【软件工程】数据流图(数据流图简介|数据流图概念|数据流|加工|数据存储|外部实体|数据流图分层|顶层数据流图|中层数据流图|底层数据流图)

一、数据流图 ( DFD ) 简介

数据流图 ( Data Flow Diagram ) :

在 需求分析 阶段 , 使用的工具 , 在 “结构化分析” 中 , 数据流图 ( DFD ) 使用频率很高 ;

数据流图涉及内容 : 基本概念符号 , 数据字典 , 数据平衡原则 ;

二、数据流图 ( DFD ) 概念符号

1、数据流

数据流 : 数据流由 一组固定成分的数据 组成 , 表示 数据的流向 ;

数据流命名 : 每个数据流都有一个 命名 , 该命名表达了 该数据流传输 的 数据的含义 ; 如在箭头上标注 “账号信息” , 表示该数据流是传输账号信息 的 , 表示 数据的内容 ;

数据字典 : 数据流箭头上只标明了 “账号信息” , 没有具体的格式内容 , 是只有账号 , 还是有账号/密码/验证码等信息 , 这些数据详细格式 , 都在 数据字典中定义 ;

符号表示 : 数据流 使用 箭头 表示 , 箭头所指的方向 , 代表了数据流向 ;

2、加工 ( 核心 )

加工 : 描述 “输入数据流” 到 “输出数据流” 之间的变换 , 即 对数据进行了什么样的处理 , 使得 “输入数据流” 变为 “输出数据流” ;

主要操作 : 在程序中的体现是 处理 数据的过程 , 向 “加工” 中输入数据流后 , 将数据进行加工 , 处理 , 变换后 , 产生新的 “输出数据流” ;

符号表示 : 使用 圆形 / 圆角矩形 表示加工 ;

3、数据存储

数据存储 ( 文件 ) : 表示 暂时存储的数据 , 数据存储的粒度是以 表 为单位 ;

文件名称 : 每个 数据存储 ( 文件 ) 都有 名字 ;

方向 : 流向文件的数据流 表示 向文件内写入内容 , 从文件流出的数据流 表示 从文件读取内容 ;

符号表示 : 使用 双横线 / 半框形矩形 表示

4、外部实体

外部实体 : 软件系统之外的 人员 / 组织 ;

符号表示 : 矩形 ;

三、数据流图 ( DFD ) 分层

1、分层说明

数据流图分层 , 最上层是 顶层数据流图 , 第二层是 $0$ 层数据流图 , $\cdots$ , 最底层是 底层数据流图 ,

“顶层数据流图” 与 “底层数据流图” 之间是若干 中层数据流图 ,

中层数据流图 需要进行编号 , 从 $0$ 开始编号 ;

2、顶层数据流图

顶层数据流图 : 中间的椭圆 是需要开发的 系统 , 周边的矩形 表示的是 外部实体人或组织 , 外部实体 与 系统 之间 , 有数据传输关系 ;

一个形象的说明是 多个人吃火锅 , 外层周边是人 , 中心位置火锅是系统 ;

顶层数据流图 能够表达的信息是非常有限的 , 其 将整个系统 , 使用一个节点表示 ,

其可以体现出 系统与外界实体之间的交互 ,

但是 系统内部的情况 , 系统内部模块之间的数据交换 是没有体现的 ;

3、中层数据流图

将 “顶层数据流图” 进行细化 , 细化后的 $0$ 层数据流图 ,

与 顶层数据流图 比较没有变化的部分 : 外部实体 , 外部实体与系统之间的数据流 , 是没有变化的 ;

变化部分 : 有变化的部分是系统内部 , 系统内部进行了细化 , 原来系统是一个节点 , 在 中层数据流图 中 , 会将一个节点 拆分成 多个节点 , 这些节点就是系统中的数据处理部件 , 即 加工 ;

这些数据处理部件 ( 加工 ) 之间会有数据流的交互 ,

4、底层数据流图

针对每个加工 节点 , 将其拆分 , 绘制其中的更详细的数据流转情况 ;

数据流图 ( DFD ) 分层 , 是从 顶层 -> 中层 -> 底层 , 逐层进行分解 , 这种分解思路 , 与结构化的开发方法 , 是完全匹配的 ;

因此 , 数据流图 是 结构化 开发方法中 , 最常用的工具 ;

绘制数据流图时 , 要保证 上一层数据流图 与 下一层数据流图 保持平衡 , 这就是 数据流图平衡原则 ;