面向數(shù)據(jù)流的分析方法ppt課件

1、課程名稱：軟件工程課程名稱：軟件工程 第第5講講班班 級：級： 日日 期：期：教教 室：室：教學題目：第教學題目：第4章章 面向數(shù)據(jù)流的分析方法。面向數(shù)據(jù)流的分析方法。教學目的：掌握數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典的概念及用法，理教學目的：掌握數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典的概念及用法，理 解實體解實體-關系圖的繪制方法和作用，初步掌握關系圖的繪制方法和作用，初步掌握 基于數(shù)據(jù)流的分析方法?；跀?shù)據(jù)流的分析方法。教學重點：數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典、實體教學重點：數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典、實體-關系圖、基于數(shù)關系圖、基于數(shù) 據(jù)流的分析方法。據(jù)流的分析方法。教學難點：實體教學難點：實體-關系圖。關系圖。教教 具：多媒體教室、電子教案具

2、：多媒體教室、電子教案作作 業(yè)：業(yè)：l面向數(shù)據(jù)流的分析方法面向數(shù)據(jù)流的分析方法dataflow-oriented analysis method與面向數(shù)據(jù)、面向對象的分析方法，都是與面向數(shù)據(jù)、面向對象的分析方法，都是需求建模方法。它們均有一組規(guī)范的語言表達機制，需求建模方法。它們均有一組規(guī)范的語言表達機制，用于需求分析人員表達用戶需求、構造軟件系統(tǒng)模型。用于需求分析人員表達用戶需求、構造軟件系統(tǒng)模型。此外，它們還含有一些規(guī)則和經驗知識，指導分析人此外，它們還含有一些規(guī)則和經驗知識，指導分析人員提取需求信息，促進用戶需求精確化、全面化和一員提取需求信息，促進用戶需求精確化、全面化和一致化。致化。

3、l面向數(shù)據(jù)流的分析方法是結構化分析方法系列中的一面向數(shù)據(jù)流的分析方法是結構化分析方法系列中的一支，具有明顯的結構化特征。結構化分析方法的雛形支，具有明顯的結構化特征。結構化分析方法的雛形出現(xiàn)于出現(xiàn)于20世紀世紀60年代后期。但是，直到年代后期。但是，直到1979年才由年才由DeMarco將其作為一種需求分析方法正式提出。由此，將其作為一種需求分析方法正式提出。由此，結構化分析方法得到了迅速發(fā)展和廣泛應用。結構化分析方法得到了迅速發(fā)展和廣泛應用。l 本章主要介紹廣為使用的數(shù)據(jù)流方法。本章主要介紹廣為使用的數(shù)據(jù)流方法。l一個基于計算機的信息處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)一個基于計算機的信息處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)流和一系列

4、的轉換構成，而這些轉換將流和一系列的轉換構成，而這些轉換將輸入數(shù)據(jù)流變換為輸出數(shù)據(jù)流。輸入數(shù)據(jù)流變換為輸出數(shù)據(jù)流。l數(shù)據(jù)流圖就是用來刻畫數(shù)據(jù)流和轉換的數(shù)據(jù)流圖就是用來刻畫數(shù)據(jù)流和轉換的信息系統(tǒng)建模技術。它用簡單的圖形記信息系統(tǒng)建模技術。它用簡單的圖形記號分別表示數(shù)據(jù)流、轉換、數(shù)據(jù)源以及號分別表示數(shù)據(jù)流、轉換、數(shù)據(jù)源以及外部實體，如下圖所示。外部實體，如下圖所示。外部實體外部實體位于軟件系統(tǒng)邊界之外位于軟件系統(tǒng)邊界之外的信息生產者或消費者的信息生產者或消費者轉換轉換轉換數(shù)據(jù)流的處理過程轉換數(shù)據(jù)流的處理過程，又稱泡又稱泡bubble）數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流為一個或多個轉換提供數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)為一個或

