数据流图（DFD）画法要求
一、数据流图（DFD）
1.数据流图的基本符号
数据流图由四种基本符号组成，见图5－4－1所示。
图5－4－1 数据流图的基本符号
例：图5－4－2是一个简单的数据流图，它表示数据X从源S流出，经P1加工转换成Y，接着经P2加工转换为Z，在加工过程中从F中读取数据。
图5－4－2 数据流图举例
下面来详细讨论各基本符号的使用方法。
2.数据流
数据流由一组确定的数据组成。例如“发票”为一个数据流，它由品名、规格、单位、单价、数量等数据组成。数据流用带有名字的具有箭头的线段表示，名字称为数据流名，表示流经的数据，箭头表示流向。数据流可以从加工流向加工，也可以从加工流进、流出文件，还可以从源点流向加工或从加工流向终点。
对数据流的表示有以下约定：
对流进或流出文件的数据流不需标注名字，因为文件本身就足以说明数据流。而别的数据流则必须标出名字，名字应能反映数据流的含义。
数据流不允许同名。
两个数据流在结构上相同是允许的，但必须体现人们对数据流的不同理解。例如图5－4－3(a)中的合理领料单与领料单两个数据流，它们的结构相同，但前者增加了合理性这一信息。
两个加工之间可以有几股不同的数据流，这是由于它们的用途不同，或它们之间没有联系，或它们的流动时间不同，如图5－4－3(b)所示。
（a） （b） （c）
图5－4－3 简单数据流图举例
数据流图描述的是数据流而不是控制流。如图5-4-3 (c)中，“月末”只是为了激发加工“计算工资”，是一个控制流而不是数据流，所以应从图中删去。
3.加工处理
加工处理是对数据进行的操作，它把流入的数据流转换为流出的数据流。每个加工处理都应取一个名字表示它的含义，并规定一个编号用来标识该加工在层次分解中的位置。名字中必须包含一个动词，例如“计算”、“打印”等。
对数据加工转换的方式有两种：
改变数据的结构，例如将数组中各数据重新排序；
产生新的数据，例如对原来的数据总计、求平均等值。
4.文件
文件是存贮数据的工具。文件名应与它的内容一致，写在开口长条内。从文件流入或流出数据流时，数据流方向是很重要的。如果是读文件，则数据流的方向应从文件流出，写文件时则相反；如果是又读又写，则数据流是双向的。在修改文件时，虽然必须首先读文件，但其本质是写文件，因此数据流应流向文件，而不是双向。
例如，在图5-4-3 (a)中，检查合理性加工时，只从库存帐目文件中读出库存信息与领料单核对，所以数据流从文件流出，箭头指向加工。
5.数据源或终点
数据源和终点表示数据的外部来源和去处。它通常是系统之外的人员或组织，不受系统控制。
为了避免在数据流图上出现线条交叉，同一个源点、终点或文件均可在不同位置多次出现，这时要在源(终)点符号的右下方画小斜线，或在文件符号左边画竖线，以示重复，如图5－4－4所示。
图5－4－4 重复的源点、终点或文件
由上图可见，数据流图可通过基本符号直观地表示系统的数据流程、加工、存贮等过程。但它不能表达每个数据和加工的具体、详细的含义，这些信息需要在“数据字典”和“加工说明”中表达。
6.DFD的画法
一般遵循“由外向里”的原则，即先确定系统的边界或范围，再考虑系统的内部，先画加工的输入和输出，再画加工的内部。即：
(1)识别系统的输入和输出。
(2)从输入端至输出端画数据流和加工，并同时加上文件。
(3)加工的分解“ 由外向里”进行分解。
(4)数据流的命名，名字要确切，能反映整体。
(5)各种符号布置要合理，分布均匀，尽量避免交叉线。
(6)先考虑稳定态，后考虑瞬间态。如系统启动后在正常工作状态，稍后再考虑系统的启动和终止状态。
对于不同的问题，数据流图可以有不同的画法。一般情况下，应该遵守“由外向里”的原则。即先确定系统的边界或范围，再考虑系统的内部，先画加工的输入和输出，再画加工内部。具体实行时可按下述步骤进行：
（1）识别系统的输入和输出，画出顶层图
即确定系统的边界。在系统分析初期，系统的功能需求等还不很明确，为了防止遗漏，不妨先将范围定得大一些。系统边界确定后，那么越过边界的数据流就是系统的输入或输出，将输入与输出用加工符号连接起来,并加上输入数据来源和输出数据去向就形成了顶层图。
