數(shù)據(jù)流圖與需求分析建模案例

1、數(shù)據(jù)流圖（數(shù)據(jù)流圖（data flow diagramdata flow diagram，dfddfd）是描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流程）是描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流程的圖形工具，它標識了一個系統(tǒng)的邏輯輸入和邏輯輸出，以及把邏的圖形工具，它標識了一個系統(tǒng)的邏輯輸入和邏輯輸出，以及把邏輯輸入轉(zhuǎn)換為邏輯輸出所需的加工處理。輯輸入轉(zhuǎn)換為邏輯輸出所需的加工處理。數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)源點數(shù)據(jù)源點或終點或終點加加 工工加工名數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流名文件名實體名箭箭 頭頭圓或橢圓圓或橢圓單或雙杠單或雙杠矩形框矩形框還有一些輔助的圖例還有一些輔助的圖例: :2.2.2 分層的數(shù)據(jù)流圖一、數(shù)據(jù)流圖的圖符一、數(shù)據(jù)流圖的圖符四種基本圖形符號

2、：四種基本圖形符號：tab*ctab*ctab+ctab+ctabc+tabc+* 與與 + 或或互斥+ “先全局后局部先全局后局部, ,先整體后細節(jié)先整體后細節(jié), ,先抽象后具體先抽象后具體” 通?？蓪⑦@種分層的通常可將這種分層的dfddfd圖圖, ,分為頂層、中間層、底層。分為頂層、中間層、底層。 具體步驟：具體步驟： 1 1。先確定系統(tǒng)范圍，畫出頂層的。先確定系統(tǒng)范圍，畫出頂層的dfddfd圖。圖。 2 2。逐層分解頂層。逐層分解頂層dfddfd圖，獲得若干中間層圖，獲得若干中間層dfddfd圖。圖。 3 3。畫出底層的。畫出底層的dfddfd圖。圖。 2.2.3 2.2.3 畫分層畫分

3、層dfddfd圖的方法圖的方法 頂層圖說明了系統(tǒng)的邊界頂層圖說明了系統(tǒng)的邊界, ,即系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)即系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)流，頂層圖只有一張。底層圖由一些不能再分解的加工流，頂層圖只有一張。底層圖由一些不能再分解的加工組成，這些加工都已足夠簡單，稱為組成，這些加工都已足夠簡單，稱為基本加工基本加工。在頂層。在頂層和底層之間的是中間層。中間層的數(shù)據(jù)流圖描述了某個和底層之間的是中間層。中間層的數(shù)據(jù)流圖描述了某個加工的分解，而它的組成部分又要進一步分解。加工的分解，而它的組成部分又要進一步分解。 畫各層畫各層dfddfd圖時，圖時，“由外向內(nèi)由外向內(nèi)”。x1321.11.21.41.32.12.

4、21.1.11.1.22.1.32.1.22.1.12.2.22.2.32.2.1頂頂層層中中 間間 層層底底 層層先全局后局部先全局后局部, ,先整體后細節(jié)先整體后細節(jié), ,先抽象后具體先抽象后具體. .0圖1圖2圖1.1圖2.1圖2.2圖分層dfd 圖經(jīng)過初步的需求分析，得到系統(tǒng)功能要求：經(jīng)過初步的需求分析，得到系統(tǒng)功能要求：1 1、監(jiān)視病員的病癥（血壓、體溫、脈搏等）。、監(jiān)視病員的病癥（血壓、體溫、脈搏等）。2 2、定時更新病歷。、定時更新病歷。3 3、病員出現(xiàn)異常情況時報警。、病員出現(xiàn)異常情況時報警。4 4、隨機地產(chǎn)生某一病員的病情報告。、隨機地產(chǎn)生某一病員的病情報告。2.2.4 實例

5、：醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)產(chǎn)生產(chǎn)生病情報告病情報告監(jiān)視病情監(jiān)視病情更新病歷更新病歷2.2.4 實例：醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)系統(tǒng)功能要求：系統(tǒng)功能要求： 1 1、監(jiān)視病員的病癥（血壓、體溫、脈搏等）、監(jiān)視病員的病癥（血壓、體溫、脈搏等） 2 2、定時更新病歷、定時更新病歷 3 3、病員出現(xiàn)異常情況時報警。、病員出現(xiàn)異常情況時報警。 4 4、隨機地產(chǎn)生某一病員的病情報告。、隨機地產(chǎn)生某一病員的病情報告。頂層：頂層：病員病員護士護士護士護士病員監(jiān)病員監(jiān)護系統(tǒng)護系統(tǒng)病員病員日志日志病癥信號病癥信號要求報告要求報告病癥病癥報告報告報警報警例例2 2 醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)第一層：第一層：病員病員護士護士護士