5、多個轉換提供數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)存儲服務的緩沖區(qū)、文件或數(shù)據(jù)庫存儲服務的緩沖區(qū)、文件或數(shù)據(jù)庫在轉換之間有向流動的在轉換之間有向流動的數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)項集合數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)項集合 “與與”，即同時輸入，即同時輸入/出；出； + “或或”，即至少一項輸入，即至少一項輸入/出；出； “異或異或”，即非同時輸入，即非同時輸入/出出*l數(shù)據(jù)流圖提供了層次結構，讓分析人員數(shù)據(jù)流圖提供了層次結構，讓分析人員能夠方便地表示任意抽象級別上的信息能夠方便地表示任意抽象級別上的信息系統(tǒng)或其子系統(tǒng)，并支持問題分解、逐系統(tǒng)或其子系統(tǒng)，并支持問題分解、逐步求精的分析方法。步求精的分析方法。l初始時，整個信息處理系統(tǒng)可以用圖初始時，整個信

6、息處理系統(tǒng)可以用圖5-1-2所示的頂級第所示的頂級第0級數(shù)據(jù)流圖表示。級數(shù)據(jù)流圖表示。圖圖5-1-2 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)頂級數(shù)據(jù)流頂級數(shù)據(jù)流圖圖警報類別警報類別顯示信息顯示信息電話撥號音頻電話撥號音頻傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)用戶命令用戶命令家庭保家庭保安系統(tǒng)安系統(tǒng)控制面板控制面板傳感器傳感器顯示器顯示器電話機電話機警報器警報器l 隨著需求分析活動的逐漸深入，較高抽象級別上的復隨著需求分析活動的逐漸深入，較高抽象級別上的復雜轉換可以精化為一系列相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)流和子轉換，雜轉換可以精化為一系列相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)流和子轉換，如圖如圖5-1-3所示。在數(shù)據(jù)流方法中，對數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流所示。在數(shù)據(jù)流方法中，對數(shù)據(jù)

7、數(shù)據(jù)流的精化是伴隨著對轉換的逐步精化而同步進行的。的精化是伴隨著對轉換的逐步精化而同步進行的。Z2Y2X2N1M1D1D1C1C1E1E1B0A0A0F1F3FF2F4F5F41F42F43F44B0第第0級級第第1級級第第2級級圖圖5-1-3 數(shù)據(jù)流圖的精化與層間平衡數(shù)據(jù)流圖的精化與層間平衡1每個加工至少應有一個輸入數(shù)據(jù)流反映被處理數(shù)每個加工至少應有一個輸入數(shù)據(jù)流反映被處理數(shù)據(jù)的來源和一個輸出數(shù)據(jù)流反映加工的結果）。據(jù)的來源和一個輸出數(shù)據(jù)流反映加工的結果）。2數(shù)據(jù)流圖中各構成元素的名稱必須具有明確的含義數(shù)據(jù)流圖中各構成元素的名稱必須具有明確的含義且能夠代表對應元素的內容或功能。且能夠代表對應

8、元素的內容或功能。3對某個加工進行細化生成的下層數(shù)據(jù)流圖，稱為其對某個加工進行細化生成的下層數(shù)據(jù)流圖，稱為其上層圖的子圖。應保證分層數(shù)據(jù)流圖中任意對應的父上層圖的子圖。應保證分層數(shù)據(jù)流圖中任意對應的父圖和子圖的輸入圖和子圖的輸入/輸出數(shù)據(jù)流保持一致。輸出數(shù)據(jù)流保持一致。4應按照層次給每個加工編號，用于表明該加工所處應按照層次給每個加工編號，用于表明該加工所處的層次及上、下層的父圖與子圖的關系。編號的規(guī)則的層次及上、下層的父圖與子圖的關系。編號的規(guī)則為：頂層加工不用編號；第一層加工的編號為為：頂層加工不用編號；第一層加工的編號為1 , 2 , , n 。 第 二 層 加 工 的 編 號 為。 第

9、 二 層 加 工 的 編 號 為11,12,21,22,n1,n2,等，以此類推。等，以此類推。5在父圖中不要出現(xiàn)子圖中涉及的局部數(shù)據(jù)存儲文件。在父圖中不要出現(xiàn)子圖中涉及的局部數(shù)據(jù)存儲文件。通常除底層數(shù)據(jù)流圖中需表明所有數(shù)據(jù)存儲外，為保通常除底層數(shù)據(jù)流圖中需表明所有數(shù)據(jù)存儲外，為保持畫面整潔，各中間層數(shù)據(jù)流圖只需顯示處于加工之持畫面整潔，各中間層數(shù)據(jù)流圖只需顯示處于加工之間的接口文件即可。間的接口文件即可。 6數(shù)據(jù)流圖只能由四種基本符號組成，是實際業(yè)務流數(shù)據(jù)流圖只能由四種基本符號組成，是實際業(yè)務流程的客觀映象，用于說明系統(tǒng)應該程的客觀映象，用于說明系統(tǒng)應該“做什么做什么”，而不需，而不需要指明

