面向數(shù)據(jù)流的分析方法ppt課件

1、課程名稱(chēng)：軟件工程課程名稱(chēng)：軟件工程 第第5講講班班 級(jí)：級(jí)： 日日 期：期：教教 室：室：教學(xué)題目：第教學(xué)題目：第4章章 面向數(shù)據(jù)流的分析方法。面向數(shù)據(jù)流的分析方法。教學(xué)目的：掌握數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典的概念及用法，理教學(xué)目的：掌握數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典的概念及用法，理 解實(shí)體解實(shí)體-關(guān)系圖的繪制方法和作用，初步掌握關(guān)系圖的繪制方法和作用，初步掌握 基于數(shù)據(jù)流的分析方法。基于數(shù)據(jù)流的分析方法。教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典、實(shí)體教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典、實(shí)體-關(guān)系圖、基于數(shù)關(guān)系圖、基于數(shù) 據(jù)流的分析方法。據(jù)流的分析方法。教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)體教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)體-關(guān)系圖。關(guān)系圖。教教 具：多媒體教室、電子教案具

2、：多媒體教室、電子教案作作 業(yè)：業(yè)：l面向數(shù)據(jù)流的分析方法面向數(shù)據(jù)流的分析方法dataflow-oriented analysis method與面向數(shù)據(jù)、面向?qū)ο蟮姆治龇椒?，都是與面向數(shù)據(jù)、面向?qū)ο蟮姆治龇椒?，都是需求建模方法。它們均有一組規(guī)范的語(yǔ)言表達(dá)機(jī)制，需求建模方法。它們均有一組規(guī)范的語(yǔ)言表達(dá)機(jī)制，用于需求分析人員表達(dá)用戶(hù)需求、構(gòu)造軟件系統(tǒng)模型。用于需求分析人員表達(dá)用戶(hù)需求、構(gòu)造軟件系統(tǒng)模型。此外，它們還含有一些規(guī)則和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，指導(dǎo)分析人此外，它們還含有一些規(guī)則和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，指導(dǎo)分析人員提取需求信息，促進(jìn)用戶(hù)需求精確化、全面化和一員提取需求信息，促進(jìn)用戶(hù)需求精確化、全面化和一致化。致化。

3、l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)化分析方法的雛形支，具有明顯的結(jié)構(gòu)化特征。結(jié)構(gòu)化分析方法的雛形出現(xiàn)于出現(xiàn)于20世紀(jì)世紀(jì)60年代后期。但是，直到年代后期。但是，直到1979年才由年才由DeMarco將其作為一種需求分析方法正式提出。由此，將其作為一種需求分析方法正式提出。由此，結(jié)構(gòu)化分析方法得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)化分析方法得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。l 本章主要介紹廣為使用的數(shù)據(jù)流方法。本章主要介紹廣為使用的數(shù)據(jù)流方法。l一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的信息處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)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

4、的轉(zhuǎn)換構(gòu)成，而這些轉(zhuǎn)換將流和一系列的轉(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。輸入數(shù)據(jù)流變換為輸出數(shù)據(jù)流。l數(shù)據(jù)流圖就是用來(lái)刻畫(huà)數(shù)據(jù)流和轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)流圖就是用來(lái)刻畫(huà)數(shù)據(jù)流和轉(zhuǎn)換的信息系統(tǒng)建模技術(shù)。它用簡(jiǎn)單的圖形記信息系統(tǒng)建模技術(shù)。它用簡(jiǎn)單的圖形記號(hào)分別表示數(shù)據(jù)流、轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)源以及號(hào)分別表示數(shù)據(jù)流、轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)源以及外部實(shí)體，如下圖所示。外部實(shí)體，如下圖所示。外部實(shí)體外部實(shí)體位于軟件系統(tǒng)邊界之外位于軟件系統(tǒng)邊界之外的信息生產(chǎn)者或消費(fèi)者的信息生產(chǎn)者或消費(fèi)者轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流的處理過(guò)程轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流的處理過(guò)程，又稱(chēng)泡又稱(chēng)泡bubble）數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)流數(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)為一個(gè)或

5、多個(gè)轉(zhuǎn)換提供數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)的緩沖區(qū)、文件或數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)服務(wù)的緩沖區(qū)、文件或數(shù)據(jù)庫(kù)在轉(zhuǎn)換之間有向流動(dòng)的在轉(zhuǎn)換之間有向流動(dòng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)項(xiàng)集合數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)項(xiàng)集合 “與與”，即同時(shí)輸入，即同時(shí)輸入/出；出； + “或或”，即至少一項(xiàng)輸入，即至少一項(xiàng)輸入/出；出； “異或異或”，即非同時(shí)輸入，即非同時(shí)輸入/出出*l數(shù)據(jù)流圖提供了層次結(jié)構(gòu)，讓分析人員數(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。步求精的分析方法。l初始時(shí)，整個(gè)信息處理系統(tǒng)可以用圖初始時(shí)，整個(gè)信

