需求分析傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化方法

1、2.2需求分析 需求分析是通過開發(fā)人員的分析概括，抽象為完整的需求定義，再形成一系列文檔的過程。2.2.1需求分析的目的與意義需求分析是一個非常重要的過程，它完成的好壞直接影響后續(xù)軟件開發(fā)的質(zhì)量。有效的需求分析通常都具有一定的難度。需求分析不僅僅是屬于軟件開發(fā)生命周期早期的一項工作，而且還應(yīng)該貫穿于整個生命周期中，它應(yīng)該隨著項目的深入而不斷地變化。此外，為了方便后續(xù)的評審和測試等工作，需求的描述應(yīng)該盡量做到：具體、詳細、可以測量和可以實現(xiàn)，并且基于時間。2.2.2需求分析的步驟遵循科學(xué)的需求分析步驟可以使需求分析工作更高效。需求分析的一般步驟如圖2-3所示。 圖2-3需求分析的步驟需

2、求涉及的方面：在功能方面，需求包括系統(tǒng)要做什么，相對于原系統(tǒng)目標系統(tǒng)需要進行哪些修改，目標用戶有哪些，以及不同用戶需要通過系統(tǒng)完成何種操作等。在性能方面，需求包括用戶對于系統(tǒng)執(zhí)行速度、響應(yīng)時間、吞吐量和并發(fā)度等指標的要求。在運行環(huán)境方面，需求包括目標系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、硬件設(shè)備、溫度和濕度等周圍環(huán)境的要求，以及對操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和瀏覽器等軟件配置的要求。在界面方面，需求涉及數(shù)據(jù)的輸入/輸出格式的限制及方式、數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)和顯示器的分辨率要求等問題。1. 獲取需求，識別問題開發(fā)人員從功能、性能、界面和運行環(huán)境等多個方面識別目標系統(tǒng)要解決哪些問題，要滿足哪些限制條件，這個過程就是對需求的獲取。開發(fā)人

3、員通過調(diào)查研究，要理解當前系統(tǒng)的工作模型和用戶對新系統(tǒng)的設(shè)想與要求。遺漏需求是最難修訂的需求錯誤。獲取需求是需求分析的基礎(chǔ)。為了能有效地獲取需求，開發(fā)人員應(yīng)該采取科學(xué)的需求獲取方法。在實踐中，獲取需求的方法有很多種，比如，問卷調(diào)查、訪談、實地操作、建立原型和研究資料等。問卷調(diào)查法是采用調(diào)查問卷的形式來進行需求分析的一種方法。通過對用戶填寫的調(diào)查問卷進行匯總、統(tǒng)計和分析，開發(fā)人員便可以得到一些有用的信息。采用這種方法時，調(diào)查問卷的設(shè)計很重要。一般在設(shè)計調(diào)查問卷時，要合理地控制開放式問題和封閉式問題的比例。開放式問題的回答不受限制，自由靈活，能夠激發(fā)用戶的思維，使他們能盡可能地闡述自己的真實想法。

4、但是，對開放式問題進行匯總和分析的工作會比較復(fù)雜。封閉式問題的答案是預(yù)先設(shè)定的，用戶從若干答案中進行選擇。封閉式問題便于對問卷信息進行歸納與整理，但是會限制用戶的思維。訪談通過開發(fā)人員與特定的用戶代表進行座談，進而了解到用戶的意見，是最直接的需求獲取方法。為了使訪談有效，在進行訪談之前，開發(fā)人員要首先確定訪談的目的，進而準備一個問題列表，預(yù)先準備好希望通過訪談解決的問題。在訪談的過程中，開發(fā)人員要注意態(tài)度誠懇，并保持虛心求教的姿態(tài)，同時還要對重點問題進行深入的討論。由于被訪談的用戶身份可能多種多樣，開發(fā)人員要根據(jù)用戶的身份特點，進行提問，給予啟發(fā)。當然，進行詳細的記錄也是訪談過程中必不可少的工

