第二章-系统分析—结构化分析方法

1、结构化方法概述

一种面向数据流的传统软件开发方法，以 数据流为中心构建软件的分析模型和设计 模型。
结构化分析(Structured Analysis
分为：
简称SA) 结构化设计(Structuresd Design 简称SD) 结构化程序设计(Structured Programmin 简 称SP)
1、结构化方法概述

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)
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。 个最底层的问题都足够简单为止。
分解：将问题不断分解为较小的问题，直到每

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)。
（1）源或宿

存在于软件系统之外的人员或组织，表示软件系 统输入数据的来源和输出数据的去向，因此也称 为源点和终点。
例如，对一个图书馆信息管理系统而言 读者向系统提供查询条件(输入数据流)，所以读者是管理系统 的一个源 管理系统向供货商发出购书请求（输出数据流），所以供货商 是管理系统的一个源
经理
图书库存 库存状态 库存查询 书库 管理
入库单
采购单
帐务数据库
图书代理 商
数据流图的扩充符号

描述一个加工的多个数据流之间的关系
星号(＊)：表示数据流之间存在“与”关系

所有输入数据流同时存在时，才能进行加工处理 或加工处理的结果是同时产生所有输出数据流 至少存在一个输入数据流时才能进行加工处理 或加工处理的结果是至少产生一个输出数据流
加号(＋)：表示数据流之间存在“或”关系

异或(⊕)：表示数据流之间存在“异或”(互斥)关系


必须存在且仅存在一个输入数据流时，才能进行加工处理 或加工处理的结果是产生且仅产生一个输出数据流

多个数据流之间的关系
对数据流图进行分层


根据自顶向下逐层分解的思想将数据流图画成层 次结构 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 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
3、数据流图

Data Flow Diagram(简称DFD)：描述输入数据流到输出 数据流的变换(即加工)过程，用于对系统的功能建模，基 本元素包括：
或 或 或
源或宿(source or sink)：即外部实体，表示数 据输入源和输出汇点，用实体名字来表示； 加工(process)：即处理，描述输入数据流到输 出数据流的变换； 文件(file)：使用文件、数据库等保存某些数据 结果供以后使用； 数据流(data flow)：由一组固定成分的数据组 成，代表数据的流动方向；

文件：保存数据信息的外部单元
每个文件用一个定义明确的名字标识
由加工进行读写
DFD中称为文件，但在具体实现时可以用文件系统
实现也可以用数据库系统等实现
（3）数据流

每个数据流用由一组固定成分的数据组成 并拥有一个定义明确的名字标识
数据流的流向
如：图书馆管理系统中，读者信息(数据流)由编号、姓

源或宿用相同的图形符号表示

当数据流从该符号流出时表示是源 当数据流流向该符号时表示是宿 当两者皆有时表示既是源又是宿
（2）加工和文件

加工：描述输入数据流到输出数据流的变换
每个加工用一个定义明确的名字标识 至少有一个输入数据流和一个输出流
可以有多个输入数据流和多个输出数据流
名、性别、有效证件号码、联系方式、登记日期、有 效期等数据组成

从一个加工流向另一个加工 从加工流向文件(写文件) 从文件流向加工(读文件) 从源流向加工 从加工流向宿
例：图书订购系统DFD
顾客
订购单 图书 订购 收 费 数 据 收费
核准的订购单
制作 发书单 发书单
顾客
Байду номын сангаас
帐 单 财务报表 制作 财务报 表
X
3
4
1
2
1.1
2.1
2.2
1.2
1.3
2.3
2.4
2、结构化建模主要工具

数 据 对 象 描 述 实 体 关 系 图 数 据 流 图 加 工 规 格 说 明
数据 词典
状态迁移图

控制规格说明
数据字典：是模型的核心。 数据流图(DFD图): 描述数据 流在系统中流动的过程,及对 数据流进行变换的功能,用于 功能建模。 实体关系图(ER图): 描述数据 对象间的关系 ,用于数据建模。 状态迁移图(STD图): 描述对外 部事件的响应方式,表示系统 的各种行为模式（称为状态） 以及在状态间进行变迁的方式， 用于行为建模。
数据流图的各个层次




顶层图只有代表整个软件系统的1个加工，描述了软 件系统与外界(源或宿)之间的数据流。 顶层图中的加工经分解后的图称为0层图(只有1张)。 中间层图中至少有一个加工(也可以有多个)在下层图 中分解成一张子图。 处于最底层的图称为底层图，其中所有的加工不再分 解成新的子图。
第二章 系统分析
——结构化分析方法
本节内容：
结构化方法概述 结构化建模工具 数据流图 数据字典 描述语言/方法

为什么需要建模？


软件工程中模型的概念 对客观世界的问题领域进行抽象并用某种描述方 法给予表示的结果称为模型。 特点 由于软件工程中多数模型是用于表示问题领域 中的元素以及元素间的关系或相互作用等，故在 建模过程中应该注意问题域中有什么对象，应该 选择什么样的关系或动作，然后用适当的模型给 予表示。
1、结构化方法概述



分析建模的开始于20世纪60-70年代，但结构化 分析方法的第一次出现是作为另一个重要课题— “结构化设计”的附属品 。 其目的是需要一种图形符号体系来表示数据和对 数据进行变换的处理，这些处理最终能被映射到 软件体系结构的设计中。 结构化分析这个词汇最初由Douglas Ross提出， 由DeMarco进行了推广,定义了创建信息流模型 的关键图形符号。