CMMI-工程-RD-建立数据流模型的方法V10

1、 建立数据流模型的方法广州润衡软件连锁有限公司 建立数据流模型的方法建立数据流模型的方法法编制：项目与质量管理理部审核： 日期：批准： 日期：文件变化记录单版本编号变化状态简要说明变更人变更日期批准人批准日期*变化状态：A增增加，M修改，D删除文件批准单职务签字日期目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc 1.数据流图 PAGEREF _Toc h 41。 HYPERLINK l _Toc 1.1DFD的表示示方法 PAGEREF _Toc h 4i。 HYPERLINK l _Toc 1.2数据流与加工工之间的关系 PAGEREF _Toc h 6R。 HYPER

2、LINK l _Toc 1.3分层的数据流流图 PAGEREF _Toc h 6R。 HYPERLINK l _Toc 1.4数据流图画法法 PAGEREF _Toc h 78。 HYPERLINK l _Toc 1.5进行检查和修修改的原则 PAGEREF _Toc h 8G。 HYPERLINK l _Toc 1.6使用数据流图图的好处 PAGEREF _Toc h 8O。 HYPERLINK l _Toc 1.7DFD的其他他表示方法 PAGEREF _Toc h 9P。 HYPERLINK l _Toc 1.8关联图 PAGEREF _Toc h 99。 HYPERLINK l _To

3、c 2.数据词典 PAGEREF _Toc h 107。 HYPERLINK l _Toc 2.1数据词典的定定义 PAGEREF _Toc h 10U。 HYPERLINK l _Toc 2.2数据流词条描描述 PAGEREF _Toc h 101。 HYPERLINK l _Toc 2.3数据元素词条条描述 PAGEREF _Toc h 10C。 HYPERLINK l _Toc 2.4数据文件词条条描述 PAGEREF _Toc h 11L。 HYPERLINK l _Toc 2.5加工逻辑词条条描述 PAGEREF _Toc h 11J。 HYPERLINK l _Toc 2.6数据词

4、典的使使用 PAGEREF _Toc h 11D。 HYPERLINK l _Toc 2.7数据结构的描描述 PAGEREF _Toc h 12e。 HYPERLINK l _Toc 3.加工逻辑说明 PAGEREF _Toc h 13P。 HYPERLINK l _Toc 3.1结构化英语 PAGEREF _Toc h 13e。 HYPERLINK l _Toc 3.2判定表 PAGEREF _Toc h 17d。 HYPERLINK l _Toc 3.3判定树 PAGEREF _Toc h 18F。 HYPERLINK l _Toc 4.评估DFD质量量 PAGEREF _Toc h 19

5、l。 HYPERLINK l _Toc 4.1复杂性最小化化 PAGEREF _Toc h 19l。 HYPERLINK l _Toc 4.2接口最小化 PAGEREF _Toc h 19f。 HYPERLINK l _Toc 4.3数据流一致性性 PAGEREF _Toc h 201。结构化分析是面向数据据流进行需求分析析的方法，所以我我们要求按照结构构化分析方法建立立数据流模型。70年年代末经Yourdon E.,Constantaine L.,DeMarco T.等人提出和和发展，至今已得得到广泛应用。结结构化分析方法的的一些重要概念也也渗透在其他开发发方法中，如结构构化分析与设计技技术

6、、面向对象技技术等。K。结构化分析方法适合于于数据处理类型软软件的需求分析。由由于利用图形来表表达需求，显得清清晰、简明，易于于学习和掌握。具具体说，结构化分分析方法就是用抽抽象模型的概念，按按照软件内部数据据传递、变换的关关系，自顶向下逐逐层分解，直到找找到满足功能要求求的所有可实现的的软件为止。根据据DeMacro的的论述，结构化分分析方法使用了以以下几个工具：数数据流图、数据词词典、结构化英语语、判定表和判定定树。b。数据流图数据流图（Data Flow Diagram,DFD）是是一种图形化的系系统模型，它在一一张图上展示信息息系统的主要需求求：输入、输出、过程和数据存储储。数据流图是

