第5章 面向数据流的需求分析

1、第第5章章 面向数据流的需求分析面向数据流的需求分析n教学目标与要求教学目标与要求n了解建立目标系统的步骤；了解建立目标系统的步骤；n掌握数据流图的基本成分，掌握数据流图的基本成分，并能正确地使用并能正确地使用这些符号建立目标系统的功能模型；这些符号建立目标系统的功能模型；n掌握数据词典条目的类型及书写格式；掌握数据词典条目的类型及书写格式；n掌握判定表、判定树描述加工逻辑。掌握判定表、判定树描述加工逻辑。第第5章章 面向数据流的需求分析面向数据流的需求分析n教学重点与难点教学重点与难点n掌握数据流图的基本成分，掌握数据流图的基本成分，并能正确地使用并能正确地使用这些符号建立目标系统的功能模型

2、；这些符号建立目标系统的功能模型；n掌握数据流、数据项、文件条目的书写；掌握数据流、数据项、文件条目的书写；n掌握判定表、判定树描述加工逻辑。掌握判定表、判定树描述加工逻辑。5.1 结构化分析概述结构化分析概述n为了充分理解用户的需求，得出对目标系统的为了充分理解用户的需求，得出对目标系统的完整、准确和具体的要求，人们常常采用建立完整、准确和具体的要求，人们常常采用建立模型的方法。模型的方法。n模型模型，就是为了理解事物而对事物做出的一种，就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。通抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。通常，模型由一组图形符号和组常，模型由一组图

3、形符号和组织这些符号的规织这些符号的规则组成。则组成。n面向数据流、面向对象、面向数据的分析方法面向数据流、面向对象、面向数据的分析方法均属于需求建模方法。均属于需求建模方法。5.1 结构化分析概述结构化分析概述n结构化分析结构化分析（SA，Structured Analysis）方）方法就是面向数据流自顶向下逐步求精进行需求法就是面向数据流自顶向下逐步求精进行需求分析的方法。分析的方法。n结构化分析方法适用于结构化分析方法适用于数据处理类型软件数据处理类型软件的需的需求分析。求分析。n结构化分析方法使用工具：结构化分析方法使用工具：数据流图，数据词数据流图，数据词典，结构化语言，判定树和判定

4、表典，结构化语言，判定树和判定表等。等。建立目标系统的步骤建立目标系统的步骤1.理解当前的现实环境，建立当前系统的理解当前的现实环境，建立当前系统的“具体模型具体模型”。2. 从当前系统的从当前系统的“具体模型具体模型”抽象出当前系统的抽象出当前系统的“逻辑模型逻辑模型”。建立目标系统的步骤建立目标系统的步骤(续续)3. 分析目标系统与当前系统逻辑上的差别，建立目标系统的逻辑模型。分析目标系统与当前系统逻辑上的差别，建立目标系统的逻辑模型。4为目标系统的逻辑模型做补充说明为目标系统的逻辑模型做补充说明5对需求说明进行复审，直到确认文档齐全，并且符合用户的全部需求为止。对需求说明进行复审，直到确

5、认文档齐全，并且符合用户的全部需求为止。5.2 数据流图数据流图n数据流图数据流图(Data Flow Diagram(Data Flow Diagram，DFDDFD图图) )是一种图形化技术是一种图形化技术，它描绘信息流和数，它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的据从输入移动到输出的过程中所经受的变换。变换。n数据流图中的箭头仅能表示在系统中流数据流图中的箭头仅能表示在系统中流动的数据。动的数据。5.2.1 数据流图的基本成分数据流图的基本成分n数据流图中的主要数据流图中的主要图形元素图形元素数据加工数据加工数据流的源点或终点数据流的源点或终点数据流数据流数据存储文件数据存储文

