4.3.2　结构化分析方法

结构化分析技术是20世纪70年代中期由E.Yourdon等人倡导的一种面向数据流的分析方法，结构化分析就是用数据流图、数据字典、结构化语言、判定表、判定树等工具，来建立一种新的称为结构化说明书的目标文档，其中结构化说明书就是需求规格说明书。

结构化分析（SA）方法是一种传统的需求建模方法，基本思想是按照由抽象到具体、逐层分解的方法，确定软件系统内部的数据流、变换的关系。如果一个系统很复杂，可将该系统分解成若干子系统，并分别以1、2、3等标识子系统，如果子系统仍然很复杂（例如子系统3），可再将其分解为3.1、3.2等若干个子系统，如此继续下去，直到子系统足够简单和易于理解为止。

1.结构化分析方法的特点

在结构化分析方法中，表达问题尽可能使用图形符号的方式，即使非计算机专业人员也易于理解。设计数据流图时只考虑系统必须完成的基本功能，不需要考虑如何具体地实现这些功能。

2.适用范围

SA方法适用于大型管理信息系统的需求分析，主要利用数据处理分析系统功能。

3.使用原型法进行需求分析的流程

SA方法的分析步骤如下：

（1）理解和分析当前的现实环境，以获得当前系统的具体模型。

（2）建立当前系统的逻辑模型。

（3）建立目标系统的逻辑模型。

（4）进一步完善目标系统的逻辑模型。

4.SA描述方法

用SA方法描述系统逻辑模型的方法有数据流图、数据字典、补充材料等。

（1）数据流图（DFD）：一个软件系统的逻辑模型应能表示当某些数据输入到该系统，经过系统内部一系列处理（变换或加工）后产生某些逻辑结果的过程。DFD是描述系统内部处理流程、表达软件系统需求模型的一种图形工具，即描述系统中数据流程的图形工具。DFD有4个基本元素：

●源点和终点：源点和终点用于表示数据的来源和最终去向，通常用方框表示。

●数据流：由一组数据项组成的数据，通常用带标识的有向弧表示。

●加工：对数据进行的操作或变换称为加工，加工通常用圆圈、椭圆等表示。

●文件：存放数据的逻辑单位，在图形符号中还要给出文件名，文件的命名最好与文件中存放的内容相对应，文件名可等同于数据流名。

（2）分层的DFD：一套分层的数据流图由顶层、底层和中间层组成。

●顶层：用于注明系统的边界，即系统的输入/输出，整个系统只有一张。

●中间层：描述加工的分解，其组成部分可进一步分解。

●底层：由一些不能再分解的加工组成，称为基本加工，是指含义明确、功能单一的加工。

（3）数据词典：DFD虽然描述了数据在系统中的流向和加工的分解，但不能体现数据流和加工的具体含义。数据词典就是用于描述数据的具体含义和加工的说明，由数据词典和加工就可构成软件系统的逻辑模型。

数据词典是由DFD中所有元素的严格定义组成，为DFD中出现的每个元素提供详细的说明，即DFD中出现的每个数据流名、文件名和加工名，都在数据词典中有一个条目定义相应的含义，当需要查看DFD中某个元素的含义时，可借助于数据词典。数据词典中的条目类型如下：

●数据流条目：用于定义数据流。

●文件条目：用于定义文件，除说明组成文件的所有数据项外，还说明文件的组成方式。

●加工条目：用于说明加工，描述加工的处理逻辑或“做什么”。

（4）其他补充材料：定义各种输入/输出表格的形式，记录与修改文档相关的信息。

5.实体关联图

实体关联图亦称E-R图，用于描述系统的数据关系，使用实体关联图建立概念性的数据模型，是面向问题的、按照用户的观点对数据建立的模型，与软件系统中的实现方法无关。实体关联图主要由实体、属性、实体间的关联3个基本成分组成。

（1）实体：数据项（属性）的集合，通常用矩形框表示。

（2）属性：实体的性质，通常用椭圆或圆角矩形框表示。

（3）关联：实体之间相互连接的方式，用菱形框表示，用直线连接有关联的实体。关联确定了实体间逻辑上和数量上的联系，关联有如下3种类型：

●一对一关联（1∶1）。

●一对多关联（1∶N）。

●多对多关联（M∶N）。

在实体与关联之间的连线上用一个数字和文字表示是何种关联类型，关联也可有属性，E-R图使用简单的图形符号表达系统分析员对问题域的理解，不仅接近人的思维方式，而且具有较好的易理解性，可作为软件开发人员与用户的交流工具。E-R模型可以与数据词典相结合对属性进行详细定义，可通过实体间的关联关系发现遗漏和冗余的数据项等。