5、作。訪談完成后，開發(fā)人員要對訪談的收獲進行總結(jié)，澄清已解決的和有待進一步解決的問題。關(guān)注用戶的行為而不是他們的言語。為了深入地了解用戶需求，有時候開發(fā)人員還會以用戶的身份直接參與到現(xiàn)有系統(tǒng)的使用過程中，在親身實踐的基礎(chǔ)上，更直接地體會現(xiàn)有系統(tǒng)的弊端以及新系統(tǒng)應(yīng)該解決的問題，這種需求獲取方法就是實地操作。通過實地操作得到的信息會更加準確和真實，但是這種方法會比較費時間。當用戶本身對需求的了解不太清晰的時候，開發(fā)人員通常采用建立原型系統(tǒng)的方法對用戶需求進行挖掘。原型系統(tǒng)就是目標系統(tǒng)的一個可操作的模型。在初步獲取需求后，開發(fā)人員會快速地開發(fā)一個原型系統(tǒng)。通過對原型系統(tǒng)進行模擬操作，開發(fā)人員能及時獲得

6、用戶的意見，從而對需求進行明確。利用原型系統(tǒng)獲取需求的方法的示意圖如圖2-4所示。 （點擊查看大圖）圖2-4利用原型系統(tǒng)獲取需求2. 分析需求，建立目標系統(tǒng)的邏輯模型在獲得需求后，開發(fā)人員應(yīng)該對問題進行分析抽象，并在此基礎(chǔ)上從高層建立目標系統(tǒng)的邏輯模型。模型是對事物高層次的抽象，通常由一組符號和組織這些符號的規(guī)則組成。常用的模型圖有數(shù)據(jù)流圖、E-R圖、用例圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等，不同的模型從不同的角度或不同的側(cè)重點描述目標系統(tǒng)。繪制模型圖的過程，既是開發(fā)人員進行邏輯思考的過程，也是開發(fā)人員更進一步認識目標系統(tǒng)的過程。3. 將需求文檔化獲得需求后要將其描述出來，即將需求文檔化。對于大型的軟件

7、系統(tǒng)，需求階段一般會輸出三個文檔：系統(tǒng)定義文檔（用戶需求報告）；系統(tǒng)需求文檔（系統(tǒng)需求規(guī)格說明書）；軟件需求文檔（軟件需求規(guī)格說明書）。對于簡單的軟件系統(tǒng)而言，需求階段只需要輸出軟件需求文檔（即軟件需求規(guī)格說明書）就可以了。軟件需求規(guī)格說明書主要描述軟件的需求，從開發(fā)人員的角度對目標系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型、功能模型和數(shù)據(jù)模型等內(nèi)容進行描述。作為后續(xù)的軟件設(shè)計和測試的重要依據(jù)，需求階段的輸出文檔應(yīng)該具有清晰性、無二義性和準確性，并且能夠全面和確切地描述用戶需求。4. 需求驗證需求驗證是對需求分析的成果進行評估和驗證的過程。為了確保需求分析的正確性、一致性、完整性和有效性，提高軟件開發(fā)的效率，為后續(xù)的軟件

8、開發(fā)做好準備，需求驗證的工作非常必要。在需求驗證的過程中，可以對需求階段的輸出文檔進行多種檢查，比如，一致性檢查、完整性檢查和有效性檢查等。同時，需求評審也是在這個階段進行的。2.3 結(jié)構(gòu)化需求分析的方法 結(jié)構(gòu)化需求分析是20世紀70年代由Yourdon、Constaintine及DeMarco提出的一種面向數(shù)據(jù)流的需求分析方法。它基于"分解"和"抽象"的基本思想，逐步建立目標系統(tǒng)的邏輯模型，進而描繪出滿足用戶要求的軟件系統(tǒng)。"分解"是指對于一個復(fù)雜的系統(tǒng)，為了將復(fù)雜性降低到可以掌握的程度，可以把大問題分解為若干個小問題，然后再分別解

9、決。圖2-5演示了對目標系統(tǒng)X進行自頂向下逐層分解的示意圖。 （點擊查看大圖）圖2-5自頂向下逐層分解最頂層描述了整個目標系統(tǒng)，中間層將目標系統(tǒng)劃分為若干個模塊，每個模塊完成一定的功能，而最底層是對每個模塊實現(xiàn)方法的細節(jié)性描述。可見，在逐層分解的過程中，起初并不考慮細節(jié)性的問題，而是先關(guān)注問題最本質(zhì)的屬性，隨著分解自頂向下進行，才逐漸考慮越來越具體的細節(jié)。這種用最本質(zhì)的屬性表示一個軟件系統(tǒng)的方法就是"抽象"。抽象是一種人類處理復(fù)雜問題的基本方法。分解和抽象是結(jié)構(gòu)化需求分析的基本指導(dǎo)思想。在結(jié)構(gòu)化需求分析的過程中，通常還需要借助數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典、E-R圖、結(jié)構(gòu)化

