第12章.過程(guòchéng)建模共五十七頁主要(zhǔyào)內容過程建模數據流圖DFD微規格說明數據字典(zìdiǎn)模塊結構圖DFD的類型共五十七頁1.過程(guòchéng)建模

——結構化建模怎么理解(lǐjiě)復雜世界？復雜－>簡單（分解）簡單－>可理解性（最基本單位）簡單（高內聚）簡單VS簡單（低耦合）簡單－>復雜（接口和實現）結構化建模復雜世界－>復雜處理過程（事情的發生發展）簡單－>過程（可表達的“函數”）軟件“函數”、程序復雜簡單功能分解結構簡單－>復雜（函數調用）共五十七頁1.過程(guòchéng)建模結構化建模過程建模，數據(shùjù)建模過程建模是結構化建模的核心方法系統是過程的集合過程可以被分解為子過程最終的子過程可以被映射為計算實體——函數所有的系統都是由過程構建的主要思想用圖形的方式建立和描述良好的過程模型共五十七頁1.過程(guòchéng)建模共五十七頁主要(zhǔyào)內容過程建模數據流圖DFD基本元素(yuánsù)規則層次結構層次結構的建立DFD的驗證微規格說明數據字典模塊結構圖DFD的類型共五十七頁2.1DFD的基本(jīběn)元素外部實體外部實體是指處于待構建系統之外的人、組織、設備或者其他軟件系統，它們不受系統的控制，開發者不能以任何方式操縱它們需要進行(jìnxíng)建模的外部實體是那些和待構建的軟件系統之間存在著數據交互的外部實體，它們是待構建系統的數據源或者數據目的地所有的外部實體聯合起來構成了軟件系統的外部上下文環境共五十七頁2.1DFD的基本(jīběn)元素過程過程是指施加于數據的動作或者行為，它們使得數據發生變化，包括被轉換（transformed）、被存儲（stored）或者被分布（distributed）可能是由軟件系統控制的，也可能是由人工執行的，它重在數據發生變化的效果而不是其執行者可能會表現為不同的抽象層次內容足夠細節和具體，能夠(nénggòu)對其直接進行“編碼”處理的過程被稱為原始過程（PrimitiveProcess，又稱為基本過程ElementaryProcess）共五十七頁2.1DFD的基本(jīběn)元素數據流數據流是指數據的運動，它是系統與其環境之間或者系統內兩個過程之間的通信形式數據流可以分割(fēngē)和組合數據字典和ERD通常被用來描述DFD數據流的詳細內容共五十七頁2.1DFD的基本(jīběn)元素數據(shùjù)存儲數據存儲是軟件系統需要在內部收集、保存，以供日后使用的數據集合數據存儲的詳細內容通常也是用數據字典和ERD來進行描述的共五十七頁2.1DFD的基本元素(yuánsù)

——示例：DeMarco共五十七頁2.1DFD的基本(jīběn)元素

——示例：Gane-SarsonReturn共五十七頁2.2規則(guīzé)過程是對數據的處理(chǔlǐ)，必須有輸入，也必須有輸出，而且輸入數據集和輸出數據集應該存在差異XXXY共五十七頁2.2規則(guīzé)數據流是必須和過程(guòchéng)產生關聯的，它要么是過程(guòchéng)的數據輸入，要么是過程(guòchéng)的數據輸出共五十七頁2.2規則(guīzé)DFD當中所有的對象都應該有一個可以唯一標識自己的名稱。過程使用動詞外部(wàibù)實體、數據流和數據存儲使用名詞共五十七頁2.3層次結構依據所含過程的不同抽象(chōuxiàng)程度，DFD可以在不同的抽象層次上進行系統的描述一個比較抽象的過程可以被展開為一個子過程更加具體的DFD圖DFD的層次結構上下文圖0層圖N層圖（N>0）共五十七頁2.3層次結構上下文圖將整個(zhěnggè)系統看做是一個過程，這個過程實現系統的所有功能，是系統功能的最高抽象上下文圖中存在且僅存在一個過程，表示整個系統。這個單一的過程通常編號為0上下文圖中需要表示出所有和系統交互的外部實體，并描述交互的數據流，包括系統輸入和系統輸出上下文圖中不會出現數據存儲實例它非常適合于描述系統的應用環境、定義系統的邊界共五十七頁2.3層次結構0層圖位于上下文圖下面一層，是上下文圖中單一過程的細節描述，是對該單一過程的第一次功能分解是整個系統的功能概圖0層圖應該(yīnggāi)被描述的簡潔、清晰，需求工程師要根據系統的復雜度掌握0層圖中過程的抽象程度示例共五十七頁2.3層次結構N層圖對0層圖的過程分解產生的子圖稱為1層圖，對N層圖的過程分解后產生的子圖稱為N+1層圖（N>0），過程分解是可以持續進行(jìnxíng)的，直至最終產生的子圖都是原始DFD圖原始DFD圖可以進一步展開為微規格說明數據字典在低于0層圖的子圖上通常不顯示外部實體共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)建立步驟創建(chuàngjiàn)上下文圖發現并建立DFD片斷根據DFD片斷組合產生0層圖；對0層圖的過程進行功能分解，產生N層圖共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)

