结构化需求分析方法.docx

结构化需求分析方法.docx

《结构化需求分析方法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构化需求分析方法.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

结构化需求分析方法

结构化分析（SA）方法

结构化开发方法（StructuredDevelopingMethod）是现有的软件开发方法

中最成熟，应用最广泛的方法，主要特点是快速、自然和方便。

结构化开发方法由结构化分析方法（SA法）、结构化设计方法（SD法）及结构化程序设计方法（SP法）构成的。

结构化分析（StructuredAnalysis，简称SA法）方法是面向数据流的需求分析方法，是70年代末由Yourdon,Constaintine及DeMarco等人提出和

发展，并得到广泛的应用。

它适合于分析大型的数据处理系统，特别是企事业管理系统。

SA法也是一种建模的活动，主要是根据软件内部的数据传递、变换关系，自顶向下逐层分解，描绘出满足功能要求的软件模型。

1SA法概述

1.SA法的基本思想

结构化分析（StructuredAnalysis，简称SA法）是面向数据流的需求分析方法，是70年代由Yourdon,Constaintine及DeMarco等人提出和发展，并得到广泛的应用。

结构化分析方法的基本思想是“分解”和“抽象”

分解：

是指对于一个复杂的系统，为了将复杂性降低到可以掌握的程度，可以把大问题分解成若干小问题，然后分别解决。

图4是自顶向下逐层分解的示意图。

顶层抽象地描述了整个系统，底层具体地画出了系统的每一个细节，而中间层是从抽象到具体的逐层过渡。

抽象：

分解可以分层进行，即先考虑问题最本质的属性，暂把细节略去，以后再逐层添加细节，直至涉及到最详细的内容，这种用最本质的属性表示一个自系统的方法就是“抽象”。

图I贞向卜•逐层分解

2.SA法的步骤

⑴建立当前系统的“具体模型”；

系统的“具体模型”就是现实环境的忠实写照，即将当前系统用DFD图

描述出来。

这样的表达与当前系统完全对应，因此用户容易理解。

⑵抽象出当前系统的逻辑模型；

分析系统的“具体模型”，抽象出其本质的因素，排除次要因素，获得用

DFD图描述的当前系统的“逻辑模型”

⑶建立目标系统的逻辑模型；

分析目标系统与当前系统逻辑上的差别，从而进一步明确目标系统“做什么”，建立目标系统的“逻辑模型”（修改后的DFD图）。

⑷为了对目标系统作完整的描述，还需要考虑人机界面和其它一些问题。

3.SA法的描述工具

⑴分层的数据流图

⑵数据词典

⑶描述加工逻辑的结构化语言、判定表或判定树

2数据流图

数据流图（DataFlowDiagram，简称DFD）是描述系统中数据流程的图形工具，它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出，以及把逻辑输入转换逻辑输出所需的加工处理。

1•数据流图的图符数据流图有以下4种基本图形符号:

箭头表示数据流，圆或椭圆表示加工。

双杠或者单杠表示数据存储，矩形框表示数据的源点或终点，即外部实体

⑴数据流是数据在系统内传播的路径，由一组成固定的数据项组成。

除了与数据存储（文件）之间的数据流不用命名外，其余数据流都应该用名词或名词短语命名。

数据流可以从加工流向加工，也可以从加工流向文件或从文件流向加工，也可以从源点流向加工或从加工流向终点。

⑵加工也称为数据处理，它对数据流进行某些操作或变换。

每个加工也要有名字，通常是动词短语，简明地描述完成什么加工。

在分层的数据流图中，加工还应有编号。

⑶数据存储指暂时保存的数据，它可以是数据库文件或任何形式的数据组织。

流向数据存储的数据流可理解为写入文件，或查询文件，从数据存储流出的数据可理解为从文件读数据或得到查询结果。

⑷数据源点和终点是软件系统外部环境中的实体（包括人员、组织或其他软件系统），统称为外部实体。

一般只出现在数据流图的顶层图中。

还有一些辅助的图例：

例1画出图书预定系统的DFD图。

现有一图书预定系统，接收由顾客发来的订单，并对订单进行验证，验证过程是根据图书目录检查订单的正确性，同时根据顾客档案确定是新顾客还是老顾客，是否有信誉。

经过验证的正确订单，暂存放在待处理的订单文件中。

对订单进行成批处理，根据出版社档案，将订单按照出版社进行分类汇总，并保存订单存根，然后将汇总订单发往各出版社。

画图步骤是：

⑴首先确定外部实体（顾客、出版社）及输入、输出数据流（订单、出版社订单）。

⑵再分解顶层的加工（验证订单、汇总订单）。

⑶确定所使用的文件（图书目录文件、顾客档案等5个文件）。

⑷用数据流将各部分连接起来，形成数据封闭。

特别要注意的是：

数据流图不是传统的流程图或框图，数据流也不是控制流。

数据流图是从数据的角度来描述一个系统，而框图则是从对数据进行加工

的工作人员的角度来描述系统。

数据流图中的箭头是数据流，而框图中的箭头则是控制流，控制流表达的是程序执行的次序

下图是培训中心管理系统的数据流图，由于只有一层，因此分解的加工较

多不易理解，而且如果其中某个加工较复杂，例如编号为3的加工付款”和编

号为7的加工复审”仍很复杂，一时难以理解，如果不继续分解下去，直到每个加工都足够简单易于理解为止，则会影响需求分析结果的可读性。

1.画分层DFD图的方法

如图2.8所示，如果系统规模较大，仅用一个DFD图难以描述，会使得系统变得复杂，且难以理解。

为了降低系统的复杂性，采取“逐层分解”的技术，画分层的DFD图。

画分层DFD图的一般原则是：

先全局后局部，先整体后细节，先抽象后具体”通常将这种分层的DFD图，分为顶层、中间层、底层。

顶层图说明了系统的边界，即系统的输入和输出数据流，顶层图只有一张。

底层图由一些不能再分解的加工组成，这些加工都已足够简单，称为基本加工。

在顶层和底层之间的是中间层。

中间层的数据流图描述了某个加工的分解，而它的组成部分又要进一步分解。

画各层DFD图时，应由外向内”

画分层DFD图的具体步骤:

⑴先确定系统范围，画出顶层的DFD图

⑵逐层分解顶层DFD图，获得若干中间层DFD图

⑶画出底层的DFD图

1]^2」圏HVt

潮$耐阊

在画分层数据流图时，首先遇到的问题就是应该如何分解？

不能够一下子把

一个加工分解成它所有的基本加工，一张图中画出过多的加工是使人难以理解

的，但是如果每次只是将一个加工分解成两个或三个加工，又可能需要分解过多的层次，也会影响系统的可理解性。

一个加工每次分解成多少个子加工才合适呢？

根据经验最多不要超过7个”统计结果证明，人们能有效地同时处理7个或7个以下的问题，但当问题多于7个时，处理效果就会下降。

当然也不能机械地应用，关键是要使数据流图易于理解。

同时还有几条原则可供参考：

分解应自然，概念上要合理、清晰。

只要不影响数据流图的易理解性”可以适当地多分解成几部分，这样分层图的层数就可少些。

一般来说，在上层可以分解得快些，而在中、下层则应分解得慢些，因为上层是一些综合性的描述，易理解性”相对地说不太重要。

下节我们以一个实例来说明画分层DFD图的方法。

2分层DFD图的改进

分层数据流图是一种比较严格又易于理解的描述方式，它的顶层描绘了系统的总貌，底层画出了系统所有的细部，而中间层则给出了从抽象到具体的逐步过渡。

1.画分层DFD图的基本原则

⑴•数据守恒与数据封闭原则

所谓数据守恒是指加工的输入输出数据流是否匹配，即每一个加工既有输入数据流又有输出数据流。

或者说一个加工至少有一个输入数据流，一个输出数据流。

⑵加工分解的原则

自然性：

概念上合理、清晰；

均匀性：

理想的分解是将一个问题分解成大小均匀的几个部分；

分解度：

一般每一个加工每次分解最多不要超过7个子加工,应分解到基本加工为止。

⑶子图与父图的平衡”父图中某个加工的输入输出数据流应该同相应的子

图的输入输出相同（相对应），分层数据流图的这种特点称为子图与父图平衡”。

例1考察下图中子父图的平衡

显然，图2.13中子图与父图不平衡。

子图是父图中加工2的分解，加工2有输入数据流R和M，输出数据流T,而子图则只有一个输入数据流N,却有

两个输出数据流T与S。

图2.14中，子图是父图中加工4的分解，虽然表面

上加工4只有一个输入数据流“订货单”，而子图却有三个输入数据流，但是如果“订货单”是由“客户”、“帐号”和“数量”三部分组成，即有如下数据条目：

订货单=客户+帐号+数量（2.2.5数据词典），则子、父图平衡

⑷合理使用文件

当文件作为某些加工之间的交界面时，文件必须画出来，一旦文件作为数

据流图中的一个独立成份画出来了，那么它同其它成份之间的联系也应同时表达出来

理解一个问题总要经过从不正确到正确，从不确切到确切的过程，需求分析的过程总是要不断反复的，一次就成功的可能性是很小的，对复杂的系统尤其如此，因此，系统分析员应随时准备对数据流图进行修改和完善，与用户取得共识，获得无二义性的需求，才能获得更正确清晰的需求说明，使得设计、编程等阶段能够顺利进行，这样做是必须和值得的。

3.分层DFD图的改进

DFD图必须经过反复修改，才能获得最终的目标系统的逻辑（目标系统的DFD图）。

改进的原则与画分层DFD图的基本原则是一致的，可从以下方面考虑DFD图的改进：

⑴检查数据流的正确性

1数据守恒

2子图、父图的平衡

3文件使用是否合理。

特别注意输入/出文件的数据流。

⑵改进DFD图的易理解性

1简化加工之间的联系（加工间的数据流越少，独立性越强，易理解性越好）。

2改进分解的均匀性。

3适当命名（各成分名称无二义性，准确、具体）。

4.数据词典

分层数据流图只是表达了系统的分解”为了完整地描述这个系统，还需

借助数据词典”（datadictionary）小说明”对图中的每个数据和加工给出解释。

对数据流图中包含的所有元素的定义的集合构成了数据词典。

它有四类条目：

数据流、数据项、文件及基本加工。

在定义数据流或文件时，使用表2-1给出的符号。

将这些条目按照一定的规则组织起来，构成数据词典。

AM金證畫出慣的症丽川用齡机

警号

債戲说明

与

X-a-b也小掘相却乳说

Aft-s]

或

列上云工：

;1E或b朮锻

X!

：

f0巧卜JI肌犠

|"1"宀a

■1'U

戈■比陌诜X■同:

A斤怖

I■讨占比卜丄」巴-也叫彳詡1哩

X-a呢1；議DK仇対®打的：

佛；”卜

«■-

X-I-3左：

逼门门悄创鸽山

1.数据流条目

给出了DFD中数据流的定义，通常对数据流的简单描述为列出该数据流

的各组成数据项。

例：

数据流乘客名单”由若干乘客姓名”单位名”和等级”组成，则词典

中的乘客名单”条目是：

乘客名单=｛乘客姓名+单位名+等级｝

又如：

报名单=姓名+单位名+年龄+性别+课程名

也可以对数据流进行较详细的描述，如下例:

例：

某查询系统中，有个名为查询”的数据流，目前查询”有三种类型，

即顾客状况查询”、存货查询”和发票存根查询”，预计至1990年底还将增加3至4种其他类型的查询。

系统每天约需处理2000次查询，每天上午

9：

00—10：

00是查询的高峰，此时约有1000次查询。

上述信息都是用户要

求”的一部分，在分析阶段应该认真收集，并记录在词典的有关条目中，所以

查询”条目描述如下。

数据流名：

查询

简述：

系统处理的一个命令

别名：

无

组成：

［顾客状况查询|存货查询|发票存根查询］

数据量：

2000次/天

峰值：

每天上午9：

00—10:

00有1000次

注释：

至1990年底还将增加3至4种查询

2.文件条目

给出某个文件的定义，文件的定义通常是列出文件记录的组成数据流，还可指出文件的组织方式。

例：

某销售系统的订单文件:

订单文件=订单编号+顾客名称+产品名称+订货数量+交货日期

3.数据项条目

给出某个数据单项的定义，通常是该数据项的值类型、允许值等。

例如：

帐号=00000~99999;存款期=[1|3|5]（单位：

年）4•加工条目加工条目就是加工小说明”由于加工”是DFD图的重要组成部分，一般应单独进行说明。

因此，数据词典是对数据流图中所包含的各种元素定义的集合。

它对的4类条目：

数据流、数据项、文件及基本加工进行了描述，是对DFD图的补充。