRec,pru,wpr評(píng)定輸出配置信息顯示格式化產(chǎn)生警告信號(hào)讀傳感器撥打 傳感器狀態(tài)傳感器ID類型,位置傳感器信息警告類型警告數(shù)據(jù) 號(hào)配置數(shù)據(jù) 號(hào)信號(hào)傳感器ID類型,位置SafeHome系

43、統(tǒng)的監(jiān)控傳感器精化DFD第二層變換映射方法的例子監(jiān)控傳感器精化DFD第三層向軟件模塊結(jié)構(gòu)的映射變換映射方法例子配置信息傳感器 狀態(tài)傳感器ID設(shè)置 讀傳感器 獲得回應(yīng)信息 證實(shí)警告條件 選擇 號(hào) 連接 網(wǎng) 設(shè)置產(chǎn)生撥號(hào)脈沖 格式化 顯示產(chǎn)生顯示產(chǎn)生警告信號(hào) 監(jiān)控傳感器執(zhí)行 傳感器輸入控制 警告輸出控制 警告條件控制傳感器ID類型位置格式化 ID類型位置警告數(shù)據(jù)警告類型傳感器 信息 號(hào)音語(yǔ)音讀 號(hào) 號(hào)號(hào)碼表警告條件碼傳感器ID時(shí)間信息一級(jí)因子化 監(jiān)控傳感器執(zhí)行 傳感器輸入控制 警告輸出控制 警告條件控制 獲得回應(yīng)信息 讀 傳感器 證實(shí)警告條件 選擇 號(hào) 格式化 顯示 產(chǎn)生警告信號(hào)連接 網(wǎng)設(shè)置 產(chǎn)生

44、 顯示 產(chǎn)生撥號(hào)脈沖二級(jí)因子化變換映射方法例子 在選擇模塊設(shè)計(jì)的次序時(shí)，必須對(duì)一個(gè)模塊的全部直接下屬模塊都設(shè)計(jì)完成 之后，才 能轉(zhuǎn)向另 一個(gè)模塊 的下層模 塊的設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)下層模塊時(shí)，應(yīng)考慮模塊的耦合和內(nèi)聚問(wèn)題，以提高初始結(jié)構(gòu)圖的質(zhì)量。 使用“黑箱技術(shù): 在設(shè)計(jì)當(dāng)前模塊時(shí)，先把這個(gè)模塊的所有下層模塊定義成“黑箱，在設(shè)計(jì)中利用它們時(shí)，暫時(shí)不考慮其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)。在這一步定義好的“黑箱，在下一步就可以對(duì)它們進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工。這樣，又會(huì)導(dǎo)致更多的“黑箱。最后，全部“黑箱的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)應(yīng)完全被確定。 在模塊劃分時(shí)，一個(gè)模塊的直接下屬模塊一般在5個(gè)左右。如果直接下屬模塊超過(guò)10個(gè)，可設(shè)立中間層次。 如果出

45、現(xiàn)了以下情況，就停止模塊的功能分解：當(dāng)模塊不能再細(xì)分為明顯的子任務(wù)時(shí)；當(dāng)分解成用戶提供的模塊或程序庫(kù)的子程序時(shí)；當(dāng)模塊的界面是輸入輸出設(shè)備傳送的信息時(shí)；當(dāng)模塊不宜再分解得過(guò)小時(shí)。 任何情況下都可使用變換分析方法設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)，但如數(shù)據(jù)流具有明顯的事務(wù)特點(diǎn)時(shí) (有一個(gè)明顯的事務(wù)中心)，以采用事務(wù)分析方法為宜。4.事務(wù)分析設(shè)計(jì)方法事務(wù)分析在很多軟件應(yīng)用中，存在某種作業(yè)數(shù)據(jù)流，它可以引發(fā)一個(gè)或多個(gè)處理，這些處理能夠完成該作業(yè)要求的功能。這種數(shù)據(jù)流就叫做事務(wù)。與變換分析一樣，事務(wù)分析也是從分析數(shù)據(jù)流圖開(kāi)始，自頂向下，逐步分解，建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。事務(wù)分析過(guò)程 識(shí)別事務(wù)源利用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)詞典，從問(wèn)題定義和需

