軟件工程第四章 形式化說(shuō)明技術(shù)

1、軟件工程中南大學(xué)Central South University2021/9/4第四章 形式化說(shuō)明技術(shù)1.1.非形式化方法：自然語(yǔ)言描述非形式化方法：自然語(yǔ)言描述2.2.半形式化方法：數(shù)據(jù)流圖或?qū)嶓w聯(lián)系圖半形式化方法：數(shù)據(jù)流圖或?qū)嶓w聯(lián)系圖3.3.形式化方法：基于數(shù)學(xué)技術(shù)描述形式化方法：基于數(shù)學(xué)技術(shù)描述2021/9/42本講內(nèi)容n概述n有窮狀態(tài)機(jī)nPetri網(wǎng)nZ語(yǔ)言n小結(jié)軟件工程中南大學(xué)Central South University2021/9/44.1 概述2021/9/444.1.1 非形式化方法的缺點(diǎn)非形式化方法的缺點(diǎn)自然語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書(shū)可能存在：自然語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書(shū)可

2、能存在：1 1）矛盾；）矛盾；2 2）二義性；）二義性； 如：如：“操作員標(biāo)識(shí)由操作員姓名和密碼組成，密碼由操作員標(biāo)識(shí)由操作員姓名和密碼組成，密碼由6 6位數(shù)字位數(shù)字構(gòu)成，當(dāng)操作員登陸系統(tǒng)時(shí)它被存儲(chǔ)在注冊(cè)文件中。構(gòu)成，當(dāng)操作員登陸系統(tǒng)時(shí)它被存儲(chǔ)在注冊(cè)文件中。”3 3）含糊性；）含糊性；4 4）不完整性；）不完整性；5 5）抽象層次混亂。）抽象層次混亂。2021/9/454.1.2 形式化方法的優(yōu)點(diǎn)形式化方法的優(yōu)點(diǎn)（1 1）數(shù)學(xué)是理想的建模工具，適合于表示系統(tǒng)狀態(tài)和描述系）數(shù)學(xué)是理想的建模工具，適合于表示系統(tǒng)狀態(tài)和描述系統(tǒng)需求；統(tǒng)需求；（2 2）用數(shù)學(xué)表達(dá)的需求可在不同開(kāi)發(fā)階段平滑過(guò)渡。）用數(shù)學(xué)

3、表達(dá)的需求可在不同開(kāi)發(fā)階段平滑過(guò)渡。2021/9/464.1.3 應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則（1 1）選擇合適的形式化方法；）選擇合適的形式化方法；適用于當(dāng)前項(xiàng)目適用于當(dāng)前項(xiàng)目（2 2）需要形式化，但不能過(guò)渡形式化，不能放棄傳統(tǒng)的需求）需要形式化，但不能過(guò)渡形式化，不能放棄傳統(tǒng)的需求表達(dá)方法；表達(dá)方法；（3 3）應(yīng)該估算成本；）應(yīng)該估算成本；（4 4）應(yīng)該有形式化方法的專(zhuān)家提供指導(dǎo)；）應(yīng)該有形式化方法的專(zhuān)家提供指導(dǎo)；（5 5）不應(yīng)該放棄傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法；）不應(yīng)該放棄傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法；2021/9/473.1.1確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求(2)5. 5. 接口需求接口需求

4、 用戶(hù)接口、硬件接口、軟件接口、通信接口、等。用戶(hù)接口、硬件接口、軟件接口、通信接口、等。6. 6. 約束約束 精度、工具和語(yǔ)言、設(shè)計(jì)約束、硬件約束、標(biāo)準(zhǔn)，等。精度、工具和語(yǔ)言、設(shè)計(jì)約束、硬件約束、標(biāo)準(zhǔn)，等。7. 7. 逆向需求逆向需求 8. 8. 將來(lái)可能提出的要求將來(lái)可能提出的要求 2021/9/483.1.2 分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求 任何一個(gè)軟件系統(tǒng)都是信息處理系統(tǒng)，系統(tǒng)必須處理任何一個(gè)軟件系統(tǒng)都是信息處理系統(tǒng)，系統(tǒng)必須處理的信息和系統(tǒng)應(yīng)該產(chǎn)生的信息在很大程度上決定了系統(tǒng)的的信息和系統(tǒng)應(yīng)該產(chǎn)生的信息在很大程度上決定了系統(tǒng)的面貌，對(duì)軟件設(shè)計(jì)有深遠(yuǎn)影響，因此，必須分析系統(tǒng)的數(shù)面