7、描描述数据处理过程程的工具。数据流流图从数据传递和和加工的角度，以以图形的方式刻画画数据流从输入到到输出的移动变换换过程。U。DFD的表示方法以大家熟悉的事务处理理去银行取款为为例，说明数据流流图描述数据处理理的过程。下图表表示储户到银行用用存折取款的手续续。他把存折和取取款单一并交给银银行出纳员检验，出出纳员核对，一旦旦发现存折有效性性问题、取款单填填写问题或是存折折、账卡与取款单单不符等问题时均均应报告储户。检检验通过后，出纳纳员将取款信息登登记在存折和账卡卡上，并通知付款款，根据付款通知知给储户存款，从从而完成这一简单单的数据处理活动动。I。储户检验出的问题取款单存折现款付款信息取款信息

8、检验登录付款账卡存折日历年月日9。从数据流图中可知，数数据流图的基本图图形元素有4种，分分别是加工。输入数据在此进行变换产生输出数据，其中要注明加工的名字。数据输入的源点或数据输出的汇点。其中要注明源点或汇点的名字。数据流。被加工的数据与流向，箭头边应给出数据流名字。数据存储文件。也必须加以命名。6。数据流是沿箭头方向传传送数据的通道，它它们大多是在加工工之间传输加工数数据的命名通道，也也有连接数据存储储文件和加工的没没有命名的数据通通道。这些数据流流虽然没有命名，但但因连接的是有名名加工和有名文件件，所以其含义也也是清楚的。同一一数据流图上不能能有同名的数据流流。多个数据流可可以指向同一个加

9、加工，也可以从一一个加工散发出许许多数据流。G。加工是以数据结构或数数据内容作为加工工对象的。加工的的名字通常是一个个动词短语，简明明扼要地表明完成成的是什么加工。r。文件在数据流图中起保保存数据的作用，它它可以是数据库文文件或者任何形式式的数据组织。指指向文件的数据流流可以理解为写入入文件或查询文件件，从文件中引出出的数据流可以理理解为从文件读取取数据或得到查询询结果。B。数据源点或汇点，表示示要处理数据的输输入来源或处理结结果要送往何处。由由于它在图中的出出现仅仅是一个符符号，并不需要以以软件的形式进行行设计和实现，因因而它只是数据流流图的外围环境中中的实体，故称外外部实体。在实际际问题中

10、，它可能能是人员、计算机机外围设备等。d。数据流与加工之间的关关系在数据流图中，如果有有两个以上数据流流指向一个加工，或或是从一个加工中中引出两个以上的的数据流，这些数数据流之间往往存存在一定的关系。按按照OFFICE中中“自选图形”“流程图”的约定，这些关关系的表示方法为为：a。ABC有A则有B或C，或者两者都有ABC有A则有B与C，两者同时有ABC有A则有B或C，但两者不会同时有7。分层的数据流图为了表达数据处理过程程的数据加工情况况，用一个数据流流图是不够的。为为表达稍为复杂的的实际问题，需要要按照问题的层次次结构进行逐步分分解，并以分层的的数据流图反映这这种结构关系。h。先把整个系统的

11、数据处处理过程看成一个个加工，它的输入入数据和输出数据据实际上反映了系系统与外界的接口口。这就是分层数数据流图的顶层。但但仅此一图并未表表明数据的加工要要求，需要进一步步细化。如果这个个数据处理包括3个个子系统，就可以以画出表示这3个个子系统1、2、3的加工及其相相关的数据流。参参加下图。顶层下下面的第一层数据据流图，记为DFD/L1。继续分解解这3个子系统，可可得到第2层数据据流图DFD/L2.1、DFD/L2.2、DFD/L2.3，它它们分别是子系统统1、2和3的细细化。F。SystemFFDFD/L0123FFDFD/L11.11.21.32.22.32.12.413.23.1FFDFD

