（三） 結構化分析方法
　　
　　結構化分析是面向數(shù)據(jù)流進行需求分析的方法。20世紀70年代末，經(jīng)Yourdon E.，Conˉstantine L.，DeMarco T.等人提出和發(fā)展，至今已得到廣泛應用。結構化分析方法的一些重要概念也滲透在其他開發(fā)方法中。例如，結構化分析與設計技術（Structured Analysis and Design Technique，SADT）、面向對象技術（Object-Oreinted Technique，OOT）、IDEF方法等。結構化分析方法適合于數(shù)據(jù)處理類型軟件的需求分析。由于利用圖形表達需求，顯得清晰、簡明，易于學習和掌握。具體來說，結構化分析方法就是用抽象模型的概念，按照軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞、變換的關系，自頂向下逐層分解，直到找到滿足功能要求的所有可實現(xiàn)的軟件為止。根據(jù)DeMarco的論述，結構化分析方法使用的工具有:數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)詞典、結構化英語、判定表、判定樹。結構化分析方法有兩個明顯特點:

　　（1）自頂向下逐層分解。采用簡明易懂、直觀的描述方式

　　1.數(shù)據(jù)流圖

　　數(shù)據(jù)流圖也稱為Bubble Chart或data Flow Graph。是描述數(shù)據(jù)處理過程的工具。數(shù)據(jù)流圖從數(shù)據(jù)傳遞和加工的角度，以圖形的方式刻畫數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的移動變換過程。

　　（1）數(shù)據(jù)流圖的主要圖形元素從數(shù)據(jù)流圖中可知，數(shù)據(jù)流圖的基本圖形元素有4種。數(shù)據(jù)流是沿箭頭方向傳送數(shù)據(jù)的通道，它們大多是在加工之間傳輸加工數(shù)據(jù)的命名通道，也有連接數(shù)據(jù)存儲文件和加工的沒有命名的數(shù)據(jù)通道。這些數(shù)據(jù)流雖然沒有命名，但因聯(lián)接著有名加工和有名文件，所以其含意也是清楚的。同一數(shù)據(jù)流圖上不能有同名的數(shù)據(jù)流。多個數(shù)據(jù)流可以指向同個加工，也可以從一個加工散發(fā)出許多數(shù)據(jù)流。加工是以數(shù)據(jù)結構或數(shù)據(jù)內(nèi)容作為加工對象的。加工的名字通常是一個動詞短語，簡明扼要地表明完成的是什么加工。文件在數(shù)據(jù)流圖中起保存數(shù)據(jù)的作用，因而稱為數(shù)據(jù)存儲（Data Store）。它可以是數(shù)據(jù)庫文件或任何形式的數(shù)據(jù)組織。指向文件的數(shù)據(jù)流可理解為寫入文件或查詢文件，從文件中引出的數(shù)據(jù)流可理解為從文件讀取數(shù)據(jù)或得到查詢結果。數(shù)據(jù)流圖中第4種元素是數(shù)據(jù)源點或匯點，它表示圖中要處理數(shù)據(jù)的輸入來源及處理結果要送往何處。由于它在圖中的出現(xiàn)僅僅是一個符號，并不需要以軟件的形式進行設計和實現(xiàn)，因而，它只是數(shù)據(jù)流圖的外圍環(huán)境中的實體，故稱外部實體。在實際問題中它可能是計算機外圍設備或是傳感裝置。