6、護士中央監(jiān)視中央監(jiān)視病員病員日志日志病癥信號病癥信號要求報告要求報告病癥病癥報告報告報警報警局部監(jiān)視局部監(jiān)視生成報告生成報告病員極限病員極限更新日志更新日志病員數(shù)據(jù)病員數(shù)據(jù)格式化格式化病員數(shù)據(jù)病員數(shù)據(jù)生理信號生理信號極限值極限值1324日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)頂層醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)頂層dfddfd圖圖第二層：加工第二層：加工“中央監(jiān)視中央監(jiān)視”分解分解計算超過計算超過極限值否極限值否病員數(shù)據(jù)據(jù)超過極限值報警開解信號開解信號產(chǎn)生產(chǎn)生報警信息報警信息病員極限病員極限格式化格式化病員數(shù)據(jù)病員數(shù)據(jù)體溫血壓、體溫脈搏生理信號極限值時間脈搏血壓日期時鐘時鐘格式化病員數(shù)據(jù)3.13.23

7、.23.33.33.43.4醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)二層醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)二層dfddfd圖圖計算超過計算超過極限值否極限值否病員數(shù)據(jù)超過極限值報警開解信號開解信號產(chǎn)生產(chǎn)生報警信息報警信息病員極限病員極限格式化格式化病員數(shù)據(jù)病員數(shù)據(jù)體溫血壓、體溫、脈搏生理信號極限值時間脈搏血壓日期時鐘時鐘格式化病員數(shù)據(jù)3.13.23.23.33.33.43.4第二層：加工第二層：加工“中央監(jiān)視中央監(jiān)視”分解分解圖 2.15第一層第一層格式化格式化病員數(shù)據(jù)病員數(shù)據(jù)生理信號生理信號極限值極限值病員病員護士護士護士護士中央監(jiān)視中央監(jiān)視病員病員日志日志病癥信號病癥信號要求報告要求報告病癥病癥報告報告報警報警局部監(jiān)視局部監(jiān)視生成

8、報告生成報告病員極限病員極限更新日志更新日志病員病員數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1324日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)圖 2.16加工分解的原則加工分解的原則自然性自然性：概念上合理、清晰；概念上合理、清晰； 均勻性均勻性：理想的分解是將一個問題分解成大小均勻的幾理想的分解是將一個問題分解成大小均勻的幾個部分；個部分；分解度：分解度：一般每一個加工每次分解最多不要超過個子一般每一個加工每次分解最多不要超過個子加工加工, ,分解應分解到基本加工為止。分解應分解到基本加工為止。數(shù)據(jù)守恒與數(shù)據(jù)封閉原則數(shù)據(jù)守恒與數(shù)據(jù)封閉原則 所謂數(shù)據(jù)守恒是指加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流是否匹配，所謂數(shù)據(jù)守恒是指加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流是否匹配，即每一個加工既有輸

9、入數(shù)據(jù)流又有輸出數(shù)據(jù)流?；蛘哒f一即每一個加工既有輸入數(shù)據(jù)流又有輸出數(shù)據(jù)流?；蛘哒f一個加工至少有一個輸入數(shù)據(jù)流，一個輸出數(shù)據(jù)流。個加工至少有一個輸入數(shù)據(jù)流，一個輸出數(shù)據(jù)流。 數(shù)據(jù)封閉是對整個系統(tǒng)而言。數(shù)據(jù)封閉是對整個系統(tǒng)而言。合理使用文件合理使用文件 當文件作為某些加工之間的交界面時，文件必須畫當文件作為某些加工之間的交界面時，文件必須畫出來，一旦文件作為數(shù)據(jù)流圖中的一個獨立成份畫出來出來，一旦文件作為數(shù)據(jù)流圖中的一個獨立成份畫出來了，那么他同其他成份之間的聯(lián)系也應同時表達出來。了，那么他同其他成份之間的聯(lián)系也應同時表達出來。dfddfd圖不是流程圖圖不是流程圖, ,不表示軟件的控制流程。不表示