——1.創建上下文圖在需求獲取階段(jiēduàn)獲得的業務需求以及業務需求所決定的項目前景與范圍可以用來幫助建立系統的上下文圖共五十七頁2.4層次結構的建立

——2.發現(fāxiàn)并建立DFD片段DFD片斷是系統對某個事件的響應過程的DFD描述，它是為系統中發生的重要事件創建的。它將系統對事件的處理看做是一個(yīɡè)單一的過程，重點描述這個單一過程與事件外界（包括系統內其他部分和系統外的外部實體）的數據流交互共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)

——3.產生0層圖往往需要多次調整DFD片段的整合結果才能得出對DFD圖（尤其是0層圖）質量(zhìliàng)的判定有下面幾個準則：1、沒有語法錯誤，遵守12.2.2所述的各項規則。2、具有良好的語義，過程的功能設置要高內聚、低耦合。3、保持數據一致性，過程的輸入流要足以產生數據輸出。同時過程的輸出流是在充分利用輸入數據的基礎上產生的，不存在輸入數據的浪費。4、控制復雜度，不要一次在圖中顯示太多的信息。一般情況下，一個圖中的過程數量最好控制在5～9（人腦的最佳信息處理量）個。而且圖中的數據流數量越少越好，越簡潔越好（接口最小化）。共五十七頁2.4層次結構的建立

——4.功能(gōngnéng)分解產生N層圖功能分解(fēnjiě)是一個拆分功能的描述，將單個復雜的過程變為多個更加具體、更加精確和更加細節的過程在功能分解過程當中，最重要的是要保證分解過程的平衡性（Balance），它要求DFD子圖的輸入流、輸出流必須和父過程的輸入流、輸出流保持一致共五十七頁2.4層次結構的建立

——4.功能(gōngnéng)分解產生N層圖在分解產生的子圖為下述情景之一時，可以判定其為原始DFD圖，此時應該停止持續的功能分解活動：所有過程都已經被簡化為一個選擇、計算或者數據庫操作；所有數據存儲都僅僅表示了一個單獨的數據實體；用戶已經不關心(guān〃xīn)比子圖更為細節的內容，或者子圖的描述已經詳細的足以支持后續的開發活動；每一個數據流都已經不需要進行更詳細的切分，以展示對不同數據的不同處理方式；每一個業務表單、事務、計算機的屏幕顯示（computeron-linedisplay）和業務報表都已經被表示為一個單獨的數據流；系統的每一個最低層菜單選項都能在子圖中找到獨立的過程。共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)

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示例使用DFD描述常見的電梯控制系統。一個控制系統控制多個電梯。每個電梯被置于一個相應甬道(yǒngdào)之中，在卷揚電機的作用下在甬道(yǒngdào)內做上下運動。甬道(yǒngdào)內安裝有多個傳感器，通常每個電梯?？奎c一個，用來感應電梯的實時位置。電梯內部和建筑的每個電梯停靠層都設置有指示器，用來告知用戶的電梯實時位置和運動狀況。電梯內和建筑的每個電梯停靠層都設有按鈕，用戶可以通過這些按鈕提出服務申請并進出電梯。控制系統調度用戶的申請，讓電梯以最有效的方式滿足用戶的服務要求共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)

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示例：1.建立上下文圖共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)

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示例：2.建立DFD片段共五十七頁2.4層次結構的建立

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示例(shìlì)：2.建立DFD片段共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)

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示例：3.建立0層圖共五十七頁2.4層次結構的建立(jiànlì)

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示例：3.建立0層圖共五十七頁2.4層次結構的建立

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示例(shìlì)：4.功能分解建立N層圖無共五十七頁2.5DFD的驗證(yànzhèng)驗證DFD的語法(yǔfǎ)