10、語言、判定表、判定樹等工具。接下來我們介紹數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和E-R圖的相關(guān)知識。2.4結(jié)構(gòu)化需求分析的工具2.4.1數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖（Data Flow Diagram，DFD）是描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流的圖形工具，是一種用來表示信息流和信息變換過程的圖解方法，可以標識一個系統(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。數(shù)據(jù)流圖把軟件系統(tǒng)看成是由數(shù)據(jù)流聯(lián)系的各種功能的組合，在需求分析的過程中，可以用來建立目標系統(tǒng)的邏輯模型。結(jié)構(gòu)化需求分析采用的是"自頂向下，由外到內(nèi)，逐層分解"的思想，開發(fā)人員要先畫出系統(tǒng)頂層的數(shù)據(jù)流圖，然后再逐層畫出低層的數(shù)據(jù)流圖。頂層的數(shù)

11、據(jù)流圖要定義系統(tǒng)范圍，并描述系統(tǒng)與外界的數(shù)據(jù)聯(lián)系，它是對系統(tǒng)架構(gòu)的高度概括和抽象。底層的數(shù)據(jù)流圖是對系統(tǒng)某個部分的精細描述。數(shù)據(jù)流圖的目的是在用戶和系統(tǒng)開發(fā)人員之間提供語義的橋梁。-Kenneth Kozar按照Gane-Sarson法，在繪制數(shù)據(jù)流圖的過程中，主要用到了4個基本符號，如表2-1所示。表2-1數(shù)據(jù)流圖的基本符號 1 SA 法概述SA 法也是一種建模的活動，主要是根據(jù)軟件內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳遞、變換關(guān)系，自頂向下逐層分解，描繪出滿足功能要求的軟件模型。1SA 法的基本思想結(jié)構(gòu)化分析（Structured Analysis，簡稱SA 法）是面向數(shù)據(jù)流的需求分析方法，是70年代由Y

12、ourdon,Constaintine 及DeMarco 等人提出和發(fā)展，并得到廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)化分析方法的基本思想是“分解”和“抽象”。分解：是指對于一個復(fù)雜的系統(tǒng)，為了將復(fù)雜性降低到可以掌握的程度，可以把大問題分解成若干小問題，然后分別解決。圖4 是自頂向下逐層分解的示意圖。頂層抽象地描述了整個系統(tǒng)，底層具體地畫出了系統(tǒng)的每一個細節(jié)，而中間層是從抽象到具體的逐層過渡。抽象：分解可以分層進行，即先考慮問題最本質(zhì)的屬性，暫把細節(jié)略去，以后再逐層添加細節(jié)，直至涉及到最詳細的內(nèi)容，這種用最本質(zhì)的屬性表示一個自系統(tǒng)的方法就是“抽象”。2SA 法的步驟建立當前系統(tǒng)的“具體模型”；系統(tǒng)的“具體模型”就是

13、現(xiàn)實環(huán)境的忠實寫照，即將當前系統(tǒng)用DFD 圖描述出來。這樣的表達與當前系統(tǒng)完全對應(yīng)，因此用戶容易理解。抽象出當前系統(tǒng)的邏輯模型；分析系統(tǒng)的“具體模型”，抽象出其本質(zhì)的因素，排除次要因素，獲得用DFD 圖描述的當前系統(tǒng)的“邏輯模型”。建立目標系統(tǒng)的邏輯模型；分析目標系統(tǒng)與當前系統(tǒng)邏輯上的差別，從而進一步明確目標系統(tǒng)“做什么”，建立目標系統(tǒng)的“邏輯模型”（修改后的DFD 圖）。為了對目標系統(tǒng)作完整的描述，還需要考慮人機界面和其它一些問題。3SA 法的描述工具 分層的數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)詞典 描述加工邏輯的結(jié)構(gòu)化語言、判定表或判定樹。2 數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖（Data Flow Diagram，簡稱DFD）