5、貌，對(duì)軟件設(shè)計(jì)有深遠(yuǎn)影響，因此，必須分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，這是軟件需求的一個(gè)重要任務(wù)。據(jù)要求，這是軟件需求的一個(gè)重要任務(wù)。 通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型來(lái)分析，如數(shù)據(jù)字典、層次方框圖、通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型來(lái)分析，如數(shù)據(jù)字典、層次方框圖、Warnier圖，并將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化。圖，并將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化。2021/9/493.1.3 導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型 導(dǎo)出系統(tǒng)的詳細(xì)的邏輯模型，通常導(dǎo)出系統(tǒng)的詳細(xì)的邏輯模型，通常包括數(shù)據(jù)流圖、實(shí)包括數(shù)據(jù)流圖、實(shí)體聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、數(shù)據(jù)字典、主要的處理算法（體聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、數(shù)據(jù)字典、主要的處理算法（IPO圖）等。圖）等。2021/9/4103.1.4 修正系統(tǒng)開(kāi)

6、發(fā)計(jì)劃修正系統(tǒng)開(kāi)發(fā)計(jì)劃 修訂前期制定的開(kāi)發(fā)進(jìn)度計(jì)劃、等。修訂前期制定的開(kāi)發(fā)進(jìn)度計(jì)劃、等。軟件工程中南大學(xué)Central South University2021/9/43.2 與用戶(hù)溝通獲取需求的方法 問(wèn)問(wèn)題題域域 用用戶(hù)戶(hù) 需需求求分分析析員員 交交流流 2021/9/4123.2.1 訪談訪談1.1.正式訪談?wù)皆L談2.2.非正式訪談非正式訪談 當(dāng)需要調(diào)查大量人當(dāng)需要調(diào)查大量人員時(shí)，分發(fā)調(diào)查表員時(shí)，分發(fā)調(diào)查表情景分析技術(shù)情景分析技術(shù)n 能在某種程度上演示目標(biāo)系統(tǒng)的行為，從而便于用戶(hù)理解，而且還能進(jìn)一步揭示出一些分析員目前不知道的需求。n 較易為用戶(hù)所理解，能保證用戶(hù)在需求分析過(guò)程中始終扮演

7、一個(gè)積極主動(dòng)的角色。2021/9/413 觀察用戶(hù)工作流程或者實(shí)踐2021/9/414用戶(hù)和開(kāi)發(fā)人員共同組成聯(lián)合小組n加強(qiáng)聯(lián)系n促進(jìn)交流n增進(jìn)合作2021/9/415分析追蹤數(shù)據(jù)分析追蹤數(shù)據(jù)流圖流圖用戶(hù)復(fù)查用戶(hù)復(fù)查細(xì)化細(xì)化數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖有補(bǔ)充修正有補(bǔ)充修正無(wú)補(bǔ)充無(wú)補(bǔ)充修正修正需要分解需要分解不需分解不需分解圖圖3.1 需求分析基本過(guò)程需求分析基本過(guò)程 借助數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、借助數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、IPO圖等，細(xì)化、完善詳圖等，細(xì)化、完善詳細(xì)的數(shù)據(jù)流圖，等到各處理環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的功能。細(xì)的數(shù)據(jù)流圖，等到各處理環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的功能。3.2.2 面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精2021/9/41

8、63.2.3 簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù) 面向團(tuán)隊(duì)的需求收集法面向團(tuán)隊(duì)的需求收集法： （用戶(hù)與開(kāi)發(fā)者配合）（用戶(hù)與開(kāi)發(fā)者配合）u初步訪談；初步訪談；u開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)分別寫(xiě)出開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)分別寫(xiě)出“產(chǎn)品需求產(chǎn)品需求”；u開(kāi)會(huì)討論，各自展示需求列表；開(kāi)會(huì)討論，各自展示需求列表；u得出一致意見(jiàn)，為需求列表制定小型規(guī)格說(shuō)明；得出一致意見(jiàn)，為需求列表制定小型規(guī)格說(shuō)明；u根據(jù)會(huì)議成果，起草完整的軟件需求規(guī)格說(shuō)明。根據(jù)會(huì)議成果，起草完整的軟件需求規(guī)格說(shuō)明。2021/9/4173.2.4 快速建立軟件原型快速建立軟件原型 快速原型就是快速建立起來(lái)的旨在演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功快速原型就是快速建立起來(lái)的

