【文章內(nèi)容簡介】 ?數(shù)據(jù)流：從一處到另一處的數(shù)據(jù)流向，如從輸入或輸出到一個過程的數(shù)據(jù)流。?實時連接：當(dāng)過程執(zhí)行時，外部實體與過程之間的來回通信。(1)數(shù)據(jù)流圖的層次。正如前面提到的，結(jié)構(gòu)化分析的思路是依賴于數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行自頂而下的分析。這也是因為系統(tǒng)通常比較復(fù)雜，很難在一張圖上將所有的數(shù)據(jù)流和加工描述清楚。因此，數(shù)據(jù)流圖提供一種表現(xiàn)系統(tǒng)高層和低層概念的機制。也就是先繪制一張較高層次的數(shù)據(jù)流圖，然后在此基礎(chǔ)上，對其中的過程（處理）進(jìn)行分解，分解成若干獨立的、低層次的、詳細(xì)的數(shù)據(jù)流圖，而且可以這樣逐一地分解下去，直至系統(tǒng)被清晰地描述出來。(2)Context圖。Context圖。這是描述系統(tǒng)最高層結(jié)構(gòu)的DFD圖。它的特點是，將整個待開發(fā)的系統(tǒng)表示為一個過程，將所有的外部實體和進(jìn)出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流都畫在一張圖中。圖23就是一個Context圖的實例，只不過在繪制時做了一些處理，使得它看上去更加直觀易懂，圖24也是一個Context圖的例子。圖24 Context圖實例Context圖用來描述系統(tǒng)有什么輸入、輸出數(shù)據(jù)流，與哪些外部實體直接相關(guān)，可以把整個系統(tǒng)的范圍勾畫出來。(3)逐級分解。當(dāng)完成了Context圖的建模后，就可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步分解。下面我們以圖2 4例，進(jìn)行再分解，在對原有流程了解的基礎(chǔ)上，可以得到圖25。圖25 D F D 0層圖圖25是在Context的基礎(chǔ)上做的第一次分解，而在Context只有一個過程，那就是系統(tǒng)，我們將其編號0。接下來對Context圖進(jìn)行分解，其實就是對這個編號0的過程進(jìn)行更細(xì)化的描述，在這里引入了新的過程、數(shù)據(jù)存儲，為了能夠區(qū)分其位于的級別，在這個層次上的過程將以3為序列進(jìn)行編號。正是由于這是對過程0的分解，因此也稱之DFD 0層圖。而我們可以根據(jù)需要對DFD0層圖上的過程（編號3)進(jìn)行如法炮制的分解，稱之DFD1層圖，DFD1層圖中引入的新過程，,，,依此類推,直到完成分析工作。另外，這里存在一個很關(guān)鍵的要點，由于DFD0層圖是Context的細(xì)化，因此所有的輸入和輸出應(yīng)該與Context完全一致，否則就說明存在著錯誤。(4)如何畫DFD。D F D的繪制是一個自頂向下、由外到里的過程，通常按照以下幾個步驟進(jìn)行。?畫系統(tǒng)的輸入和輸出：在圖的邊緣標(biāo)出系統(tǒng)的輸入、輸出數(shù)據(jù)流。這一步其實是決定研究的內(nèi)容和系統(tǒng)的范圍。在畫的時候，可以先將盡可能多的輸入、輸出畫出來，然后再刪除多余的，增加遺漏的。?畫數(shù)據(jù)流圖的內(nèi)部：將系統(tǒng)的輸入、輸出用一系列的處理連接起來，可以從輸入數(shù)據(jù)流畫向輸出數(shù)據(jù)流，也可以從中間畫出去。?每一個數(shù)據(jù)流命名：命名的好壞與數(shù)據(jù)流圖的可理解性密切相關(guān)，應(yīng)避免使用空洞的名字。?加工命名：注意應(yīng)用動賓短語。不考慮初始化和終點，暫不考慮出錯路徑等細(xì)節(jié)，不畫控制流和控制信息。為了能夠更好地描述DFD的部件，結(jié)構(gòu)化分析方法還引入了數(shù)據(jù)字典、結(jié)構(gòu)化語言，以及決策樹、決策表等方法。通過使用這些工具，能夠?qū)?shù)據(jù)流圖中描述不夠清晰的地方進(jìn)行有效的補充。(1)結(jié)構(gòu)化語言。