数据流:数据流是系统中数据的流动,它可以是输入、输出或存储在系统中的数据。
数据处理过程:数据处理过程是对数据进行处理的单元,可以是一个物理设备或软件模块。
数据存储:数据存储是系统中存储数据的单元,可以是一个文件、数据库或内存中的变量。
外部实体:外部实体是与系统进行信息交流的外部机构或个人,它可以是一个用户、另一个系统或传感器等。
某公司拟开发一个商业情报处理系统,使公司能够及时针对市场环境的变化及时调整发展战略,以获取最大的商业利益。项目组经过讨论,决定采用结构化分析和设计方法。在系统分析阶段,为了更好地对情报数据处理流程及其与外部角色的关联进行建模,项目组成员分别给出了自己的设计思路:
(1) 小张提出先构建系统流程图(System Flowcharts),以便更精确地反映系统的业务处理过程及数据的输入和输出。
(2) 小李提出先构建系统数据流图(Data Flow Diagrams),来展现系统的处理过程和定义业务功能边界,并给出了情报分类子系统的0层和1层数据流图,后者如下图所示。
项目组经讨论确定以数据流图作为本阶段的建模手段。工程师老王详细说明了流程图和数据流图之间的区别与联系,并指出了上图所示数据流图中存在的错误。
问题1:
流程图和数据流图是软件系统分析设计中常用的两种手段,请用300字以内文字简要说明流程图与数据流图的含义及其区别,并说明项目组为何确定采用数据流图作为建模手段。
数据流图作为一种图形化工具,用来说明业务处理过程、系统边界内所包含的功能和系统中的数据流。
流程图以图形化的方式展示应用程序从数据输入开始到获得输出为止的逻辑过程,描述处理过程的控制流。
两者的区别主要包括:
(1) 数据流图中的处理过程可并行;流程图在某个时间点只能处于一个处理过程。
(2) 数据流图展现系统的数据流;流程图展现系统的控制流。
(3) 数据流图展现全局的处理过程,过程之间遵循不同的计时标准;流程图中处理过程遵循一致的计时标准。
(4) 数据流图适用于系统分析中的逻辑建模阶段;流程图适用于系统设计中的物理建模阶段。
本题项目组为了更好地对情报数据处理流程及其与外部角色的关联进行建模,符合数据流图的应用场景要求,因此,首先构建数据流图以反映数据流向和系统边界。
[问题2]
请分析指出上图所示的数据流图中存在的错误及其原因。
(1) “分类训练”加工:只有输入没有输出,产生数据黑洞;
(2) “分类处理”加工:只有输出没有输入,无中生有;
(3) “规则文件”数据流:外部实体没有经过加工处理,直接到数据存储;
(4) “配置信息”数据流:外部实体之间没有加工处理,存在直接数据流。
数据流图中常见的错误分为两种类型:
一类是语法错误,包括外部实体之间、数据存储之间或外部实体与数据存储之间不经过加工而存在直接数据流;
另一类是逻辑错误,包括数据黑洞(只有输入没有产生输出)、灰洞(输入不足以产生输出)和无输入。
对于复杂系统,一般采用分层数据流图逐步细化系统的内部处理逻辑。0层数据流图是1层数据流图更高级别的抽象。
“分类训练”和“分类处理”加工属于内部加工,
“分类规则”数据流属于内部数据流,抽象为“情报分类子系统”加工。
“样本数据”、“规则文件”和“配置信息”为输入数据流;
“分类结果”为输出数据流。
[问题3]
高质量的数据流图是可读的、内部一致的并能够准确表示系统需求。请用300字以内文字说明在设计高质量的数据流图时应考虑的三个原则。
(1) 复杂性最小化原则。DFD分层结构就是把信息划分为小的且相对独立的一大批子集例子,这样就可以单独考查每一个DFD。如果要了解某个过程更加详细的信息,可以跳转到该过程的下一层;如果要知道一个DFD如何与其他DFD相关联,跳转到上一层的DFD进行考查。
(2) 接口最小化原则。接口最小化是复杂性最小化的一种具体规则,在设计模型时,应使得模型中各个元素之间的接口数或连接数最小化。
(3) 数据流一致性原则。一个过程和它的过程分解在数据流内容中是否有差别 是否存在有数据流出但没有相应的数据流入的加工 是否存在有数据流入但没有相应的数据流出的加工。