9、旨在演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的可運(yùn)行的程序。能的可運(yùn)行的程序。u第一個(gè)特性是快速；第一個(gè)特性是快速；u第二個(gè)特性是容易修改。第二個(gè)特性是容易修改。 快速建立能演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的程序。快速建立能演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的程序。u第四代技術(shù)第四代技術(shù)u可重用的軟件構(gòu)件可重用的軟件構(gòu)件u形式化規(guī)格說(shuō)明和原型環(huán)境形式化規(guī)格說(shuō)明和原型環(huán)境軟件工程中南大學(xué)Central South University2021/9/43.3 分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.3.1 分析建模 所謂模型，就是為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽所謂模型，就是為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽象，是對(duì)事物的一種無(wú)歧義的書(shū)面描述。簡(jiǎn)單地說(shuō)，模象，是

10、對(duì)事物的一種無(wú)歧義的書(shū)面描述。簡(jiǎn)單地說(shuō)，模型就是某一事物的抽象表示方式。型就是某一事物的抽象表示方式。 為了開(kāi)發(fā)復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)從不同角度（模型）抽象出為了開(kāi)發(fā)復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)從不同角度（模型）抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的特性（數(shù)據(jù)模型、功能模型、行為模型）。目標(biāo)系統(tǒng)的特性（數(shù)據(jù)模型、功能模型、行為模型）。2021/9/419n實(shí)體聯(lián)系圖：建立數(shù)據(jù)模型，描述數(shù)據(jù)對(duì)象及數(shù)據(jù)對(duì)象之間的實(shí)體聯(lián)系圖：建立數(shù)據(jù)模型，描述數(shù)據(jù)對(duì)象及數(shù)據(jù)對(duì)象之間的 關(guān)系；關(guān)系；n數(shù)據(jù)流圖：建立功能模型的基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)流圖：建立功能模型的基礎(chǔ)；n狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：描繪系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的方式狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：描繪系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的方式。3.3.2

11、 軟件需求規(guī)格說(shuō)明軟件需求規(guī)格說(shuō)明 為了把用戶(hù)的數(shù)據(jù)要求清楚、準(zhǔn)確的描述出來(lái)，為了把用戶(hù)的數(shù)據(jù)要求清楚、準(zhǔn)確的描述出來(lái)，系統(tǒng)分析員通常建立一個(gè)概念性的數(shù)據(jù)模型。包含系統(tǒng)分析員通常建立一個(gè)概念性的數(shù)據(jù)模型。包含三種相互關(guān)聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性三種相互關(guān)聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性及數(shù)據(jù)對(duì)象彼此間相互連接的關(guān)系。及數(shù)據(jù)對(duì)象彼此間相互連接的關(guān)系。2021/9/4202021/9/421 數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)對(duì)象可以是外部實(shí)體、事物、行為、事件、角色、單位、地可以是外部實(shí)體、事物、行為、事件、角色、單位、地點(diǎn)、結(jié)構(gòu)等。點(diǎn)、結(jié)構(gòu)等。 屬性屬性定義了數(shù)據(jù)對(duì)象的性質(zhì)。定義了數(shù)據(jù)對(duì)象的性質(zhì)。 聯(lián)系聯(lián)

12、系是數(shù)據(jù)對(duì)象之間相互連接的方式。是數(shù)據(jù)對(duì)象之間相互連接的方式。 （1）一對(duì)一聯(lián)系（）一對(duì)一聯(lián)系（1：1）；）； （2）一對(duì)多聯(lián)系（）一對(duì)多聯(lián)系（1：N）；）； （3）多對(duì)多聯(lián)系（）多對(duì)多聯(lián)系（M：N）。）。數(shù)據(jù)對(duì)象3.4 3.4 實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系圖聯(lián)系圖屬性聯(lián)系2021/9/422實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系圖聯(lián)系圖教師學(xué)生課程學(xué)號(hào)姓名系年級(jí)職務(wù)性別職稱(chēng)性別姓名教工號(hào)教學(xué)成績(jī)學(xué)分學(xué)時(shí)課名課程號(hào)圖3.2 某校教學(xué)管理ER圖MN1N2021/9/423通常用范式定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度。通常用范式定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度。第一范式（第一范式（1 NF）數(shù)據(jù)冗余度）數(shù)據(jù)冗余度最大，第五范式（最大，第五范式（5