10、系統(tǒng)要指明系統(tǒng)“如何做如何做”。7數(shù)據(jù)流圖的分解速度應保持適中。通常一個加工每數(shù)據(jù)流圖的分解速度應保持適中。通常一個加工每次可分解為次可分解為24個子加工，最多不要超過七個，否則個子加工，最多不要超過七個，否則會增加用戶的理解難度。同時要注意，逐層精化必須會增加用戶的理解難度。同時要注意，逐層精化必須適可而止。適可而止。8 如果為了便于數(shù)據(jù)流圖在計算機上的輸入和輸出，如果為了便于數(shù)據(jù)流圖在計算機上的輸入和輸出，應免除斜線、弧線、圓等符號。應免除斜線、弧線、圓等符號。l數(shù)據(jù)流圖是目標軟件系統(tǒng)中各個處理子功能以及它們數(shù)據(jù)流圖是目標軟件系統(tǒng)中各個處理子功能以及它們之間的數(shù)據(jù)流動的圖形表示。數(shù)據(jù)流圖的

11、精化過程實之間的數(shù)據(jù)流動的圖形表示。數(shù)據(jù)流圖的精化過程實際上是處理子功能和數(shù)據(jù)流的細化過程。隨著這一過際上是處理子功能和數(shù)據(jù)流的細化過程。隨著這一過程的進行，用戶需求逐步精確化、一致化和完備化。程的進行，用戶需求逐步精確化、一致化和完備化。l創(chuàng)建用戶需求的數(shù)據(jù)流模型應遵循以下創(chuàng)建用戶需求的數(shù)據(jù)流模型應遵循以下5條規(guī)則：條規(guī)則：l1首先建立頂級數(shù)據(jù)流圖，其中只含有一個代表目首先建立頂級數(shù)據(jù)流圖，其中只含有一個代表目標軟件系統(tǒng)整體處理功能的轉換。標軟件系統(tǒng)整體處理功能的轉換。l 根據(jù)軟件系統(tǒng)與外部環(huán)境的關系確定頂級數(shù)據(jù)流圖根據(jù)軟件系統(tǒng)與外部環(huán)境的關系確定頂級數(shù)據(jù)流圖中的外部實體以及它們與軟件系統(tǒng)之

12、間的數(shù)據(jù)流。中的外部實體以及它們與軟件系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流。圖圖5-1-2 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)頂級數(shù)據(jù)流圖頂級數(shù)據(jù)流圖警報類別警報類別顯示信息顯示信息電話撥號音頻電話撥號音頻傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)用戶命令用戶命令家庭保家庭保安系統(tǒng)安系統(tǒng)控制面板控制面板傳感器傳感器顯示器顯示器電話機電話機警報器警報器2對用戶需求的文字描述進行語法分析，對用戶需求的文字描述進行語法分析，其中的名詞和名詞短語構成潛在的外部其中的名詞和名詞短語構成潛在的外部實體、數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)流，動詞構成潛在實體、數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)流，動詞構成潛在的處理功能。的處理功能。 結合分析人員對問題域和用戶需求的結合分析人員對問題域和用戶需求的理解，

13、確定軟件系統(tǒng)的主要功能以及它理解，確定軟件系統(tǒng)的主要功能以及它們之間的數(shù)據(jù)流，產生們之間的數(shù)據(jù)流，產生“家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)1級數(shù)據(jù)流圖如圖級數(shù)據(jù)流圖如圖5-3-1所示。所示。圖圖5-3-1 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)1級數(shù)據(jù)流級數(shù)據(jù)流圖圖警報類別警報類別電話撥電話撥號音頻號音頻傳感信息傳感信息配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)原口令原口令口令有效口令有效/口令無效口令無效口令口令配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)配置命令配置命令顯示信息顯示信息啟動啟動/停止時停止時的顯示信息的顯示信息口令有效口令有效啟動啟動/停頓停頓命令命令用戶命令用戶命令配置信息配置信息控制面板控制面板用戶命用戶命令處理