6、息處理系統(tǒng)可以用圖5-1-2所示的頂級(jí)第所示的頂級(jí)第0級(jí)數(shù)據(jù)流圖表示。級(jí)數(shù)據(jù)流圖表示。圖圖5-1-2 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)頂級(jí)數(shù)據(jù)流頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖圖警報(bào)類(lèi)別警報(bào)類(lèi)別顯示信息顯示信息電話(huà)撥號(hào)音頻電話(huà)撥號(hào)音頻傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)用戶(hù)命令用戶(hù)命令家庭保家庭保安系統(tǒng)安系統(tǒng)控制面板控制面板傳感器傳感器顯示器顯示器電話(huà)機(jī)電話(huà)機(jī)警報(bào)器警報(bào)器l 隨著需求分析活動(dòng)的逐漸深入，較高抽象級(jí)別上的復(fù)隨著需求分析活動(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，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，如圖如圖5-1-3所示。在數(shù)據(jù)流方法中，對(duì)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流所示。在數(shù)據(jù)流方法中，對(duì)數(shù)據(jù)

7、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。的精化是伴隨著對(duì)轉(zhuǎn)換的逐步精化而同步進(jìn)行的。Z2Y2X2N1M1D1D1C1C1E1E1B0A0A0F1F3FF2F4F5F41F42F43F44B0第第0級(jí)級(jí)第第1級(jí)級(jí)第第2級(jí)級(jí)圖圖5-1-3 數(shù)據(jù)流圖的精化與層間平衡數(shù)據(jù)流圖的精化與層間平衡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)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）。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(chēng)必須具有明確的含義數(shù)據(jù)流圖中各構(gòu)成元素的名稱(chēng)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。且能夠代表對(duì)應(yīng)

8、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(chēng)為其對(duì)某個(gè)加工進(jìn)行細(xì)化生成的下層數(shù)據(jù)流圖，稱(chēng)為其上層圖的子圖。應(yīng)保證分層數(shù)據(jù)流圖中任意對(duì)應(yīng)的父上層圖的子圖。應(yīng)保證分層數(shù)據(jù)流圖中任意對(duì)應(yīng)的父圖和子圖的輸入圖和子圖的輸入/輸出數(shù)據(jù)流保持一致。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)，用于表明該加工所處應(yīng)按照層次給每個(gè)加工編號(hào)，用于表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)則的層次及上、下層的父圖與子圖的關(guān)系。編號(hào)的規(guī)則為：頂層加工不用編號(hào)；第一層加工的編號(hào)為為：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。 第

9、 二 層 加 工 的 編 號(hào) 為11,12,21,22,n1,n2,等，以此類(lèi)推。等，以此類(lèi)推。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。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)流圖中需表明所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)外，為保通常除底層數(shù)據(jù)流圖中需表明所有數(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。間的接口文件即可。 6數(shù)據(jù)流圖只能由四種基本符號(hào)組成，是實(shí)際業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)流圖只能由四種基本符號(hào)組成，是實(shí)際業(yè)務(wù)流程的客觀(guān)映象，用于說(shuō)明系統(tǒng)應(yīng)該程的客觀(guān)映象，用于說(shuō)明系統(tǒng)應(yīng)該“做什么做什么”，而不需，而不需要指明

10、系統(tǒng)要指明系統(tǒng)“如何做如何做”。7數(shù)據(jù)流圖的分解速度應(yīng)保持適中。通常一個(gè)加工每數(shù)據(jù)流圖的分解速度應(yīng)保持適中。通常一個(gè)加工每次可分解為次可分解為24個(gè)子加工，最多不要超過(guò)七個(gè)，否則個(gè)子加工，最多不要超過(guò)七個(gè)，否則會(huì)增加用戶(hù)的理解難度。同時(shí)要注意，逐層精化必須會(huì)增加用戶(hù)的理解難度。同時(shí)要注意，逐層精化必須適可而止。適可而止。8 如果為了便于數(shù)據(jù)流圖在計(jì)算機(jī)上的輸入和輸出，如果為了便于數(shù)據(jù)流圖在計(jì)算機(jī)上的輸入和輸出，應(yīng)免除斜線(xiàn)、弧線(xiàn)、圓等符號(hào)。應(yīng)免除斜線(xiàn)、弧線(xiàn)、圓等符號(hào)。l數(shù)據(jù)流圖是目標(biāo)軟件系統(tǒng)中各個(gè)處理子功能以及它們數(shù)據(jù)流圖是目標(biāo)軟件系統(tǒng)中各個(gè)處理子功能以及它們之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)的圖形表示。數(shù)據(jù)流圖的

