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需求建模需求建模需求建模方法需求建模方法结构化分析方法结构化分析方法 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法 面对数据的分析方法面对数据的分析方法面对对象的分析方法面对对象的分析方法2023/4/31需求建模需求建模需求建模方法的组成需求建模方法的组成 一组语言机制一组语言机制 供需求分析人员表达用户需求、构造软件模供需求分析人员表达用户需求、构造软件模型。型。规则和阅历规则和阅历 指导分析人员提取需求并运用户需求精确指导分析人员提取需求并运用户需求精确化、全面化、一样化。化、全面化、一样化。2023/4/32结构化分析方法结构化分析方法o六六十十年年头头未未、七七十十年年头头初初结结构构化化设设计计盛盛行行，结构化分析以结构化设计附产品的身份出现。结构化分析以结构化设计附产品的身份出现。o七七十十年年头头未未期期 Douglas Douglas RossRoss提提出出结结构构化化分分析的术语析的术语o DeMarcoDEM79 DeMarcoDEM79 进进行行推推广广，给给出出分分析析员员可可以以创创建建信信息息流流模模型型的的主主要要图图形形记记号号，建建议议将将“数数据据字字典典”和和“处处理理说说明明”作作为为信信息息流流模型的补充，並供应方法应用的实例；模型的补充，並供应方法应用的实例；2023/4/33结构化分析方法结构化分析方法o八八十十年年头头初初期期Page-JonesPAG80,GaneGAN82Page-JonesPAG80,GaneGAN82等等人人提提出出结结构构化化分分析析方方法法的的一一些些变变种种，用用于于信信息息系系统统的开发；的开发；o八八十十年年头头中中期期 WardWard、MellorWAR85MellorWAR85、HatiyHatiy和和PirbhaiHAT87PirbhaiHAT87对对结结构构化化分分析析进进行行扩扩充充支支持持实实时时、限制和嵌入式系统的开发限制和嵌入式系统的开发;oHarel Harel PnueliPnueli研研制制了了面面对对困困难难实实时时反反应应式式系系统统(Complex(Complex Real-time Real-time Reactive Reactive System)System)的的开开发发环环境境 STATEMATE STATEMATE。2023/4/34第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法 1 数据流图与数据字典数据流图与数据字典 2 实体一关系图实体一关系图 数据对象、属性与关系数据对象、属性与关系 实体一关系图实体一关系图 3 数据流图的实时系统扩充数据流图的实时系统扩充 Ward&Mellor扩充扩充 Hatley&Pirhai扩充扩充 4 基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法 创建数据流模型创建数据流模型 创建限制流模型创建限制流模型 创建过程规格说明创建过程规格说明 5 基于数据流图的需求分析基于数据流图的需求分析CASE工具。工具。语言机制语言机制 动态分析动态分析 基于基于CASE工具的需求分析工具的需求分析以以“家庭保安系统家庭保安系统”为例展示结构化分析方法的运用过程。为例展示结构化分析方法的运用过程。2023/4/35结结构构化化的的分分析析模模型型第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/36结构化的分析模型结构化的分析模型核心核心 数据字典数据字典 描述软件工程项目的全部数据对象描述软件工程项目的全部数据对象中间层中间层 实体实体-关系图、数据流图、状态关系图、数据流图、状态-变迁图变迁图 实体实体-关系图关系图 描述数据对象之间的关系描述数据对象之间的关系 数据流图数据流图 功能建模的基础功能建模的基础 系统或子系统对数据实施的变换、变换的功能系统或子系统对数据实施的变换、变换的功能 供应信息分析的信息供应信息分析的信息 状态状态-变迁图变迁图 行为建模的基础行为建模的基础 系系统统的的行行为为模模式式（称称“状状态态”）以以及及状状态态变变迁迁的的方方式式第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/37结构化的分析模型结构化的分析模型 最外最外层层数数据据对对象象描描述述、加加工工规规格格说说明明PSPEC、限限制制规规格格说说明明CSPEC数据数据对对象象 表示表示实实体体-关系关系图图中每个数据中每个数据对对象的属性象的属性加工加工规规格格说说明明PSPEC 描述数据流描述数据流图图的每个功能。