14、令處理系統(tǒng)系統(tǒng)配置配置口令口令核對核對信息信息顯示顯示啟動啟動/停頓停頓處置處置顯示面板顯示面板傳感器傳感器監(jiān)測監(jiān)測傳感器傳感器警報器警報器電話機電話機3采用通常的功能分解方法，按照采用通常的功能分解方法，按照“強內聚、松強內聚、松耦合耦合的原則逐個對處理功能進行精化；與此的原則逐個對處理功能進行精化；與此同時逐步完成對數(shù)據(jù)流的精化，并針對被精化同時逐步完成對數(shù)據(jù)流的精化，并針對被精化的處理功能生成下一級數(shù)據(jù)流圖。的處理功能生成下一級數(shù)據(jù)流圖。 “強內聚、松耦合強內聚、松耦合的原則對于目標軟件系統(tǒng)的原則對于目標軟件系統(tǒng)的可修改性、可擴充性大有益處，因為開發(fā)人的可修改性、可擴充性大有益處，因為開

15、發(fā)人員可以縮小軟件修改或擴充的影響傳播范圍。員可以縮小軟件修改或擴充的影響傳播范圍。 對數(shù)據(jù)流的精化包含兩個方面的意義。首先，對數(shù)據(jù)流的精化包含兩個方面的意義。首先，伴隨著功能分解的進行，數(shù)據(jù)流的內容及各項伴隨著功能分解的進行，數(shù)據(jù)流的內容及各項特征將逐步彰顯，所以要將其作為數(shù)據(jù)字典的特征將逐步彰顯，所以要將其作為數(shù)據(jù)字典的一個條目，并不斷精化、調整內容。其次，在一個條目，并不斷精化、調整內容。其次，在父數(shù)據(jù)流圖中的復合數(shù)據(jù)項可被分解為子數(shù)據(jù)父數(shù)據(jù)流圖中的復合數(shù)據(jù)項可被分解為子數(shù)據(jù)項，這種數(shù)據(jù)流分解不能違背平衡原則。項，這種數(shù)據(jù)流分解不能違背平衡原則。圖圖5-3-2 “家庭保安系統(tǒng)家庭保安系統(tǒng)

16、2級數(shù)據(jù)流圖：級數(shù)據(jù)流圖： 對對“傳感器監(jiān)測傳感器監(jiān)測的分解的分解傳感器傳感器ID,ID,類別類別傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)（內部表示）（內部表示）傳感傳感數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報警信息報警信息電話撥電話撥號音頻號音頻配置數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)報警類別報警類別電話號碼電話號碼傳感信息傳感信息配置信息配置信息讀取傳讀取傳感數(shù)據(jù)感數(shù)據(jù)生成報生成報警信號警信號異常數(shù)異常數(shù)據(jù)判別據(jù)判別撥號撥號4精化過程中必須維持各級數(shù)據(jù)流圖之間精化過程中必須維持各級數(shù)據(jù)流圖之間的數(shù)據(jù)流平衡。的數(shù)據(jù)流平衡。 5精化過程應適可而止，避免涉及軟件設精化過程應適可而止，避免涉及軟件設計細節(jié)。一般說來，如果某子功能可以計細節(jié)。一般說來，如果某子功能可以用一段簡

17、潔、精確的文字描述清楚，就用一段簡潔、精確的文字描述清楚，就無需進一步分解。無需進一步分解。l對于數(shù)據(jù)流圖中不再分解的處理功能，對于數(shù)據(jù)流圖中不再分解的處理功能，分析人員要借助結構化自然語言對其功分析人員要借助結構化自然語言對其功能進行精確、簡潔的描述。能進行精確、簡潔的描述。l圖圖5-3-1中中“口令核對口令核對子功能分解出來子功能分解出來的的“設置口令設置口令子功能可描述如下頁：子功能可描述如下頁：1參數(shù)：口令；類別：字符串參數(shù)：口令；類別：字符串2處理步驟：處理步驟： 1檢查系統(tǒng)是否已有口令。若有，則驗證用戶輸檢查系統(tǒng)是否已有口令。若有，則驗證用戶輸入口令的有效性。如果有效，則顯示提示信