結(jié)構(gòu)化語言是結(jié)構(gòu)化編程語言與自然語言的有機結(jié)合，可以采用順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等機制，同時還說明加工的處理流程。該技術(shù)通常用來描述一些重要的、復(fù)雜的過程的程序邏輯邏輯。表21所示是一個使用結(jié)構(gòu)化語言描述的例子。表21使用結(jié)構(gòu)化語言描述的例子IF分?jǐn)?shù)=60 ThenIF分?jǐn)?shù)80 Then成績=CELSEIF分?jǐn)?shù)90 Then成績=BElse成績=AEndlfEndlf39。ELSEIF分?jǐn)?shù)=50 Then成績=DELSE成績=EEndlfEndlf(2)決策表和決策樹。決策表是一種處理邏輯的表格表示方法，其中包括決策變量、決策變量值、參與者或公式。與上例對應(yīng)的決策表示例如表22所示。表22決策表示例分?jǐn)?shù)=60是否分?jǐn)?shù)=8080=5050分?jǐn)?shù)=9090成績A B C D E而決策樹則使用像樹枝一樣的線條對過程邏輯進(jìn)行圖表化的描述。與上例相應(yīng)的決策表如圖26所不。Y成績=B圖26決策樹不例很顯然，應(yīng)用這兩種手段來描述復(fù)雜決策邏輯，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于使用結(jié)構(gòu)化語言。而這兩種技術(shù)也各有優(yōu)劣，決策表更嚴(yán)密，而決策樹更易讀。分析人員可以根據(jù)自己的實際需要來靈活選擇應(yīng)用。(3)數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典技術(shù)是一種很實用、有效的表達(dá)數(shù)據(jù)格式的手段。它是對所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個有組織的列表和精確的、嚴(yán)格的定義，使用戶和系統(tǒng)分析員對輸入、輸出、存儲成分和中間計算機有共同的理解。通常數(shù)據(jù)字典的每一條目中包括以下信息。?名稱：數(shù)據(jù)或控制項、數(shù)據(jù)存儲或外部實體的主要名稱，如果有別名的還應(yīng)該將別名列出來。?何處使用/如何使用：使用數(shù)據(jù)或控制項的加工列表，以及如何使用。?內(nèi)容描述：說明該條目內(nèi)容組成，通常采用以下符號進(jìn)行說明。=：由…構(gòu)成。+:和，代表順序連接的關(guān)系。[|]：或，代表從中選擇一個。{}*：n次重復(fù)。C)：代表可選的數(shù)據(jù)項。**:表示特定限制的注釋。?補充信息：關(guān)于數(shù)據(jù)類型、默認(rèn)值、限制等信息。表23是一個數(shù)據(jù)字典的實例。表23數(shù)據(jù)字典的實例客戶基本信息=客戶編號+客戶名稱+身份證號碼+手機+小靈通+家庭電話客戶編號={09}8客戶名稱=丨字”身份證號碼=[{0...9}15{0…9}18]丨手機=^09)4(^9}12]小靈通=(區(qū)號）+本地號家庭電話=(區(qū)號）+本地號辦公電話=(區(qū)號）+本地號區(qū)號={0…9}4本地號=[{0*“9}7{0…9}8]丨傳統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)方法都把重點集中在新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲需求上，包括數(shù)據(jù)實體、數(shù)據(jù)實體的屬性，以及它們之間的關(guān)系。而描述這些東西的最好形式就是借助實體關(guān)系圖（Entity Relationship Diagram,ER圖）。(1)實體。由于所有的系統(tǒng)都包括數(shù)據(jù)，而且是大量的數(shù)據(jù)。因此，我們在開發(fā)系統(tǒng)時，需要一個概念來抽象地表示一組相類似的事物的所有實例，我們稱這個概念實體，在ER圖中使用一個圓角的矩形來表示，如圖27(a)所示。從這個概念上看,與面向?qū)ο蠓治龇椒ㄖ械念愑行┫嗨啤２贿^，由于在這里只關(guān)心數(shù)據(jù)，因此實體通常是需要存儲的數(shù)據(jù)。