的每个功能。限制限制规规格格说说明明CSPEC 描述描述软软件限制的附加信息件限制的附加信息第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/385.1 5.1 数据流图与数据字典数据流图与数据字典o基基于于计计算算机机的的信信息息处处理理系系统统由由数数据据流流和和一一系系列列的的加加工工构构成成，这这些些加加工工将将输输入入数数据据流流加加工工为为输输出出数数据流据流o数据流图描述数据流和加工数据流图描述数据流和加工o数数据据流流图图用用图图形形符符号号表表示示数数据据流流、加加工工、数数据据源源及外部实体及外部实体o数数据据流流图图具具有有层层次次结结构构，支支持持问问题题分分解解、逐逐步步求求精的分析方法精的分析方法o它它是是数数据据驱驱动动的的数数据据流流图图既既可可以以表表示示基基于于计计算算机机的系统，也可以表示软件的系统，也可以表示软件第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/39数据流图标记数据流图标记5.1数据流图与数据字典数据流图与数据字典2023/4/310数据流与数据加工之间的关系数据流与数据加工之间的关系2023/4/311分层的数据流图分层的数据流图2023/4/312n n在多层数据流图中，顶层流图仅包含一个加工，它代表被开发系统。它的输入流是该系统的输入数据，输出流是系统所输出数据n n底层流图是指其加工不需再做分解的数据流图，它处在最底层n n中间层流图则表示对其上层父图的细化。它的每一加工可能接着细化，形成子图。2023/4/313顶层数据流图顶层数据流图 随随着着需需求求分分析析活活动动的的深深化化，较较高高抽抽象象级级别别的的困困难难加加工工逐逐步步精精化化为为一一系系列列相相互互关关联联的的数数据据流流和子加工。和子加工。5.1数据流图与数据字典数据流图与数据字典2023/4/314数据流图的精化与平衡数据流图的精化与平衡o逐层精化必需保逐层精化必需保持数据流图的平持数据流图的平衡衡o数据流与加工精数据流与加工精化必需保持一样化必需保持一样o需求分析活动只需求分析活动只求对问题全面、求对问题全面、清晰的理解，不清晰的理解，不考虑软件设计细考虑软件设计细微环节微环节5.1数据流图与数据字典数据流图与数据字典2023/4/315结构化分析方法功能建模的步骤结构化分析方法功能建模的步骤 商店业务处理系统商店业务处理系统2023/4/316n n这个数据流图只是一个高层的系统逻辑模型，它反映了目标系统要实现的功能n n数据流图绘制步骤n n 首先确定系统的输入和输出n n 依据商店业务，画出顶层数据流图，以反映最主要业务处理流程2023/4/317uu 经过分析，商店业务处理的主要功能应当有销售、选购、会计三大项。主要数据流输入的源点和输出终点是顾客和供应商。uu 然后从输入端起先，依据商店业务工作流程，画出数据流流经的各加工框，逐步画到输出端，得到第一层数据流图2023/4/318第一层数据流图第一层数据流图第一层数据流图第一层数据流图2023/4/319加细每一个加工框加细每一个加工框加细每一个加工框加细每一个加工框 销售细化销售细化销售细化销售细化2023/4/320选购选购选购选购 细化细化细化细化2023/4/321检查和修改数据流图的原则检查和修改数据流图的原则oo数据流图上全部图形符号只限于前述四种基本图形元素oo数据流图的主图必需包括前述四种基本元素，缺一不行oo数据流图的主图上的数据流必需封闭在外部实体之间oo每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数据流2023/4/322oo在数据流图中，需按层给加工框编号。