18、息要求入口令的有效性。如果有效，則顯示提示信息要求輸入新口令；否則，顯示失敗信息并退出。輸入新口令；否則，顯示失敗信息并退出。 2檢查口令長度是否合法。如果非法，則顯示提檢查口令長度是否合法。如果非法，則顯示提示信息要求重新輸入。示信息要求重新輸入。 3要求用戶再次鍵入合法口令，以便用戶確認和要求用戶再次鍵入合法口令，以便用戶確認和記憶。如果兩次鍵入的口令不符，則返回。記憶。如果兩次鍵入的口令不符，則返回。 4將確認后的口令按某種加密方法轉換為另一字將確認后的口令按某種加密方法轉換為另一字符串存放于系統(tǒng)配置文件中。顯示成功信息并退出。符串存放于系統(tǒng)配置文件中。顯示成功信息并退出。3約束條件：在

19、上述約束條件：在上述1）、）、2）、）、3步驟中，用戶重步驟中，用戶重試的機會不超過試的機會不超過3次。次。l某醫(yī)院打算開發(fā)一個以計算機為中心的某醫(yī)院打算開發(fā)一個以計算機為中心的患者監(jiān)護系統(tǒng)，請分層畫出描述本系統(tǒng)患者監(jiān)護系統(tǒng)，請分層畫出描述本系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)流圖。功能的數(shù)據(jù)流圖。l基本要求是隨時接受每個病人的生理信基本要求是隨時接受每個病人的生理信號脈搏、體溫、血壓等定時記錄病號脈搏、體溫、血壓等定時記錄病人情況以形成患者日志，當某個病人的人情況以形成患者日志，當某個病人的生理信號超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時向生理信號超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時向值班護士發(fā)出警告信息。此外，護士在值班護士發(fā)出警告信息。

20、此外，護士在需要時還可以要求系統(tǒng)輸出某個確定病需要時還可以要求系統(tǒng)輸出某個確定病人的病情報告。人的病情報告。圖圖5-2-1 “患者監(jiān)護系統(tǒng)患者監(jiān)護系統(tǒng)頂級數(shù)據(jù)流圖頂級數(shù)據(jù)流圖病情報告病情報告報警信息報警信息 要求報告要求報告時間時間生理信號生理信號患 者 監(jiān)患 者 監(jiān)護系護系 統(tǒng)統(tǒng)病人病人時鐘時鐘護士護士護士護士護士護士 圖圖5-2-2 “患者監(jiān)護系統(tǒng)患者監(jiān)護系統(tǒng)1級數(shù)據(jù)流圖級數(shù)據(jù)流圖時間時間報警報警信息信息要求要求報告報告生理生理信號信號報警報警信息信息病情報告病情報告訂時取訂時取樣生理樣生理信號信號產生報產生報警信息警信息分析分析信號信號產生病產生病情報告情報告接收接收信號信號更新更新日志

21、日志患者日志患者日志患者安全范圍患者安全范圍病病人人護護士士護護士士生理信生理信號號時時鐘鐘生 理生 理信號信號定時定時生理生理信號信號日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)日志數(shù)據(jù)l數(shù)據(jù)流圖機制沒有描述數(shù)據(jù)流的內容。數(shù)據(jù)流圖必須數(shù)據(jù)流圖機制沒有描述數(shù)據(jù)流的內容。數(shù)據(jù)流圖必須與描述并組織數(shù)據(jù)條目的數(shù)據(jù)字典配套使用。與描述并組織數(shù)據(jù)條目的數(shù)據(jù)字典配套使用。l表表5-1 數(shù)據(jù)字典中的基本符號及其含義數(shù)據(jù)字典中的基本符號及其含義符號符號含義含義說明說明=表示定義為表示定義為用于對用于對=左邊的條目進行確切的定義左邊的條目進行確切的定義+表示與關系表示與關系X=a+b表示表示X由由a和和b共同構成共同構成 | 或或

