数据流图DFD

1 定义

数据流图（Data Flow Diagram，DFD）是一种图形化工具，用于描述系统内部的数据流动、处理逻辑和数据存储。它通过节点（如加工、数据存储）和箭头（数据流）直观展示系统各组件间的交互关系，适用于结构化系统分析与设计。

2 元素

元素	说明	图元
数据流	有一组固定成分的数据组成，表述数据的流向。 每个数据流通常有一个合适的名词，反映数据流的含义
加工	加工描述了输入数据流到输出数据流 之间的变换， 也就是输入数据流做了什么处理之后，变成了输出数据流
数据存储（文件）	用来表示暂时存储的数据，每个文件都有名字。 流向文件的数据流表示写文件，流出的表示读文件
外部实体	指存在于软件系统外的人员活组织，或者其他系统

3 分层结构

顶层图（系统上下文图）

• 功能：最高层抽象，描述系统与外部实体的交互。
• 组成：单个过程（代表整个系统）、外部实体（如用户、其他系统）及数据流。

一级分解图

• 功能：分解上下文图中的单一过程，展示主要子系统或功能模块。
• 组成：多个子过程（如“处理订单”、“生成发票”）、数据存储（如“订单数据库”）及更详细的数据流。
• 特点：避免过度细化，通常包含5-7个关键过程。

二级及以下分解图

• 功能：对一级图中的子过程进一步细化，直至达到足够细节。
• 规则：每个下层图仅扩展一个上层过程，保持一致性（如输入/输出数据流需匹配）。
• 终止条件：当过程可被简单代码或逻辑描述时停止分解。

4 数据流图平衡原则

父图与子图之间的平衡

• 每一层的 输入、输出数据流 必须与其上层对应的输入、输出保持一致
• 上层某个过程分解为下层子过程时，下层的外部输入输出不能比上层多，也不能少

子图内平衡

• 指在同一层级的多个过程之间，数据流要能自洽，即输入输出能够闭合，不能凭空生成或消失

异常现象

• 黑洞：一个加工只有输入数据流，而没有输出数据流
• 奇迹：一个加工只有输出数据流，而没有输入数据流
• 灰洞：一个加工的输入数据流无法通过该加工产生输出流