6、件或描述银行取款过程的数据流图描述银行取款过程的数据流图1、数据流、数据流n由一组固定成分的数据组成。由一组固定成分的数据组成。n如：如：数据流数据流“存折存折”由由“户名户名”、“所号所号”、“帐帐号号”、“开户日期开户日期”、“密印密印”等成分组成。等成分组成。n数据流的作用：数据流的作用：反映数据信息的流动方向反映数据信息的流动方向。n流动方向流动方向：加工加工加工加工加工加工文件文件源点源点加工加工加工加工终点终点1、数据流、数据流n数据流的名字数据流的名字应代表整个数据流（或数据存储）应代表整个数据流（或数据存储）的内容，而不是仅仅反映它的某些成分。的内容，而不是仅仅反映它的某些成分

7、。n同一数据流图上不能有同名的数据流。同一数据流图上不能有同名的数据流。n可同时有多个数据流，但两两之间无任何联系可同时有多个数据流，但两两之间无任何联系且不能同时流出。且不能同时流出。2、加工、加工n用于反映对数据进行某种用于反映对数据进行某种操作操作。n名字最好由一个具体的及物动词，加上一个具名字最好由一个具体的及物动词，加上一个具体的宾语组成。应该尽量避免使用体的宾语组成。应该尽量避免使用“加工加工”、“处理处理”等空洞笼统的动词作名字。等空洞笼统的动词作名字。n通常名字中仅包括一个动词，如果必须用两个通常名字中仅包括一个动词，如果必须用两个动词才能描述整个处理的功能，则把这个处理动词才

8、能描述整个处理的功能，则把这个处理再分解成两个处理可能更恰当些。再分解成两个处理可能更恰当些。3、文件、文件n加工与文件之间的数据流向：加工与文件之间的数据流向：加工读文件加工读文件 加工写文件或修改文件加工写文件或修改文件 加工读、写文件加工读、写文件4、源点与终点、源点与终点n反映数据的来源与归宿。反映数据的来源与归宿。n存在于系统之外的人员或事物。存在于系统之外的人员或事物。5.2.2 由外向里画数据流图由外向里画数据流图1. 画系统的输入输出画系统的输入输出2. 画系统内部画系统内部3. 画加工的内部画加工的内部4. 忽略琐碎的枝节忽略琐碎的枝节5. 随时准备重画随时准备重画5.2.3

9、 分层数据流图分层数据流图n为了表达数据处理过程的数据加工情况，为了表达数据处理过程的数据加工情况，有效控制复杂度有效控制复杂度，按照系统的层次结构按照系统的层次结构进行逐步分解，进行逐步分解，并以分层的数据流图反并以分层的数据流图反映系统的结构关系。映系统的结构关系。n一套分层的数据流图由一套分层的数据流图由顶层、中间层、顶层、中间层、底层底层组成。组成。分层数据流图分层数据流图n在多层数据流图中，在多层数据流图中，顶层流图顶层流图仅包含仅包含一一个加工个加工，它代表被开发系统。它的输入，它代表被开发系统。它的输入流是该系统的输入数据，输出流是系统流是该系统的输入数据，输出流是系统所输出数据

10、。所输出数据。n底层流图底层流图是指其是指其加工不需再做分解加工不需再做分解的数的数据流图，它处在最底层。据流图，它处在最底层。n中间层流图中间层流图则表示则表示对其上层父图的细化对其上层父图的细化。它的每一加工可能继续细化，形成子图。它的每一加工可能继续细化，形成子图。商店业务处理系统商店业务处理系统顶层数据流图顶层数据流图商店业务处理系统商店业务处理系统第一层数据流图第一层数据流图5.2.4 自顶向下画分层数据流图自顶向下画分层数据流图1、编号、编号n子图的编号就是父图中相应加工的编号；子图的编号就是父图中相应加工的编号；n子图中加工的编号子图中加工的编号由子图号、小数点、局部由子图号、小