编号表明该加工所处层次及上下层的亲子关系oo规定任何一个数据流子图必需与它上一层的一个加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必需一样。此即父图与子图的平衡oo可以在数据流图中加入物质流，帮助用户理解数据流图2023/4/323oo图上每个元素都必需出名字oo数据流图中不行夹带限制流oo初画时可以忽视琐碎的细微环节，以集中精力于主要数据流2023/4/324基本加工逻辑说明基本加工逻辑说明 oo对数据流图的每一个基本加工，必需有一个基本加工逻辑说明oo基本加工逻辑说明必需描述基本加工如何把输入数据流变换为输出数据流的加工规则oo加工逻辑说明必需描述实现加工的策略而不是实现加工的细微环节oo加工逻辑说明中包含的信息应是足够的，完备的，有用的，无冗余的2023/4/325用于写加工逻辑说明的工具用于写加工逻辑说明的工具uu 结构化英语uu 判定表uu 判定树2023/4/326（1）结构化英语）结构化英语oo结构化英语的词汇表由oo 英语吩咐动词oo 数据词典中定义的名字oo 有限的自定义词oo 逻辑关系词 IF_THEN_ELSE、oo CASE_OF、WHILE_DO、oo REPEAT_UNTIL等组成。2023/4/327oo是一种介于自然语言和形式化语言之间的语言oo语言的正文用基本限制结构进行分割，加工中的操作用自然语言短语来表示oo其基本限制结构有三种：oo简洁陈述句结构：避开复合语句；oo重复结构：while_do 或oo repeat_until 结构。oo判定结构：if_then_else 或 oo case_of 结构；2023/4/328商店业务处理系统中商店业务处理系统中商店业务处理系统中商店业务处理系统中“检查发货单检查发货单检查发货单检查发货单”if 发货单金额超过$500 then if 欠款超过了60天 then 在偿还欠款前不予批准 else（欠款未超期）发批准书，发货单 else（发货单金额未超过$500）if 欠款超过60天 then 发批准书，发货单及赊欠报告 else（欠款未超期）发批准书，发货单 2023/4/329（2）判定表）判定表oo假如数据流图的加工须要依靠于多个逻辑条件的取值，运用判定表来描述比较合适2023/4/330以以以以“检查发货单检查发货单检查发货单检查发货单”为例为例为例为例2023/4/3312023/4/332（3）判定树）判定树oo判定树也是用来表达加工逻辑的一种工具。有时侯它比判定表更直观。检检查查发发货货单单金额金额$500金额金额$500 欠款欠款60天天不发出批准书不发出批准书 欠款欠款 60天天发货单发货单发出批准书、发出批准书、欠款欠款60天天发出批准书、发出批准书、发货单及赊欠报告发货单及赊欠报告 欠款欠款 60天天发出批准书、发出批准书、发货单发货单2023/4/333数据字典数据字典定义定义 数数据据字字典典由由数数据据条条目目组组成成，数数据据字字典典描描述述、组组织织和和管管理理数数据据流流图图的的数数据据流流、加加工工、数数据据源源及及外外部实体。部实体。数数据据字字典典用用简简洁洁、清清晰晰、易易理理解解的的文文字字描描述述条条目目，说说明明数数据据流流图图的的加加工工功功能能、性性能能、要要求求及及设设计计约约束束等。等。数据流图与数据字典配套运用，完整地描述软件需求。数据流图与数据字典配套运用，完整地描述软件需求。5.1数据流图与数据字典数据流图与数据字典2023/4/334数据字典的数据条目数据字典的数据条目内容内容（1 1）名称与别名）名称与别名 数据流、数据源或外部实体的标识；数据流、数据源或外部实体的标识；（2 2）数据类型；）数据类型；（3 3）何处运用如何运用）何处运用如何运用 输入流输出流的加工表；输入流输出流的加工表；（4 4）内容描述；）内容描述；（5 5）补充说明）补充说明 如，取值范围与缺省值，有关的设计约束等。如，取值范围与缺省值，有关的设计约束等。