数据流图详解：一致性与基本元素

数据流图（Data Flow Diagram，简称DFD）是一种常用的系统分析和设计工具，它通过图形化的方式描绘数据在系统中的流动以及数据如何被处理。DFD由四个基本元素构成：数据流、加工（过程）、文件和源/宿。 1. 数据流 (dataflow): 数据流由一组特定的数据组成，它代表了数据在系统内的传输路径。数据流可以从一个加工流向另一个加工，从文件流向加工，反之亦然，或者是从系统外部的源流向系统，再从系统流向外部的宿。 2. 加工 (process): 加工是DFD的核心，它描述了输入数据如何被转换成输出数据的过程。每个加工都有至少一个输入数据流和一个输出数据流，可能有多个输入和输出。加工通常需要一个明确的名称，表示其所执行的操作。 3. 文件 (file): 文件在DFD中代表数据的存储位置，它可以是实际的文件或数据库。文件被加工读取和写入，用于存储和检索数据。 4. 源/宿 (source/sink): 源和宿代表系统外部的实体，它们是数据的起点和终点。源产生数据流，而宿接收数据流。源可以是用户、设备或其他系统，宿则可能是报告、打印输出或其他系统接收数据的地方。 DFD的规范性和一致性是确保模型准确无误的关键： - 父图与子图平衡: 这意味着在分层数据流图中，父图与子图的边界上的数据流必须一致。子图的输入和输出应与父图中对应加工的输入和输出匹配。 - 数据守恒: 每个加工的所有输出数据流必须能够直接从其输入数据流中获取，或者通过加工过程产生。这确保了数据在系统中的流动是有意义且无丢失的。 - 多余的数据流: 如果一个加工没有使用其所有输入数据流中的数据，那么这些未使用的数据项被认为是多余的。理想情况下，加工应该充分利用其输入，或者明确表示哪些输入未被使用。 - 局部文件: 加工的输出数据流不能与输入数据流同名，以避免混淆。文件是数据的临时或永久存储，其名称应当与输入/输出数据流区分开来。 在DFD中，还有一些特殊的符号用于表示更复杂的情况： - 星号 (*) 表示数据流的“与”关系，即所有输入数据流都必须存在，加工才会进行，且处理结果会同时产生所有输出数据流。 - 加号 (+) 表示数据流的“或”关系，意味着加工可以接受多个输入数据流，或者可以产生多个输出数据流，但并不需要所有输入都存在，加工仍可进行。 举例来说，图书订购系统DFD中，包含了图书库存、入库单、图书代理商、书库管理、收费、制作财务报表等加工，通过数据流连接各个部分，如订单、核准的订购单、发书单等，形成一个完整的数据处理流程。 总结来说，DFD是一种强大的工具，用于理解和建模系统的信息流动和处理过程。确保DFD的一致性是确保模型准确反映系统功能的关键，这涉及数据流的平衡、数据守恒、避免多余的输入/输出以及正确使用文件和源/宿的概念。