11、数点、局部顺序号顺序号连接而成；连接而成；n顶层图不编号，下一层编号为顶层图不编号，下一层编号为0。2、父图与子图的平衡、父图与子图的平衡平衡：父图中某个加工的输入、输出数据流应该同相平衡：父图中某个加工的输入、输出数据流应该同相应子图的输入、输出数据流相同。应子图的输入、输出数据流相同。3、局部文件、局部文件4、分解度、分解度n分解一个系统的最终目的是要将其分解到只包分解一个系统的最终目的是要将其分解到只包含基本加工的数据流图，有两个方法：一个是含基本加工的数据流图，有两个方法：一个是一次性画出一张只包含基本加工的数据流图，一次性画出一张只包含基本加工的数据流图，另一个方法是一层一层地细细分

12、解，但层次过另一个方法是一层一层地细细分解，但层次过多，会给理解带来困难。多，会给理解带来困难。5.2.5 数据流图的改进数据流图的改进1、检查数据流图的、检查数据流图的正确性正确性 数据守恒：有输出没输入；有输入没输出数据守恒：有输出没输入；有输入没输出 文件的使用：加工与文件间数据的流向文件的使用：加工与文件间数据的流向 父图和子图的平衡父图和子图的平衡2、提高数据流图的、提高数据流图的易读性易读性 简化加工之间的联系：各个加工间独立简化加工之间的联系：各个加工间独立 分解均匀分解均匀 命名合理命名合理5.2.5 数据流图的改进（续）数据流图的改进（续）3、再分解、再分解 把需要重新分解的

13、某张图的所有子图连接把需要重新分解的某张图的所有子图连接成一张。成一张。 把子图分成几部分，使各部分之间的联系把子图分成几部分，使各部分之间的联系最少。最少。 重新建立父图。重新建立父图。 重新建立各张子图。重新建立各张子图。 为新的父图、子图中的所有加工重新命名为新的父图、子图中的所有加工重新命名和编号。和编号。5.3 数据词典数据词典(DD,Data Dictionary)n数据字典数据字典是所有与系统相关的数据元素的有组是所有与系统相关的数据元素的有组织的列表，并且包含了对这些数据元素的精确、织的列表，并且包含了对这些数据元素的精确、严格的定义，从而使得用户和系统分析员双方严格的定义，从

14、而使得用户和系统分析员双方对输入、输出、存储的成分甚至中间计算结果对输入、输出、存储的成分甚至中间计算结果有共同的理解。有共同的理解。n简而言之，简而言之，数据字典数据字典是描述数据的信息的集合，是描述数据的信息的集合，是对系统中使用的所有数据元素的定义的集合。是对系统中使用的所有数据元素的定义的集合。5.3.1 词典条目的类型词典条目的类型n数据流条目数据流条目n文件条目文件条目n数据项条目数据项条目n加工条目加工条目1、数据流条目、数据流条目n数据流数据流名名n说明说明：简要介绍作用即它产生的原因和结果：简要介绍作用即它产生的原因和结果n数据流数据流来源来源：来自何方：来自何方n数据流数据

15、流去向去向：去向何处：去向何处n数据流数据流组成组成：数据结构：数据结构 自顶向下逐步分解自顶向下逐步分解n数据量数据量流通量流通量：数据量，流通量：数据量，流通量数据流条目举例数据流条目举例数据流名：购书单数据流名：购书单别名：别名： 无无简述：简述： 学生购书时填写的项目学生购书时填写的项目来源：来源： 学生学生去向：去向： 加工加工1“1“审查并开发票审查并开发票”组成：组成： （学号）姓名书号数量（学号）姓名书号数量数据流量：数据流量：10001000次次/ /周周高峰值：开学期间高峰值：开学期间10001000次次/ /天天数据结构的描述数据结构的描述符符 号号含含 义义解解 释释=

16、 =被定义为被定义为+ +与与例如，例如，X=a+bX=a+b, ,表示表示x x由由a a和和b b组成组成 ， | | 或或例如，例如，X=a,bX=a,b, X=a|b, X=a|b,表示表示x x由由a a或由或由b b组成组成 重复重复例如，例如，X=a,X=a,表示表示x x由由0 0个或多个个或多个a a组成组成mmnn重复重复例如，例如，X=3a8,X=3a8,表示表示x x中至少出现中至少出现3 3次次a a，至多出现，至多出现8 8次次( () )可选可选例如，例如，X=(a)X=(a)表示表示a a可在可在X X中出现中出现, ,也可不出现也可不出现“”基本数据元素基本数