14、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，以及把邏輯輸入轉(zhuǎn)換邏輯輸出所需的加工處理。1數(shù)據(jù)流圖的圖符數(shù)據(jù)流圖有以下4 種基本圖形符號：箭頭表示數(shù)據(jù)流，圓或橢圓表示加工。雙杠或者單杠表示數(shù)據(jù)存儲，矩形框表示數(shù)據(jù)的源點或終點，即外部實體。 數(shù)據(jù)流 是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳播的路徑，由一組成固定的數(shù)據(jù)項組成。除了與數(shù)據(jù)存儲（文件）之間的數(shù)據(jù)流不用命名外，其余數(shù)據(jù)流都應(yīng)該用名詞或名詞短語命名。數(shù)據(jù)流可以從加工流向加工，也可以從加工流向文件或從文件流向加工，也可以從源點流向加工或從加工流向終點。 加工 也稱為數(shù)據(jù)處理，它對數(shù)據(jù)流進行某些操作或變換。每個加工也要有名字，通常是動詞短語，

15、簡明地描述完成什么加工。在分層的數(shù)據(jù)流圖中，加工還應(yīng)有編號。 數(shù)據(jù)存儲 指暫時保存的數(shù)據(jù)，它可以是數(shù)據(jù)庫文件或任何形式的數(shù)據(jù)組織。流向數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)流可理解為寫入文件，或查詢文件，從數(shù)據(jù)存儲流出的數(shù)據(jù)可理解為從文件讀數(shù)據(jù)或得到查詢結(jié)果。 數(shù)據(jù)源點和終點 是軟件系統(tǒng)外部環(huán)境中的實體（包括人員、組織或其他軟件系統(tǒng)），統(tǒng)稱為外部實體。一般只出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流圖的頂層圖中。還有一些輔助的圖例:例1：畫出圖書預(yù)定系統(tǒng)的DFD 圖?，F(xiàn)有一圖書預(yù)定系統(tǒng)，接收由顧客發(fā)來的訂單，并對訂單進行驗證，驗證過程是根據(jù)圖書目錄檢查訂單的正確性，同時根據(jù)顧客檔案確定是新顧客還是老顧客，是否有信譽。經(jīng)過驗證的正確訂單，暫存放在待

16、處理的訂單文件中。對訂單進行成批處理，根據(jù)出版社檔案，將訂單按照出版社進行分類匯總，并保存訂單存根，然后將匯總訂單發(fā)往各出版社。畫圖步驟是： 首先確定外部實體（顧客、出版社）及輸入、輸出數(shù)據(jù)流（訂單、出版社訂單）。 再分解頂層的加工（驗證訂單、匯總訂單）。 確定所使用的文件（圖書目錄文件、顧客檔案等5 個文件）。 用數(shù)據(jù)流將各部分連接起來，形成數(shù)據(jù)封閉。特別要注意的是：數(shù)據(jù)流圖不是傳統(tǒng)的流程圖或框圖，數(shù)據(jù)流也不是控制流。數(shù)據(jù)流圖是從數(shù)據(jù)的角度來描述一個系統(tǒng)，而框圖則是從對數(shù)據(jù)進行加工的工作人員的角度來描述系統(tǒng)。數(shù)據(jù)流圖中的箭頭是數(shù)據(jù)流，而框圖中的箭頭則是控制流，控制流表達的是程序執(zhí)行的次序。下

17、圖是培訓(xùn)中心管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖，由于只有一層，因此分解的加工較多不易理解，而且如果其中某個加工較復(fù)雜，例如編號為3 的加工“付款”和編號為7 的加工“復(fù)審”仍很復(fù)雜，一時難以理解，如果不繼續(xù)分解下去，直到每個加工都足夠簡單易于理解為止，則會影響需求分析結(jié)果的可讀性。1畫分層DFD 圖的方法如圖2.8 所示，如果系統(tǒng)規(guī)模較大，僅用一個DFD 圖難以描述，會使得系統(tǒng)變得復(fù)雜，且難以理解。為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，采取“逐層分解”的技術(shù)，畫分層的DFD 圖。畫分層DFD 圖的一般原則是：“先全局后局部,先整體后細節(jié),先抽象后具體”。通常將這種分層的DFD 圖,分為頂層、中間層、底層。頂層圖說明了系統(tǒng)的邊