10、軟件的控制流程。子圖與父圖的子圖與父圖的“平衡平衡”父圖中某個加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流應該同相應的父圖中某個加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流應該同相應的子圖的輸入輸出相同子圖的輸入輸出相同( (相對應），分層數(shù)據(jù)流圖的這種相對應），分層數(shù)據(jù)流圖的這種特點稱為子圖與父圖特點稱為子圖與父圖“平衡平衡”。2.2.6 分層dfd圖的改進 dfd圖必須經(jīng)過圖必須經(jīng)過反復修改反復修改，才能獲得最終的目標系統(tǒng)的，才能獲得最終的目標系統(tǒng)的邏輯模型（目標系統(tǒng)的邏輯模型（目標系統(tǒng)的dfd圖）?？蓮囊韵路矫婵紤]圖）?？蓮囊韵路矫婵紤]dfd圖圖的改進：的改進： 1 1、檢查數(shù)據(jù)流的正確性、檢查數(shù)據(jù)流的正確性 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)守恒守恒 子圖、

11、父圖的平衡子圖、父圖的平衡 文件使用是否合理。特別注意輸入文件使用是否合理。特別注意輸入/ /出文件的數(shù)據(jù)流。出文件的數(shù)據(jù)流。 2 2、改進、改進dfddfd圖的易理解性圖的易理解性 簡化加工之間的聯(lián)系（加工間的數(shù)據(jù)流越少，獨立性越簡化加工之間的聯(lián)系（加工間的數(shù)據(jù)流越少，獨立性越強，易理解性越好）。強，易理解性越好）。 改進分解的均勻性。改進分解的均勻性。 適當命名（各成分名稱無二義性，準確、具體）。適當命名（各成分名稱無二義性，準確、具體）。 分層數(shù)據(jù)流圖只是表達了系統(tǒng)的分層數(shù)據(jù)流圖只是表達了系統(tǒng)的“分解分解”，為了完，為了完整地描述這個系統(tǒng)，還需借助整地描述這個系統(tǒng)，還需借助“數(shù)據(jù)詞典數(shù)據(jù)

12、詞典”和和“小說明小說明”對圖中的每個數(shù)據(jù)和加工給出解釋。對圖中的每個數(shù)據(jù)和加工給出解釋。 對數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合構(gòu)成了數(shù)對數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合構(gòu)成了數(shù)據(jù)詞典。詞典中可有以下四種類型的條目據(jù)詞典。詞典中可有以下四種類型的條目： 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流 文件文件 數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項 加工加工 a、 數(shù)據(jù)流條目數(shù)據(jù)流條目給出某個數(shù)據(jù)流的定義，通常是列出該給出某個數(shù)據(jù)流的定義，通常是列出該 數(shù)據(jù)流的各組成數(shù)據(jù)項。數(shù)據(jù)流的各組成數(shù)據(jù)項。 例如：報名單姓名單位名年齡性別課程名例如：報名單姓名單位名年齡性別課程名 常用符號：、（）、常用符號：、（）、c、 數(shù)據(jù)項條目數(shù)據(jù)項條目 數(shù)據(jù)項條目給

13、出某個數(shù)據(jù)單項的定義，通常是數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)項條目給出某個數(shù)據(jù)單項的定義，通常是數(shù)據(jù)項的值類型，允許的取值范圍。值類型，允許的取值范圍。b、文件條目、文件條目給出某個文件的定義，同數(shù)據(jù)流一樣，文給出某個文件的定義，同數(shù)據(jù)流一樣，文件的定義通常是列出文件記錄的組成數(shù)據(jù)流件的定義通常是列出文件記錄的組成數(shù)據(jù)流例如某銷售系統(tǒng)的訂單文件：例如某銷售系統(tǒng)的訂單文件：訂單文件訂單編號顧客名稱產(chǎn)品名稱訂貨數(shù)量交貨日期訂單文件訂單編號顧客名稱產(chǎn)品名稱訂貨數(shù)量交貨日期d. 加工條目加工條目加工類條目就是加工類條目就是“加工小說明加工小說明”。一般應該單獨列出。一般應該單獨列出。nm.結(jié)構(gòu)化語言結(jié)構(gòu)化語言判定表判定表

