图形工具讲解：张显组员：李尚翔韩文斌图形工具软件需求工程软件需求工程概述需求获取方法需求分析的任务和原则需求建模方法图形工具需求验证需求管理图形工具软件需求工程概述软件需求工程概述1.软件需求分类2.需求规格说明3.需求工程概念4.需求工程过程图形工具需求建模方法需求建模方法1.结构化的需求建模方法2.数据流图3.数据词典图形工具图形工具1.层次方框图2.Warnier图3.IPO图图形工具在描绘复杂的关系时，图形比文字叙述更优在描绘复杂的关系时，图形比文字叙述更优越，主要表现在形象与直观。但以图表示的需求越，主要表现在形象与直观。但以图表示的需求分析方法是一种半形式化的表示方法，在严格性分析方法是一种半形式化的表示方法，在严格性方面还存在一定的问题。下面简要介绍在需求分方面还存在一定的问题。下面简要介绍在需求分析阶段常使用的三种图形工具。析阶段常使用的三种图形工具。图形工具1.4.1层次方位图层次方位图层次方位图用树形结构的一系列多层次的矩形框描述数据的层次结构。树形结构的顶层是一个单独的矩形框，它代表完整的数据结构，下面的各层矩形框代表这个数据的子集，最底层的各个框代表组成这个数据的实际数据元素（不能再分割的元素）。图形工具某计算机公司全部产品的数据结构随着结构的精细化，层次方框图对数据结构也描绘的越来越详随着结构的精细化，层次方框图对数据结构也描绘的越来越详细，这种模式非常适于需求分析阶段的需要。系统分析员对顶层信细，这种模式非常适于需求分析阶段的需要。系统分析员对顶层信息的分类开始，沿图中每条路径反复细化直到确定了数据结构的全息的分类开始，沿图中每条路径反复细化直到确定了数据结构的全部细节为止。部细节为止。例如，某计算机公司全部产品的数据结构如图所示。这家公司产品例如，某计算机公司全部产品的数据结构如图所示。这家公司产品由硬件、软件和服务三类产品组成，软件产品又分为系统软件，系统软由硬件、软件和服务三类产品组成，软件产品又分为系统软件，系统软件又分为操作系统、编译程序和软件工具等。件又分为操作系统、编译程序和软件工具等。图形工具1.4.2Warnier图图法国计算机科学家Warnier提出了表示信息结构层次的另外一种图形工具。它与层次方框图相类似，Warnier图也用树形结构描绘信息，但是这种图形工具比层次方框图提供了更外详细的描绘手段。用Warnier图可以表明信息的逻辑组织，它不仅可以指出一类信息或一个信息量是重复出现的。也可以表示特定信息在某一类信息中是又条件出现的。因为重复和条件约束是说明软件处理的基础，所以Warnier图成为软件设计的工具。图形工具Warnier图的一个例子操作系统编译程序系统软件编辑程序（P3）软件产品软件工具测试驱动程序（P4）设计辅助工具（P5）应用软件上图是用上图是用Warnier图描绘一类软件产品的例子，它说明了这种图描绘一类软件产品的例子，它说明了这种图形工具的用法。在一个名字下面（或右边）的括号中的数字表明图形工具的用法。在一个名字下面（或右边）的括号中的数字表明了这个名字所代表的信息类（或元素）在这个数据结构中出现的次了这个名字所代表的信息类（或元素）在这个数据结构中出现的次数数花括号用来区分数花括号用来区分数据结构的层次，在一据结构的层次，在一个花括号中的所有名个花括号中的所有名字都属于一类信息字都属于一类信息符号表明一类信息符号表明一类信息或者一个数据元素在一或者一个数据元素在一定条件下才出现，而且定条件下才出现，而且在这个符号上、下方的在这个符号上、下方的两个名字所代表的数据两个名字所代表的数据只能出现一个只能出现一个图形工具1.4.3IPO图图IPO图是通过输入/处理/输出图的简称。他是美国IBM公司提出的一种图形工具，能够方便的描绘输入数据、处理数据和输出数据的关系。图形工具IPO图使用的基本符号少而简单，因此很容易掌握使用这种工图使用的基本符号少而简单，因此很容易掌握使用这种工具。它的基本形式是再左边的框中列出又关的输入数据，在中间列具。它的基本形式是再左边的框中列出又关的输入数据，在中间列出主要的处理，在右边的框中列出产生的数据。处理框中列出了处出主要的处理，在右边的框中列出产生的数据。处理框中列出了处理的顺序，但是用这些基本符号还不足以精确描述执行处理的详细理的顺序，但是用这些基本符号还不足以精确描述执行处理的详细情况。下图是一个主文件更新的例子。情况。下图是一个主文件更新的例子。旧的主文件事务文件1.校验主记录2.校验事务记录3.更新主记录有效的主记录有效的事务记录更新后的主文件输入处理输出IPO图的一个例子图形工具1.4.4软件设计详细设计中的图形工具软件设计详细设计中的图形工具1.程序流程图顺序型选择型while型循环until型循环多情况型选择图形工具2.N-S图顺序型选择型while重复型until重复环多分支选择型图形工具3.PAD图顺序型选择型while重复型和until重复环多分支选择型PAD图特点图形工具4.HIPO图HIPO图是由一组IPO图加一张HC图组成。它是美国IBM公司在软件设计中使用的主要表达工具。HC（HierarchyChart,层次图）图用于表示软件的分层结构。图形工具数据流图数据流图含义：数据流图从数据传递和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的传输变换过程。