18、界,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組成，這些加工都已足夠簡單，稱為基本加工。在頂層和底層之間的是中間層。中間層的數(shù)據(jù)流圖描述了某個加工的分解，而它的組成部分又要進一步分解。 畫各層DFD 圖時，應(yīng)“由外向內(nèi)”。畫分層DFD 圖的具體步驟： 先確定系統(tǒng)范圍，畫出頂層的DFD 圖。 逐層分解頂層DFD 圖，獲得若干中間層DFD 圖。 畫出底層的DFD 圖。在畫分層數(shù)據(jù)流圖時，首先遇到的問題就是應(yīng)該如何分解？不能夠一下子把一個加工分解成它所有的基本加工，一張圖中畫出過多的加工是使人難以理解的，但是如果每次只是將一個加工分解成兩個或三個加工，又可能需要分解過多的

19、層次，也會影響系統(tǒng)的可理解性。一個加工每次分解成多少個子加工才合適呢?根據(jù)經(jīng)驗“最多不要超過7 個”。統(tǒng)計結(jié)果證明，人們能有效地同時處理7 個或7 個以下的問題，但當問題多于7 個時，處理效果就會下降。當然也不能機械地應(yīng)用，關(guān)鍵是要使數(shù)據(jù)流圖易于理解。同時還有幾條原則可供參考：分解應(yīng)自然，概念上要合理、清晰。 只要不影響數(shù)據(jù)流圖的“易理解性”，可以適當?shù)囟喾纸獬蓭撞糠?，這樣分層圖的層數(shù)就可少些。 一般來說，在上層可以分解得快些，而在中、下層則應(yīng)分解得慢些，因為上層是一些綜合性的描述，“易理解性”相對地說不太重要。下節(jié)我們以一個實例來說明畫分層DFD 圖的方法。2 分層DFD 圖的改進分層數(shù)據(jù)流

20、圖是一種比較嚴格又易于理解的描述方式，它的頂層描繪了系統(tǒng)的總貌，底層畫出了系統(tǒng)所有的細部，而中間層則給出了從抽象到具體的逐步過渡。1畫分層DFD 圖的基本原則數(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，即每一個加工既有輸入數(shù)據(jù)流又有輸出數(shù)據(jù)流。或者說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。加工分解的原則自然性：概念上合理、清晰；均勻性：理想的分解是將一個問題分解成大小均勻的幾個部分；分解度：一般每一個加工每次分解最多不要超過個子加工,應(yīng)分解到基本加工為止。子圖與父圖的“平衡”父圖中某個加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流應(yīng)該同相應(yīng)的子圖的輸入輸出相同(相對應(yīng))，分層數(shù)據(jù)流圖的這種

21、特點稱為子圖與父圖“平衡”。例1 考察下圖中子父圖的平衡顯然，圖2.13 中子圖與父圖不平衡。子圖是父圖中加工2 的分解，加工2 有輸入數(shù)據(jù)流R 和M，輸出數(shù)據(jù)流T，而子圖則只有一個輸入數(shù)據(jù)流N，卻有兩個輸出數(shù)據(jù)流T 與S。圖2.14 中，子圖是父圖中加工4 的分解，雖然表面上加工4 只有一個輸入數(shù)據(jù)流“訂貨單”，而子圖卻有三個輸入數(shù)據(jù)流，但是如果“訂貨單”是由“客戶”、“帳號”和“數(shù)量”三部分組成，即有如下數(shù)據(jù)條目：訂貨單 =客戶+帳號+數(shù)量（2.2.5 數(shù)據(jù)詞典），則子、父圖平衡。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為了

22、對數(shù)據(jù)流圖有更直觀的認識，我們以一個考試成績管理系統(tǒng)為例，介紹它的數(shù)據(jù)流圖。某單位進行招聘考試，應(yīng)聘者報名后，單位的招聘委員會將每位應(yīng)聘者的基本情況輸入系統(tǒng)。招聘考試結(jié)束后，招聘委員會需要將應(yīng)聘者的成績輸入系統(tǒng)，并按照成績對應(yīng)聘者進行排序，將成績單發(fā)放給每位應(yīng)聘者，并發(fā)放錄用通知書。該考試成績管理系統(tǒng)頂層和底層的數(shù)據(jù)流圖分別如圖2-6和圖2-7所示。  （點擊查看大圖）圖2-6考試成績管理系統(tǒng)頂層數(shù)據(jù)流圖 （點擊查看大圖）圖2-7考試成績管理系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)流圖在繪制數(shù)據(jù)流圖的過程中，要注意以下幾點。(1) 數(shù)據(jù)的處理不一定是一個程序或一個模塊，也可以是一個連貫的處理過程。(2