13、NF）數(shù)據(jù)冗余度最小。但范式級(jí)別越高，）數(shù)據(jù)冗余度最小。但范式級(jí)別越高，(1)存儲(chǔ)存儲(chǔ)同樣多數(shù)據(jù)需要分解成更多張表，同樣多數(shù)據(jù)需要分解成更多張表，“存儲(chǔ)自身存儲(chǔ)自身”的過(guò)程越復(fù)雜；的過(guò)程越復(fù)雜；(2)數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與基于問(wèn)題域的結(jié)構(gòu)間的匹配程度也隨之下降，需求變化據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與基于問(wèn)題域的結(jié)構(gòu)間的匹配程度也隨之下降，需求變化時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性下降；時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性下降；(3)需要訪問(wèn)的表增多，性能下降。需要訪問(wèn)的表增多，性能下降。(第三范式第三范式)n 第一范式：第一范式：每個(gè)屬性都是原子值每個(gè)屬性都是原子值n 第二范式：第二范式：滿(mǎn)足第一范式條件，每個(gè)關(guān)鍵字屬性都僅有關(guān)鍵字決定滿(mǎn)足第一范式條件，每個(gè)關(guān)鍵

14、字屬性都僅有關(guān)鍵字決定n 第三范式：第三范式：符合第二范式條件，每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都僅有關(guān)鍵字決符合第二范式條件，每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都僅有關(guān)鍵字決定，并且一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值不依賴(lài)于另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值定，并且一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值不依賴(lài)于另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值 3.5 3.5 數(shù)據(jù)規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化2021/9/424第一范式（第一范式（1 NF）數(shù)據(jù)冗余度最大，第五范式（）數(shù)據(jù)冗余度最大，第五范式（5 NF）數(shù)據(jù)冗余度最）數(shù)據(jù)冗余度最小。但范式級(jí)別越高，小。但范式級(jí)別越高，(1)存儲(chǔ)同樣多數(shù)據(jù)需要分解成更多張表，存儲(chǔ)同樣多數(shù)據(jù)需要分解成更多張表，“存存儲(chǔ)自身儲(chǔ)自身”的過(guò)程越復(fù)雜；的過(guò)程越復(fù)雜；(2)數(shù)據(jù)

15、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與基于問(wèn)題域的結(jié)構(gòu)間的匹數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與基于問(wèn)題域的結(jié)構(gòu)間的匹配程度也隨之下降，需求變化時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性下降；配程度也隨之下降，需求變化時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性下降；(3)需要訪問(wèn)的表增需要訪問(wèn)的表增多，性能下降。多，性能下降。(第三范式第三范式)n 第一范式：第一范式：每個(gè)屬性都是原子值每個(gè)屬性都是原子值n 第二范式：第二范式：滿(mǎn)足第一范式條件，每個(gè)關(guān)鍵字屬性都僅有關(guān)鍵字決定滿(mǎn)足第一范式條件，每個(gè)關(guān)鍵字屬性都僅有關(guān)鍵字決定n 第三范式：第三范式：符合第二范式條件，每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都僅有關(guān)鍵字決符合第二范式條件，每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都僅有關(guān)鍵字決定，并且一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值不依賴(lài)于另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值定，并且

16、一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值不依賴(lài)于另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值 3.6 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2021/9/425 狀態(tài)狀態(tài)是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式，一個(gè)狀態(tài)代表系統(tǒng)的一是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式，一個(gè)狀態(tài)代表系統(tǒng)的一種行為模式。狀態(tài)圖中定義的狀態(tài)主要有：初態(tài)、中態(tài)、中間狀態(tài)種行為模式。狀態(tài)圖中定義的狀態(tài)主要有：初態(tài)、中態(tài)、中間狀態(tài) 事件事件是某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，它是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或狀態(tài)轉(zhuǎn)換是某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，它是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制信息。的控制信息。 3.6 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2021/9/426閑置閑置撥號(hào)音撥號(hào)音do:響撥號(hào)音響撥號(hào)音超時(shí)超時(shí)do:響蜂鳴音響蜂鳴音存儲(chǔ)的

