目錄
一、概述
二、數據模型:E-R圖/實體關系圖(數據單元之間的結構關系)
三、功能模型:數據流圖DFD(邏輯運算,包括輸入和輸出,實體之間的關系):輸入=》處理 =》 輸出
四、行為模型:狀態轉化圖(系統狀態)
一、概述
結構化方法的需求分析是指通過一系列嚴謹而規范的步驟,對系統的需求進行清晰的描述和分析,以確定系統需要滿足的功能和性能要求,以及系統與人、物、環境等相關方面之間的交互關系。
二、數據模型:E-R圖/實體關系圖(數據單元之間的結構關系)
E-R圖(Entity-Relationship Diagram),也稱為實體關系圖,是一種數據建模工具,用于描述現實世界中實體(entity)之間的關系(relationship)。它是一種圖形化的表示方法,能夠清晰地展示數據模型中各個實體之間的關聯和屬性。
在E-R圖中:
- 實體本身用矩形框表示,
- 實體的屬性用橢圓形表示。
- 實體與實體的關系用用菱形表示:數量關系通過在雙方一側標注數字來標識,行為關系通過在菱形中增加文本表示。
以下是E-R圖中常用的符號和概念:
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實體(Entity):代表現實世界中具有獨立實體性質的對象,例如人、物、地點等。每個實體都有一些屬性,用于描述和區分實體之間的差異。
實體是指現實世界中的某個具體、獨立的事物,它可以用實體名表示,并具有一些屬性和行為。在數據庫中,實體可以被認為是需要被存儲、處理、管理、查詢的信息或對象(object),比如商品、客戶、訂單、文章、作者等。
在實體關系圖中,一個實體通常以一個矩形來表示,矩形中包含實體名和該實體的屬性。屬性是指實體的特征描述,比如商品實體的屬性可能包括名稱、價格、描述等。實體之間的關系可以用連線來表示,這些連線描述了實體之間發生的各種事情,比如商品被下單、客戶購買商品等等。
繪制實體關系圖是數據庫設計的重要過程之一。通過分析現實世界中的業務流程、數據需求和數據結構,可以構建一個合理、可維護、易于擴展的實體關系圖。實體關系圖不僅能夠幫助開發者對數據進行良好的設計和管理,還可以作為協作與溝通的工具,幫助項目各方了解業務需求和數據結構。
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屬性(Attribute):描述實體的特征和性質,例如人的姓名、年齡、身高等。屬性可以是簡單的,也可以是復雜的,可以包含多個值。
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關系(Relationship):描述實體之間的聯系和交互。關系可以是一對一、一對多或多對多的關系。例如,學生和課程之間的關系可以是學習關系,一個學生可以選擇多門課程,一門課程可以由多個學生選修。
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基本關系類型:包括一對一(1:1)、一對多(1:N)和多對多(M:N)關系。
E-R圖提供了一種直觀且易于理解的方式來描述數據模型,它是數據庫設計和系統分析中常用的工具之一。通過E-R圖的繪制和分析,可以幫助設計師和開發人員更好地理解系統的結構和數據流動,從而準確捕捉需求,設計出高質量、合理結構的數據庫模型。
三、功能模型:數據流圖DFD(邏輯運算,包括輸入和輸出,實體之間的關系):輸入=》處理 =》 輸出
功能模型中的數據流圖(Data Flow Diagram,簡稱DFD)是一種常用的建模工具,用來描述信息系統中的數據流動和處理過程,與計算機的系統架構要表述的內容是一致的.
它通過圖形化的方式展示了系統中數據的來源(輸入)、去向(輸出)、處理和存儲等過程,幫助開發人員在系統設計時更好地理解系統中的數據流動。
數據流圖 (Data Flow Diagram,簡稱DFD) 中包含以下幾個主要元素:
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外部實體 (External Entity):表示與系統交互的外部對象,如用戶、其他系統或設備。通常用方框表示,并在方框內部標明實體的名稱。
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數據流 (Data Flow):表示數據在系統中的流動。數據流可以是輸入數據、輸出數據或在系統內部流動的中間數據。通常用箭頭表示,并在箭頭上方標明數據流或流動的信息名稱。
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進程 (Process):表示對數據進行處理和轉換的操作或功能模塊。通常使用圓角矩形或圓形表示,并在圖形內部標明進程的名稱。
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數據存儲 (Data Store):表示數據在系統中的存儲位置,如數據庫、文件或內存等。通常使用類長方形表示,并在類長方形內部標明數據存儲的數據名稱。
這些元素通過連接線連接起來,形成數據流圖的結構。連接線表示數據的流動路徑和數據流向。
除了上述主要元素,數據流圖中還可以使用控制流 (Control Flow) 元素表示控制信號和決策的流動。控制流使用類似于數據流的箭頭表示。
數據流圖的結構和元素的使用可以根據具體的系統和分析目的進行適當的調整和擴展。
在DFD中:
- 數據流用箭頭表示,
- 數據處理用方框表示,
- 數據存儲用平行四邊形表示,
- 源和目標用橢圓形表示。
以下是DFD中常用的符號和概念:
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數據流(Data Flow),即數據流動:代表信息在系統中傳遞的路徑,它可以是從數據源到數據目標的傳輸,也可以是在系統內部不同處理模塊之間的數據傳遞。
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處理(Process)即邏輯運算ALU:代表對數據進行處理、計算、轉換或轉發等操作的模塊,它可以是計算機程序、人工處理或自動化的業務流程等。
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數據存儲(Data Store),即計算器、內存、cache、數據庫、硬盤、文件等:代表系統中數據的存儲位置,可以是數據庫、文件或其他數據存儲設備。
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源和目標(Source and Destination):代表數據流的起點和終點,可以是外部來源或者系統內部的其他模塊。
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方向箭頭:表示數據的流向,從源到目標或從處理模塊到數據存儲。
通過DFD的繪制和分析,可以幫助設計師和開發人員更好地理解系統中各個部分之間的數據流動,從而更好地分析系統的流程和邏輯。這樣可以更準確地捕捉系統需求,設計出更合理的系統架構和流程,提高系統的設計效率和實現質量。
四、行為模型:狀態轉化圖(系統狀態)
狀態轉換圖(State Transition Diagram)是一種描述系統行為的圖形化模型。它主要由狀態、轉移和事件組成,用于表示一個系統在不同狀態之間的轉換以及觸發狀態轉換的外部事件。
在狀態轉換圖中,狀態表示系統所處的特定狀態或條件。轉移表示狀態之間的切換,通常用箭頭連接起來,箭頭上可以標注觸發轉換的事件或條件。事件是引起狀態轉換的外部觸發器,例如用戶輸入、信號到達等。
狀態轉換圖往往用于描述系統的行為流程、狀態機、協議或者算法等。它可以幫助開發人員理清系統的狀態變化路徑,從而更加清晰地分析和設計系統的邏輯。
請注意,行為模型的狀態轉化圖可能因具體應用場景而異,因此,如果您有具體的應用場景,可以向我提供更多細節,我將盡力為您提供更精確的幫助。