【软件工程】数据流图/DFD概念符号/流程图分层/数据字典

一、数据流图 ( DFD ) 简介

二、数据流图 ( DFD ) 概念符号

1、数据流

2、加工 ( 核心 )

3、数据存储

4、外部实体

三、数据流图 ( DFD ) 分层

1、分层说明

2、顶层数据流图

3、中层数据流图

4、底层数据流图

四、数据字典

五、据流图平衡原则 :

1、父图 ( 上层数据流图 ) 与子图 ( 下层数据流图 ) 平衡

2、子图内平衡

六、数据流图绘制原则

一、数据流图 ( DFD ) 简介

数据流图 ( Data Flow Diagram ) :

在需求分析阶段 , 使用的工具 , 在 “结构化分析” 中 , 数据流图 ( DFD ) 使用频率很高 ;

数据流图涉及内容 : 基本概念符号 , 数据字典 , 数据平衡原则 ;

二、数据流图 ( DFD ) 概念符号

1、数据流

数据流 : 数据流由一组固定成分的数据组成 , 表示数据的流向 ;

数据流命名 : 每个数据流都有一个命名 , 该命名表达了该数据流传输的数据的含义 ; 如在箭头上标注 “账号信息” , 表示该数据流是传输账号信息的 , 表示数据的内容 ;

数据字典 : 数据流箭头上只标明了 “账号信息” , 没有具体的格式内容 , 是只有账号 , 还是有账号/密码/验证码等信息 , 这些数据详细格式 , 都在数据字典中定义 ;

符号表示 : 数据流使用箭头表示 , 箭头所指的方向 , 代表了数据流向 ;

2、加工 ( 核心 )

加工 : 描述 “输入数据流” 到 “输出数据流” 之间的变换 , 即对数据进行了什么样的处理 , 使得 “输入数据流” 变为 “输出数据流” ;

主要操作 : 在程序中的体现是处理数据的过程 , 向 “加工” 中输入数据流后 , 将数据进行加工 , 处理 , 变换后 , 产生新的 “输出数据流” ;

符号表示 : 使用圆形 / 圆角矩形表示加工 ;

3、数据存储

数据存储 ( 文件 ) : 表示暂时存储的数据 , 数据存储的粒度是以表为单位 ;

文件名称 : 每个数据存储 ( 文件 ) 都有名字 ;

方向 : 流向文件的数据流表示向文件内写入内容 , 从文件流出的数据流表示从文件读取内容 ;

符号表示 : 使用双横线 / 半框形矩形表示

4、外部实体

外部实体 : 软件系统之外的人员 / 组织 ;

符号表示 : 矩形 ;

三、数据流图 ( DFD ) 分层

1、分层说明

数据流图分层 , 最上层是顶层数据流图 , 第二层是 0 层数据流图 , ⋯ ⋯ , 最底层是底层数据流图

“顶层数据流图” 与 “底层数据流图” 之间是若干中层数据流图 ,

中层数据流图需要进行编号 , 从 0 0 0 开始编号 ;

2、顶层数据流图

顶层数据流图 : 中间的椭圆是需要开发的系统 , 周边的矩形表示的是外部实体人或组织 , 外部实体与系统之间 , 有数据传输关系 ;

一个形象的说明是多个人吃火锅 , 外层周边是人 , 中心位置火锅是系统 ;

顶层数据流图能够表达的信息是非常有限的 , 其将整个系统 , 使用一个节点表示 ,

其可以体现出系统与外界实体之间的交互 ,

但是系统内部的情况 , 系统内部模块之间的数据交换是没有体现的 ;

3、中层数据流图

将 “顶层数据流图” 进行细化 , 细化后的 0 0 0 层数据流图 ,

与顶层数据流图比较没有变化的部分 : 外部实体 , 外部实体与系统之间的数据流 , 是没有变化的 ;

变化部分 : 有变化的部分是系统内部 , 系统内部进行了细化 , 原来系统是一个节点 , 在中层数据流图中 , 会将一个节点拆分成多个节点 , 这些节点就是系统中的数据处理部件 , 即加工 ;

这些数据处理部件 ( 加工 ) 之间会有数据流的交互 ,

4、底层数据流图

针对每个加工节点 , 将其拆分 , 绘制其中的更详细的数据流转情况 ;