11、精化過(guò)程實(shí)之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)的圖形表示。數(shù)據(jù)流圖的精化過(guò)程實(shí)際上是處理子功能和數(shù)據(jù)流的細(xì)化過(guò)程。隨著這一過(guò)際上是處理子功能和數(shù)據(jù)流的細(xì)化過(guò)程。隨著這一過(guò)程的進(jìn)行，用戶(hù)需求逐步精確化、一致化和完備化。程的進(jìn)行，用戶(hù)需求逐步精確化、一致化和完備化。l創(chuàng)建用戶(hù)需求的數(shù)據(jù)流模型應(yīng)遵循以下創(chuàng)建用戶(hù)需求的數(shù)據(jù)流模型應(yīng)遵循以下5條規(guī)則：條規(guī)則：l1首先建立頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖，其中只含有一個(gè)代表目首先建立頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖，其中只含有一個(gè)代表目標(biāo)軟件系統(tǒng)整體處理功能的轉(zhuǎn)換。標(biāo)軟件系統(tǒng)整體處理功能的轉(zhuǎn)換。l 根據(jù)軟件系統(tǒng)與外部環(huán)境的關(guān)系確定頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖根據(jù)軟件系統(tǒng)與外部環(huán)境的關(guān)系確定頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖中的外部實(shí)體以及它們與軟件系統(tǒng)之

12、間的數(shù)據(jù)流。中的外部實(shí)體以及它們與軟件系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流。圖圖5-1-2 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖警報(bào)類(lèi)別警報(bào)類(lèi)別顯示信息顯示信息電話(huà)撥號(hào)音頻電話(huà)撥號(hào)音頻傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)用戶(hù)命令用戶(hù)命令家庭保家庭保安系統(tǒng)安系統(tǒng)控制面板控制面板傳感器傳感器顯示器顯示器電話(huà)機(jī)電話(huà)機(jī)警報(bào)器警報(bào)器2對(duì)用戶(hù)需求的文字描述進(jìn)行語(yǔ)法分析，對(duì)用戶(hù)需求的文字描述進(jìn)行語(yǔ)法分析，其中的名詞和名詞短語(yǔ)構(gòu)成潛在的外部其中的名詞和名詞短語(yǔ)構(gòu)成潛在的外部實(shí)體、數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)流，動(dòng)詞構(gòu)成潛在實(shí)體、數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)流，動(dòng)詞構(gòu)成潛在的處理功能。的處理功能。 結(jié)合分析人員對(duì)問(wèn)題域和用戶(hù)需求的結(jié)合分析人員對(duì)問(wèn)題域和用戶(hù)需求的理解，

13、確定軟件系統(tǒng)的主要功能以及它理解，確定軟件系統(tǒng)的主要功能以及它們之間的數(shù)據(jù)流，產(chǎn)生們之間的數(shù)據(jù)流，產(chǎn)生“家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)1級(jí)數(shù)據(jù)流圖如圖級(jí)數(shù)據(jù)流圖如圖5-3-1所示。所示。圖圖5-3-1 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)1級(jí)數(shù)據(jù)流級(jí)數(shù)據(jù)流圖圖警報(bào)類(lèi)別警報(bào)類(lèi)別電話(huà)撥電話(huà)撥號(hào)音頻號(hào)音頻傳感信息傳感信息配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)原口令原口令口令有效口令有效/口令無(wú)效口令無(wú)效口令口令配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)配置命令配置命令顯示信息顯示信息啟動(dòng)啟動(dòng)/停止時(shí)停止時(shí)的顯示信息的顯示信息口令有效口令有效啟動(dòng)啟動(dòng)/停頓停頓命令命令用戶(hù)命令用戶(hù)命令配置信息配置信息控制面板控制面板用戶(hù)命用戶(hù)命令處理

14、令處理系統(tǒng)系統(tǒng)配置配置口令口令核對(duì)核對(duì)信息信息顯示顯示啟動(dòng)啟動(dòng)/停頓停頓處置處置顯示面板顯示面板傳感器傳感器監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)傳感器傳感器警報(bào)器警報(bào)器電話(huà)機(jī)電話(huà)機(jī)3采用通常的功能分解方法，按照采用通常的功能分解方法，按照“強(qiáng)內(nèi)聚、松強(qiáng)內(nèi)聚、松耦合耦合的原則逐個(gè)對(duì)處理功能進(jìn)行精化；與此的原則逐個(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。的處理功能生成下一級(jí)數(shù)據(jù)流圖。 “強(qiáng)內(nèi)聚、松耦合強(qiáng)內(nèi)聚、松耦合的原則對(duì)于目標(biāo)軟件系統(tǒng)的原則對(duì)于目標(biāo)軟件系統(tǒng)的可修改性、可擴(kuò)充性大有益處，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)人的可修改性、可擴(kuò)充性大有益處，因?yàn)殚_(kāi)