17、信息存儲(chǔ)的信息do:播放信息播放信息接通中接通中do:試接通試接通振鈴振鈴do:振鈴振鈴撥號(hào)撥號(hào)通話(huà)通話(huà)斷線(xiàn)斷線(xiàn)忙音忙音do:響忙音響忙音掛斷電話(huà)掛斷電話(huà)掛斷電話(huà)掛斷電話(huà)拿起話(huà)筒拿起話(huà)筒超時(shí)超時(shí)無(wú)效號(hào)碼無(wú)效號(hào)碼有效號(hào)碼有效號(hào)碼超時(shí)超時(shí)數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字占線(xiàn)占線(xiàn)已接通已接通受話(huà)人回話(huà)受話(huà)人回話(huà)受話(huà)人掛斷電話(huà)受話(huà)人掛斷電話(huà)信信息息播播完完軟件工程中南大學(xué)Central South University2021/9/43.7 其他圖形工具3.7.1 層次方框圖層次方框圖2021/9/428 例如，描繪一家計(jì)算機(jī)公司全部產(chǎn)品的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用圖中的層次方框圖表示 層次方框圖用樹(shù)形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框

18、描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)層次方框圖用樹(shù)形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。樹(shù)形結(jié)構(gòu)的頂層是一個(gè)單獨(dú)的矩形框，它代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，下構(gòu)。樹(shù)形結(jié)構(gòu)的頂層是一個(gè)單獨(dú)的矩形框，它代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，下面的各層矩形框代表這個(gè)數(shù)據(jù)的子集，最底層的各個(gè)框代表組成這個(gè)數(shù)面的各層矩形框代表這個(gè)數(shù)據(jù)的子集，最底層的各個(gè)框代表組成這個(gè)數(shù)據(jù)的實(shí)際數(shù)據(jù)元素（不能再分割的元素）。據(jù)的實(shí)際數(shù)據(jù)元素（不能再分割的元素）。 3.7.1 層次方框圖層次方框圖2021/9/429n隨著結(jié)構(gòu)的精細(xì)化，層次方框圖對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描繪隨著結(jié)構(gòu)的精細(xì)化，層次方框圖對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描繪也越來(lái)越詳細(xì)，這種模式非常適合于需求分析階段也越來(lái)越詳細(xì)，

19、這種模式非常適合于需求分析階段的需要。的需要。n統(tǒng)分析員從對(duì)頂層信息的分類(lèi)開(kāi)始，沿圖中每條路統(tǒng)分析員從對(duì)頂層信息的分類(lèi)開(kāi)始，沿圖中每條路徑反復(fù)細(xì)化，直到確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的全部細(xì)節(jié)為止。徑反復(fù)細(xì)化，直到確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的全部細(xì)節(jié)為止。 3.7.2 Warnier圖圖2021/9/430n 法國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家法國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家Warnier提出了表示信息層次結(jié)構(gòu)的另外一種圖形提出了表示信息層次結(jié)構(gòu)的另外一種圖形工具。和層次方框圖類(lèi)似，工具。和層次方框圖類(lèi)似，Warnier圖也用樹(shù)形結(jié)構(gòu)描繪信息，但是這圖也用樹(shù)形結(jié)構(gòu)描繪信息，但是這種圖形工具比層次方框圖提供了更豐富的描繪手段。種圖形工具比層次方框圖提供了更

20、豐富的描繪手段。n 用用Warnier圖可以表明信息的邏輯組織，也就是說(shuō)，它可以指出一類(lèi)圖可以表明信息的邏輯組織，也就是說(shuō)，它可以指出一類(lèi)信息或一個(gè)信息量是重復(fù)出現(xiàn)的，也可以表示特定信息在某一類(lèi)信息中信息或一個(gè)信息量是重復(fù)出現(xiàn)的，也可以表示特定信息在某一類(lèi)信息中是有條件地出現(xiàn)的。是有條件地出現(xiàn)的。n 因?yàn)橹貜?fù)和條件約束是說(shuō)明軟件處理過(guò)程的基礎(chǔ)，所以很容易把因?yàn)橹貜?fù)和條件約束是說(shuō)明軟件處理過(guò)程的基礎(chǔ)，所以很容易把Warnier圖轉(zhuǎn)變成軟件設(shè)計(jì)的工具。圖轉(zhuǎn)變成軟件設(shè)計(jì)的工具。 3.7.2 Warnier圖圖2021/9/431n 花括號(hào)：花括號(hào)：區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次，在一個(gè)花括號(hào)內(nèi)的所有名字都屬區(qū)分

