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1、第3章结构化分析（需求分析）1.结构化方法结构化方法包括结构化分析（简称SA）、结构化设计（简称SD）和结构化程序设计（简称 SP）三部分内容。结构化方法有两类：一类是面向数据流的方法，另一类是面向数据结构的方 法。结构化方法是把拟解决的问题看成一个系统，用系统科学的思想方法来分析和解决问题。 （1）结构化方法应遵守的基本原则抽象：考虑事物的本质特性而不是它们的细节。分解：把一个大问题经过多次 逐层划分成为若干个足够简单的小问题。模块化：将系统分解成具有指定功能 的若干模块。抽象和分解是结构化分析方法的主要手段，模块化主要用于结构化设计。 例1，杯子（抽象/分解）抽象 红颜色的圆口玻璃茶杯抽象
2、圆口玻璃茶杯抽象玻璃茶杯抽象茶杯抽象杯；茶杯抽象喝水的容器抽象容器。弋分解（2）结构化方法的主要问题建立模型（回顾系统的逻辑模型导出框架） 。2.面向数据流的分析方法结构化分析就是用抽象模型的概念，按照软件的内部数据传递、变换关系，从层次的角度 出发，自顶向下地逐层分解，直至找到满足功能要求的所有可实现的模块为止，即直到所有功 能模块简单到可以用程序代码实现时，就不再分解了。早期结构化分析依赖数据流图，所以亦 称面向数据流的分析方法，其描述/分析工具是数据流图DFD、加工说明PSPEC和数据字典DD。DD 主要用于描述软件的数据，DFD +PSPEC用于描述软件的功能。（1）数据流图数据流图：
3、描绘数据从输入移动到输出所经历的变换过程。数据存储汇数据流图 数据流图符号 （P46 图 2.4）数据流“f” :数据的流动方向，由一组特定成分的数据组成。每个数据流都应 该有一个能反映该数据流含义的名字，流向数据存储或从数据存储流出的数据流不必命名。加工/处理“O”：输入数据流变成输出数据流的转换过程。每个加工都有名字 和编号，编号反映该加工在数据流图中的哪个层次及哪张图中，名字简单地表明要完成的是什 么加工。一个加工框可以表示人工处理过程、一系列程序、单个程序或程序的一个模块。数据存储/文件/数据源“=”：存放数据的地方。每个数据存储都有一个名字，流 向数据存储的数据流表示写文件，流出数据
4、存储的数据流表示读文件，双箭头表示对文件既读 又写。一个数据存储可以表示一个文件、文件的一部分、数据库元素或记录的一部分。数据存储 是处于静止状态的数据，数据流是处于运动状态的数据。数据存储和数据流简称为数据。源、汇点/外部实体“” :系统所需数据的发源地和系统产生的数据的汇 集地。存在于软件系统之外的人员或组织，当源和汇是同一个人或组织时，可以使用同一图 形符号。 数据流图反映的是系统逻辑模型，只考虑软件必须完成基本逻辑功能（“做什 么”），不考虑如何实现这些功能（“怎么做”）。数据流图中可以忽略出错处理及 打开或关闭文件之类的内务处理。（2）数据字典数据字典是描述数据信息的集合，它对数据流
5、图中的各个元素进行完整的定 义与说明。数据字典包含数据流、数据项（数据元素，“不可再分”的最小单位）、数据存 储、处理逻辑、外部实体等。对数据自顶向下分解，当元素分解到每个与工程有关的人都清楚 其含义时，分解就告结束。数据的 3 种情况：只有一个数据项；多个数据项组成的数据流；数据文件或数据库。（3）加工/处理（逻辑说明）加工说明是对数据流图中每个加工所做的说明，说明如何把输入数据转换为输出数据的策 略，在需求分析阶段，策略仅指出“做什么”。目前用于写加工逻辑说明的工具有结构化语言/ 英语，判定表和判定树，也可以用诸如IP O图等工具描述（根据情况选择性介绍）。结构化语言：自然语言的词汇与某种
6、结构化程序设计语言的语法结构混合在一起的语 言。使用结构化语言时要求准确与精炼，书写风格的整齐统一。例，教材购销系统的需求分析（1）系统概况（尽可能板书）教材购销系统是一个教材管理系统，控制计划供应教材的销售和采购。系统应具备如下主 要功能：根据学校的教学计划，向选课学生及时供应所需教材（审查学生或班级购书单的有效 性，对有效书单发放教材；对属于计划供应但暂时缺货的教材进行缺书登记）。根据缺书登记 补充采购所缺教材，通知学生补购（汇总缺书登记表，制定所缺教材待购计划；代购教材到货 后，通知学生补购）。建立物理模型（PPT）开发模型选用考虑：系统需求明确，不确定因素少，可采用瀑布开发模型（面向过