12、/L2DFD/L2.1DFD/L2.3DFD/L2.2P。在多层数据流图中，可可以把顶层流图、底层流图和中间间层流图区分开来来。顶层流图仅包包含一个加工，它它代表被开发的系系统。它的输入流流是该系统的输入入数据，输出流是是系统的输出数据据。顶层流图的作作用在于表明被开开发系统的范围，以以及它和周围环境境的数据交换关系系。底层流图是指指其加工不须再做做分解的数据流图图，其加工称为“原子加工”。中间层流图则则表示对其上层父父图的细化。它的的每一加工可以继继续细化，形成子子图。中间层次的的多少视系统的复复杂程度而定。L。有些文献中把数据流图图子图称为DFD片片段。数据流图画法画数据流图的基本步骤骤概

13、括地说就是自自外向内，自顶向向下，逐层细化，完完善求精。具体步步骤为：H。先找系统的源点与汇点点。它们是外部实实体，由它们确定定系统与外界的接接口。X。找出外部实体的输入数数据流与输出数据据流；在图的边上画出系统的的外部实体；从外部实体的输出数据据流出发，按照系系统的逻辑需要，逐逐步画出一系列逻逻辑加工，直到找找到外部实体所需需的输入数据流，形形成数据流的封闭闭；N。按照下面所给的原则进进行检查和修改：按照上述步骤，再从各各加工出发，画出出所需的子图。进行检查和修改的原则则数据流图上所有图形符符号只限于前述四四种基本图形元素素；数据流图的主图必须包包含前述四种基本本元素，缺一不可可；数据流图的

14、主图上的数数据流必须封闭在在外部实体之间，外外部实体可以不止止一个；T。每个加工至少有一个输输入数据流和一个个输出数据流在数据流图中，需按层层给加工框编号。编编号表明该加工处处在哪一层，以及及上下层的父图与与子图的对应关系系q。任何一个数据流子图必必须与它上一层的的一个加工对应，两两者的输入数据流流和输出数据流必必须一致。这就是是父图与子图的平平衡，表明在细化化过程中，输入与与输出不能有丢失失和添加。e。图上每个元素都必须有有名字。数据流图中不可夹带控控制流。因为数据据流图是实际业务务流程的可观反映映，说明系统做什什么而不是表明系系统“如何做”，因此不是系统统内的执行顺序，不不是程序流程图。r

15、。初画时可以忽略琐碎的的细节，以集中精精力于主要数据流流。数据流图的符号我们不不做硬性规定，大大家可以根据所选选用的工具决定图图形符号，但是一一定在文档中说明明。常用的工具有有OFFICE和和VISIO。x。使用数据流图的好处在需求分析期间，有时时会修改系统的某某些方面。使用数数据流图可以很容容易地把需要修改改的区域分离出来来（如下图所示，虚虚线表明了需要修修改的区域）。只只要清楚地了解要要修改区域边界的的数据流，就可以以为将来的修改做做好充分的准备，而而且在修改时不打打乱系统的其他部部分。u。DFD的其他表示方法法前面介绍过的符号适合合于用OFFICE，如如果用VISIO，可可以使用下述符号

16、号：7。过程（加工）过程编号过程名称数据流外部实体实体名称数据存储关联图关联图是DFD的最高高层表示，所有的的外部实体和进出出系统的数据流都都画在一张图中，并并且整个系统被表表示成一个过程。r。关联图在表达系统边界界时很有用。系统统的范围是通过单单过程和外部实体体所表示的事物来来定义的。提供和和接收数据的外部部实体在系统范围围以外，其他任何何事情都属于系统统的范围。数据存存储不画在关联图图中，因为数据存存储本身被认为是是属于系统内部的的。n。数据词典数据词典的任务是对于于数据流图中出现现的所有被命名的的图形元素在数据据词典中作为一个个词条加以定义，使使得每个图形元素素的名字都有一个个确切的解释