5.1数据流图与数据字典数据流图与数据字典2023/4/335（1）数据流词条描述）数据流词条描述oo数据流名：oo说明：简要介绍作用即它产生的缘由和结果oo数据流来源：来自何方oo数据流去向：去向何处oo数据流组成：数据结构oo数据量流通量：数据量，流通量2023/4/336（2）数据元素词条描述）数据元素词条描述oo数据元素名：oo类型：数字（离散值，连续值），文字（编码类型）oo长度：oo取值范围：oo相关的数据元素及数据结构：2023/4/337（3）数据文件词条描述）数据文件词条描述oo数据文件名：oo简述：存放的是什么数据oo输入数据：oo输出数据：oo数据文件组成：数据结构oo存储方式：依次，干脆，关键码oo存取频率：2023/4/338（4）加工逻辑词条描述）加工逻辑词条描述oo加工名：oo加工编号：反映该加工的层次oo简要描述：加工逻辑及功能简述oo输入数据流：oo输出数据流：oo加工逻辑：简述加工程序，加工依次2023/4/339（5）源点及汇）源点及汇(终终)点词条描述点词条描述oo名称：外部实体名oo简要描述：什么外部实体oo有关数据流：oo数目：2023/4/340数据结构的描述数据结构的描述 符 号 含 义 举 例 被定义为 与 x=ab.,.或.|.或 x=a,b，x=a|b.或 m.n 重复 x=a，x=3a8(.)可选 x=(a)“.”基本数据元素 x=“a”.连结符 x=1.92023/4/341存折格式存折格式2023/4/342存折户名所号帐号开户日性质(印密)1存取行50户名2字母24所号“001”.“999”帐号“00000001”.“99999999”开户日年月日性质“1”.“6”注：“1”表示一般户，“5”表示工资户等印密“0”注：印密在存折上不显示存取行日期（摘要）支出存入余额操作复核2023/4/3435.2 5.2 实体实体关系图关系图o需需求求分分析析的的重重要要任任务务是是，对对困困难难的的数数据据及及数数据据关关系进行分析、建模。系进行分析、建模。o实实体体关关系系图图是是数数据据模模型型的的基基础础，它它描描述述数数据据对对象、属性、及其关系。象、属性、及其关系。第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/3445.2.1 5.2.1 数据对象、属性与关系数据对象、属性与关系o数据对象数据对象o数据属性数据属性o数据关系数据关系o数据对象、属性与关系数据对象、属性与关系5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3451 1 数据对象数据对象数据对象数据对象 现现实实世世界界具具有有不不同同特特征征和和属属性性的的实实体体或或事事务务的的标标识识，计计算算机机软软件件描描述述并并处处理理的的一一组组信信息息。如如，事事务务、行为、角色、组织、地点、结构等。行为、角色、组织、地点、结构等。数数据据对对象象只只封封装装数数据据，包包括括：数数据据流流、数数据据源源、外外部部实体的数据部分，不封装操作。实体的数据部分，不封装操作。数据对象是相互关联的。数据对象是相互关联的。5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3462 2 数据对象的属性数据对象的属性属性属性 用用“标标识识符符、符符号号串串和和值值”标标识识，描描述述数数据据对对象象的的性质。包括：性质。包括：（1 1）命名）命名 标识数据对象标识数据对象（2 2）描述）描述 描述数据对象的性质描述数据对象的性质（3 3）引用）引用 建立数据对象之间的联系建立数据对象之间的联系数据对象的属性是原子数据项，不包含内部数据结构。数据对象的属性是原子数据项，不包含内部数据结构。数据对象的任何属性有且仅有一个属性值。数据对象的任何属性有且仅有一个属性值。现现实实世世界界的的实实体体具具有有很很多多属属性性，分分析析人人员员只只能能考考虑虑与与应用问题有关的属性。应用问题有关的属性。5.2实体实体-关系图关系图2023/4/347数据对象描述数据对象描述例例 汽汽车车销销售售管管理理问问题题的的数数据对象描述表据对象描述表.汽车属性汽车属性 制造商制造商 型号型号 标识码标识码 车体类型车体类型 颜色颜色 买主买主 5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3483 数据对象的关系数据对象的关系关系关系数据对象依据某种关系相互连接数据对象依据某种关系相互连接用对象关系偶描述数据对象用对象关系偶描述数据对象关系的命名及内涵应反映描述的问题关系的命名及内涵应反映描述的问题删除与问题无关的关系删除与问题无关的关系5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3494 4 数据对象、属性与关系数据对象、属性与关系数据对象、属性和关系数据对象、属性和关系问题的数据对象与其它数据对象存在各种形式的关联。