第5章面向数据流的需求分析

第5章面向数据流的需求分析教学目标与要求了解建立目标系统的步骤；掌握数据流图的基本成分，并能正确地使用这些符号建立目标系统的功能模型；掌握数据词典条目的类型及书写格式；掌握判定表、判定树描述加工逻辑。第5章面向数据流的需求分析教学重点与难点掌握数据流图的基本成分，并能正确地使用这些符号建立目标系统的功能模型；掌握数据流、数据项、文件条目的书写；掌握判定表、判定树描述加工逻辑。5.1结构化分析概述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，人们常常采用建立模型的方法。模型，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。通常，模型由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。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。5.1结构化分析概述结构化分析（SA，StructuredAnalysis）方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。结构化分析方法适用于数据处理类型软件的需求分析。结构化分析方法使用工具：数据流图，数据词典，结构化语言，判定树和判定表等。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“具体模型”。2.从当前系统的“具体模型”抽象出当前系统的“逻辑模型”。建立目标系统的步骤(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。4．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。5.2数据流图数据流图(DataFlowDiagram，DFD图)是一种图形化技术，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变换。数据流图中的箭头仅能表示在系统中流动的数据。5.2.1数据流图的基本成分数据流图中的主要图形元素数据加工数据流的源点或终点数据流数据存储文件或描述银行取款过程的数据流图1、数据流由一组固定成分的数据组成。如：数据流“存折”由“户名”、“所号”、“帐号”、“开户日期”、“密印”等成分组成。数据流的作用：反映数据信息的流动方向。流动方向：加工加工加工文件源点加工加工终点1、数据流数据流的名字应代表整个数据流（或数据存储）的内容，而不是仅仅反映它的某些成分。同一数据流图上不能有同名的数据流。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。2、加工用于反映对数据进行某种操作。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“加工”、“处理”等空洞笼统的动词作名字。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，则把这个处理再分解成两个处理可能更恰当些。3、文件加工与文件之间的数据流向：加工读文件加工写文件或修改文件加工读、写文件4、源点与终点反映数据的来源与归宿。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1.画系统的输入输出2.画系统内部3.画加工的内部4.忽略琐碎的枝节5.随时准备重画5.2.3分层数据流图为了表达数据处理过程的数据加工情况，有效控制复杂度，按照系统的层次结构进行逐步分解，并以分层的数据流图反映系统的结构关系。一套分层的数据流图由顶层、中间层、底层组成。分层数据流图在多层数据流图中，顶层流图仅包含一个加工，它代表被开发系统。它的输入流是该系统的输入数据，输出流是系统所输出数据。底层流图是指其加工不需再做分解的数据流图，它处在最底层。中间层流图则表示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。商店业务处理系统——顶层数据流图商店业务处理系统——第一层数据流图5.2.4自顶向下画分层数据流图1、编号子图的编号就是父图中相应加工的编号；子图中加工的编号由子图号、小数点、局部顺序号连接而成；顶层图不编号，下一层编号为0。2、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应子图的输入、输出数据流相同。3、局部文件4、分解度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解，但层次过多，会给理解带来困难。5.2.5数据流图的改进1、检查数据流图的正确性①数据守恒：有输出没输入；有输入没输出②文件的使用：加工与文件间数据的流向③父图和子图的平衡2、提高数据流图的易读性①简化加工之间的联系：各个加工间独立②分解均匀③命名合理5.2.5数据流图的改进（续）3、再分解①把需要重新分解的某张图的所有子图连接成一张。②把子图分成几部分，使各部分之间的联系最少。③重新建立父图。④重新建立各张子图。⑤为新的父图、子图中的所有加工重新命名和编号。5.3数据词典(DD,DataDictionary)数据字典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、严格的定义，从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有共同的理解。