需求分析部分图形工具
描述复杂的事物时,图形远比文字叙述优越得多,它形象直观容易理解。前面已经介绍了用于建立功能模型的数据流图、用于建立数据模型的实体-联系图和用于建立行为模型的状态图,本节再简要地介绍在需求分析阶段可能用到的另外3种图形工具。
1 层次方框图
层次方框图用树形结构的一系列多层次的矩形框描绘数据的层次结构。树形结构的顶层是一个单独的矩形框,它代表完整的数据结构,下面的各层矩形框代表这个数据的子集,最底层的各个框代表组成这个数据的实际数据元素(不能再分割的元素)。
例如,描绘一家计算机公司全部产品的数据结构可以用图中的层次方框图表示。这家公司的产品由硬件、软件和服务3类产品组成,软件产品又分为系统软件和应用软件,系统软件又进一步分为操作系统、编译程序和软件工具等。
随着结构的精细化,层次方框图对数据结构也描绘得越来越详细,这种模式非常适合于需求分析阶段的需要。系统分析员从对顶层信息的分类开始,沿图中每条路径反复细化,直到确定了数据结构的全部细节时为止。
2 Warnier 图
法国计算机科学家Warnier提出了表示信息层次结构的另外一种图形工具一Warnier图。和层次方框图类似,Warnier图也用树形结构描绘信息,但是这种图形工具比层次方框图提供了更丰富的描绘手。
用Warnier图可以表明信息的逻辑组织,也就是说,它可以指出一类信息或一个信息元素是重复出现的,也可以表示特定信息在某一类信息中是有条件地出现的。因为重复和条件约束是说明软件处理过程的基础,所以很容易把Warnier图转变成软件设计的工具。
图是用Warnier图描绘一类软件产品的例子,它说明了这种图形工具的用法。
图中花括号用来区分数据结构的层次,在一个花括号内的所有名字都属于同一类信息;异或符号(田)表明一类信息或一个数据元素在一定条件下才出现,而且在这个符号上、下方的两个名字所代表的数据只能出现一个;在一个名字下面(或右边)的圆括号中的数字指明了这个名字代表的信息类(或元素)在这个数据结构中重复出现的次数。
根据上述符号约定,图中的Warnier图表示一种软件产品要么是系统软件要么是应用软件。系统软件中有P1种操作系统,P2种编译程序,此外还有软件工具。软件工具是系统软件的一种,它又可以进一步细分为编辑程序、测试驱动程序和设计辅助工具，图中标出了每种软件工具的数量。
3 IPO图
IPO图是输入、处理、输出图的简称,它是由美国IBM公司发展完善起来的一种图形工具,能够方便地描绘输入数据、对数据的处理和输出数据之间的关系。
IPO图使用的基本符号既少又简单,因此很容易学会使用这种图形工具。它的基本形式是在左边的框中列出有关的输入数据,在中间的框内列出主要的处理,在右边的框内列出产生的输出数据。处理框中列出处理的次序暗示了执行的顺序,但是用这些基本符号还不足以精确描述执行处理的详细情况。在IPO图中还用类似向量符号的粗大箭头清楚地指出数据通信的情况。图3.7是一个主文件更新的例子,通过这个例子不难了解IPO图的用法。
本书建议使用一种改进的IPO图(也称为IPO表), 这种图中包含某些附加的信息，在软件设计过程中将比原始的IPO图更有用。如图3.8所示,改进的IPO图中包含的附
加信息主要有系统名称、图的作者,完成的日期,本图描述的模块的名字,模块在层次图中的编号,调用本模块的模块清单,本模块调用的模块的清单,注释,以及本模块使用的局部数据元素等。在需求分析阶段可以使用IPO图简略地描述系统的主要算法(即数据流图中各个处理的基本算法)。当然,在需求分析阶段,IPO图中的许多附加信息暂时还不具备,但是在软件设计阶段可以进一步补充修正这些图,作为设计阶段的文档。这正是在需求分析阶段用IPO图作为描述算法的工具的重要优点。