23、) 數(shù)據(jù)存儲是指輸入或輸出文件，但它不僅僅可以是文件，還可以是數(shù)據(jù)項或用來組織數(shù)據(jù)的中間數(shù)據(jù)。(3) 數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲是不同狀態(tài)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流是流動狀態(tài)的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)存儲是指處于靜止狀態(tài)的數(shù)據(jù)。(4) 當目標系統(tǒng)的規(guī)模較大時，為了描述的清晰和易于理解，通常采用逐層分解的方法，畫出分層的數(shù)據(jù)流圖。在分解時，要考慮到自然性、均勻性和分解度幾個概念。自然性是指概念上要合理和清晰。均勻性是指盡量將一個大問題分解為規(guī)模均勻的若干部分。分解度是指分解的維度，一般每一個加工每次分解最多不宜超過7個子加工，應(yīng)分解到基本的加工為止。(5) 數(shù)據(jù)流圖分層細化時必須保持信息的連續(xù)性，即細化前后對應(yīng)功能的輸入和輸出數(shù)

24、據(jù)必須相同。關(guān)于數(shù)據(jù)流圖的詳細繪制方法，本章的實踐部分會詳細介紹。2.4.2數(shù)據(jù)字典用數(shù)據(jù)流圖來表示系統(tǒng)的邏輯模型直觀且形象，但是缺乏細節(jié)描述，也就是說它沒有準確和完整地定義各個圖元?？梢杂脭?shù)據(jù)字典（data dictionary，DD）來對數(shù)據(jù)流圖做出補充和完善。數(shù)據(jù)字典用于定義數(shù)據(jù)流圖中各個圖元的具體內(nèi)容，為數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的圖形元素做出確切的解釋。數(shù)據(jù)字典包含4類條目：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)加工。這些條目按照一定的規(guī)則組織起來便構(gòu)成了數(shù)據(jù)字典。定義規(guī)則時，常用的符號如表2-2所示。表2-2數(shù)據(jù)字典符號符號含義示例=被定義為+與X=a+b表示X由a和b組成|或X=a | b表示X由a

25、或b組成mn或重復(fù)X= 2a6或表示重復(fù)26次a重復(fù)X=a表示X由0個或多個a組成()可選X=(a)表示a在X中可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)“”基本數(shù)據(jù)元素X=“a”表示X是取值為字符a的數(shù)據(jù)元素.連接符X=1.9表示X可取1到9中的任意一個值例如，數(shù)據(jù)流"應(yīng)聘者名單"由若干應(yīng)聘者姓名、性別、年齡、專業(yè)和聯(lián)系電話等信息組成，那么"應(yīng)聘者名單"可以表示為：應(yīng)聘者名單=應(yīng)聘者姓名+性別+年齡+專業(yè)+聯(lián)系電話。數(shù)據(jù)項考試成績可以表示為：考試成績 =0.100。再如，某教務(wù)系統(tǒng)的學(xué)生成績庫文件的數(shù)據(jù)字典描述可以表示為以下形式。文件名：學(xué)生成績庫記錄定義：學(xué)生成績 =

26、學(xué)號+姓名+課程代碼+成績+必修|選修學(xué)號：由6位數(shù)字組成姓名：24個漢字課程代碼：8位字符串成績：13位十進制整數(shù)文件組織：以學(xué)號為關(guān)鍵字遞增排列2.4.3E-R圖E-R圖用于描述應(yīng)用系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，它是進行需求分析，并歸納、整理、表達和優(yōu)化現(xiàn)實世界中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系的重要工具。在建模的過程中，E-R圖以實體、聯(lián)系和屬性三個基本概念概括數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)。實體就是現(xiàn)實世界中的事物，多用矩形框來表示，框內(nèi)含有相應(yīng)的實體名稱。比如，在一個教務(wù)系統(tǒng)中，"學(xué)生"就是一個實體，如圖2-8所示。 圖2-8學(xué)生實體屬性多用橢圓形表示，并用無向邊與相應(yīng)的實體聯(lián)系起來，表示該屬性