简而言之，数据字典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。5.3.1词典条目的类型数据流条目文件条目数据项条目加工条目1、数据流条目数据流名说明：简要介绍作用即它产生的原因和结果数据流来源：来自何方数据流去向：去向何处数据流组成：数据结构[自顶向下逐步分解]数据量流通量：数据量，流通量数据流条目举例数据流名：购书单别名：无简述：学生购书时填写的项目来源：学生去向：加工1“审查并开发票”组成：（学号）＋姓名＋｛书号＋数量｝数据流量：1000次/周高峰值：开学期间1000次/天数据结构的描述符号含义解释=被定义为+与例如，X=a+b,表示x由a和b组成[…，…][…|…]或例如，X=[a,b],X=[a|b],表示x由a或由b组成{…}重复例如，X={a},表示x由0个或多个a组成m{…}n重复例如，X=3{a}8,表示x中至少出现3次a，至多出现8次(…)可选例如，X=(a)表示a可在X中出现,也可不出现“…”基本数据元素例如，X=“a”,表示x为取值为a的数据元素‥连接符例如，X=1..9,表示a可取1到9之中的任一值举例：存折格式存折格式的组成为：存折=户名+所号+帐号+开户日+性质+(密印)+1{存取行}50户名=2{字母}24所号=“000”…“999”注：储蓄所编码，规定三位数字帐号=“00000001”..“99999999”注：帐号规定由八位数字组成开户日期=年+月+日性质=“1”..“6”注：“1”表示普通用户，“5”表示工资户等印密=”0”存取行=日期+(摘要)+支出+存入+余额+操作+复核日期=年+月+日年=“2000”..“2010”月=“01”..“12”日=“01”..“31”摘要=1{字母}4注：表明该存取是存？是取？还是换？支出=金额注：金额规定不超过9999999.99元金额=“0000000.01”..“9999999.99”操作=“00001”..“50000”2、文件条目数据文件名简述：存放的是什么数据输入数据输出数据数据文件组成：数据结构存储方式：顺序、索引关键码存取频率数据文件条目举例文件名：库存记录别名：无简述：存放库存所有可供货物的信息组成：货物名称+编号+生产厂家+单价+库存量组织方式：索引文件，以货物编号为关键字查询要求：要求能够立即查询3、数据项条目数据项名类型：数字（离散值，连续值），文字（编码类型）长度：取值范围：相关的数据元素及数据结构：数据项条目举例数据项名：货物编号别名：G-NO，G-NUM简述：本公司的所有货物的编号类型：字符串长度：10取值范围及含义：第1位：[J|G]（进口/国产）第2位~第4位：LB01…LB29（类别）第5位~第7位：“A00”…“A99”（规格）5.4小说明

5.4.1加工的描述加工条目即数据处理描述，也称为小说明。加工条目的描述：加工名：加工编号：反映该加工的层次简要描述：加工逻辑及功能简述加工逻辑：简述加工程序，加工顺序激活条件：执行频率：出错处理：描述加工逻辑的方法自然语言易理解但精确度差半形式化方式结构化语言判定表判定树形式化方式严格精确不易理解5.4.2结构化语言结构化语言（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言。结构化语言语法结构包括内外两层。内部语法比较灵活，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；外层语法具有较固定的格式，设定一组符号用于描述各种控制结构。如：顺序、分支、循环等。商店业务处理系统中“检查发货单”IF发货单金额超过$500THENIF欠款超过了60天THEN在偿还欠款前不予批准ELSE（欠款未超期）发批准书，发货单ENDIFELSE（发货单金额未超过$500）IF欠款超过60天THEN发批准书，发货单及赊欠报告ELSE（欠款未超期）发批准书，发货单ENDIFENDIF5.4.3判定表如果数据流图的加工需要依赖于多个逻辑条件的取值，使用判定表来描述比较合适。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。判定表的组成：条件定义条件取值列动作定义选定的动作列以“检查发货单”为例5.4.4判定树判定树本质上与判定表是一样的，只不过判定树是用图形方式描述加工逻辑，特点是结构清晰，易读易懂。判定树绘制的规律：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；由左向右，在树根的右方依次列出问题的所有条件名称。所选目标动作作为树页画在图的最后边。判定树例子5.4.5词典的实现为每一个要定义的名字准备一张卡片。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）。写上这个名字的定义。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）。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排列）。5.5本章小结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，并能正确地使用这些符号建立目标系统的功能模型。数据词典描述出现的数据对象和控制信息的特性，并给出这些对象的精确定义。数据词典与数据流图配合，能清楚地表达数据处理的要求，共同构成系统的规格说明。作业1、研制一个“教育基金会的捐助资金管理系统”的要求如下：⑴由捐助者向基金会提出捐助请求，经身份确认后被接受，对捐助人进行登记并授予捐助证书，捐款存入银行。⑵由教育单位提出用款申请，在进行相应