與類一樣，實體也有實例，表示實體的一個具體值，稱為實體實例。由于實體是用來存儲數(shù)據(jù)的，因此需要描述它具體存儲什么數(shù)據(jù)，這些具體的數(shù)據(jù)叫做屬性，用來描述實體的性質(zhì)或特征，可以直接在圓角矩形中填入這些屬性值，如圖27(b)所示。另外還應(yīng)該屬性定義合法的值，這個定義包括數(shù)據(jù)類型、域，以及默認(rèn)值，這些描述可以直接跟在屬性值的后面，如圖27(c)所示。關(guān)于數(shù)據(jù)類型、域的說明如表24所示。表24數(shù)據(jù)類型與域說明數(shù)據(jù)類型類型說明域?qū)τ谡麛?shù)，指定范圍丨最大?最小}NUMBER任何數(shù)、實數(shù)或整數(shù)對于實數(shù)，指定范圍和精度TEXT一個字符串TEXT(屬性的最大長度）MEMO不確定大小的TEXT,常用于不定長的信息無DATA各種格式的曰期MMDDYYYY或者M(jìn)MYYYY等TIME各種格式的時間HHMMT或者HHMM等YES/NO布爾型變量，是或者否{YES,NO}{ON,OFF}{值1，值2,…，值w}VALUE SET一個有值集合{代表代碼及含義的表}IMAGE任何圖形或圖像無另外，為了能夠區(qū)別每一個實體實例，經(jīng)常需要設(shè)置一個標(biāo)志符或鍵，而鍵就是其中的一個或一組屬性，它們對每個實體實例具有唯一的值，通常在ER圖中的屬性值后面加上Primary Key或Alternate Key等描述，如圖27(d)所示。r a學(xué)生址名號165。生學(xué)生地姓學(xué)學(xué)號：Number學(xué)號：Number(Primary Key)姓名：Text(10)t姓名：Text(10)JL地ib_TeXt(30}.」(c)(d)圖27實體表示圖例(2)關(guān)系。實體和屬性都不是孤立存在的，它們各自代表的事物互相交互，并且互相影響，共同支持業(yè)務(wù)任務(wù)。關(guān)系是存在于一個或多個實體之間的自然業(yè)務(wù)聯(lián)系。關(guān)系可以鏈接實體的一個事件，也可以是純粹的邏輯關(guān)系。通常情況下，我們還需要對關(guān)系的多重性進(jìn)行說明，這也就是基數(shù)?；鶖?shù)定義了一個實體相對于另一個關(guān)聯(lián)實體的某個具體值的最小和最大具體值數(shù)量。因為所有的關(guān)系都是雙向的，因此在兩個方向上都需要定義?；鶖?shù)定義如圖28所示。結(jié)構(gòu)化分析方法為開發(fā)者和客戶提供一個直觀易懂的模型，能夠?qū)崿F(xiàn)理解問題域這一基本的分析目標(biāo)以支持。但也存在著很多的先天不足：?對問題域的研究力度不夠大；?分析與設(shè)計之間缺乏清晰的界限；?沒有一個真正的功能規(guī)格說明；?需求實質(zhì)上是根據(jù)滿足該需求的某一特定系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)計來加以說明的；?內(nèi)部設(shè)計的開發(fā)使用的則是不可靠的內(nèi)部設(shè)計技術(shù)功能分解：?不適用于很多類型的應(yīng)用?？梢赃@么說，結(jié)構(gòu)化分析方法在很大程度上推動了分析技術(shù)的發(fā)展，但又被更合適的技術(shù)逐漸取代，不過，結(jié)構(gòu)化分析方法中的具體工具仍然有很廣泛的應(yīng)用空間。相對而言，面向問題域的分析是一項很新的技術(shù)，還處于研究階段，相關(guān)的文檔資料還不多。與SA和OOA相比，面向問題域的分析更多地強調(diào)描述，而較少強調(diào)建模。它的描述大致分為以下兩個部分。(1)關(guān)注問題域：用一個文檔對含有問題域進(jìn)行相關(guān)的描述，并列出需在該域中求解的問題列表，即需求列表。只有這個文檔是在分析時產(chǎn)生的。(2)關(guān)注解系統(tǒng)的待求行為：用一個文檔對解系統(tǒng)（即系統(tǒng)實現(xiàn)）的待求行為進(jìn)行描述。該文檔將在需求規(guī)格說明時再完成。在面向問題域的分析方法中，對整個過程有著一個清晰的定義：?