数据流图是结构化系统分析的主要工具，它表示了系统内部信息的流向，并表示了系统的逻辑处理功能。图形工具数据流图的特性：数据流图的特性：1）抽象性2）概括性3）层次性图形工具数据流图的基本符号数据流图的基本符号数据流图的基本图形元素有4种，有时为了使数据流图便于在计算机上输入和输出，免去画曲线、斜线和圆的困难，常常使用对应的另一套符号，这两套符号完全等价，如下图所示数据输入的源点和数据输出的汇点1加工。输入数据在此进行交换产生输出数据数据流。被加工的数据与流向N数据储存文件，需加以命名数据流图的主要图形元素数据流图的主要图形元素图形工具数据流与加工之间的关系数据流与加工之间的关系在数据流图中，如果有两个以上数据流指向一个加工，或从一个加工中引出两个以上的数据流，这些数据流之间往往存在一定的关系。下图中给出所有符号及其含义，其中符号“*”表示一对数据流同时出现，“”则表示两个数据流只取一个。ABCABC数据A和B同时输入，变换成C数据A变换成B和C*图形工具ABCABCABCABC数据A或数据B（不能同时）输入，变换成C数据A变换成数据B或C（不能同时变成B和C）数据A或B，或A和B同时输入，变成C数据A变换成B或C，或B和C+图形工具分层的数据流图分层的数据流图为了表达数据处理过程的数据加工情况，用一个数据流图是不够的。为了表达稍微复杂的实际问题，需要按照问题的层次结构进行逐步分解，并以分层的数据流图反映这种结构关系。对任何一层数据流图来说，称它的上一层图为父图，它的下一层为子图。在多层数据流图中，可以把顶层流图、底层流图和中间流图区分开来。FBDCADECE(a)父图（a）子图1233.13.23.3图形工具数据流图的用途数据流图的用途数据流图的作用主要如下：系统分析员用这种工具自顶向下分析系统信息流程。可在图上画出需要计算机处理的部分根据数据储存，进一步做数据分析，向数据库设计过度根据数据流向，定出存储方式。对应一个处理过程，用相应的语言、判定表等工具表达处理方法图形工具数据流图的优缺点数据流图的优缺点数据流图的主要优点如下：总体概念强，每一层都明确表明强调干什么，需要什么，给出什么。可以反映出数据的流向和处理过程。由于自顶向下分析，容易及早发现并修正系统各部分的逻辑错误。容易与计算机处理相对照。数据流图的主要缺点如下：不直观，一般都要在作业流程分析的基础上加以概括、抽象、修正来得到。如果没有计算机系统的帮助，人工就会太麻烦，工作量较大。图形工具数据流图的画法数据流图的画法1）绘制数据流图的主要原则(1)明确系统界面。(2)自顶向下逐层扩展。(3)合理布局。(4)数据流图绘制过程，就是系统的逻辑模型的形成过程，必须始终与用户密切接触，详细讨论，不断修改，也要和其他系统建设者共同商讨一求一致意见。图形工具2）数据流图的绘制步骤（1）确定所开发的系统的外部项（外部实体），即系统的数据来源和去处。（2）确定整个系统的输出数据流和输入数据流，把系统作为一个加工环节，画出关联图。（3）确定系统的主要信息处理功能，按此将整个系统分解成几个加工环节（子系统）确定每个加工的输出与输入数据流以及与这些加工有关的数据存储。（4）根据自顶向下，逐层分解的原则，对上层图中全部或部分加工环节进行分解。图形工具（5）重复步骤（4），直到逐层分解结束。（6）对图进行检查和合理布局，主要检查分解是否恰当、彻底，DFD中各层是否有遗漏、重复、冲突之处，各层DFD及同层DFD之间关系是否争取及命名、编号是否确切、合理等，对错误与不当之处进行修改。（7）和用户进行交流，在用户完全理解数据图的内容的基础上征求用户的意见。图形工具绘制数据流图过程示意图绘制数据流图过程示意图a a关联图关联图.3.2图0GQRLSMABCABCDEFG12356图2.131NMPGL图2b b顶层图顶层图d d三层图三层图c c二层图二层图图形工具分层法绘制流程图的几个问题（1）编号的设置（2）父图与子图的平衡（3）局部数据存储（4）处理逻辑的分解与分细的程度（5）由左到右绘制数据流图（6）绘制数据流图时，可以先忽略次要的信息（7）合理的命名图形工具实例实例(1）储户将填好的取款单、存折交银行，银行做如下处理：审核并查对帐目，将不合格的存折、取款单退回储户，合格的存折、取款单送取款处理。处理取款修改帐目，将存折、利息单、结算清单及现金交储户，同时将取款单存档。图形工具画出银行取款处理数据流图。第一步，画出关联数据流图。注意，现金是实物，不能作为数据流。F2存折、利率单、结算清单F1取款单、存折取款系统PS储户S储户 取款处理关联图取款处理关联图图形工具第二步，逐层分解加工，画出下层DFD。F1取款单、存折F1.2不合格存折、取款单F2存折、利率单、结算清单D1帐目库F1.1合格存折、取款单取款审核P1S储户S储户D2取款记录取款处理P2取款处理顶层图取款处理顶层图图形工具系统结构图系统结构图SC图是SD方法在概要设计中使用的主要表达工具，用来显示软件的组成模块及其调用关系。SD方法约定，用矩形框表示模块，用带箭头的连线表示模块间的调用关系，在调用线的两旁应标出传入模块和传出模块的数据流。关于系统结构图的具体接受将在下一节面向数据流的设计方法中讲到。图形工具谢谢图形工具