15、發(fā)人員可以縮小軟件修改或擴(kuò)充的影響傳播范圍。員可以縮小軟件修改或擴(kuò)充的影響傳播范圍。 對(duì)數(shù)據(jù)流的精化包含兩個(gè)方面的意義。首先，對(duì)數(shù)據(jù)流的精化包含兩個(gè)方面的意義。首先，伴隨著功能分解的進(jìn)行，數(shù)據(jù)流的內(nèi)容及各項(xiàng)伴隨著功能分解的進(jìn)行，數(shù)據(jù)流的內(nèi)容及各項(xiàng)特征將逐步彰顯，所以要將其作為數(shù)據(jù)字典的特征將逐步彰顯，所以要將其作為數(shù)據(jù)字典的一個(gè)條目，并不斷精化、調(diào)整內(nèi)容。其次，在一個(gè)條目，并不斷精化、調(diào)整內(nèi)容。其次，在父數(shù)據(jù)流圖中的復(fù)合數(shù)據(jù)項(xiàng)可被分解為子數(shù)據(jù)父數(shù)據(jù)流圖中的復(fù)合數(shù)據(jù)項(xiàng)可被分解為子數(shù)據(jù)項(xiàng)，這種數(shù)據(jù)流分解不能違背平衡原則。項(xiàng)，這種數(shù)據(jù)流分解不能違背平衡原則。圖圖5-3-2 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)

16、2級(jí)數(shù)據(jù)流圖：級(jí)數(shù)據(jù)流圖： 對(duì)對(duì)“傳感器監(jiān)測(cè)傳感器監(jiān)測(cè)的分解的分解傳感器傳感器ID,ID,類(lèi)別類(lèi)別傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)（內(nèi)部表示）（內(nèi)部表示）傳感傳感數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)警信息報(bào)警信息電話(huà)撥電話(huà)撥號(hào)音頻號(hào)音頻配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)報(bào)警類(lèi)別報(bào)警類(lèi)別電話(huà)號(hào)碼電話(huà)號(hào)碼傳感信息傳感信息配置信息配置信息讀取傳讀取傳感數(shù)據(jù)感數(shù)據(jù)生成報(bào)生成報(bào)警信號(hào)警信號(hào)異常數(shù)異常數(shù)據(jù)判別據(jù)判別撥號(hào)撥號(hào)4精化過(guò)程中必須維持各級(jí)數(shù)據(jù)流圖之間精化過(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。的數(shù)據(jù)流平衡。 5精化過(guò)程應(yīng)適可而止，避免涉及軟件設(shè)精化過(guò)程應(yīng)適可而止，避免涉及軟件設(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)

17、潔、精確的文字描述清楚，就用一段簡(jiǎn)潔、精確的文字描述清楚，就無(wú)需進(jìn)一步分解。無(wú)需進(jìn)一步分解。l對(duì)于數(shù)據(jù)流圖中不再分解的處理功能，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。能進(jìn)行精確、簡(jiǎn)潔的描述。l圖圖5-3-1中中“口令核對(duì)口令核對(duì)子功能分解出來(lái)子功能分解出來(lái)的的“設(shè)置口令設(shè)置口令子功能可描述如下頁(yè)：子功能可描述如下頁(yè)：1參數(shù)：口令；類(lèi)別：字符串參數(shù)：口令；類(lèi)別：字符串2處理步驟：處理步驟： 1檢查系統(tǒng)是否已有口令。若有，則驗(yàn)證用戶(hù)輸檢查系統(tǒng)是否已有口令。若有，則驗(yàn)證用戶(hù)輸入口令的有效性。如果有效，則顯示提示信

18、息要求入口令的有效性。如果有效，則顯示提示信息要求輸入新口令；否則，顯示失敗信息并退出。輸入新口令；否則，顯示失敗信息并退出。 2檢查口令長(zhǎng)度是否合法。如果非法，則顯示提檢查口令長(zhǎng)度是否合法。如果非法，則顯示提示信息要求重新輸入。示信息要求重新輸入。 3要求用戶(hù)再次鍵入合法口令，以便用戶(hù)確認(rèn)和要求用戶(hù)再次鍵入合法口令，以便用戶(hù)確認(rèn)和記憶。如果兩次鍵入的口令不符，則返回。記憶。如果兩次鍵入的口令不符，則返回。 4將確認(rèn)后的口令按某種加密方法轉(zhuǎn)換為另一字將確認(rèn)后的口令按某種加密方法轉(zhuǎn)換為另一字符串存放于系統(tǒng)配置文件中。顯示成功信息并退出。符串存放于系統(tǒng)配置文件中。顯示成功信息并退出。3約束條件：在