17、。M。数据词典中所有的定义义应是严密的、精精确的，不能有半半点含糊，不能有有二义性。L。数据词典的定义对在数据流图中每个命命名的图形元素均均给予定义，其内内容有图形元素的的名字、别名或编编号、分类、描述述、定义、位置等等。以下是不同词词条应给出的内容容：7。数据流词条描述数据流是数据结构在系系统内传播的路径径。一个数据流词词条应有以下几项项内容：w。数据流名称：说明：简要介绍作用即即它所产生的原因因和结果；数据流来源：来自何方方；数据流去向：去向何方方；数据流组成：数据结构构；每个数据量流通量：数数据量、流通量。数据元素词条描述每个数据结构都是由数数据元素构成的，数数据元素是数据处处理中最小的

18、不可可再分的单位，它它直接反映事物的的某一特征。对于于这些数据元素也也必须在数据词典典中给出描述。需需要以下信息：i。数据元素名：类型：数字（离散值、连续值）、文字字（编码类型）；长度；取值范围；相关的数据元素及数据据结构。数据文件词条描述数据文件是数据结构保保存的地方。一个个数据文件词条应应有以下几项内容容：x。数据文件名：简述：存放的是什么数数据；输入数据：输出数据：数据文件组成：数据结结构；存储方式：顺序、直接接、关键码；存取频率。加工逻辑词条描述加工比较复杂，它到后后来就是一段程序序。加工的表达方方式有判定树、判判定表等等，它们们要写在一个词条条中是有困难的。主主要描述有：e。加工名：

19、加工编号：反映该加工工的层次；简要描述：加工逻辑及及功能简述；输入数据流；输出数据流；加工逻辑：简述加工程程序，加工顺序。源点及汇点（终点）词词条描述：对于一个数据处理系统统来说，源点和汇汇点应该比较少。如如果过多就缺少独独立性，人机界面面太复杂，这时就就要考虑减少，提提高系统独立性。定定义源点和汇点时时应包括：a。名称：外部实体名；简要描述：什么外部实实体；有关数据流；数据词典的使用在结构化分析的过程中中，可以通过名字字，方便地查阅数数据的定义；同时时可按各种要求，随随时列出各种表，以以满足分析员的要要求。还可以按描描述内容或定义来来查询数据的名字字。通过检查各个个加工的逻辑功能能，可用实现

20、和检检查在数据与程序序之间的一致性和和完整性。Y。数据结构的描述在数据词典的编制中，分分析员最常用的描描述数据结构的方方式有定义式或Warnier图图，我们只介绍定定义式。t。在数据流图中，数据流流和数据文件都具具有一定的数据结结构。因此必须以以一种清晰、准确确、无二义性的方方式来描述数据结结构。下表给出的的定义方式是一种种严格的描述方式式。3。在数据词典的定义式中中出现的符号符号含义解释被定义为与例如，x=a+b，表表示x由a和b组组成。,或例如，x=a,b，x=a|b，表示x由a或或b组成。|重复例如，x=a，表表示x由0个或多多个a组成；mn重复例如，x=3a8，表表示x中至少出现现3次

21、a，至多出出现8次a；()可选例如，x=(a)，表表示a可在x中出出现，也可不出现现。“”基本数据元素例如，x=“a”，表表示x为取值为a的的数据元素.连接符例如，x=1.9，表表示x可取1到9中中的任一值。比如，数据文件“存折折”在数据词典中的的定义格式为：存折户名所号账账号开户日性性质（印密）1存取行50f。户名2字母24；所号“001”.“999”；注：储蓄所编码码，规定三位数字字V。账号“”.“”；注：账号由八位位数字组成开户日年月日；性质“1”.“6”注：1表示普通通户，5表示工资资户等m。印密“0”注：印密在存折折上不显示；存取行日期（摘要要）支出存入入余额操作复核日期年月日年“0