22、 , 表示或關系表示或關系X=a|b與與X=a,b的等價，表示的等價，表示X由由a或或b組成組成( )表示可選項表示可選項X=(a)表示表示a可以在可以在X中出現(xiàn)，也可以不出現(xiàn)中出現(xiàn)，也可以不出現(xiàn) 表示重復表示重復大括號中的內容重復大括號中的內容重復0到多次到多次m n表示規(guī)定次數(shù)的重復表示規(guī)定次數(shù)的重復 重復的次數(shù)最少重復的次數(shù)最少m次，最多次，最多n次次“ ”表示基本數(shù)據(jù)元素表示基本數(shù)據(jù)元素“ ”中的內容是基本數(shù)據(jù)元素，不可再分中的內容是基本數(shù)據(jù)元素，不可再分.連接符連接符Month=1.12表示表示month可取可取112中的任意值中的任意值* *表示注釋表示注釋兩個星號之間的內容為注釋

23、信息兩個星號之間的內容為注釋信息1數(shù)據(jù)流圖中標識數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)源或外部數(shù)據(jù)流圖中標識數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)源或外部 實體的名稱與別名；實體的名稱與別名；2數(shù)據(jù)類型；數(shù)據(jù)類型；3所有以它作為輸入流或輸出流的轉換的所有以它作為輸入流或輸出流的轉換的 列表；列表；4如何使用該數(shù)據(jù)條目的簡要說明；如何使用該數(shù)據(jù)條目的簡要說明；5數(shù)據(jù)條目的解釋性說明；數(shù)據(jù)條目的解釋性說明；6其他補充說明，例如取值范圍與缺省值其他補充說明，例如取值范圍與缺省值 有關的設計約束等。有關的設計約束等。數(shù)據(jù)條目的定義必須遵循以下原則：數(shù)據(jù)條目的定義必須遵循以下原則： 準確、準確、 簡約，簡約， 能為用戶方和軟件開發(fā)方共同理解。能為用戶方和

24、軟件開發(fā)方共同理解。 例如，可以使用形式語言中的語法定義機制例如，可以使用形式語言中的語法定義機制 描述數(shù)描述數(shù) 據(jù)條目的內容。原子語法成據(jù)條目的內容。原子語法成 分則用簡單明了的自然語言予以描述。分則用簡單明了的自然語言予以描述。家庭保安系統(tǒng)中的家庭保安系統(tǒng)中的“電話號碼電話號碼數(shù)據(jù)條目可以定義如數(shù)據(jù)條目可以定義如下：下：電話號碼分機號電話號碼分機號|外線號碼外線號碼分機號分機號1816 | 1817 | | 1858外線號碼外線號碼9 +（市話號碼（市話號碼|長話號碼）長話號碼）長話號碼長話號碼0 +（區(qū)號（區(qū)號+市話號碼）市話號碼）區(qū)號區(qū)號* 任何長度為任何長度為3的數(shù)字串的數(shù)字串*市話

25、號碼局號市話號碼局號+分局號分局號局號局號395 | 396 | 397 | 303 | 304 | 305分局號分局號* 任何長度為任何長度為4的數(shù)字串的數(shù)字串*l綜上所述，綜上所述，l利用數(shù)據(jù)字典可以對數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)流、利用數(shù)據(jù)字典可以對數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)源以及外部實體進行描述、組織和管理。數(shù)據(jù)源以及外部實體進行描述、組織和管理。l對于轉換，也需要一種比圖形記號更為詳盡對于轉換，也需要一種比圖形記號更為詳盡的表示機制，這就是結構化的文字描述。分析的表示機制，這就是結構化的文字描述。分析人員可以在數(shù)據(jù)流圖的任一轉換上附加一段文人員可以在數(shù)據(jù)流圖的任一轉換上附加一段文字，用以說明轉換的

26、功能、性能要求及設計約字，用以說明轉換的功能、性能要求及設計約束等，這種說明應盡可能簡潔、明晰、易于理束等，這種說明應盡可能簡潔、明晰、易于理解。解。l某高?？捎玫碾娫捥柎a有以下幾類：校某高?？捎玫碾娫捥柎a有以下幾類：校內電話號碼由內電話號碼由4位數(shù)字組成，第位數(shù)字組成，第1位數(shù)字位數(shù)字不是不是0；校外電話又分為本市電話和外地；校外電話又分為本市電話和外地電話兩類，撥校外電話先撥電話兩類，撥校外電話先撥0，如果是本，如果是本地電話再接著撥地電話再接著撥8位電話號碼第位電話號碼第1位不位不是是0 ），如果是外地號碼則先撥），如果是外地號碼則先撥3位區(qū)碼，位區(qū)碼，再撥再撥8位電話號碼第位電話號碼第