19、上述約束條件：在上述1）、）、2）、）、3步驟中，用戶(hù)重步驟中，用戶(hù)重試的機(jī)會(huì)不超過(guò)試的機(jī)會(huì)不超過(guò)3次。次。l某醫(yī)院打算開(kāi)發(fā)一個(gè)以計(jì)算機(jī)為中心的某醫(yī)院打算開(kāi)發(fā)一個(gè)以計(jì)算機(jī)為中心的患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，請(qǐng)分層畫(huà)出描述本系統(tǒng)患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，請(qǐng)分層畫(huà)出描述本系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)流圖。功能的數(shù)據(jù)流圖。l基本要求是隨時(shí)接受每個(gè)病人的生理信基本要求是隨時(shí)接受每個(gè)病人的生理信號(hào)脈搏、體溫、血壓等定時(shí)記錄病號(hào)脈搏、體溫、血壓等定時(shí)記錄病人情況以形成患者日志，當(dāng)某個(gè)病人的人情況以形成患者日志，當(dāng)某個(gè)病人的生理信號(hào)超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時(shí)向生理信號(hào)超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時(shí)向值班護(hù)士發(fā)出警告信息。此外，護(hù)士在值班護(hù)士發(fā)出警告信息。

20、此外，護(hù)士在需要時(shí)還可以要求系統(tǒng)輸出某個(gè)確定病需要時(shí)還可以要求系統(tǒng)輸出某個(gè)確定病人的病情報(bào)告。人的病情報(bào)告。圖圖5-2-1 “患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖病情報(bào)告病情報(bào)告報(bào)警信息報(bào)警信息 要求報(bào)告要求報(bào)告時(shí)間時(shí)間生理信號(hào)生理信號(hào)患 者 監(jiān)患 者 監(jiān)護(hù)系護(hù)系 統(tǒng)統(tǒng)病人病人時(shí)鐘時(shí)鐘護(hù)士護(hù)士護(hù)士護(hù)士護(hù)士護(hù)士 圖圖5-2-2 “患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)1級(jí)數(shù)據(jù)流圖級(jí)數(shù)據(jù)流圖時(shí)間時(shí)間報(bào)警報(bào)警信息信息要求要求報(bào)告報(bào)告生理生理信號(hào)信號(hào)報(bào)警報(bào)警信息信息病情報(bào)告病情報(bào)告訂時(shí)取訂時(shí)取樣生理樣生理信號(hào)信號(hào)產(chǎn)生報(bào)產(chǎn)生報(bào)警信息警信息分析分析信號(hào)信號(hào)產(chǎn)生病產(chǎn)生病情報(bào)告情報(bào)告接收接收信號(hào)信號(hào)更新更新日志

21、日志患者日志患者日志患者安全范圍患者安全范圍病病人人護(hù)護(hù)士士護(hù)護(hù)士士生理信生理信號(hào)號(hào)時(shí)時(shí)鐘鐘生 理生 理信號(hào)信號(hào)定時(shí)定時(shí)生理生理信號(hào)信號(hào)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)l數(shù)據(jù)流圖機(jī)制沒(méi)有描述數(shù)據(jù)流的內(nèi)容。數(shù)據(jù)流圖必須數(shù)據(jù)流圖機(jī)制沒(méi)有描述數(shù)據(jù)流的內(nèi)容。數(shù)據(jù)流圖必須與描述并組織數(shù)據(jù)條目的數(shù)據(jù)字典配套使用。與描述并組織數(shù)據(jù)條目的數(shù)據(jù)字典配套使用。l表表5-1 數(shù)據(jù)字典中的基本符號(hào)及其含義數(shù)據(jù)字典中的基本符號(hào)及其含義符號(hào)符號(hào)含義含義說(shuō)明說(shuō)明=表示定義為表示定義為用于對(duì)用于對(duì)=左邊的條目進(jìn)行確切的定義左邊的條目進(jìn)行確切的定義+表示與關(guān)系表示與關(guān)系X=a+b表示表示X由由a和和b共同構(gòu)成共同構(gòu)成 | 或或

22、 , 表示或關(guān)系表示或關(guān)系X=a|b與與X=a,b的等價(jià)，表示的等價(jià)，表示X由由a或或b組成組成( )表示可選項(xiàng)表示可選項(xiàng)X=(a)表示表示a可以在可以在X中出現(xiàn)，也可以不出現(xiàn)中出現(xiàn)，也可以不出現(xiàn) 表示重復(fù)表示重復(fù)大括號(hào)中的內(nèi)容重復(fù)大括號(hào)中的內(nèi)容重復(fù)0到多次到多次m n表示規(guī)定次數(shù)的重復(fù)表示規(guī)定次數(shù)的重復(fù) 重復(fù)的次數(shù)最少重復(fù)的次數(shù)最少m次，最多次，最多n次次“ ”表示基本數(shù)據(jù)元素表示基本數(shù)據(jù)元素“ ”中的內(nèi)容是基本數(shù)據(jù)元素，不可再分中的內(nèi)容是基本數(shù)據(jù)元素，不可再分.連接符連接符Month=1.12表示表示month可取可取112中的任意值中的任意值* *表示注釋表示注釋兩個(gè)星號(hào)之間的內(nèi)容為注釋