(2)画系统内部的数据流、加工与文件,画出一级细化图
从系统输入端到输出端(也可反之)，逐步用数据流和加工连接起来，当数据流的组成或值发生变化时，就在该处画一个“加工”符号。
画数据流图时还应同时画上文件，以反映各种数据的存贮处，并表明数据流是流入还是流出文件。
最后，再回过头来检查系统的边界，补上遗漏但有用的输入输出数据流，删去那些没被系统使用的数据流。
(3)加工的进一步分解，画出二级细化图
同样运用“由外向里”方式对每个加工进行分析，如果在该加工内部还有数据流，则可将该加工分成若干个子加工，并用一些数据流把子加工联接起来，即可画出二级细化图。二级细化图可在一级细化图的基础上画出，也可单独画出该加工的二级细化图，二级细化图也称为该加工的子图。
(4)其它注意事项
一般应先给数据流命名，再根据输入/输出数据流名的含义为加工命名。名字含义要确切，要能反映相应的整体。若碰到难以命名的情况，则很可能是分解不恰当造成的。应考虑重新分解。
从左至右画数据流图。通常左侧、右侧分别是数据源和终点，中间是一系列加工和文件。正式的数据流图应尽量避免线条交叉，必要时可用重复的数据源、终点和文件符号。此外，数据流图中各种符号布置要合理，分布应均匀。
画数据流图是一项艰巨的工作，要做好重画的思想准备，重画是为了消除隐患，有必要不断改进。
因为作为顶层加工处理的改变域是确定的，所以改变域的分解是严格的自顶向下分解的。由于目标系统目前还不存在，应此分解时开发人员还需凭经验进行，这是一项创造性的劳动。同时，在建立目标系统数据流图时，还应充分利用本章讲过的各种方法和技术，例如:分解时尽量减少各加工之间的数据流；数据流图中各个成分的命名要恰当；父图与子图间要注意平衡等等。
当画出分层数据流图，并为数据流图中各个成分编写词典条目或加工说明后，就获得了目标系统的初步逻辑模型。
二、画分层数据流图时应注意的问题
下面从四个方面讨论画分层数据流图时应注意的问题。
1．合理编号
分层数据流图的顶层称为0层,称它是第1层的父图，而第1层既是0层图的子图，又是第2层图的父图，依此类推。由于父图中有的加工可能就是功能单元，不能再分解，因此父图拥有的子图数少于或等于父图中的加工个数。
为了便于管理，应按下列规则为数据流图中的加工编号：
l 子图中的编号为父图号和子加工的编号组成。
l 子图的父图号就是父图中相应加工的编号。
为简单起见，约定第1层图的父图号为0，编号只写加工编号1、2、3...，下面各层由父图号1、1.1等加上子加工的编号1、2、3...组成。按上述规则，图的编号即能反映出它所属的层次以及它的父图编号的信息，还能反映子加工的处理信息。例如1表示第1层图的1号加工处理，1.1、1.2、1.3...表示父图为1号加工的子加工，1.3.1、1.3.2、1.3.3...表示父图号为1.3加工的子加工。
为了方便，对数据流图中的每个加工，可以只标出局部号，但在加工说明中，必须使用完整的编号。例如图5-4-5可表示第1层图的1号加工的子图，编号可以简化成图中的形式。
图5-4-5 简化子图编号示例
2．注意子图与父图的平衡
子图与父图的数据流必须平衡，这是分层数据流的重要性质。这里的平衡指的是子图的输入、输出数据流必须与父图中对应加工的输入、输出数据流相同。但下列两种情况是允许的，一是子图的输入/输出流比父图中相应加工的输入/输出流表达得更细。例如，在图5－4－6中，若父图的“订货单”数据流是由客户、品种、帐号、数量四部分组成，则图中的子图和父图是平衡的。在实际中，检查该类情况的平衡，需借助于数据词典进行。二是考虑平衡时，可以忽略枝节性的数据流。例如图5-4-6，在4号加工的子图中4.3号子加工中增加了一个输出，表示出错的数据流(由虚线所示)，则子图和父图仍可看作是平衡的。
图5-4-6 子图和父图的平衡图片 子图和父图的平衡动画
3．局部文件