搜集基本的信息并開發(fā)問題框架，以建立問題域的類型；?在問題框架類型的指導(dǎo)下，進(jìn)一步搜集詳細(xì)信息并給出一個問題域相關(guān)特性的描述?；谝陨蟽牲c，收集并用文檔說明新系統(tǒng)的需求。從上面的描述中，我們可以看出，問題框架是面向問題域分析的核心元素。問題框架是將問題域建模成一系列相互關(guān)聯(lián)的子域,而一個子域可以是那些可能算是精選出來的問題域的一部分，也可以把問題框架視為開發(fā)Context圖，但不同的是Context圖的建模對象是針對解系統(tǒng)的，而問題框架則是針對問題域的。也就是說，問題框架的目標(biāo)就是大量地捕獲更多有關(guān)問題域的信息。從功能上的劃分來看，軟件設(shè)計應(yīng)該是軟件設(shè)計師的工作,但作為一名項目管理師，首先自己必須懂得軟件設(shè)計的基本原則和理論，掌握基本的軟件設(shè)計方法，具有一定的軟件設(shè)計經(jīng)驗。在一節(jié)不和諧的課堂里，老師嘆氣道：要是“坐在后排聊天的同學(xué)能像中間打牌的同學(xué)那么安靜，就不會影響到前排睡覺的同學(xué)”。這個故事告訴我們，如果不想讓壞事傳播開來，就應(yīng)該把壞事隱藏起來，“家丑不可外揚”就是這個道理。為了盡量避免某個模塊的行去干擾同一系統(tǒng)中的其他模塊，在設(shè)計模塊時就要注意信息隱藏。應(yīng)該讓模塊僅僅公開必須要讓外界知道的內(nèi)容，而隱藏其他一切內(nèi)容。在軟件設(shè)計中同樣有信息隱蔽原則。Parnas提出：在概要設(shè)計時列出將來可能發(fā)生變化的因素，并在模塊劃分時將這些因素放到個別模塊的內(nèi)部。也就是說，每個模塊的實現(xiàn)細(xì)節(jié)對于其他模塊來說是隱蔽的，模塊中所包含的信息（包括數(shù)據(jù)和過程）不允許其他不需要這些信息的模塊使用。這樣，在將來由于這些因素變化而需修改軟件時，只需修改這些個別的模塊，其他模塊不受影響。信息隱蔽技術(shù)不僅提高了軟件的可維護(hù)性，而且也避免了錯誤的蔓延，改善了軟件的可靠性?，F(xiàn)在信息隱蔽原則已成為軟件工程學(xué)中的一條重要原則。軟件設(shè)計中的模塊獨立性是指軟件系統(tǒng)中每個模塊只涉及軟件要求的具體子功能，而和軟件系統(tǒng)中其他的模塊接口是簡單的。模塊獨立的概念是模塊化、抽象、信息隱蔽和局部化概念的直接結(jié)果。一般采用兩個準(zhǔn)則度量模塊獨立性，即模塊間耦合和模塊內(nèi)聚。耦合是模塊之間的相對獨立性（互相聯(lián)系的緊密程度）的度量。模塊之間的聯(lián)系越緊密，聯(lián)系越多，耦合性就越高，而其模塊獨立性就越弱。內(nèi)聚是模塊功能強度（一個模塊內(nèi)部各個元素彼此結(jié)合的緊密程度）的度量。一個模塊內(nèi)部各個元素之間的聯(lián)系越緊密，則它的內(nèi)聚性就越高，相對地，它與其他模塊之間的耦合性就會減低，而模塊獨立性就越強。由此可見，模塊獨立性比較強的模塊應(yīng)是高內(nèi)聚低耦合的模塊。(1)內(nèi)聚。內(nèi)聚是信息隱蔽功能的自然擴(kuò)展。內(nèi)聚的模塊在軟件過程中完成單一的任務(wù)，同程序其他部分執(zhí)行的過程交互很少，簡而言之，內(nèi)聚模塊（理想情況下）應(yīng)該只完成一件事。在設(shè)計模塊時應(yīng)盡量爭取高內(nèi)聚。一般模塊的內(nèi)聚性分七種，如圖29所示。一般認(rèn)為，巧合（偶然)、邏輯和時間上的聚合是低聚合性的表現(xiàn)；信息的聚合則屬于中等聚合性；順序的和功能的聚合是高聚合性的表現(xiàn)。表25列出了各類聚合性與模塊各種屬性的關(guān)系。高*內(nèi)聚性低功能內(nèi)聚 信息內(nèi)聚 通信內(nèi)聚 過程內(nèi)聚 時間內(nèi)聚 邏輯內(nèi)聚 巧合內(nèi)聚強*模塊獨立性弱功能單一功能分散圖29模塊的內(nèi)聚性表25各類聚合性與模塊各種屬性的關(guān)系 內(nèi)部聯(lián) 系清晰性 可重用性 可修改性 可理解性偶然聚合性 很差 差 很差 很差 很差邏輯聚合性 很差 很差 很差 很差 差時間聚合性 差 中 很差 中 中信息聚合性 中 好 差 中 中順序聚合性 好 好 中 好 好功能聚合性 好 好 好 好 好?