问题的数据对象与其它数据对象存在各种形式的关联。数数据据模模型型探探讨讨，数数据据对对象象、数数据据对对象象的的属属性性、数数据据对对象之间的关系。象之间的关系。基基于于数数据据的的对对象象、属属性性与与关关系系构构成成应应用用问问题题数数据据模模型型的基本要素。的基本要素。5.2实体实体-关系图关系图2023/4/350 数据对象、属性与关系数据对象、属性与关系例例 汽车销售问题的数据对象、属性与关系汽车销售问题的数据对象、属性与关系 数据对象数据对象 数据对象数据对象 关系关系 制造商制造商 汽车汽车 生产生产 购车用户购车用户 汽车汽车 购买购买5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3515.2.2 5.2.2 实体实体关系图关系图数据对象的描述数据对象的描述 用基数和形态两个参数用基数和形态两个参数实体实体关系图关系图 描描述述系系统统全全部部数数据据对对象象的的组组成成和和属属性性，描描述数据对象之间关系的图形语言。述数据对象之间关系的图形语言。5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3521 1 数据对象的基数和形态数据对象的基数和形态 基数基数 cardinality 一对象与另一对象关联个数的度量。一对象与另一对象关联个数的度量。取值取值o“一对一一对一”（1 1：1 1）一一个个对对象象A A关关联联一一个个对对象象B B,反反之之，一一个个对对象象B B关关联联一一个个对对象象A A。如，夫妻。如，夫妻。o“一对多一对多”（1 1：N N）一一个个对对象象A A关关联联多多个个对对象象B B,反反之之，一一个个对对象象B B关关联联一一个个对对象象A A。如，父子。如，父子。o“多对多多对多”（N N：M M）一一个个对对象象A A关关联联多多个个对对象象B B,反反之之，一一个个对对象象B B关关联联多多个个对对象象A A。如，叔侄。如，叔侄。5.2实体实体-关系图关系图2023/4/353数据对象的基数和形态数据对象的基数和形态形态形态 modality 数据对象与某一数据对象与某一“关系关系”关联程度的度量。关联程度的度量。取值取值 0 0、1 1、多。、多。“数据对象数据对象”与与“关系关系”“”“关系的形态关系的形态”无关可选无关可选 0 出现一次出现一次 1 出现多次出现多次 “多多”5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3542 实体实体关系图关系图实体关系图实体关系图o标识系统输入标识系统输入/输出的数据对象输出的数据对象o定义对象的属性定义对象的属性o描述对象间的关系描述对象间的关系5.2实体实体-关系图关系图2023/4/355ooE-R图中表示实体关联的符号如下：XY一个一个X与一个与一个Y相关联相关联一个一个X与一个或多个与一个或多个Y相关联相关联XY一个一个X与零个或一个与零个或一个Y相关联相关联XY一个一个X与零个与零个,一个或多个一个或多个Y相关联相关联XY一个一个X与一个与一个Y或或Z相关联相关联XYZ一个一个X与一个与一个Y与与Z相关联相关联XYZ2023/4/356实体实体实体实体关系图关系图关系图关系图 实例实例实例实例 汽车制造商与运输商的运货合同汽车制造商与运输商的运货合同数据对象数据对象 长方形表示长方形表示关系关系 菱形表示菱形表示 数数据据对对象象有有基基数数和形态两个参数。和形态两个参数。