17、据元素例如，例如，X=“a”,X=“a”,表示表示x x为取值为为取值为a a的数据元素的数据元素连接符连接符例如，例如，X=1.9,X=1.9,表示表示a a可取可取1 1到到9 9之中的任一值之中的任一值举例：存折格式举例：存折格式存折格式的组成为：存折格式的组成为： 存折存折=户名户名+所号所号+帐号帐号+开户日开户日+性质性质+(密印密印)+1存取行存取行50 户名户名=2字母字母24 所号所号=“000”“999” 注：储蓄所编码，规定三位数字注：储蓄所编码，规定三位数字 帐号帐号=“00000001”.“99999999” 注：帐号规定由八位数字组成注：帐号规定由八位数字组成 开户

18、日期开户日期=年年+月月+日日 性质性质=“1”.“6” 注：注：“1”表示普通用户，表示普通用户，“5”表示工资户表示工资户等等 印密印密=”0” 存取行存取行=日期日期+ (摘要摘要)+支出支出+存入存入+余额余额+操作操作+复核复核 日期日期=年年+月月+日日 年年=“2000”.“2010” 月月=“01”.“12” 日日=“01”.“31” 摘要摘要=1字母字母4 注：表明该存取是存？是取？还是换？注：表明该存取是存？是取？还是换？ 支出支出=金额金额 注：金额规定不超过注：金额规定不超过9999999.99元元 金额金额=“0000000.01”.“9999999.99” 操作操作

19、=“00001”.“50000”2、文件条目、文件条目n数据文件数据文件名名n简述：存放的是什么数据简述：存放的是什么数据n输入数据输入数据n输出数据输出数据n数据文件数据文件组成组成：数据结构：数据结构n存储方式存储方式：顺序、索引：顺序、索引n关键码关键码n存取频率存取频率数据文件条目举例数据文件条目举例文件名：库存记录文件名：库存记录别名：无别名：无简述：存放库存所有可供货物的信息简述：存放库存所有可供货物的信息组成：货物名称组成：货物名称+编号编号+生产厂家生产厂家+单价单价+库存量库存量组织方式：索引文件，以货物编号为关键字组织方式：索引文件，以货物编号为关键字查询要求：要求能够立即

20、查询查询要求：要求能够立即查询 3、数据项条目、数据项条目n数据项名数据项名n类型：数字（离散值，连续值），文字（编码类型：数字（离散值，连续值），文字（编码类型）类型）n长度：长度：n取值范围：取值范围：n相关的数据元素及数据结构：相关的数据元素及数据结构：数据项条目举例数据项条目举例数据项名：货物编号数据项名：货物编号别名：别名：G-NO，G-NUM简述：本公司的所有货物的编号简述：本公司的所有货物的编号类型：字符串类型：字符串长度：长度：10取值范围及含义：取值范围及含义：第第1位：位：J|G（进口（进口/国产）国产）第第2位位第第4位：位：LB01LB29（类别）（类别）第第5位位第第

21、7位：位：“A00”“A99”（规格）（规格）5.4 小说明小说明5.4.1 加工的描述加工的描述n加工条目加工条目即数据处理描述，也称为即数据处理描述，也称为小说小说明明。n加工条目的描述：加工条目的描述：n加工名：加工名：n加工编号：反映该加工的层次加工编号：反映该加工的层次n简要描述：加工逻辑及功能简述简要描述：加工逻辑及功能简述n加工逻辑：简述加工程序，加工顺序加工逻辑：简述加工程序，加工顺序n激活条件：激活条件：n执行频率：执行频率：n出错处理：出错处理：描述加工逻辑的方法描述加工逻辑的方法n自然语言自然语言n易理解但精确度差易理解但精确度差n半形式化方式半形式化方式n结构化语言结构

