【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(gè)過(guò)程的數(shù)據(jù)流。?實(shí)時(shí)連接：當(dāng)過(guò)程執(zhí)行時(shí)，外部實(shí)體與過(guò)程之間的來(lái)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?yàn)橄到y(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(jī)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(duì)其中的過(guò)程（處理）進(jìn)行分解，分解成若干獨(dú)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(lái)。(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(diǎn)是，將整個(gè)待開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)表示為一個(gè)過(guò)程，將所有的外部實(shí)體和進(jìn)出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流都畫(huà)在一張圖中。圖23就是一個(gè)Context圖的實(shí)例，只不過(guò)在繪制時(shí)做了一些處理，使得它看上去更加直觀易懂，圖24也是一個(gè)Context圖的例子。圖24 Context圖實(shí)例Context圖用來(lái)描述系統(tǒng)有什么輸入、輸出數(shù)據(jù)流，與哪些外部實(shí)體直接相關(guān)，可以把整個(gè)系統(tǒng)的范圍勾畫(huà)出來(lái)。(3)逐級(jí)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(duì)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(gè)過(guò)程，那就是系統(tǒng)，我們將其編號(hào)0。接下來(lái)對(duì)Context圖進(jìn)行分解，其實(shí)就是對(duì)這個(gè)編號(hào)0的過(guò)程進(jìn)行更細(xì)化的描述，在這里引入了新的過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為了能夠區(qū)分其位于的級(jí)別，在這個(gè)層次上的過(guò)程將以3為序列進(jìn)行編號(hào)。正是由于這是對(duì)過(guò)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(duì)DFD0層圖上的過(guò)程（編號(hào)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(guò)程，,，,依此類推,直到完成分析工作。另外，這里存在一個(gè)很關(guān)鍵的要點(diǎn)，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(shuō)明存在著錯(cuò)誤。(4)如何畫(huà)DFD。D F D的繪制是一個(gè)自頂向下、由外到里的過(guò)程，通常按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。?畫(huà)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(shí)是決定研究的內(nèi)容和系統(tǒng)的范圍。在畫(huà)的時(shí)候，可以先將盡可能多的輸入、輸出畫(huà)出來(lái)，然后再刪除多余的，增加遺漏的。?畫(huà)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(lái)，可以從輸入數(shù)據(jù)流畫(huà)向輸出數(shù)據(jù)流，也可以從中間畫(huà)出去。?每一個(gè)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(dòng)賓短語(yǔ)。不考慮初始化和終點(diǎn)，暫不考慮出錯(cuò)路徑等細(xì)節(jié)，不畫(huà)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(yǔ)言，以及決策樹(shù)、決策表等方法。通過(guò)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(bǔ)充。(1)結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言是結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言與自然語(yǔ)言的有機(jī)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(jī)制，同時(shí)還說(shuō)明加工的處理流程。該技術(shù)通常用來(lái)描述一些重要的、復(fù)雜的過(guò)程的程序邏輯邏輯。表21所示是一個(gè)使用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言描述的例子。表21使用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言描述的例子IF分?jǐn)?shù)=60 ThenIF分?jǐn)?shù)80 Then成績(jī)=CELSEIF分?jǐn)?shù)90 Then成績(jī)=BElse成績(jī)=AEndlfEndlf39。ELSEIF分?jǐn)?shù)=50 Then成績(jī)=DELSE成績(jī)=EEndlfEndlf(2)決策表和決策樹(shù)。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(duì)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(jī)A B C D E而決策樹(shù)則使用像樹(shù)枝一樣的線條對(duì)過(guò)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(jī)=B圖26決策樹(shù)不例很顯然，應(yīng)用這兩種手段來(lái)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(yǔ)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(shù)更易讀。分析人員可以根據(jù)自己的實(shí)際需要來(lái)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(shí)用、有效的表達(dá)數(shù)據(jù)格式的手段。