基数基数 关关系系线线上上离离距距形形近近的符号的符号形态形态 关关系系线线上上离离距距形形远远的符号的符号5.2实体实体-关系图关系图2023/4/357例例 汽车的层次表示汽车的层次表示 用用 实实 体体 关关系系图图表表示示数数据据对对象象的的层层次次结结构构及及部部分分整整体体关系关系5.2实体实体-关系图关系图2023/4/358例例 汽车的部分汽车的部分整体关系整体关系5.2实体实体-关系图关系图2023/4/359结构化分析结构化分析结构化分析结构化分析 创建实体创建实体-关系图关系图过程过程 (1)(1)客客户户列列出出业业务务过过程程中中的的事事物物，它它对对应应一一组组输输入入/输输出出数数据据对对象象，及及生生产产/消消费费信信息息的的外部实体外部实体 (2)(2)系系统统分分析析员员和和客客户户逐逐个个定定义义对对象象及及对对象象间的连接间的连接 (3)(3)依据对象间的连接标识对象依据对象间的连接标识对象-关系偶关系偶 (4)(4)确定对象确定对象-关系偶的基数和形态关系偶的基数和形态 (5)(5)重重复复（2 2）-（4 4）直直至至创创建建全全部部的的对对象象-关系偶关系偶 (6)(6)描述实体属性描述实体属性 (7)(7)复审实体复审实体-关系图关系图 (8)(8)重复（重复（1 1）-（7 7）完成数据建模）完成数据建模 5.2实体实体-关系图关系图2023/4/3605.4 5.4 基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法数据建模的基本元素是，数据对象、属性和关系。数据建模的基本元素是，数据对象、属性和关系。创建数据流模型创建数据流模型创建限制流模型创建限制流模型过程规格说明过程规格说明例例“家庭保安系统家庭保安系统”第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/3615.4.1 5.4.1 创建数据流模型创建数据流模型数数据据流流图图是是目目标标软软件件系系统统中中各各个个处处理理子子功功能能以以及及它它们们之间的数据流淌的图形表示。之间的数据流淌的图形表示。数数据据流流图图的的精精化化过过程程是是处处理理子子功功能能和和数数据据流流的的细细化化过过程程。随随着着这这一一过过程程的的进进行行，用用户户需需求求逐逐步步精精确确化化、一样化、完全化。一样化、完全化。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/362结构化分析结构化分析结构化分析结构化分析 创建数据流模型创建数据流模型过程过程(1)(1)用一个园盘描述第用一个园盘描述第0 0层软件层软件/系统的系统的DFDDFD图图(2)(2)标记系统的输入标记系统的输入/输出输出(3)(3)精化精化 描述第描述第I I层的数据对象、存储和加工层的数据对象、存储和加工 (4)(4)标记箭头和园盘标记箭头和园盘(5)(5)对第对第I I层信息流进行一样性维护层信息流进行一样性维护(6)(6)对加工园盘逐个进行精化对加工园盘逐个进行精化(7)(7)当当第第n n层层DFDDFD图图园园盘盘己己精精化化为为简简洁洁实实现现的的简简洁操作时，创建数据流模型的过程仃止。洁操作时，创建数据流模型的过程仃止。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/363结构化分析结构化分析结构化分析结构化分析 创建数据流模型创建数据流模型o利用数据流图利用数据流图DFD开发信息域和功能域模型。开发信息域和功能域模型。o当当DFD精精化化到到较较细细级级别别时时，分分析析员员进进行行隐隐式式功功能能分分解，並导致相应数据的精化。解，並导致相应数据的精化。o加工规格说明加工规格说明 PSPEC 描描述述输输入入信信息息、加加工工算算法法、产产生生输输出出结结果果，指指明明加加工工的的约约束束和和限限制制、产产品品的的性性能能特特征征和和工工作作环环境等。境等。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/364创建用户需求数据流模型应遵循的规则创建用户需求数据流模型应遵循的规则（1 1）首先建立顶级数据流图）首先建立顶级数据流图顶顶级级数数据据流流图图只只有有一一个个代代表表目目标软件系统的功能加工标软件系统的功能加工依依据据软软件件系系统统与与外外部部环环境境的的关关系系确确定定顶顶级级数数据据流流图图的的外外部部实实体体以以及及它它们们与与软软件件系系统之间的数据流。统之间的数据流。