　　（2）數(shù)據(jù)流與加工之間的關系在數(shù)據(jù)流圖中，如果有兩個以上的數(shù)據(jù)流指向一個加工，或是從一個加工中引出兩個以上的數(shù)據(jù)流，這些數(shù)據(jù)流之間往往存在一定的關系。
　　
　　（3）分層的數(shù)據(jù)流圖為了表達數(shù)據(jù)處理過程的數(shù)據(jù)加工情況，用一個數(shù)據(jù)流圖是不夠的。為表達稍為復雜的實際問題需要按照問題的層次結構進行逐步分解，并以分層的數(shù)據(jù)流圖反映這種結構關系。先把整個數(shù)據(jù)處理過程暫且看成一個加工，它的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)實際上反映了系統(tǒng)與外界環(huán)境的接口。這就是分層數(shù)據(jù)圖的頂層。但只此一圖并未表明數(shù)據(jù)的加工要求，需要進一步細化。如果這個數(shù)據(jù)處理包括3個子系統(tǒng)，就可以畫出表示這3個子系統(tǒng)1、2、3的加工及其相關的數(shù)據(jù)流。這是頂層下面的第一層數(shù)據(jù)流圖，記為DFD/L1。繼續(xù)分解這3個子系統(tǒng)，可得到第二層數(shù)據(jù)流圖DFD/L2.1、DFD/L2.2、及DFD/L2.3，它們分別是子系統(tǒng)。1、2和3的細化。僅以DF/2為例，其中的4個加工的編號均可聯(lián)系到其上層圖中的子系統(tǒng)2。這樣得到的多層數(shù)據(jù)流圖可十分清晰地表達整個數(shù)據(jù)加工系統(tǒng)的真實情況。對任何一層數(shù)據(jù)流圖來說，稱它的上層圖為父圖，在它下一層的圖則稱為子圖。在多層數(shù)據(jù)流圖中，可以把頂層流圖、底層流圖和中間層流圖區(qū)分開。頂層流圖僅包含一個加工，它代表被開發(fā)系統(tǒng)。它的輸入流是該系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)，輸出流是系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)。頂層流圖的作用在于表明被開發(fā)系統(tǒng)的范圍，以及它和周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)交換關系。底層流圖是指其加工不須再做分解的數(shù)據(jù)流圖，其加工稱為“原子加工”。中間層流圖則表示對其上層父圖的細化。它的每一加工可以繼續(xù)細化，形成子圖。中間層次的多少視系統(tǒng)的復雜程度而定。

　　（4）數(shù)據(jù)流圖畫法畫數(shù)據(jù)流圖的基本步驟概括地說，就是自外向內(nèi)，自頂向下，逐層細化，完善求精。具體步驟可按如下來做。

　　①先找系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源點與匯點。它們是外部實體，由它們確定系統(tǒng)與外界的接口。

　　②找出外部實體的輸出數(shù)據(jù)流與輸入數(shù)據(jù)流。

　　③在圖的邊上畫出系統(tǒng)的外部實體。
　　
　　④從外部實體的輸出數(shù)據(jù)流（即系統(tǒng)的源點）出發(fā)，按照系統(tǒng)的邏輯需要，逐步畫出一系列邏輯加工，直到找到外部實體所需的輸入數(shù)據(jù)流（即系統(tǒng)的匯點），形成數(shù)據(jù)流的封閉。

　　⑤按照下面所給的原則進行檢查和修改。

　　⑥按照上述步驟，再從各加工出發(fā)，畫出所需的子圖。

　　（5）進行檢查和修改的原則

　　①數(shù)據(jù)流圖上所有圖形符號只限于前述四種基本圖形元素。

　　②數(shù)據(jù)流的主圖必須包括前述4種基本元素，缺一不可。

　　③數(shù)據(jù)流圖的主圖上的數(shù)據(jù)流必須封閉在外部實體之間，外部實體可以不只一個。

　　④每個加工至少有一個輸入數(shù)據(jù)流和一個輸出數(shù)據(jù)流。

　　⑤在數(shù)據(jù)流圖中，需按層給加工框編號。編號表明該加工處在哪一層，以及上下層的父圖與子圖的對應關系。

　　⑥任何一個數(shù)據(jù)流子圖必須與它上一層的一個加工對應，兩者的輸入數(shù)據(jù)流和輸出數(shù)據(jù)流必須一致。即父圖與子圖的平衡，它表明了在細化過程中輸入與輸出不能有丟失和添加。

　　⑦圖上每個元素都必須有名字。表明數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)文件是什么數(shù)據(jù)，加工做什么事情。
　　
　　⑧數(shù)據(jù)流圖中不可夾帶控制流。因為數(shù)據(jù)流圖是實際業(yè)務流程的客觀映象，說明系統(tǒng)“做什么”而不是要表明系統(tǒng)“如何做”，因此不是系統(tǒng)的執(zhí)行順序，不是程序流程圖。

　　⑨初畫時可以忽略瑣碎的細節(jié)，以集中精力于主要數(shù)據(jù)流。在需求分析期間，有時會要求修改系統(tǒng)的某些方面。使用數(shù)據(jù)流圖可以很容易地把需要修改的區(qū)域分離出來。只要清楚地了解穿過要修改區(qū)域邊界的數(shù)據(jù)流，就可以為將來的修改做好充分的準備，而且在修改時能夠不打亂系統(tǒng)的其他部分。

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