46、求分析的結(jié)果中，找出各種需要處理的事務(wù)。通常，事務(wù)來(lái)自物理輸入裝置。有時(shí)，設(shè)計(jì)人員還必須區(qū)別系統(tǒng)的輸入、中心加工和輸出中產(chǎn)生的事務(wù)。 規(guī)定適當(dāng)?shù)氖聞?wù)型結(jié)構(gòu)在確定了該數(shù)據(jù)流圖具有事務(wù)型特征之后，根據(jù)模塊劃分理論，建立適當(dāng)?shù)氖聞?wù)型結(jié)構(gòu)。 識(shí)別各種事務(wù)和它們定義的操作。從問(wèn)題定義和需求分析中找出的事務(wù)及其操作所必需的全部信息，對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的事務(wù)，必須仔細(xì)地定義它們的操作。 注意利用公用模塊在事務(wù)分析的過(guò)程中，如果不同事務(wù)的一些中間模塊可由具有類似的語(yǔ)法和語(yǔ)義的假設(shè)干個(gè)低層模塊組成，那么可以把這些低層模塊構(gòu)造成公用模塊。 對(duì)每一事務(wù)，或?qū)β?lián)系密切的一組事務(wù)，建立一個(gè)事務(wù)處理模塊如果發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)中有類

47、似的事務(wù)，可以把它們組成一個(gè)事務(wù)處理模塊。 對(duì)事務(wù)處理模塊規(guī)定它們?nèi)康南聦硬僮髂K 對(duì)操作模塊規(guī)定它們的全部細(xì)節(jié)模塊變換分析是軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方法。一般，一個(gè)大型的軟件系統(tǒng)是變換型結(jié)構(gòu)和事務(wù)型結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)。所以，我們通常利用以變換分析為主，事務(wù)分析為輔的方式進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。事務(wù)分析設(shè)計(jì)方法步驟：(1)在DFD上確定事務(wù)中心、接收局部和發(fā)送局部。(2)畫(huà)出SC框架，把DFD上的三局部分別映射為事務(wù) 控制模塊、接收模塊和動(dòng)作發(fā)送模塊。(3)分解細(xì)化接收分支和發(fā)送分支，完成初始SC。結(jié)構(gòu)圖(SC)舉例 醫(yī)院管理系統(tǒng)門(mén)診管理藥房管理藥庫(kù)管理病房管理財(cái)務(wù)管理處方掛號(hào)處理掛號(hào)費(fèi)總計(jì)掛號(hào)單掛號(hào)費(fèi)

48、總計(jì)出庫(kù)處理進(jìn)藥管理病歷管理處方管理常規(guī)處理用戶命令交互子系統(tǒng)初始的SC用戶執(zhí)行模塊讀用戶命令命令處理密碼處理控制器現(xiàn)用/非現(xiàn)用系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置控制器用戶命令交互子系統(tǒng)讀用戶命令密碼顯示信息系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)用戶命令讀系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置信息顯示信息和狀態(tài)命令分析處理讀密碼命令類型建立配置文件原配置數(shù)據(jù)激活/非活動(dòng)系統(tǒng)與文件中密碼比較格式化配置數(shù)據(jù)檢驗(yàn)信息過(guò)程重試信息四位數(shù)字檢驗(yàn)信息檢驗(yàn)信息A/D信息格式化配置數(shù)據(jù)格式化配置數(shù)據(jù)密碼命令開(kāi)/關(guān)命令配置命令用戶命令交互子系統(tǒng)的SC用戶執(zhí)行模塊讀用戶命令命令處理密碼處理控制器現(xiàn)用/非現(xiàn)用系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置控制器讀系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立配置文件顯示信息與狀態(tài)用戶命令交互子系統(tǒng)讀用戶命