“家家庭庭保保安安系系统统”0”0级级数数据据流流图图5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/365“家庭保安系统家庭保安系统”1”1级数据流图级数据流图2 2）对对用用户户需需求求的的文文字字描描述述进进行行语语法分析法分析名名词词和和名名词词短短语语构构成成潜潜在在的的外外部部实体实体数数据据源源或或数数据据流流、动动词词构构成成潜潜在在的的 处处 理理 功功 能能。结结合合分分析析人人员员对对问问题题域域和和用用户户需需求求的的理理解解，确确定定软软件件系系统统的的主主要要功功能能以以及及它它们们之之间间的的数数据流。据流。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/366创建用户需求数据流模型应遵循的规则创建用户需求数据流模型应遵循的规则 （3 3）功能分解）功能分解依据依据“强内聚、松藕合强内聚、松藕合”原则，对处理功能进行精化；原则，对处理功能进行精化；对对数数据据流流进进行行精精化化，针针对对被被精精化化的的处处理理功功能能生生成成下下一一级级数数据据流流图。图。数据流精化的意义数据流精化的意义数数据据流流的的内内容容及及各各项项特特征征将将逐逐步步彰彰现现，所所以以要要将将其其作作为为数数据据字字典的一个条目，并不断精化、调整内容。典的一个条目，并不断精化、调整内容。在在父父数数据据流流图图中中的的复复合合数数据据项项可可被被分分解解为为子子数数据据项项，这这种种数数据据流分解并不违反平衡准则。流分解并不违反平衡准则。如如，假假如如将将图图5.165.16中中的的“启启动动停停止止系系统统”功功能能分分解解为为“启启动动系系统统”和和“停停止止系系统统”，那那么么“启启动动停停止止吩吩咐咐”应应相相应应地精化为地精化为“启动吩咐启动吩咐”和和“停止吩咐停止吩咐”。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/367“家庭保安系统家庭保安系统”2”2级数据流图级数据流图（4 4）在在精精化化过过程程中中必必需需维维持持各各级级数数据据流流图图的的平衡。平衡。（）精精化化过过程程应应适适可可而而止止，避避开开涉涉及及软软件件设设计计细细微微环环节节。某某子子功功能能可可以以用用一一段段简简洁洁、精精确确的的文文字字描描述述清清晰晰，就无需进一步分解。就无需进一步分解。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/3685.4.2 5.4.2 创建限制流模型创建限制流模型o实实时时嵌嵌入入式式系系统统存存在在事事务务驱驱动动机机制制，通通过过系系统统的的加加工工产产生生限限制信息。制信息。o系统对事务信息的加工必需在指定的时间内完成。系统对事务信息的加工必需在指定的时间内完成。o实实时时嵌嵌入入式式系系统统的的描描述述不不仅仅须须要要数数据据流流图图，而而且且还还须须要要限限制制流图流图CFDCFD。o限制规格说明限制规格说明o用状态变迁图（用状态变迁图（STDSTD）、加工激活表（）、加工激活表（PATPAT）描述系统的行为。）描述系统的行为。o状态变迁图是行为的状态变迁图是行为的“依次规格说明依次规格说明”o加加工工激激活活表表是是行行为为的的“组组合合规规格格说说明明”，它它指指明明某某一一事事务务发发生时，流模型被激活的加工园盘。生时，流模型被激活的加工园盘。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/369“家庭保安系统家庭保安系统”限制流图限制流图5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/370“家庭保安系统家庭保安系统”状态加工图状态加工图5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/371结构化分析结构化分析结构化分析结构化分析 创建限制流模型创建限制流模型创建限制流模型创建限制流模型过程过程(1)(1)列出系统的输入传感器列出系统的输入传感器(2)(2)列出系统的中断条件列出系统的中断条件(3)(3)列出系统的操作开关列出系统的操作开关(4)(4)列出数据条件列出数据条件(5)(5)考考察察加加工工中中的的动动词词和和名名词词、考考察察限限制制规规格格说明的数据项说明的数据项(6)(6)描述系统行为，标识状态和状态变迁描述系统行为，标识状态和状态变迁(7)(7)关关注注可可能能的的省省略略（如如，是是否否还还有有其其它它的的状状态进入或离开这个状态？）