23、信息兩個(gè)星號(hào)之間的內(nèi)容為注釋信息1數(shù)據(jù)流圖中標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)源或外部數(shù)據(jù)流圖中標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)源或外部 實(shí)體的名稱(chēng)與別名；實(shí)體的名稱(chēng)與別名；2數(shù)據(jù)類(lèi)型；數(shù)據(jù)類(lèi)型；3所有以它作為輸入流或輸出流的轉(zhuǎn)換的所有以它作為輸入流或輸出流的轉(zhuǎn)換的 列表；列表；4如何使用該數(shù)據(jù)條目的簡(jiǎn)要說(shuō)明；如何使用該數(shù)據(jù)條目的簡(jiǎn)要說(shuō)明；5數(shù)據(jù)條目的解釋性說(shuō)明；數(shù)據(jù)條目的解釋性說(shuō)明；6其他補(bǔ)充說(shuō)明，例如取值范圍與缺省值其他補(bǔ)充說(shuō)明，例如取值范圍與缺省值 有關(guān)的設(shè)計(jì)約束等。有關(guān)的設(shè)計(jì)約束等。數(shù)據(jù)條目的定義必須遵循以下原則：數(shù)據(jù)條目的定義必須遵循以下原則： 準(zhǔn)確、準(zhǔn)確、 簡(jiǎn)約，簡(jiǎn)約， 能為用戶(hù)方和軟件開(kāi)發(fā)方共同理解。能為用戶(hù)方和

24、軟件開(kāi)發(fā)方共同理解。 例如，可以使用形式語(yǔ)言中的語(yǔ)法定義機(jī)制例如，可以使用形式語(yǔ)言中的語(yǔ)法定義機(jī)制 描述數(shù)描述數(shù) 據(jù)條目的內(nèi)容。原子語(yǔ)法成據(jù)條目的內(nèi)容。原子語(yǔ)法成 分則用簡(jiǎn)單明了的自然語(yǔ)言予以描述。分則用簡(jiǎn)單明了的自然語(yǔ)言予以描述。家庭保安系統(tǒng)中的家庭保安系統(tǒng)中的“電話(huà)號(hào)碼電話(huà)號(hào)碼數(shù)據(jù)條目可以定義如數(shù)據(jù)條目可以定義如下：下：電話(huà)號(hào)碼分機(jī)號(hào)電話(huà)號(hào)碼分機(jī)號(hào)|外線(xiàn)號(hào)碼外線(xiàn)號(hào)碼分機(jī)號(hào)分機(jī)號(hào)1816 | 1817 | | 1858外線(xiàn)號(hào)碼外線(xiàn)號(hào)碼9 +（市話(huà)號(hào)碼（市話(huà)號(hào)碼|長(zhǎng)話(huà)號(hào)碼）長(zhǎng)話(huà)號(hào)碼）長(zhǎng)話(huà)號(hào)碼長(zhǎng)話(huà)號(hào)碼0 +（區(qū)號(hào)（區(qū)號(hào)+市話(huà)號(hào)碼）市話(huà)號(hào)碼）區(qū)號(hào)區(qū)號(hào)* 任何長(zhǎng)度為任何長(zhǎng)度為3的數(shù)字串的數(shù)字串*市話(huà)

25、號(hào)碼局號(hào)市話(huà)號(hào)碼局號(hào)+分局號(hào)分局號(hào)局號(hào)局號(hào)395 | 396 | 397 | 303 | 304 | 305分局號(hào)分局號(hào)* 任何長(zhǎng)度為任何長(zhǎng)度為4的數(shù)字串的數(shù)字串*l綜上所述，綜上所述，l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、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。數(shù)據(jù)源以及外部實(shí)體進(jìn)行描述、組織和管理。l對(duì)于轉(zhuǎn)換，也需要一種比圖形記號(hào)更為詳盡對(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

26、功能、性能要求及設(shè)計(jì)約字，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、明晰、易于理束等，這種說(shuō)明應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔、明晰、易于理解。解。l某高校可用的電話(huà)號(hào)碼有以下幾類(lèi)：校某高?？捎玫碾娫?huà)號(hào)碼有以下幾類(lèi)：校內(nèi)電話(huà)號(hào)碼由內(nèi)電話(huà)號(hào)碼由4位數(shù)字組成，第位數(shù)字組成，第1位數(shù)字位數(shù)字不是不是0；校外電話(huà)又分為本市電話(huà)和外地；校外電話(huà)又分為本市電話(huà)和外地電話(huà)兩類(lèi)，撥校外電話(huà)先撥電話(huà)兩類(lèi)，撥校外電話(huà)先撥0，如果是本，如果是本地電話(huà)再接著撥地電話(huà)再接著撥8位電話(huà)號(hào)碼第位電話(huà)號(hào)碼第1位不位不是是0 ），如果是外地號(hào)碼則先撥），如果是外地號(hào)碼則先撥3位區(qū)碼，位區(qū)碼，再撥再撥8位電話(huà)號(hào)碼第位電話(huà)號(hào)碼第