它是對(duì)所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個(gè)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(duì)輸入、輸出、存儲(chǔ)成分和中間計(jì)算機(jī)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(xiàng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或外部實(shí)體的主要名稱，如果有別名的還應(yīng)該將別名列出來(lái)。?何處使用/如何使用：使用數(shù)據(jù)或控制項(xiàng)的加工列表，以及如何使用。?內(nèi)容描述：說(shuō)明該條目?jī)?nèi)容組成，通常采用以下符號(hào)進(jìn)行說(shuō)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(gè)。{}*：n次重復(fù)。C)：代表可選的數(shù)據(jù)項(xiàng)。**:表示特定限制的注釋。?補(bǔ)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(gè)數(shù)據(jù)字典的實(shí)例。表23數(shù)據(jù)字典的實(shí)例客戶基本信息=客戶編號(hào)+客戶名稱+身份證號(hào)碼+手機(jī)+小靈通+家庭電話客戶編號(hào)={09}8客戶名稱=丨字”身份證號(hào)碼=[{0...9}15{0…9}18]丨手機(jī)=^09)4(^9}12]小靈通=(區(qū)號(hào)）+本地號(hào)家庭電話=(區(qū)號(hào)）+本地號(hào)辦公電話=(區(qū)號(hào)）+本地號(hào)區(qū)號(hào)={0…9}4本地號(hào)=[{0*“9}7{0…9}8]丨傳統(tǒng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法都把重點(diǎn)集中在新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求上，包括數(shù)據(jù)實(shí)體、數(shù)據(jù)實(shí)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(shí)體關(guān)系圖（Entity Relationship Diagram,ER圖）。(1)實(shí)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?cè)陂_(kāi)發(fā)系統(tǒng)時(shí)，需要一個(gè)概念來(lái)抽象地表示一組相類似的事物的所有實(shí)例，我們稱這個(gè)概念實(shí)體，在ER圖中使用一個(gè)圓角的矩形來(lái)表示，如圖27(a)所示。從這個(gè)概念上看,與面向?qū)ο蠓治龇椒ㄖ械念愑行┫嗨?。不過(guò)，由于在這里只關(guān)心數(shù)據(jù)，因此實(shí)體通常是需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。與類一樣，實(shí)體也有實(shí)例，表示實(shí)體的一個(gè)具體值，稱為實(shí)體實(shí)例。由于實(shí)體是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，因此需要描述它具體存儲(chǔ)什么數(shù)據(jù)，這些具體的數(shù)據(jù)叫做屬性，用來(lái)描述實(shí)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(gè)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(shuō)明如表24所示。表24數(shù)據(jù)類型與域說(shuō)明數(shù)據(jù)類型類型說(shuō)明域?qū)τ谡麛?shù)，指定范圍丨最大?最小}NUMBER任何數(shù)、實(shí)數(shù)或整數(shù)對(duì)于實(shí)數(shù)，指定范圍和精度TEXT一個(gè)字符串TEXT(屬性的最大長(zhǎng)度）MEMO不確定大小的TEXT,常用于不定長(zhǎng)的信息無(wú)DATA各種格式的曰期MMDDYYYY或者M(jìn)MYYYY等TIME各種格式的時(shí)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(gè)有值集合{代表代碼及含義的表}IMAGE任何圖形或圖像無(wú)另外，為了能夠區(qū)別每一個(gè)實(shí)體實(shí)例，經(jīng)常需要設(shè)置一個(gè)標(biāo)志符或鍵，而鍵就是其中的一個(gè)或一組屬性，它們對(duì)每個(gè)實(shí)體實(shí)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(hào)165。生學(xué)生地姓學(xué)學(xué)號(hào)：Number學(xué)號(hào)：Number(Primary Key)姓名：Text(10)t姓名：Text(10)JL地ib_TeXt(30}.」(c)(d)圖27實(shí)體表示圖例(2)關(guān)系。實(shí)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(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的自然業(yè)務(wù)聯(lián)系。關(guān)系可以鏈接實(shí)體的一個(gè)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(duì)關(guān)系的多重性進(jìn)行說(shuō)明，這也就是基數(shù)?；鶖?shù)定義了一個(gè)實(shí)體相對(duì)于另一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體的某個(gè)具體值的最小和最大具體值數(shù)量。因?yàn)樗械年P(guān)系都是雙向的，因此在兩個(gè)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(kāi)發(fā)者和客戶提供一個(gè)直觀易懂的模型，能夠?qū)?shí)現(xiàn)理解問(wèn)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(duì)問(wèn)題域的研究力度不夠大；?分析與設(shè)計(jì)之間缺乏清晰的界限；?沒(méi)有一個(gè)真正的功能規(guī)格說(shuō)明；?需求實(shí)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(jì)來(lái)加以說(shuō)明的；?