14、判定樹判定樹 對數(shù)據(jù)流圖中每一個不能再分解的基本加工都必須有對數(shù)據(jù)流圖中每一個不能再分解的基本加工都必須有一個一個小說明小說明給出這個加工的精確描述。小說明中應精確地給出這個加工的精確描述。小說明中應精確地描述加工的激發(fā)條件、加工邏輯、優(yōu)先級、執(zhí)行頻率和出描述加工的激發(fā)條件、加工邏輯、優(yōu)先級、執(zhí)行頻率和出錯處理等。加工邏輯是其中最基本的部分，是指用戶對這錯處理等。加工邏輯是其中最基本的部分，是指用戶對這個加工的邏輯要求。個加工的邏輯要求。 對基本加工說明有三種描述方式：對基本加工說明有三種描述方式： 結(jié)構(gòu)化語言是介于自然語言和形式語言之間的一種半形結(jié)構(gòu)化語言是介于自然語言和形式語言之間的一種半

15、形式語言，它是自然語言的一個受限制的子集。一般分為兩層式語言，它是自然語言的一個受限制的子集。一般分為兩層結(jié)構(gòu)：外層語法較具體，為控制結(jié)構(gòu)（順序、選擇、循環(huán)）結(jié)構(gòu)：外層語法較具體，為控制結(jié)構(gòu)（順序、選擇、循環(huán)）, ,內(nèi)層較靈活，表達內(nèi)層較靈活，表達“做什么做什么”。例如：外層可為以下結(jié)構(gòu)：例如：外層可為以下結(jié)構(gòu)：1、順序結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)2、選擇結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu) ifthen-else; case-of-endcase；3、循環(huán)結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu) while-do; repeat-until 結(jié)構(gòu)化語言舉例結(jié)構(gòu)化語言舉例if the currentcapitalvalue is less then $1

16、000 then set depreciatedamount to currentcapitalvalue. set currentcapitalvalue to zero. otherwise set depreciatedamount to 10% of currentcapitalvalue. reduce current capital-value by 10%.結(jié)構(gòu)化語言特點結(jié)構(gòu)化語言特點: :簡單，易學，少二義性。不好處理組合條件。簡單，易學，少二義性。不好處理組合條件。例：一圖書銷售系統(tǒng)，其中一加工為例：一圖書銷售系統(tǒng)，其中一加工為“優(yōu)惠處理優(yōu)惠處理”，條件，條件是：顧客的營業(yè)額

17、大于是：顧客的營業(yè)額大于10001000元，同時必須信譽好，或者雖元，同時必須信譽好，或者雖然信譽不好，但是然信譽不好，但是2020年以上的老主顧。年以上的老主顧。應用舉例應用舉例用結(jié)構(gòu)化語言來描述：用結(jié)構(gòu)化語言來描述： 如果如果 營業(yè)額大于營業(yè)額大于10001000元元 同時同時 如果信譽好如果信譽好 則則 優(yōu)惠處理。優(yōu)惠處理。 否則否則 正常處理。正常處理。 否則否則 信譽不好信譽不好 但是但是2020年以上的老主顧，則優(yōu)惠處理。年以上的老主顧，則優(yōu)惠處理。 否則否則 營業(yè)額小于、等于營業(yè)額小于、等于10001000元元 則則 正常處理。正常處理。顯然，用結(jié)構(gòu)化語言來描述組合條件不清晰。顯

18、然，用結(jié)構(gòu)化語言來描述組合條件不清晰。 判定表是一種二維的表格，常用于較復雜的組合條件判定表是一種二維的表格，常用于較復雜的組合條件（與結(jié)構(gòu)化語言比較）。（與結(jié)構(gòu)化語言比較）。 條件框條件框 條件條目條件條目 操作框操作框 操作條目操作條目特點：可處理較復雜的組合條件，但不易理解特點：可處理較復雜的組合條件，但不易理解. .不易輸入計不易輸入計算機。算機。通常由四部分組成。通常由四部分組成。條件框條件框 條件定義。條件定義。操作框操作框 操作的定義。操作的定義。條件條目條件條目 各條件的取值及組合。各條件的取值及組合。操作條目操作條目 在各條件取值組合下所執(zhí)行的操作。在各條件取值組合下所執(zhí)行的操作。例如例如: : 對商店每天的營業(yè)額所收稅率對商店每天的營業(yè)額所收稅率營業(yè)額營業(yè)額x （）1000x50005000 x 10001000元元 y y y y n y y n 信譽好信譽好 y n n - y n n - 20 20 年年 - y n - - y n - 優(yōu)優(yōu) 惠惠 x x x x 正正 常常 x x x x 化簡后化簡后 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 10001000元元 y y y y y n n n n y y y n n n n 信譽好信譽好 y y n n y y n ny y n n y y