27、1位不是位不是0 ）。）。l在數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用問(wèn)題中，對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用問(wèn)題中，對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間復(fù)雜關(guān)系的分析和建模將成為需求分析的之間復(fù)雜關(guān)系的分析和建模將成為需求分析的重要任務(wù)。重要任務(wù)。l實(shí)體實(shí)體-關(guān)系圖關(guān)系圖在數(shù)據(jù)流分析方法中適合于復(fù)在數(shù)據(jù)流分析方法中適合于復(fù)雜數(shù)據(jù)建模的工具。雜數(shù)據(jù)建模的工具。l5.2.1 數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性與關(guān)系數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性與關(guān)系l 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)；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)；l 是省略了功能和行為的實(shí)體。是省略了功能和行為的實(shí)體。 l 數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源 ；l 數(shù)據(jù)對(duì)象包括：數(shù)據(jù)對(duì)象包括： 外部實(shí)體的數(shù)據(jù)部分外部實(shí)體的數(shù)據(jù)部

28、分 ；l 數(shù)據(jù)流的內(nèi)容。數(shù)據(jù)流的內(nèi)容。l數(shù)據(jù)對(duì)象由其屬性刻畫(huà)。通常屬性包括：數(shù)據(jù)對(duì)象由其屬性刻畫(huà)。通常屬性包括：l 1命名性屬性：對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例命名，其中必命名性屬性：對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例命名，其中必l 含有一個(gè)或一組關(guān)鍵屬性，以便含有一個(gè)或一組關(guān)鍵屬性，以便l 唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例。唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例。l 2描述性屬性：對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)例的性質(zhì)進(jìn)行刻畫(huà)。描述性屬性：對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)例的性質(zhì)進(jìn)行刻畫(huà)。l 3引用性屬性：將自身與其他數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例關(guān)引用性屬性：將自身與其他數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)例關(guān)l 聯(lián)起來(lái)。聯(lián)起來(lái)。l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，一般而言，現(xiàn)實(shí)世界中任何給定實(shí)體都具有許

29、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。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：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(lèi)型、顏色和買(mǎi)主。制造商、型號(hào)、標(biāo)識(shí)碼、車(chē)體類(lèi)型、顏色和買(mǎi)主。l應(yīng)用問(wèn)題中的任何數(shù)據(jù)對(duì)象都不是孤立的，它應(yīng)用問(wèn)題中的任何數(shù)據(jù)對(duì)象都不是孤立的，它們與其他數(shù)據(jù)對(duì)象一定存在各種形式的關(guān)聯(lián)。們與其他數(shù)據(jù)對(duì)象一定存在各種形式的關(guān)聯(lián)。l 例如，在汽車(chē)銷(xiāo)售管理問(wèn)題中，例如，在汽車(chē)銷(xiāo)售管理問(wèn)題中，“制造商制造商與與“汽車(chē)汽車(chē)之間存在之間存在“消費(fèi)消費(fèi)關(guān)系，關(guān)系，“購(gòu)車(chē)購(gòu)車(chē)者者與與“汽車(chē)汽車(chē)之間

30、存在之間存在“購(gòu)買(mǎi)購(gòu)買(mǎi)關(guān)系。關(guān)系。l當(dāng)然，關(guān)系的命名及內(nèi)涵因具體問(wèn)題而異。分當(dāng)然，關(guān)系的命名及內(nèi)涵因具體問(wèn)題而異。分析人員必須善于剔除與應(yīng)用問(wèn)題無(wú)關(guān)的關(guān)系。析人員必須善于剔除與應(yīng)用問(wèn)題無(wú)關(guān)的關(guān)系。l基于數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性與關(guān)系，分析人員可以為基于數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性與關(guān)系，分析人員可以為應(yīng)用問(wèn)題建立數(shù)據(jù)模型。應(yīng)用問(wèn)題建立數(shù)據(jù)模型。建立數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化規(guī)則：確保一致性并消除冗余建立數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化規(guī)則：確保一致性并消除冗余 1數(shù)據(jù)對(duì)象的任何實(shí)例對(duì)每個(gè)屬性必須有且僅有數(shù)據(jù)對(duì)象的任何實(shí)例對(duì)每個(gè)屬性必須有且僅有 一個(gè)屬性值。一個(gè)屬性值。 2屬性是原子數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能包含內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。屬性是原子數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能包含內(nèi)部數(shù)