态进入或离开这个状态？）5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/3725.4.3 5.4.3 过程规格说明过程规格说明o对对数数据据流流图图无无须须再再分分解解的的处处理理功功能能，可可借借助助结结构构化化的的自自然然语语言言、“程程序序设设计计的的语语言言（PDLPDL）”、数数学学方程、表、图或图表等工具进行描述。方程、表、图或图表等工具进行描述。o必必需需为为数数据据流流流流模模型型的的每每个个加加工工园园盘盘供供应应相相应应的的加加工过程规格说明。工过程规格说明。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/373例例 “口令核对口令核对”的的“设置口令设置口令”子功能描子功能描述述(1)(1)参数：口令；类别：字符串参数：口令；类别：字符串(2)(2)处理步骤：处理步骤：(a)(a)检检查查系系统统是是否否已已有有口口令令。若若有有，则则验验证证用用户户输输入入口口令令的的有有效效性性。假假如如有有效效，则则显显示示提提示示信信息息要要求求输输入入新新口口令令；否否则则，显示失败信息并退出。显示失败信息并退出。(b)(b)检检查查口口令令长长度度是是否否合合法法。假假如如非非法法则则显显示示提提示示信信息息要要求求重重新输入。新输入。(c)(c)要要求求用用户户再再次次键键入入合合法法口口令令以以便便用用户户确确认认和和记记忆忆。假假如如两两次键入的口令不符，则返回。次键入的口令不符，则返回。(d)(d)将将确确认认后后的的口口令令按按某某种种加加密密方方法法加加工工为为另另一一字字符符串串存存放放于于系统配置文件中。显示成功信息并退出。系统配置文件中。显示成功信息并退出。(3)(3)约束条件：约束条件：在上述在上述(a)(a)，(b)(b)，(c)(c)步骤中，用户重试的机会不超过步骤中，用户重试的机会不超过3 3次。次。5.4基于数据流的分析方法基于数据流的分析方法2023/4/374小结小结o结结构构化化分分析析是是广广泛泛运运用用的的需需求求建建模模方方法法，数数据据建建模模和和数数据据流流建模为分析模型奠定基础。建模为分析模型奠定基础。o本本章章介介绍绍了了数数据据流流图图、数数据据字字典典和和实实体体关关系系图图的的基基本本概概念念，探探讨讨了了在在数数据据流流图图中中引引进进实实时时系系统统需需求求分分析析机机制制的的两两种种扩扩充方法。充方法。o利用实体利用实体-关系图可以表示系统中全部重要的数据对象。关系图可以表示系统中全部重要的数据对象。o基基于于数数据据流流图图进进行行需需求求分分析析的的过过程程为为：创创建建数数据据流流模模型型、创创建限制流模型、针对原子级处理功能给出过程规格说明。建限制流模型、针对原子级处理功能给出过程规格说明。o维维持持数数据据流流图图的的层层间间平平衡衡是是保保证证需需求求模模型型一一样样性性的的一一条条重重要要规则。规则。第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/375小结小结o数据流图和限制流图是表示数据和限制迁移的基础。数据流图和限制流图是表示数据和限制迁移的基础。o利用这些模型创建软件功能模型，並供应功能划分机制。利用这些模型创建软件功能模型，並供应功能划分机制。o用状态迁移图创建行为模型用状态迁移图创建行为模型o用数据字典表示数据的内容。用数据字典表示数据的内容。o加工规格说明和限制规格说明供应了更具体的附加说明。加工规格说明和限制规格说明供应了更具体的附加说明。o结结构构化化分分析析的的原原始始符符号号是是为为数数据据处处理理设设计计的的，通通过过扩扩充充用用于于实时系统。实时系统。o一一组组CASECASE工工具具支支持持用用结结构构化化分分析析方方法法创创建建模模型型的的每每一一个个元元素素，並保持一样性和正确性。並保持一样性和正确性。第五章第五章 面对数据流的分析方法面对数据流的分析方法2023/4/376