22、化语言n判定表判定表n判定树判定树n形式化方式形式化方式n严格精确不易理解严格精确不易理解5.4.2 结构化语言结构化语言n结构化语言（结构化英语或结构化汉语）是介结构化语言（结构化英语或结构化汉语）是介于自然语言和形式化语言之间的一种类自然语于自然语言和形式化语言之间的一种类自然语言。言。n结构化语言语法结构包括内外两层。结构化语言语法结构包括内外两层。n内部语法内部语法比较灵活，可以使用数据词典中定义过的比较灵活，可以使用数据词典中定义过的词汇、易于理解的一些名词、运算符和关系符；词汇、易于理解的一些名词、运算符和关系符；n外层语法外层语法具有较固定的格式，设定一组符号用于描具有较固定的格

23、式，设定一组符号用于描述各种控制结构。如：述各种控制结构。如：顺序、分支、循环顺序、分支、循环等。等。商店业务处理系统中商店业务处理系统中“检查发货单检查发货单”IF 发货单金额超过发货单金额超过$500 THEN IF 欠款超过了欠款超过了60天天 THEN 在偿还欠款前不予批准在偿还欠款前不予批准 ELSE （欠款未超期）（欠款未超期） 发批准书，发货单发批准书，发货单 ENDIFELSE （发货单金额未超过（发货单金额未超过$500） IF 欠款超过欠款超过60天天 THEN 发批准书，发货单及赊欠报告发批准书，发货单及赊欠报告 ELSE （欠款未超期）（欠款未超期） 发批准书，发货单发

24、批准书，发货单 ENDIFENDIF5.4.3 判定表判定表n如果数据流图的加工需要依赖于如果数据流图的加工需要依赖于多个逻辑条多个逻辑条件的取值件的取值，使用判定表来描述比较合适。，使用判定表来描述比较合适。n判定表是描述多条件、多目标动作的广为使判定表是描述多条件、多目标动作的广为使用的形式化工具。用的形式化工具。n判定表的组成：判定表的组成：条件定义条件定义条件取值列条件取值列动作定义动作定义选定的动作列选定的动作列以以“检查发货单检查发货单”为例为例5.4.4 判定树判定树n判定树本质上与判定表是一样的，只不过判定判定树本质上与判定表是一样的，只不过判定树是用树是用图形方式图形方式描述

25、加工逻辑，特点是结构清描述加工逻辑，特点是结构清晰，易读易懂。晰，易读易懂。n判定树绘制的规律：判定树绘制的规律：n被描述的问题（或处理名称）作为树根放在左边。被描述的问题（或处理名称）作为树根放在左边。判定树是由左向右的水平放置的树；判定树是由左向右的水平放置的树；n由左向右，在树根的右方依次列出问题的所有条件由左向右，在树根的右方依次列出问题的所有条件名称。名称。n所选目标动作作为树页画在图的最后边。所选目标动作作为树页画在图的最后边。判定树例子判定树例子5.4.5 词典的实现词典的实现n为每一个要定义的名字准备一张卡片。为每一个要定义的名字准备一张卡片。n在卡片上写上这个名字及其类型（即

26、数据流、在卡片上写上这个名字及其类型（即数据流、文件、数据项或加工）。文件、数据项或加工）。n写上这个名字的定义。写上这个名字的定义。n写上这个名字的其他特性及种种限制（如：别写上这个名字的其他特性及种种限制（如：别名、简述、数量、峰值、加工逻辑等）。名、简述、数量、峰值、加工逻辑等）。n将所有卡片按名字和词典次序排列起来（可按将所有卡片按名字和词典次序排列起来（可按英文字母次序排列，拼音字母次序或笔划次序英文字母次序排列，拼音字母次序或笔划次序排列）。排列）。5.5 本章小结本章小结n数据流图是结构化分析过程中使用的最主要的数据流图是结构化分析过程中使用的最主要的建模工具，应该熟练掌握数据流图的基本符号，建模