27、歸某實體所有?？梢哉f，實體是由若干個屬性組成的，每個屬性都代表了實體的某些特征。學(xué)生實體的屬性如圖2-9所示。 （點擊查看大圖）圖2-9學(xué)生實體的屬性聯(lián)系用菱形表示，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，以此描述實體之間的關(guān)系。實體之間存在著三種聯(lián)系類型，分別是一對一、一對多、多對多，它們反映到E-R圖中就為相應(yīng)的聯(lián)系類型，即1:1、1:n和m:n。(1) 一對一聯(lián)系是指甲實體的任何一個實例只能對應(yīng)到乙實體的一個實例，并且乙實體的任何一個實例只能對應(yīng)到甲實體的一個實例。比如，在一個座位分配系統(tǒng)中，"學(xué)生"實體和"座位"實體之間的關(guān)系就是一對一的，如

28、圖2-10所示。(2) 一對多聯(lián)系是指甲實體的任何一個實例能夠?qū)?yīng)到乙實體的多個實例，而乙實體的任何一個實例只能對應(yīng)到甲實體的一個實例。比如，在一個住宿管理系統(tǒng)中，一個"學(xué)生"只能分配到一間"宿舍"，而一間"宿舍"可以容納多個"學(xué)生"，如圖2-11所示。 （點擊查看大圖）圖2-10一對一聯(lián)系 （點擊查看大圖）圖2-11一對多聯(lián)系(3) 多對多聯(lián)系是指甲實體的任何一個實例能夠?qū)?yīng)到乙實體的若干個實例，而乙實體的任何一個實例也可以對應(yīng)到甲實體的若干個實例。比如，在一個選課系統(tǒng)中，一個"學(xué)生

29、"可以選修若干門"課程"，同時一門"課程"也可以被若干個"學(xué)生"選修，如圖2-12所示。 （點擊查看大圖）圖2-12多對多聯(lián)系需要指出的是，同一個系統(tǒng)的E-R圖不具有唯一性，即不同的軟件開發(fā)人員所設(shè)計出來的E-R圖可能不同。2.5 利用Visio繪制網(wǎng)上書店系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖（1） 網(wǎng)上書店是一種新型的書店模式，它不僅是傳統(tǒng)銷售渠道的發(fā)展和補充，也是未來圖書銷售的發(fā)展方向。目前，我國運作和銷售較好的大型網(wǎng)上書店有很多，如當當、卓越亞馬遜等，其中當當網(wǎng)上書店在價格和品種方面的優(yōu)勢眾所周知；卓越亞馬遜網(wǎng)上書店創(chuàng)造流行的能力

30、比較強。國外影響較大的網(wǎng)上書店有美國的亞馬遜、德國的貝塔斯曼等，其中亞馬遜網(wǎng)上書店在1998年擁有450萬名顧客，而到2002年就有將近32億人網(wǎng)上購書，銷售額達到了78億美元。網(wǎng)上售書將成為圖書銷售的主要渠道。下面我們將以一個小型的"網(wǎng)上書店系統(tǒng)"為例，對軟件工程開發(fā)實踐方法和相關(guān)工具的使用進行介紹。該網(wǎng)上書店系統(tǒng)旨在實現(xiàn)圖書銷售的電子商務(wù)模式并滿足經(jīng)銷商和用戶進行電子交易的需求，從而充分發(fā)揮網(wǎng)上交易的優(yōu)勢。它的目標是保證經(jīng)銷商和用戶之間快速的信息交流。本節(jié)主要是實踐利用Visio 2007來繪制網(wǎng)上書店系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。利用Visio 2007創(chuàng)建Gane- Sarson數(shù)據(jù)流圖，可以選擇"軟件和數(shù)據(jù)庫"模板，然后再選擇"數(shù)據(jù)流模型圖"，創(chuàng)建之后可以看到Gane-Sarson有4種基本符號，如表2-1所示。在繪制系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖的過程中，結(jié)構(gòu)化需求分析方法通常強調(diào)"自頂向下，逐層分析"的思想。對于大規(guī)模的軟件系統(tǒng)而言，需要采用多層的數(shù)據(jù)流圖才能將問題描述清楚，而對于中等規(guī)?；蛐⌒偷能浖到y(tǒng)而言，采用三層的