內(nèi)部設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)使用的則是不可靠的內(nèi)部設(shè)計(jì)技術(shù)功能分解：?不適用于很多類型的應(yīng)用?？梢赃@么說(shuō)，結(jié)構(gòu)化分析方法在很大程度上推動(dòng)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(guò)，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(duì)而言，面向問(wèn)題域的分析是一項(xiàng)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(wèn)題域的分析更多地強(qiáng)調(diào)描述，而較少?gòu)?qiáng)調(diào)建模。它的描述大致分為以下兩個(gè)部分。(1)關(guān)注問(wèn)題域：用一個(gè)文檔對(duì)含有問(wèn)題域進(jìn)行相關(guān)的描述，并列出需在該域中求解的問(wèn)題列表，即需求列表。只有這個(gè)文檔是在分析時(shí)產(chǎn)生的。(2)關(guān)注解系統(tǒng)的待求行為：用一個(gè)文檔對(duì)解系統(tǒng)（即系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)）的待求行為進(jìn)行描述。該文檔將在需求規(guī)格說(shuō)明時(shí)再完成。在面向問(wèn)題域的分析方法中，對(duì)整個(gè)過(guò)程有著一個(gè)清晰的定義：?搜集基本的信息并開(kāi)發(fā)問(wèn)題框架，以建立問(wèn)題域的類型；?在問(wèn)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(gè)問(wèn)題域相關(guān)特性的描述。基于以上兩點(diǎn)，收集并用文檔說(shuō)明新系統(tǒng)的需求。從上面的描述中，我們可以看出，問(wèn)題框架是面向問(wèn)題域分析的核心元素。問(wèn)題框架是將問(wèn)題域建模成一系列相互關(guān)聯(lián)的子域,而一個(gè)子域可以是那些可能算是精選出來(lái)的問(wèn)題域的一部分，也可以把問(wèn)題框架視為開(kāi)發(fā)Context圖，但不同的是Context圖的建模對(duì)象是針對(duì)解系統(tǒng)的，而問(wèn)題框架則是針對(duì)問(wèn)題域的。也就是說(shuō)，問(wèn)題框架的目標(biāo)就是大量地捕獲更多有關(guān)問(wèn)題域的信息。從功能上的劃分來(lái)看，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該是軟件設(shè)計(jì)師的工作,但作為一名項(xiàng)目管理師，首先自己必須懂得軟件設(shè)計(jì)的基本原則和理論，掌握基本的軟件設(shè)計(jì)方法，具有一定的軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。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(huì)影響到前排睡覺(jué)的同學(xué)”。這個(gè)故事告訴我們，如果不想讓壞事傳播開(kāi)來(lái)，就應(yīng)該把壞事隱藏起來(lái)，“家丑不可外揚(yáng)”就是這個(gè)道理。為了盡量避免某個(gè)模塊的行去干擾同一系統(tǒng)中的其他模塊，在設(shè)計(jì)模塊時(shí)就要注意信息隱藏。應(yīng)該讓模塊僅僅公開(kāi)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(jì)中同樣有信息隱蔽原則。Parnas提出：在概要設(shè)計(jì)時(shí)列出將來(lái)可能發(fā)生變化的因素，并在模塊劃分時(shí)將這些因素放到個(gè)別模塊的內(nèi)部。也就是說(shuō)，每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)于其他模塊來(lái)說(shuō)是隱蔽的，模塊中所包含的信息（包括數(shù)據(jù)和過(guò)程）不允許其他不需要這些信息的模塊使用。這樣，在將來(lái)由于這些因素變化而需修改軟件時(shí)，只需修改這些個(gè)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(cuò)誤的蔓延，改善了軟件的可靠性。現(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(jì)中的模塊獨(dú)立性是指軟件系統(tǒng)中每個(gè)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(jiǎn)單的。模塊獨(dú)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(gè)準(zhǔn)則度量模塊獨(dú)立性，即模塊間耦合和模塊內(nèi)聚。耦合是模塊之間的相對(duì)獨(dú)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(dú)立性就越弱。內(nèi)聚是模塊功能強(qiáng)度（一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度）的度量。一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素之間的聯(lián)系越緊密，則它的內(nèi)聚性就越高，相對(duì)地，它與其他模塊之間的耦合性就會(huì)減低，而模塊獨(dú)立性就越強(qiáng)。由此可見(jiàn)，模塊獨(dú)立性比較強(qiáng)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(guò)程中完成單一的任務(wù)，同程序其他部分執(zhí)行的過(guò)程交互很少，簡(jiǎn)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(jì)模塊時(shí)應(yīng)盡量爭(zhēng)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(shí)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(guò)程內(nèi)聚 時(shí)間內(nèi)聚 邏輯內(nèi)聚 巧合內(nèi)聚強(qiáng)*模塊獨(dú)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(shí)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?