49、令密碼顯示信息系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)用戶命令讀系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置信息顯示信息和狀態(tài)命令分析處理讀密碼命令類型建立配置文件原配置數(shù)據(jù)激活/非活動(dòng)系統(tǒng)與文件中密碼比較格式化配置數(shù)據(jù)檢驗(yàn)信息過(guò)程重試信息四位數(shù)字檢驗(yàn)信息檢驗(yàn)信息A/D信息格式化配置數(shù)據(jù)格式化配置數(shù)據(jù)密碼命令開(kāi)/關(guān)命令配置命令用戶命令交互子系統(tǒng)的SC用戶執(zhí)行模塊讀用戶命令命令處理密碼處理控制器現(xiàn)用/非現(xiàn)用系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置控制器讀系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立配置文件顯示信息與狀態(tài)讀密碼用文件比較密碼密碼輸出控制器產(chǎn)生無(wú)效信息事務(wù)流設(shè)計(jì)舉例IMLNABCDFEG事務(wù)中心事務(wù)流設(shè)計(jì)舉例 取 A 總控ALMNGDBCFE主模塊事務(wù)加工模塊動(dòng)作分支的典型結(jié)構(gòu)PT 2T 1T iA

50、2D 2A 1D 1A 3A jD k事務(wù)層操作層細(xì)節(jié)層處理層主模塊操作模塊細(xì)節(jié)模塊事務(wù)加工模塊事務(wù)流設(shè)計(jì)舉例 取 A 總控ALMNGDBCFE動(dòng)作1動(dòng)作n.細(xì)節(jié)模塊1細(xì)節(jié)模塊2.操作模塊細(xì)節(jié)模塊事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖舉例IMLNOABCDFEGH事務(wù)流設(shè)計(jì)舉例 (另一種畫(huà)法) 輸入 AXX系統(tǒng)事務(wù)中心ALMAGDBCFE 輸出 E、F、GE、F、GE、F、G輸出HOE、F、GHHN操作層細(xì)節(jié)層操作1操作2操作3操作4細(xì)節(jié)1細(xì)節(jié)2細(xì)節(jié)3細(xì)節(jié)4事務(wù)映射方法例子SafeHome系統(tǒng)的用交互子系統(tǒng)DFD第一層控制面板傳感器用戶交互子系統(tǒng)控制面板 顯示 警告 線用戶命令 和數(shù)據(jù)傳感器 狀態(tài)顯示信息警告類型 號(hào)

51、信號(hào)配置系統(tǒng)監(jiān)控傳感器處理口令激活或失效系統(tǒng)顯示信息和狀態(tài)傳感器信息配置信息正確的ID信息配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)配置請(qǐng)求啟動(dòng)停止口令激活/失效信息事務(wù)映射方法例子用交互子系統(tǒng)DFD第二層讀用戶命令請(qǐng)求命令處理讀系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立配置文件激活或失效系統(tǒng)讀口令用文件比較口令產(chǎn)生無(wú)效的信息顯示信息和狀態(tài)配置信息用戶命令命令類型啟動(dòng)停止A/D信息配置數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)口令輸入口令4位數(shù)字無(wú)效的 口令有效口令配置數(shù)據(jù) 顯示信息“再試提示呈現(xiàn)典型的變換流形式 用戶交互 執(zhí)行事務(wù)映射方法例子用交互子系統(tǒng)DFD第二層向軟件模塊結(jié)構(gòu)的映射 讀用戶命令請(qǐng)求用戶命令處理系統(tǒng)配置 控制激活/失效 系統(tǒng) 口令處理 控制 讀系統(tǒng)數(shù)據(jù) 建立配置文件 顯示信息 和狀態(tài) 讀口令 用文件比較口令口令輸出 控制 產(chǎn)生無(wú)效信息一級(jí)因子化因子化并精化3412675810911變換中心傳入傳出事務(wù)型(3) 混合流設(shè)計(jì)舉例混合流設(shè)計(jì)舉例T事務(wù)中心傳入變換傳出接收局部發(fā)送部分ABT1變換中心傳入傳出T2T3abb1b2b3c1c2c3degfjm事務(wù)流子系統(tǒng)BCCDDEEHHKFJKLLMh混合流設(shè)計(jì)舉例K 5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化規(guī)那么 將初始SC根據(jù)模塊獨(dú)立性原那么進(jìn)行精化，對(duì)模塊進(jìn)行合并、分解修改、調(diào)整，得到高內(nèi)聚、低耦合模塊，得到易于實(shí)現(xiàn)、易于測(cè)試和易于維護(hù)的軟件結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生設(shè)計(jì)文檔的最終