確保DFD中不會發生語法錯誤驗證DFD的結構驗證DFD層次結構之間的一致性驗證DFD層次結構說明的完備性驗證DFD的語義確保DFD所說明內容的正確性和準確性共五十七頁主要(zhǔyào)內容過程建模數據流圖DFD微規格說明結構化英語/偽碼行為(xíngwéi)圖決策表決策樹數據字典模塊結構圖DFD的類型共五十七頁3.1結構化英語(yīnɡyǔ)/偽碼敘述上采用了結構化程序語言的三種控制結構：順序、條件決策和循環；使用了一些類似于結構化程序語言關鍵字的詞語來表明敘述的邏輯，例如IF、THEN、ELSE、DO、DOWHILE、DOUNTIL等等；在格式上，使用和結構化程序語言相同的縮進方式來表明敘述的結構。簡短語句，使用名詞和動詞，避免使用容易產生歧義(qíyì)的形容詞和副詞共五十七頁3.1結構化英語(yīnɡyǔ)/偽碼示例(shìlì)共五十七頁3.2行為(xíngwéi)圖結構化英語的一種特殊(tèshū)表達方式，用特定的圖示來表示過程的邏輯結構共五十七頁3.2行為(xíngwéi)圖示例共五十七頁3.3決策表條件(tiáojiàn)聲明是進行決策時需要參考的變量列表條件選項是那些變量可能的取值動作聲明是決策后可能采取的動作動作選項表明那些動作會在怎樣的條件下發生條件和行動規則條件聲明（ConditionStatement）條件選項（ConditionEntry）行動聲明（ActionStatement）行動選項（ActionEntry）共五十七頁3.3決策表

——示例(shìlì)條件和行動規則account-typeNOWNOWREGULARREGULARdaily-balance<300>=300<100>=100setservice-chargeto$5Xsetservice-chargeto$0XXsetservice-chargetogreaterof$3or$.20timesX共五十七頁3.4決策樹通常是一顆平放的樹，樹根在左邊(zuǒbian)，樹枝從左向右展開。樹枝上是有關條件和行動的描述共五十七頁主要(zhǔyào)內容過程(guòchéng)建模數據流圖DFD微規格說明數據字典模塊結構圖DFD的類型共五十七頁4.數據(shùjù)字典數據字典是一個儲存庫，包含軟件使用和產生的所有數據對象的描述，其中也包括DFD當中數據流和數據存儲的定義有組織地列出DFD中的涉及的所有數據元素（數據流、數據存儲），并定義每個數據元素的名稱(míngchēng)表示方法單位/格式范圍使用地點使用方法其他描述信息共五十七頁4.數據(shùjù)字典

——數據結構描述數據字典要求對數據元素(yuánsù)（尤其是其結構）的描述要精確、嚴格和明確符號含義示例=包含，由…構成Name=first_name+last_name+指明序列結構()內容可選Phone_No.=(Area_No.)+Local_No.[]內容多選一Number=[0|1|2|3|4|5|6|7|8|9]|分割[]內部的多個選項n{}m循環,最少n次,最多m次Area_No=3{Number}4@數據存儲的標識符(關鍵字)Student=@ID+Name+...**注釋Area_No=3{Number}4**區號為3到4位數字共五十七頁4.數據(shùjù)字典

——數據結構描述示例定義說明telephoneno.=[localextension|outsideno.|0]localextension=3{0-9}3outsideno.=9+[servicecode|domesticno.]servicecode=[110|120|…]domesticno.=(areacode)+localnumberareacode=3{0-9}4localnumber=8{0-9}8電話號碼可能是內線、外線或者轉接主機（撥0）內線號碼是3位數字外線要先撥9，然后再撥特服號碼或普通電話號碼特服號碼有110、120、…普通電話號碼為可選的區號加本地號區號是3到4位數字本地號是8位數字共五十七頁4.數據(shùjù)字典數據字典為每個數據元素(yuánsù)組織描述信息名稱數據元素的原始名稱別名數據元素的其他名稱使用地點會使用該數據元素的過程使用方法該數據元素扮演的角色（輸入流、輸出流或者數據存儲等）使用范圍該數據元素存在的范圍描述對數據元素內容的描述單位/格式數據元素的數據類型，可能事先設置的取值共五十七頁4.數據字典(zìdiǎn)

——示例名稱telephonenumber別名phonenumber,number使用的地點和方法read-phone-number(input)display-phone-number(output)analyze-long-distance-calls(input)描述telephoneno.=[localextension|outsideno.|0]localextension=3{0-9}3outsideno.=9+[servicecode|domesticno.]servicecode=[110|120|…]domesticno.=(areacode)+localnumberareacode=3{0-9}4localnumber=8{0-9}8格式alphanumericdata共五十七頁主要(zhǔyào)內容過程建模數據流圖DFD微規格說明數據字典(zìdiǎn)模塊結構圖功能分解圖過程依賴圖DFD的類型共五十七頁5.1功能(gōngnéng)分解圖在一個圖內自上至下的集中顯示系統的功能分解結構最頂層的單獨功能通常是對整個系統的使命描述，是對系統業務需求的概括系統使命說明的下一層被稱為(chēnɡwéi)功能的最頂層，描述了系統應該具備的一些重要功能，它們支撐著系統使命的實現功能最頂