第四章结构化分析方法
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主讲教师 包琼 湖北经济学院 软件工程系
1 2 3 4 5
结构化分析方法概述 数据流图与数据字典 实体关系图 加工逻辑的描述 案例分析
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.1 结构化分析方法
发展历史
提出：20世纪60年代末到70年代初 成熟：20世纪70年代末到80年代中期
主要思想：抽象与自顶向下的逐层分解 (控制复杂性的两个基本手段)
第四章 结构化分析方法
主要内容
1 2 3 4 5
结构化分析方法概述 数据流图与数据字典 实体关系图 加工逻辑的描述 案例分析
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
教学要求 掌握结构化分析的方法和常用工具 掌握数据流图和数据字典
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
补充-系统流程图的相关知识 系统流程图是概括地描绘物理系统的传统工具。 基本思想 用图形符号以黑盒子形式描绘组成系统的每个 部件(程序，文档，数据库，人工过程等)。 系统流程图表达的是数据在系统各部件之间流动 的情况，而不是对数据进行加工处理的控制过 程，因此尽管系统流程图的某些符号和程序流程 图的符号形式相同，但是它却是物理数据流图而 不是程序流程图。
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.1 数据流图 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。 在数据流图中没有任何具体的物理部件，它只是 描绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程，是 系统逻辑功能的图形表示。 设计数据流图时只需考虑系统必须完成的基本逻 辑功能，完全不需要考虑怎样具体地实现这些功 能，所以它也是今后进行软件设计的很好的出发 点。
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.3.1 分层数据流图的各个层次
顶层数据流图
中间层数据流图
底层数据流图
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.3.2 画分层数据流图 基本步骤 1．画系统的输入和输出，即先画顶层图 2．画系统内部，即画下层数据流图 3．画加工内部 4．重复第3步，直至每个尚未分解的加工都足 够简单(即不必再分解)
抽象：在每个抽象层次上忽略问题的内部复杂 性，只关注整个问题与外界的联系 分解：将问题不断分解为较小的问题，直到每 个最底层的问题都足够简单为止
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.2 结构化分析方法中的抽象与分解 抽象：从作为整体的软件系统开始(第一层),每一 抽象层次上只关注于系统的输入输出 分解：将系统不断分解为子系统、模块…… 随着分解层次的增加，抽象的级别越来越低，也 越接近问题的解(算法和数据结构)
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件源自文库程系
1.3 结构化分析过程 理解当前的现实环境，获得当前系统的具体模型 (物理模型) 从当前系统的具体模型抽象出当前系统逻辑模型 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 为目标系统的逻辑模型作补充
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.4 结构化分析模型的描述（续2） 状态转换图 行为建模，描述系统接收哪些外部事件，以及 在外部事件的作用下的状态迁移情况
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
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结构化分析方法概述 数据流图与数据字典 实体关系图 加工逻辑的描述 案例分析
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.3.3 分层数据流图的审查 检查图中是否存在错误或不合理(不理想)的部分 一致性：分层DFD中不存在矛盾和冲突 完整性：分层DFD本身的完整性，即是否有遗漏 的数据流、加工等元素
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.3 结构化分析过程（续1） 例如：学生购买教材软件系统的结构化分析过程 步骤1. 通过对现实环境的调查，获得当前系统 的物理模型
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.3 结构化分析过程（续2） 步骤2.去掉具体模型中的非本质因素，抽取现 实系统的实质，抽象出当前系统的逻辑模型。
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.3 结构化分析过程（续3） 步骤3.分析当前系统与目标系统的差别，建立 目标系统的逻辑模型 步骤4.对目标系统的逻辑模型进行改进与优化。
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.4 结构化分析模型的描述
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
1.4 结构化分析模型的描述（续1） 数据字典 模型的核心，它包含软件使用和产生所有数据 的描述 数据流图 用于功能建模，描述系统的输入数据流如何经 过一系列的加工变换逐步变换成系统的输出数 据流 实体关系图 用于数据建模，描述数据字典中数据间的关系
2.2 数据流图的符号（续2） 扩展符号 *：与 +：或 ⊕：异或
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.3 分层数据流图 George Miller在著名的论文“神奇的数字7加减2： 我们处理信息的能力的某种限制”中指出：人们在 一段时间内的短期记忆似乎限制在5-9件事情之内 根据自顶向下逐层分解的思想将数据流图画成层 次结构 每个层次画在独立的数据流图中，加工个数可大 致控制在“7加减2”的范围中
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.2 数据流图的符号
四种基本符号
或 或 或 数据加工/处理/变换 数据源点或终点 (外部实体) 数据存储文件 数据流(data flow)
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2.2 数据流图的符号（续1） 简化的图书订购系统DFD
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主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
系统流程图——基本符号 以概括的方式抽象描绘一个实际系统所用符号
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
系统流程图之系统符号 具体地描绘一个物理系统所用符号
主讲教师 包琼
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系统流程图举例 例如：库存清单系统的系统流程图