数据流图 ( DFD ) 分层 , 是从顶层 -> 中层 -> 底层 , 逐层进行分解 , 这种分解思路 , 与结构化的开发方法 , 是完全匹配的 ;

因此 , 数据流图是结构化开发方法中 , 最常用的工具 ;

绘制数据流图时 , 要保证上一层数据流图与下一层数据流图保持平衡 , 这就是数据流图平衡原则 ;

四、数据字典

数据字典可以配合数据流图使用 , 对数据进行诠释 , 可以让开发者更加清楚数据的组成 , 格式 ;

数据字典中包含的符号 :

① “=” : 含义是 “被定义为” ; 如 : x = a + b , 表示 x 数据被定义为由 a 与 b 组成 ;

② “+” : 含义是 “与” ; 如 : x = a + b , 表示 x 数据被定义为由 a 与 b 组成 ;

③ “[… | …]” , “[… , …]” : 含义是 “或” ; 如 : x = [ a , b ] , x = [ a ∣ b ] , 表示 x 由 a 或 b 组成 , 二者选其一 ;

④ “{…}” : 含义是 “重复” ; 如 : x = { a } , 表示 x 由多个 0 , 或多个 a 组成 ;

⑤ “(…)” : 含义是 “可选” ; 如 x = ( a ) , 表示 a 可以出现在 x 数据中 , 也可以不出现 ;

数据字典示例 : 学生数据的数据字典 ;

学生 = 姓名 + 学号 + 年龄 + 年级 + 学校 + 地址

学号 = “1”…“100”

班级 = [一年级 | 二年级 | 三年级 ]

五、据流图平衡原则 :

父图 ( 上层数据流图 ) 与子图 ( 下层数据流图 ) 之间的平衡
子图内部的平衡

1、父图 ( 上层数据流图 ) 与子图 ( 下层数据流图 ) 平衡

父图 ( 上层数据流图 ) 与子图 ( 下层数据流图 ) 平衡 :

利用数据流图平衡原则 , 可以找出在细化上层数据流图时 , 忽略的数据流 ;

根据顶层数据流可以确定缺失的底层数据流 ; 根据底层数据流 , 可以补充缺失的顶层数据流 ;

找 0 层数据流图缺失的数据流时 , 先查看顶层数据流图 , 在外部实体与系统之间 , 存在哪些数据流 , 这些数据流是否在 0 层数据流图中出现过 ;

找顶层数据流图中缺失的数据流时 , 查看 0 层数据流图中 , 有没有出现缺失的数据流 ;
在顶层数据流图与 0 层数据流图之间 , 只能确定外部实体与系统之间的数据流 ,
系统内部的数据流 , 在顶层数据流图中 , 是没有体现的 ;

父图 ( 上层数据流图 ) 与子图 ( 下层数据流图 ) 之间的平衡匹配方法 :

① 个数一致 : 两层数据流图中的数据流个数一致 ;

② 方向一致 : 两层数据流图中的数据流方向一致 ;

2、子图内平衡

子图内平衡 : 对于数据流图的任意一个加工 , 既有输入 , 又有输出 ;

加工 : 描述 “输入数据流” 到 “输出数据流” 之间的变换 , 即对数据进行了什么样的处理 , 使得 “输入数据流” 变为 “输出数据流” ;

主要操作 : 在程序中的体现是处理数据的过程 , 向 “加工” 中输入数据流后 , 将数据进行加工 , 处理 , 变换后 , 产生新的 “输出数据流” ;

黑洞 : 某个加工 , 只有输入 , 没有输出 , 称为黑洞 ;

奇迹 : 某个加工 , 只有输出 , 没有输入 , 称为奇迹 ;

六、数据流图绘制原则

数据流图 由数据流 , 加工 , 数据存储 , 外部实体组成 , 先找出三个具体存在的事物外部实体 , 加工 , 数据存储 , 然后在为这些事物添加数据流箭头 ;

拿到一个需求之后 , 绘制数据流图流程 :

① 外部实体 : 找出外部实体 , 使用系统的人或组织 ;

② 加工 : 找出系统中的中间件加工 , 处理数据用的 ;

③ 数据存储 : 找到暂时存储数据的载体 , 数据存储 ;

④ 数据流 : 在上述外部实体 , 加工 , 数据存储基础上 , 绘制数据流箭头 ;