结构化方法与系统建模：自顶向下功能分解

"建模过程—自顶向下、功能分解-软件工程课件" 本文将深入探讨结构化方法在软件工程中的应用，特别是在建模过程中采用的自顶向下、功能分解策略。结构化方法是一种系统性的思想工具，用于定义需求、构建功能模型，并给出满足需求的软件解决方案。它涵盖了结构化分析、设计和程序设计的方法。 结构化需求分析面临的主要挑战包括理解问题空间、人际沟通以及需求变化。为了应对这些挑战，结构化分析方法提供了一套术语、工具和过程指导。基本术语包括数据流、加工、数据存储、数据源和数据潭。 数据流表示信息的流动，由箭头表示，标识为名词或名词短语。加工是数据处理单元，用椭圆形表示，标识通常采用动宾结构，与输入和输出数据相关联。数据存储表示数据的静态结构，用两条平行线段表示。数据源和数据潭是系统外部的实体，用矩形表示，标识为名词或名词短语，它们定义了系统的边界。 数据流图（DFD）是描述数据变换的关键工具，包括数据流、数据存储、加工、数据源和数据潭。在DFD中，数据流起着连接元素的作用，可以流经加工、数据源和数据潭。多层次的DFD常用于大型软件系统，以逐步细化系统功能。 建模过程通常从顶部开始，通过自顶向下、逐步求精的方式构建层次数据流图。首先，建立系统环境图，确定系统语境，识别数据源和数据潭及其相关数据流。这形成了系统的顶层数据流图，也称为系统环境图。最顶层的加工通常用待建系统的名字标识。 接下来，通过定义数据字典，进一步详细描述系统中的数据元素。数据字典是DFD的补充，提供了每个数据流、加工、数据存储的详细信息，包括其名称、描述、格式和约束。描述加工涉及明确每个处理步骤的功能和逻辑，以确保系统能够正确地处理输入并生成期望的输出。 自顶向下的建模方法通过分解复杂系统为更小的、易于管理的部分，帮助分析师逐步理解并构建功能模型。这种系统化的方法促进了需求的清晰表达，降低了沟通障碍，并为软件设计和实现提供了坚实的基础。在实际的软件工程实践中，这种方法论有助于提高软件质量，降低维护成本，并更好地适应需求变化。