另例：教材p45-49 例题1、例题2
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结构化分析方法概述 数据流图与数据字典 实体关系图 加工逻辑的描述 案例分析
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1.1 结构化分析方法
发展历史
提出：20世纪60年代末到70年代初 成熟：20世纪70年代末到80年代中期
主要思想：抽象与自顶向下的逐层分解 (控制复杂性的两个基本手段)
第四章 结构化分析方法
主要内容
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结构化分析方法概述 数据流图与数据字典 实体关系图 加工逻辑的描述 案例分析
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教学要求 掌握结构化分析的方法和常用工具 掌握数据流图和数据字典
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补充-系统流程图的相关知识 系统流程图是概括地描绘物理系统的传统工具。 基本思想 用图形符号以黑盒子形式描绘组成系统的每个 部件(程序，文档，数据库，人工过程等)。 系统流程图表达的是数据在系统各部件之间流动 的情况，而不是对数据进行加工处理的控制过 程，因此尽管系统流程图的某些符号和程序流程 图的符号形式相同，但是它却是物理数据流图而 不是程序流程图。
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2.1 数据流图 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。 在数据流图中没有任何具体的物理部件，它只是 描绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程，是 系统逻辑功能的图形表示。 设计数据流图时只需考虑系统必须完成的基本逻 辑功能，完全不需要考虑怎样具体地实现这些功 能，所以它也是今后进行软件设计的很好的出发 点。
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2.3.1 分层数据流图的各个层次
顶层数据流图
中间层数据流图
底层数据流图
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2.3.2 画分层数据流图 基本步骤 1．画系统的输入和输出，即先画顶层图 2．画系统内部，即画下层数据流图 3．画加工内部 4．重复第3步，直至每个尚未分解的加工都足 够简单(即不必再分解)
抽象：在每个抽象层次上忽略问题的内部复杂 性，只关注整个问题与外界的联系 分解：将问题不断分解为较小的问题，直到每 个最底层的问题都足够简单为止
主讲教师 包琼
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1.2 结构化分析方法中的抽象与分解 抽象：从作为整体的软件系统开始(第一层),每一 抽象层次上只关注于系统的输入输出 分解：将系统不断分解为子系统、模块…… 随着分解层次的增加，抽象的级别越来越低，也 越接近问题的解(算法和数据结构)
主讲教师 包琼
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1.3 结构化分析过程 理解当前的现实环境，获得当前系统的具体模型 (物理模型) 从当前系统的具体模型抽象出当前系统逻辑模型 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 为目标系统的逻辑模型作补充
主讲教师 包琼
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1.4 结构化分析模型的描述（续2） 状态转换图 行为建模，描述系统接收哪些外部事件，以及 在外部事件的作用下的状态迁移情况
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结构化分析方法概述 数据流图与数据字典 实体关系图 加工逻辑的描述 案例分析
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2.3.3 分层数据流图的审查 检查图中是否存在错误或不合理(不理想)的部分 一致性：分层DFD中不存在矛盾和冲突 完整性：分层DFD本身的完整性，即是否有遗漏 的数据流、加工等元素
主讲教师 包琼
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1.3 结构化分析过程（续1） 例如：学生购买教材软件系统的结构化分析过程 步骤1. 通过对现实环境的调查，获得当前系统 的物理模型
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1.3 结构化分析过程（续2） 步骤2.去掉具体模型中的非本质因素，抽取现 实系统的实质，抽象出当前系统的逻辑模型。
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1.3 结构化分析过程（续3） 步骤3.分析当前系统与目标系统的差别，建立 目标系统的逻辑模型 步骤4.对目标系统的逻辑模型进行改进与优化。
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1.4 结构化分析模型的描述
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1.4 结构化分析模型的描述（续1） 数据字典 模型的核心，它包含软件使用和产生所有数据 的描述 数据流图 用于功能建模，描述系统的输入数据流如何经 过一系列的加工变换逐步变换成系统的输出数 据流 实体关系图 用于数据建模，描述数据字典中数据间的关系
2.2 数据流图的符号（续2） 扩展符号 *：与 +：或 ⊕：异或
主讲教师 包琼
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2.3 分层数据流图 George Miller在著名的论文“神奇的数字7加减2： 我们处理信息的能力的某种限制”中指出：人们在 一段时间内的短期记忆似乎限制在5-9件事情之内 根据自顶向下逐层分解的思想将数据流图画成层 次结构 每个层次画在独立的数据流图中，加工个数可大 致控制在“7加减2”的范围中
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.2 数据流图的符号
四种基本符号
或 或 或 数据加工/处理/变换 数据源点或终点 (外部实体) 数据存储文件 数据流(data flow)
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
2.2 数据流图的符号（续1） 简化的图书订购系统DFD
主讲教师 包琼
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主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
系统流程图——基本符号 以概括的方式抽象描绘一个实际系统所用符号
主讲教师 包琼
湖北经济学院 软件工程系
系统流程图之系统符号 具体地描绘一个物理系统所用符号
主讲教师 包琼
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系统流程图举例 例如：库存清单系统的系统流程图
另例：教材p45-49 例题1、例题2