31、據(jù)結(jié)構(gòu)。 3如果數(shù)據(jù)對(duì)象的關(guān)鍵屬性多于一個(gè)，那么其他如果數(shù)據(jù)對(duì)象的關(guān)鍵屬性多于一個(gè)，那么其他 的非關(guān)鍵屬性必須表示整個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象而不是部的非關(guān)鍵屬性必須表示整個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象而不是部 分關(guān)鍵屬性的特征。分關(guān)鍵屬性的特征。 4所有的非關(guān)鍵屬性必須表示整個(gè)對(duì)象而不是部所有的非關(guān)鍵屬性必須表示整個(gè)對(duì)象而不是部 分屬性的特征。分屬性的特征。 例如，在例如，在“汽車(chē)汽車(chē)數(shù)據(jù)對(duì)象中增加數(shù)據(jù)對(duì)象中增加“經(jīng)銷(xiāo)商經(jīng)銷(xiāo)商屬性屬性并將其與標(biāo)識(shí)碼一起作為關(guān)鍵屬性。如再添加并將其與標(biāo)識(shí)碼一起作為關(guān)鍵屬性。如再添加“經(jīng)銷(xiāo)經(jīng)銷(xiāo)商地址商地址屬性就違背了規(guī)則屬性就違背了規(guī)則3。因其僅僅是。因其僅僅是“經(jīng)銷(xiāo)商經(jīng)銷(xiāo)商的特征，它與汽車(chē)的的特

32、征，它與汽車(chē)的“標(biāo)識(shí)碼標(biāo)識(shí)碼無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 例如，在例如，在“汽車(chē)汽車(chē)數(shù)據(jù)對(duì)象中，添加數(shù)據(jù)對(duì)象中，添加“油漆名稱(chēng)油漆名稱(chēng)屬性，就違背了規(guī)則屬性，就違背了規(guī)則4，因?yàn)樗鼉H僅與，因?yàn)樗鼉H僅與“顏色顏色有關(guān)，有關(guān)，而不是整個(gè)而不是整個(gè)“汽車(chē)汽車(chē)的特征。的特征。l實(shí)體實(shí)體-關(guān)系關(guān)系Entity-Relation圖簡(jiǎn)稱(chēng)圖簡(jiǎn)稱(chēng)E-R圖，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。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。l數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)體用長(zhǎng)方形、關(guān)系用菱形、屬數(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)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)系的表示如下圖所示：系的表示如下圖

33、所示： 0 : 1 1 : 1 0 : 多多 1 : 多多為了便于區(qū)分，在為了便于區(qū)分，在E-R模型中的實(shí)體、關(guān)系和屬模型中的實(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。性都應(yīng)在對(duì)應(yīng)的框中寫(xiě)上各自的名字。圖圖5-2-2 實(shí)體實(shí)體-關(guān)系圖實(shí)例關(guān)系圖實(shí)例制造商制造商消費(fèi)消費(fèi)經(jīng)銷(xiāo)商經(jīng)銷(xiāo)商汽車(chē)汽車(chē)經(jīng)銷(xiāo)經(jīng)銷(xiāo)存儲(chǔ)存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)碼標(biāo)識(shí)碼顏色顏色型號(hào)型號(hào)制造商制造商車(chē)體類(lèi)型車(chē)體類(lèi)型買(mǎi)主買(mǎi)主例如，在教學(xué)管理中，學(xué)校開(kāi)設(shè)若干門(mén)課程，一個(gè)例如，在教學(xué)管理中，學(xué)校開(kāi)設(shè)若干門(mén)課程，一個(gè)教師可以教授其中的一門(mén)或多門(mén)課程，每位學(xué)生也教師可以教授其中的一門(mén)或多門(mén)課程，每位學(xué)生也需要學(xué)習(xí)其中的幾門(mén)課程。因此，教學(xué)管理中涉及需要

34、學(xué)習(xí)其中的幾門(mén)課程。因此，教學(xué)管理中涉及的對(duì)象實(shí)體型有學(xué)生、教師和課程。用的對(duì)象實(shí)體型有學(xué)生、教師和課程。用E-RE-R圖描圖描述它們之間的聯(lián)系，如下圖。其中，學(xué)生與課程是述它們之間的聯(lián)系，如下圖。其中，學(xué)生與課程是多對(duì)多的聯(lián)系，而教師與課程的聯(lián)系是一對(duì)多。多對(duì)多的聯(lián)系，而教師與課程的聯(lián)系是一對(duì)多。 教 師 學(xué) 生 課 程 教 學(xué) 1 111 1 N 111 1 M 1 N 111 1 教學(xué)管理E-R圖下面用圖所示的教學(xué)管理的例子說(shuō)明如何進(jìn)行規(guī)下面用圖所示的教學(xué)管理的例子說(shuō)明如何進(jìn)行規(guī)范化。有三個(gè)實(shí)體類(lèi)型，即：課程、學(xué)生和教范化。有三個(gè)實(shí)體類(lèi)型，即：課程、學(xué)生和教師，用三個(gè)關(guān)系分別保存它們的有關(guān)信息：師，用三個(gè)關(guān)