7、程）。建立逻辑模型（抽象PPT）各类逻辑模型设学校向学生销售教材的手续：先由学生申请，系办张干事开购书证明，学生持证明找教 材科的王会计开购书发票，向李出纳交付书款，然后到书库找赵保管员领书。经调查研究，当 前系统具体模型大体如下学生购买教材的当前具体模型张、王、李、赵等具体的人是可以变动的，但审查购书有效性（干事）、开发票（会计）、开领书单（出纳）等工作是不变的，是本质的。删掉具体模型中的非本质元素，就可抽象出学生购买教材的当前系统逻辑模型，即当前教材售书系统的逻辑模型。学生购买教材的当前系统逻辑模型教材售书系统当前逻辑模型验证需求时，发现“发书”这项工作由人工完成，不需要计算机，删除该元素
8、，于 是理想需求表达为。初始目标系统逻辑模型一教材售书系统初始目标逻辑模型考虑到若购书单中出现了学生不该购买或已经买过或已经卖完的教材的情况，应用“无效书单”把情况通知学生。因此，有必要对目标系统进行改进，于是有无效书单教材售书系统/目标系统改进后的逻辑模型改进后的 DFD 中有三个加工：“审查有效性”、“开发票”、“开领书单”，5 个数 据流：“购书单”、“有效购书单”、“发票”、“领书单”、“无效书单”，数据的原点 和汇点是“学生”，但缺少数据文件！实际上，“审查购书单”和“开发票”之前，需 要查阅“学生用书表”，核对学生是否需要这些教材。要查阅“售书登记表”确认学生是否已 经买过这些教材
9、。还要查阅“教材存量表”，了解有没有学生要买的教材。将这三个文件加入 上图，并给加工补上编号。完善后，就得到一个计算机教材售书系统的较完整数据流图 或目标系统的逻辑模型。无效书单售书登记表完善后的目标系统逻辑模型/计算机售书系统数据流图加工2从“教材存量表”读出数据，判断有没有可买的教材，售出教材后需要在原存量中减 去售出数量，把新存量写回教材存量表，加工2与教材存量表之间采用双箭头连接。加工1从 “学生用书表”读出数据，判断学生是否需要这些教材，只读不写，用单箭头连接。 数据字典的编写示例数据流“发票”的字典条目数据流名称：发票别名：购书发票组成：学号+姓名+ 书号+单价+数量+总价 +书费
10、合计备注：部分说明：发票=（学号）+姓名+ 书号+单价+数量+总价+书费合计或发票=（学号）+姓 名+发票行+书费合计，发票行=书号+单价+数量+总价。（多个数据项组成的数据流）数据文件“学生用书表”的字典条目部分说明：组织是指 文件中的记录按照什么规则组成文件。学生用书表=系编号+专业和班编号+年级+书号，年级=1/2/3/4 *4字符中任选一个*书号=字母+数字*例如，MATH 11, Eng 2*。学号、姓名、书号、书费合计等是数据项的名称，学号、姓名和书费合计在数据流中只出 现一次，其余各数据项则每买一种书就要出现一次。记号“ ”表示重复,若购买了5种书，则书号+单价+数量+总价中的4
11、种数据项将各自重复5次。“( )”表示可选，指出“发票”中要不要学号由设计员自行决定。“=”可读作“定义为”，“ + ”表示与，“ 1”表示或等。更多相关信息。数据项“年级”条目数据项名：年级别名：取值及含义1, 一年级2，二年级3, 三年级4, 四年级 备注：数据项“数量”条目数据项名：数 别名：购书量 取值：正整数 备注：数据项“书费合计”条目 数据项名：书费合计别名取值：00.00-99.99备注:数据项条目对数据流和数据存储中的数据项做了进一步的说明，不会引起二义性的数据项 可以不单独编写数据项条目，例如，姓名，年龄等。用结构化语言描述“计算机售书系统”中“加工1/审查与开发票”的加工
12、逻辑。例1按购书单上学生的年级、系、专业与班号核对购书单上每一书号检索“学生用书表”文件/获取该生当年的用书信息如果书单中没有当年的用书书号/计划外则把书号写到出错通知上否则按书号检索“售书登记表”文件/获取该生是否已经买过该教材如果 该生已经买过该教材则把书号写到出错通知上否则输出有效购书单例2按购书单上学生的年级、系、专业与班号 核对购书单上每一书号检索“学生用书表”文件/获取该生当年的用书信息if （书单中没有当年的用书书号）/计划外 把书号写到出错通知上else 按书号检索“售书登记表”文件/获取该生是否已经买过该教材 if 该生已经买过该教材把书号写到出错通知上else输出有效购书单
