软考-数据流图详解（Data Flow Diagram）

一、概念

它是将提供给用户的业务流程图(“物理模型”)进行功能建模，转化成开发人员能够理解的一系列“逻辑模型”图，即以图形化的方法描绘数据在系统中的流动和处理的过程，这些图都应该用规范的DFD描述。

二、原理

DFD设计过程就是将数据和处理进行逐层分解就形成了若干层次的DFD。DFD分为顶层图(只有一张)、0层图(也只有一张)、子图、子子图等等。

三、包含主要元素

即在DFD中包括哪些主要元素，数据流、加工、数据存储、外部实体。

(1) 数据流：用单箭头表示，如――>。是由一组固定成分的数据组成，表示数据的流向。数据流图中描述的是数据流，而不是控制流。除了流向数据存储或从数据存储流出的数据不必命名外，每个数据流必须要有一个合适的名字，以反映该数据流的含义。

(2) 加工：用圆或椭圆表示，如〇。描述了输入数据流到输出数据之间的变换，也就是输入数据流经过什么处理后变成了输出数据。每个加工都有一个名字和编号。编号能反映该加工位于分层的数据流图的哪个层次和哪张图中，能够看出它是由哪个加工分解出来的子加工。

(3) 数据存储：用双杠(带一边开口,一边闭合)表示, 又叫做文件，数据存储表示暂时存储的数据。每个数据存储都有一个名字。

(4) 外部实体：用实心长方形表示，如███。外部实体是存在于软件系统之外的人员或组织，他指出数据所需要的发源地或系统所产生的数据的归属地。

四、设计方法

1.画顶层数据流图

即画整个系统的输入输出(画系统也可以将各子系统分开画)。

把整个系统视为一个大的加工(也只能含一个加工)，然后根据数据系统从哪些外部实体接收数据流，以及系统发送数据流到那些外部实体，就可以画出输入输出图。这张图称为顶层图。

顶层图的作用在于表明被开发系统的范围以及它和周围环境的数据交换关系。

2.画0层数据流图

即画系统的内部。

把顶层图的加工分解成若干个加工，并用数据流将这些加工连接起来，使得顶层图的输入数据经过若干加工处理后，变成顶层图的输出数据流。这张图称为0层图。从一个加工画出一张数据流图的过程就是对加工的分解。

确定加工的方法：在数据流的组成或值发生变化的地方应该画出一个加工，这个加工的功能就是实现这一变化，也可以根据系统的功能决定加工。

确定数据流的方法：用户把若干数据当作一个单位来处理(这些数据一起到达、一起处理)时，可以把这些数据看成一个数据流。

关于数据存储：对于一些以后某个时间要使用的数据，可以组织成为一个数据存储来表示。

3.画加工的内部

把每个加工看作一个小系统，把加工的输入输出数据流看成小系统的输入输出流。于是可以象画0层图一样画出每个小系统的加工的DFD图。

4.画子加工的分解图

对第三步分解出来的DFD图中的每个加工，重复第三步的分解过程，直到图中尚未分解的加工都是足够简单的(即不可再分解)。至此，得到了一套分层数据流图。

5.对数据流图和加工编号

对于一个软件系统，其数据流图可能有许多层，每一层又有许多张图。为了区分不同的加工和不同的DFD子图，应该对每张图进行编号，以便于管理。

● 顶层图只有一张，图中的加工也只有一个，所以不必为其编号。

● 0层图只有一张，图中的加工号分别是0.1、0.2、…，或者1， 2 。

● 子图就是父图中被分解的加工号。

● 子图中的加工号是由图号、圆点和序号组成，如：1.12，1.3 等等。

五、其它事宜

1.命名。应适当的为数据流、加工、数据存储以及外部实体命名，名字应该反映该成分的实际含义，避免使用空洞的名字。

2.画数据流图，不是画控制流。数据流反映系统“做什么”，不反映“如何做”，因此箭头上的数据流名称只能是名词或名词短语，整个图中不反映加工的执行顺序。

3.一个加工的输出数据流，不应与输入数据流同名，即使他们的组成完全相同。

4.允许一个加工有多条数据流流向另一个加工，也允许一个加工有两条相同的输出数据流流向不同的加工。

5.编号。如果一张数据流图中的某个加工分解成另一张数据流图时，则上层图为父图，直接下层图为子图。子图及其所有的加工都应编号。

6.保持父图与子图的平衡。也就是说，父图中的某加工的输入输出流必须与他的所有子图的输入输出数据流在数量上和名字上相同。值得注意的是，如果父图中的一个输入(输出)数据流对应于子图中的几个输入(输出)数据流，而子图中组成这些数据流的数据项的全体正好是父图中的这一个数据流，那么他们仍然算是平衡的。

7.在自顶向下的分解过程中，若一个数据存储首次出现时，只与一个加工有关系，那么这个数据存储应作为这个加工的内部文件而不必画出。

8.保持数据守恒，也就是，一个加工的所有输出数据流中的数据必须能从该加工的输入流中直接获得，或者通过该加工能产生的数据。

9.每个加工必须既有输入数据流，又有输出数据流。

10.在整套数据流图中，每个数据存储必须既有读的数据流，又有写的数据流。但是在某张子图中，可能只有读没有写，或者只有写没有读。

11．局部数据存储。当某层数据流图中的数据存储不是父图中相应加工的外部接口，而只是本图中某些加工之间的数据接口，则称这些数据存储为局部数据存储。

12．提高数据流图的易懂性。注意合理分解，要把一个加工分解成几个功能相对独立的子加工，这样可以减少加工之间输入、输出数据流的数目，增加数据流图的可理解性。

总结：DFD其实主要是对加工不断分解的过程，在此过程中要重点注意父子图以及数据、数据流的平衡。

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