21、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次，在一個(gè)花括號(hào)內(nèi)的所有名字都屬于同一類(lèi)信息。于同一類(lèi)信息。n 異或符號(hào)：異或符號(hào)：表明一類(lèi)信息或一個(gè)數(shù)據(jù)元素在一定條件下才出現(xiàn)，表明一類(lèi)信息或一個(gè)數(shù)據(jù)元素在一定條件下才出現(xiàn)，而且在這個(gè)符號(hào)上、下方的兩個(gè)名字所代表的數(shù)據(jù)只能出現(xiàn)一個(gè)。而且在這個(gè)符號(hào)上、下方的兩個(gè)名字所代表的數(shù)據(jù)只能出現(xiàn)一個(gè)。n 圓括號(hào)：圓括號(hào)：中間的數(shù)字指明了這個(gè)名字代表的信息類(lèi)（或元素）在中間的數(shù)字指明了這個(gè)名字代表的信息類(lèi)（或元素）在這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。 3.7.3 IPO圖圖2021/9/432n IPOIPO圖是輸入圖是輸入/ /處理處理/ /輸出圖的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是美國(guó)輸

22、出圖的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是美國(guó)IBMIBM公司發(fā)展完善起公司發(fā)展完善起來(lái)的一種圖形工具，能夠方便地描繪輸入數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和輸出數(shù)來(lái)的一種圖形工具，能夠方便地描繪輸入數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。據(jù)之間的關(guān)系。n 左框：左框：列出輸入數(shù)據(jù)。列出輸入數(shù)據(jù)。n 中框：中框：列出主要的處理列出主要的處理 （次序暗示了執(zhí)行的順序）。（次序暗示了執(zhí)行的順序）。n 右框：右框：列出輸出數(shù)據(jù)列出輸出數(shù)據(jù)n 粗大箭頭：粗大箭頭：指出數(shù)據(jù)通指出數(shù)據(jù)通 信的情況。信的情況。 用IPO圖描繪主文件更新功能3.7.3 IPO圖圖2021/9/433n 建議使用一種改進(jìn)的建議使用一種改進(jìn)的IPO圖圖（也稱(chēng)為（也稱(chēng)為IPO表）

23、，這種圖中表），這種圖中包含某些附加信息，比原始的包含某些附加信息，比原始的IPO圖更有用。圖更有用。n 改進(jìn)的改進(jìn)的IPO圖中包含的圖中包含的附加信附加信息息，主要有系統(tǒng)名稱(chēng)，圖的作，主要有系統(tǒng)名稱(chēng)，圖的作者，完成本圖的日期，本圖描者，完成本圖的日期，本圖描述的模塊的名字，模塊在層次述的模塊的名字，模塊在層次圖中的編號(hào)，調(diào)用本模塊的模圖中的編號(hào)，調(diào)用本模塊的模塊清單，本模塊調(diào)用的模塊的塊清單，本模塊調(diào)用的模塊的清單，注釋?zhuān)约氨灸K使用清單，注釋?zhuān)约氨灸K使用的局部數(shù)據(jù)元素等。的局部數(shù)據(jù)元素等。3.7.3 IPO圖圖2021/9/434n 在需求分析階段可以使用在需求分析階段可以使用IPO圖簡(jiǎn)略地描述數(shù)據(jù)流圖中各個(gè)處理圖簡(jiǎn)略地描述數(shù)據(jù)流圖中各個(gè)處理的基本算法（著重說(shuō)明處理功能而不是具體實(shí)現(xiàn)功能的算法）。的基本算法（著重說(shuō)明處理功能而不是具體實(shí)現(xiàn)功能的算法）。n 當(dāng)然，在需求分析階段，當(dāng)然，在需求分析階段，IPO表中的許多附加信息暫時(shí)還不具備。表中的許多附加信息暫時(shí)還不具備。但是，在軟件設(shè)計(jì)階段可以進(jìn)一步補(bǔ)充、修正這些表，繼續(xù)作為設(shè)但是，在軟件設(shè)計(jì)階段可以進(jìn)一步補(bǔ)充、修正這些表，繼續(xù)作