27、1位不是位不是0 ）。）。l在數(shù)據(jù)密集型應用問題中，對復雜數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)密集型應用問題中，對復雜數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間復雜關系的分析和建模將成為需求分析的之間復雜關系的分析和建模將成為需求分析的重要任務。重要任務。l實體實體-關系圖關系圖在數(shù)據(jù)流分析方法中適合于復在數(shù)據(jù)流分析方法中適合于復雜數(shù)據(jù)建模的工具。雜數(shù)據(jù)建模的工具。l5.2.1 數(shù)據(jù)對象、屬性與關系數(shù)據(jù)對象、屬性與關系l 數(shù)據(jù)對象：是現(xiàn)實世界中實體的數(shù)據(jù)表現(xiàn)；數(shù)據(jù)對象：是現(xiàn)實世界中實體的數(shù)據(jù)表現(xiàn)；l 是省略了功能和行為的實體。是省略了功能和行為的實體。 l 數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源 ；l 數(shù)據(jù)對象包括：數(shù)據(jù)對象包括： 外部實體的數(shù)據(jù)部分外部實體的數(shù)據(jù)部

28、分 ；l 數(shù)據(jù)流的內容。數(shù)據(jù)流的內容。l數(shù)據(jù)對象由其屬性刻畫。通常屬性包括：數(shù)據(jù)對象由其屬性刻畫。通常屬性包括：l 1命名性屬性：對數(shù)據(jù)對象的實例命名，其中必命名性屬性：對數(shù)據(jù)對象的實例命名，其中必l 含有一個或一組關鍵屬性，以便含有一個或一組關鍵屬性，以便l 唯一地標識數(shù)據(jù)對象的實例。唯一地標識數(shù)據(jù)對象的實例。l 2描述性屬性：對數(shù)據(jù)對象實例的性質進行刻畫。描述性屬性：對數(shù)據(jù)對象實例的性質進行刻畫。l 3引用性屬性：將自身與其他數(shù)據(jù)對象的實例關引用性屬性：將自身與其他數(shù)據(jù)對象的實例關l 聯(lián)起來。聯(lián)起來。l一般而言，現(xiàn)實世界中任何給定實體都具有許多屬性，一般而言，現(xiàn)實世界中任何給定實體都具有許

29、多屬性，分析人員應當并且只能考慮與應用問題有關的屬性。分析人員應當并且只能考慮與應用問題有關的屬性。例如，在汽車銷售管理問題中，汽車的屬性可能有：例如，在汽車銷售管理問題中，汽車的屬性可能有：制造商、型號、標識碼、車體類型、顏色和買主。制造商、型號、標識碼、車體類型、顏色和買主。l應用問題中的任何數(shù)據(jù)對象都不是孤立的，它應用問題中的任何數(shù)據(jù)對象都不是孤立的，它們與其他數(shù)據(jù)對象一定存在各種形式的關聯(lián)。們與其他數(shù)據(jù)對象一定存在各種形式的關聯(lián)。l 例如，在汽車銷售管理問題中，例如，在汽車銷售管理問題中，“制造商制造商與與“汽車汽車之間存在之間存在“消費消費關系，關系，“購車購車者者與與“汽車汽車之間

30、存在之間存在“購買購買關系。關系。l當然，關系的命名及內涵因具體問題而異。分當然，關系的命名及內涵因具體問題而異。分析人員必須善于剔除與應用問題無關的關系。析人員必須善于剔除與應用問題無關的關系。l基于數(shù)據(jù)對象、屬性與關系，分析人員可以為基于數(shù)據(jù)對象、屬性與關系，分析人員可以為應用問題建立數(shù)據(jù)模型。應用問題建立數(shù)據(jù)模型。建立數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化規(guī)則：確保一致性并消除冗余建立數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化規(guī)則：確保一致性并消除冗余 1數(shù)據(jù)對象的任何實例對每個屬性必須有且僅有數(shù)據(jù)對象的任何實例對每個屬性必須有且僅有 一個屬性值。一個屬性值。 2屬性是原子數(shù)據(jù)項，不能包含內部數(shù)據(jù)結構。屬性是原子數(shù)據(jù)項，不能包含內部數(shù)