22、0”.“99”月“01”.“12”日“01”.“31”摘要1字母4注：表明该存取取是存？取？还是是换？支出金额注：金额不超过过.99元金额“.01”.“.99”操作“00001”.“99999”这种定义方法是自顶向向下，逐级给出定定义式，直到最后后给出数据元素为为止。b。加工逻辑说明在数据流图中，每个加加工框中只简单地地写上了一个加工工名，这显然不能能表达加工的全部部内容。随着自顶顶向下逐层细化，功功能越来越具体，加加工逻辑也越来越越精细。到最底一一层，加工逻辑详详细到可以实现的的程度，因此称为为“原子加工”或“基本加工”。如果能够写出出每个基本加工的的全部详细逻辑功功能，再自底向上上综合，就

23、能完成成全部逻辑加工。T。在写基本加工逻辑的说说明时，应满足如如下的要求：对数据流图的每个基本本加工，必须有一一个加工逻辑说明明；加工逻辑说明必须描述述基本加工如何把把输入数据流变换换为输出数据流的的加工规则；h。加工逻辑说明必须描述述实现加工的策略略而不是实现加工工的细节。目前用于写加工逻辑说说明的工具有结构构化英语、判定表表和判定树。结构化英语结构化英语也称为PDL（Program Design Language）。PDL是是一种用于描述功功能模块的算法设设计和加工细节的的语言，称为设计计程序用语言。它它是一种伪码。一一般地，伪码的语语法规则分为“外语法”和“内语法”。外语法应符合合一般程

24、序设计语语言常用语句的语语法规则；内语法法可以用英语中一一些简单的句子、短语和通用的数数学符号，来描述述程序应执行的功功能。A。PDL就是这样一种伪伪码。它具有严格格的关键字外语法法，用于定义控制制结构和数据结构构，同时它的表示示实际操作和条件件的内语法又是灵灵活自由的，可使使用自然语言的词词汇。A。下面举一个PDL的例例子，它是一个查查找错拼的单词的的程序。PROCEDURE spellcheck ISBEGINSplit document into single wordsU。Look up words in dictionaryDisplay words which are not in

25、 dictionary0。Create a new dictionaryEND spellcheck从上面的例子可以看到到，PDL语言具具有正文格式，很很像一个高级语言言。人们可以很方方便地使用计算机机完成PDL的书书写和编辑工作。x。PDL作为一种用于描描述程序逻辑设计计的语言，具有以以下特点：有固定的关键字外语法法，提供全部结构构化控制结构、数数据说明和模块特特征。属于外语法法的关键字是有限限的词汇集，它们们能对PDL正文文进行结构分解，使使之变得易于理解解。为了区别关键键字，规定关键字字一律大写，其它它单词一律小写。D。内语法使用自然语言描描述处理特性，易易写易读。内语法法比较灵活，只要

26、要写清楚就可以，不不必考虑语法错，以以利于人们可把主主要精力放在描述述算法的逻辑上。6。有数据说明机制，包括括简单的与复杂的的数据结构。有子程序定义与调用机机制，用以表达各各种方式的接口说说明。使用PDL语言，可以以做到逐步求精：从比较概括和抽抽象的PDL程序序起，逐步写出更更详细更精确的描描述。X。在用PDL书写的正文文中，可以用“*”或“/”打头的注释行对对语句进行注解，起起到提高可读性的的目的。j。数据说明它的功能是定义数据的的类型和作用域，一一般形式是：TYPE IS 其中，是一一个模块内部使用用的变量或模块间间共用的全局变量量名。指明数据类型，计计有SCALE（纯纯量），LIST（链

