图形工具在软件结构设计中的应用

本资源主要介绍了软件工程中的各种图形工具，包括用于需求分析阶段的实体-关系图、数据流图、状态转换图、IPO图以及数据字典，以及在概要设计阶段使用的层次图（HIPO图）和结构图。 在软件开发过程中，图形工具是理解和表达系统设计的重要手段。以下是对这些图形工具的详细说明： 1. 实体-关系图（ER图）：ER图用于描绘数据模型，它包含数据对象、属性和关系。例如，在学生成绩管理系统中，可能有学生、课程和成绩等实体，每个实体都有其特定的属性，如学生的学号、姓名，课程的名称等，而关系则描述了这些实体之间的关联，如学生选修了哪些课程。 2. 数据流图（DFD）：DFD是一种描绘数据在系统中流动和处理的图形表示。基本符号包括数据流、处理、数据存储和外部实体。画DFD时，首先从顶层开始，逐步细化到各层，最终形成完整的数据流图。例如，学生成绩管理系统的DFD可能会展示数据如何从外部实体（如教师、学生）流入，经过处理（如计算平均分），然后存储在数据库中。 3. 状态转换图：当需要描述一个对象或系统在不同状态间如何转换时，会使用状态转换图。例如，对于数据结构中的“栈”对象，可以绘制其入栈、出栈等状态的变化。 4. IPO图（Input-Process-Output图）：IPO图用于描述系统或模块的输入、处理和输出。在学生成绩管理系统中，IPO图可能显示输入为学生信息和课程成绩，处理为计算和记录，输出为成绩单。 5. 数据字典：数据字典是系统中所有数据元素的详细定义，包括数据元素、数据流、数据存储和数据处理。它提供了一种规范化的词汇表，帮助确保所有相关人员对数据的理解一致。数据字典使用特定的符号来表示各种关系和约束。 6. 层次图（HIPO图）和结构图：在概要设计阶段，层次图和结构图用于表示软件的模块结构和调用关系。结构图通过方框和箭头表示模块及其相互作用，如控制信息和数据信息的传递，以及选择和循环结构。 在实际应用中，这些图形工具通常结合使用，数据字典与图形工具相互补充，共同构建出清晰、完整的设计蓝图。系统分析师在编写和使用这些工具时，应遵循一定的规范和约定，以确保设计的准确性和完整性。通过这些图形表示，可以更有效地进行需求分析和概要设计，为后续的详细设计和编码阶段奠定基础。