31、據(jù)結構。 3如果數(shù)據(jù)對象的關鍵屬性多于一個，那么其他如果數(shù)據(jù)對象的關鍵屬性多于一個，那么其他 的非關鍵屬性必須表示整個數(shù)據(jù)對象而不是部的非關鍵屬性必須表示整個數(shù)據(jù)對象而不是部 分關鍵屬性的特征。分關鍵屬性的特征。 4所有的非關鍵屬性必須表示整個對象而不是部所有的非關鍵屬性必須表示整個對象而不是部 分屬性的特征。分屬性的特征。 例如，在例如，在“汽車汽車數(shù)據(jù)對象中增加數(shù)據(jù)對象中增加“經銷商經銷商屬性屬性并將其與標識碼一起作為關鍵屬性。如再添加并將其與標識碼一起作為關鍵屬性。如再添加“經銷經銷商地址商地址屬性就違背了規(guī)則屬性就違背了規(guī)則3。因其僅僅是。因其僅僅是“經銷商經銷商的特征，它與汽車的的特

32、征，它與汽車的“標識碼標識碼無關。無關。 例如，在例如，在“汽車汽車數(shù)據(jù)對象中，添加數(shù)據(jù)對象中，添加“油漆名稱油漆名稱屬性，就違背了規(guī)則屬性，就違背了規(guī)則4，因為它僅僅與，因為它僅僅與“顏色顏色有關，有關，而不是整個而不是整個“汽車汽車的特征。的特征。l實體實體-關系關系Entity-Relation圖簡稱圖簡稱E-R圖，圖，是表示數(shù)據(jù)對象及其之間關系的圖形語言機制。是表示數(shù)據(jù)對象及其之間關系的圖形語言機制。l數(shù)據(jù)對象實體用長方形、關系用菱形、屬數(shù)據(jù)對象實體用長方形、關系用菱形、屬性用橢圓表示。數(shù)據(jù)對象之間數(shù)量上的對應關性用橢圓表示。數(shù)據(jù)對象之間數(shù)量上的對應關系的表示如下圖所示：系的表示如下圖

33、所示： 0 : 1 1 : 1 0 : 多多 1 : 多多為了便于區(qū)分，在為了便于區(qū)分，在E-R模型中的實體、關系和屬模型中的實體、關系和屬 性都應在對應的框中寫上各自的名字。性都應在對應的框中寫上各自的名字。圖圖5-2-2 實體實體-關系圖實例關系圖實例制造商制造商消費消費經銷商經銷商汽車汽車經銷經銷存儲存儲標識碼標識碼顏色顏色型號型號制造商制造商車體類型車體類型買主買主例如，在教學管理中，學校開設若干門課程，一個例如，在教學管理中，學校開設若干門課程，一個教師可以教授其中的一門或多門課程，每位學生也教師可以教授其中的一門或多門課程，每位學生也需要學習其中的幾門課程。因此，教學管理中涉及需要

34、學習其中的幾門課程。因此，教學管理中涉及的對象實體型有學生、教師和課程。用的對象實體型有學生、教師和課程。用E-RE-R圖描圖描述它們之間的聯(lián)系，如下圖。其中，學生與課程是述它們之間的聯(lián)系，如下圖。其中，學生與課程是多對多的聯(lián)系，而教師與課程的聯(lián)系是一對多。多對多的聯(lián)系，而教師與課程的聯(lián)系是一對多。 教 師 學 生 課 程 教 學 1 111 1 N 111 1 M 1 N 111 1 教學管理E-R圖下面用圖所示的教學管理的例子說明如何進行規(guī)下面用圖所示的教學管理的例子說明如何進行規(guī)范化。有三個實體類型，即：課程、學生和教范化。有三個實體類型，即：課程、學生和教師，用三個關系分別保存它們的有關信息：師，用三個關