27、链表），ARRAY（数数组），CHAR（字字符），STRUCT（层层次结构）等，而而指指明该变量的作用用域，即在模块或或程序环境中该变变量如何使用。I。程序块PDL的过程成分是块块结构的，也就是是说，伪码可以定定义为许多块，而而块将作为一个单单个的实体来执行行。块可以按照如如下的方式划分：R。BEGIN END ()以后就可以使用引用该块。而而则是由所有其其他的PDL结构构组成。例如：U。BEGIN l。Get end-points from display list2。Scale physical end-points to screen coordinatesM。DRAW a line u

28、sing screen coordinatesR。END在上面的块定义中使用用了一个专门的关关键字DRAW，这这说明PDL还可可以扩充用户的功功能以满足某一特特定的应用。P。子程序结构把PDL中的过程称为为子程序，它可以以用如下的PDL结结构来定义：PROCEDURE INTERFACE 程序块和/或一组伪码码语句END其中，子程序的描述了该该子程序的引用特特性（例如表明是是一个INTERNAL模模块还是一个EXTERNAL模模块）以及其他一一些有关实现的特特性（例如使用什什么程序设计语言言）。INTERFACE用用于定义模块的参参数表，包括所有有输入和输出信息息的标志符。c。对子程序的调用使

29、用关关键字PERFORM。如如果子程序带有参参数，则调用语句句为：0。PERFORM USING 否则，调用语句形式为为PERFORM 基本控制结构顺序型结构，语句按排排列的先后次序执执行；选择型结构，这类结构构采用了传统的if-then-else形形式IF THEN ELSE ENDIF重复型结构这类结构包括后判断型型、先判断型、下下标型三种循环。后后判断型循环的一一般形式为：G。REPEAT UNTIL ENDREP或DO LOOPEXIT WHEN END LOOP先判断型循环的一般形形式为：DO WHILE ENDDO作为对标准循环结构的的补充，PDL支支持两个关键字NEXT和和EXI

30、T，让设设计人员能指定循循环的受限出口。EXIT使使得控制转向EXIT所所在循环后面的第第一个语句，NEXT使使控制转移到NEXT所所在循环的最后，并并将开始下一个循循环周期。l。多路选择型结构CASE OF ：WHEN SELECT i。WHEN SELECT c。WHEN SELECT v。DEFAULT：ENDCASE输入/输出结构在PDL中，输入/输输出语句的规定是是非常灵活的。典典型的方式是：READ/WRITE TO 或者ASK ANSWER例如：ASK “select processing option” ANSWER “COST”，“SCHDULE”u。I/O的规定常常需要要扩

31、展，以包括一一些专门的特征，如如声音或图形显示示等等。8。需要注意的是，PDL能能够扩充。通过增增加关键字，可以以表达多任务处理理、并发处理、中中断处。e。判定表在某些数据处理问题中中，某数据流图的的加工需要依赖于于多个逻辑条件的的取值，就是说完完成这一加工的一一组动作是由于某某一组条件取值的的组合而引发的。这这时使用判定表比比较合适。下面以以“检查发货单”为例，说明判定定表的构成。n。1234条件发货单金额$500$500=$50060天60天$500金额60天欠款60天欠款60天发出批准书、发货单及赊欠报告发出批准书、发货单p。没有一种统一的方法来来构造判定树，因因为它以是用结构构化英语甚至是自自然语言写成的叙叙述文作为构造依依据的。但可以从从中找些规律。首首先，应从文字资资料中分清哪些是是判定条件，哪些些是判定做出的结结论。然后，从资资料叙述中的一些些连接词（如除非非、然而、但、并并且、和、或等）中中，找出判定条件件的从属关系、并并列关系、选择关关系等等。P。在表达一个逻辑时，结结构化英语、判定定表和判定书常常常交叉使用，互相相补充。因为这三三种手段各有优缺缺点。L。评估DFD质量高质量的DFD是可读读的、内部一致的的以及能准确表示示用户需求的。表表示的准确性主要要取决于是否咨询询了用户或其他有有经验的系统相关关者。通过在DFD结结构上应用一些简简