图5-4-7中的父图和子图是平衡的，但子图中的文件W并没在父图中出现。这是由于对文件W的读、写完全局限在加工3.3之内，在父图中各个加工之间的界面上不出现，该文件是子图的局部文件或为临时文件。
图5-4-7 数据流图中的局部文件
应当指出的是，如果一个临时文件在某层数据流图中的某些加工之间出现，则在该层数据流图中就必须画出这个文件。一旦文件被单独画出，那么也需画出这个文件同其它成分之间的联系。
4．分解的程度
对于规模较大的系统的分层数据流图,如果一下子把加工直接分解成基本加工单元,一张图上画出过多的加工将使人难以理解，也增加了分解的复杂度。然而，如果每次分解产生的子加工太少，会使分解层次过多而增加作图的工作量，阅读也不方便。经验表明，一般说来一个加工每次分解量最多不要超过七个为宜。同时，分解时应遵循以下原则：
l 分解应自然,概念上要合理、清晰。
l 上层可分解的快些(即分解成的子加工个数多些)，这是因为上层是综合性描述，对可读性的影响小。而下层应分解得慢些。
l 在不影响可读性的前提下,应适当地多分解成几部分,以减少分解层数。
l 一般说来，当加工可用一页纸明确地表述时，或加工只有单一输入/输出数据流时(出错处理不包括在内)，就应停止对该加工的分解。另外，对数据流图中不再作分解的加工(即功能单元)，必须作出详细的加工说明，并且每个加工说明的编号必须与功能单元的编号一致。
三、数据流图的修改
前面介绍了画数据流图的基本方法。对于一个大型系统来说，由于在系统分析初期人们对于问题理解的深度不够，在数据流图上也不可避免地会存在某些缺陷或错误。因此还需要进行修改，才能得到完善的数据流图。这里介绍如何从正确性和可读性方面对数据流图进行改进。
1．正确性
数据流图的正确性，可以从以下几个方面来检查：
(1)数据守恒
(2)文件使用
在数据流图中，文件与加工之间数据流的方向应按规定认真标注，这样也有利于对文件使用正确性的检查。例如，在图5-4-8中，因为文件1和文件2是子图的局部文件，所以在子图中应画出对文件的全部引用。但子图中文件2好象一个“渗井”，数据只流进不流出，显然是一个错误。
图5-4-8 局部文件使用错误
（3) 子、父图平衡
造成子图与父图不平衡的一个常见原因是在增加或删除一个加工时，忽视了对相应父图或子图的修改。在检查数据流图时应注意这一点。
（4) 加工与数据流的命名
加工和数据流的名字必须体现被命名对象的全部内容而不是一部分。对于加工的名字，应检查它的含义与被加工的输入/输出数据流是否匹配。
一个加工的输出数据流仅由它的输入数据流确定，这个规则绝不能违背。数据不守恒的错误有两种，一是漏掉某些输入数据流，二是某些输入数据流在加工内部没有被使用。虽然有时后者并不一定是个错误，但也要认真考虑，对于确实无用的数据就应该删去，以简化加工之间的联系。
在检查数据流图时，应注意消除控制流。
2．可读性
数据流图的可读性，可以从以下几个方面来提高：
(1)简化加工之间的联系
各加工之间的数据流越少，各加工的独立性就越高。因此应当尽量减少加工之间数据流的数目，有必要时可采用后面要介绍的步骤对数据流图重新分解。
(2)分解应当均匀
在同一张数据流图上，应避免出现某些加工已是功能单元，而另一些加工却还应继续分解好几层的情况出现。否则应考虑重新分解。
(3)命名应当恰当
理想的加工名由一个具体的动词和一个具体的宾语(名词)组成。数据流和文件的名字也应具体、明确。
3. 数据流图重新分解的步骤
有时需要对作出的部分或全部数据流图作重新分解，可按以下步骤进行：
(1)把需要重新分解的所有子图连成一张；
(2)根据各部分之间联系最少的原则，把图划分成几部分；
(3)重建父图，即把第二步所得的每一部分画成一个圆圈，各部分之间的联系就是加工之间的界面；
(4)重建各张子图，只需把第二步所得的图，按各自的边界剪开即可；
(5)为所有加工重新命名、编号。
例如，图5-4-9中加工2和其它加工的联系太复杂以致很难独立理解，所以其结构不太合理。因为图5-4-9的子图是由不相连的两部分组成的，所以将它们的父图加工分成两个更为合适。
图5-4-9 结构不合理的数据流图