数据流图（Data Flow Diagram，简称DFD）是一种用于描述系统功能和数据流动的图形工具，广泛应用于系统分析和设计阶段。它通过图形元素来表示系统中的数据如何从输入转化为输出，有助于理解系统的数据处理过程。
1. **功能建模**：
- 功能建模是一种自顶向下逐步细化的方法，旨在揭示软件系统的内部操作和数据转换。其目的是构建一系列抽象模型，这些模型表达了系统内部数据的传递和变化关系。
- 数据流图是功能建模的核心，它展示数据如何在系统中流动并经历各种变换。此外，数据流的详细描述通常通过结构化英语、判定表或判定树来完成。
2. **数据流图的主要图形元素**：
- **数据加工/数据变换**：这是系统中的处理单元，负责对数据进行操作。
- **数据源/数据潭（外部实体）**：它们是系统外部提供或接收数据的实体，如用户、设备或其它系统。
- **数据流**：表示数据在系统内部从一个加工流向另一个加工的过程。
- **数据存储**：包括文件或数据库，用于暂时或永久保存数据。
3. **数据流图的层次结构**：
- **顶层数据流图**：只有一个加工，代表整个系统，显示输入和输出数据流。
- **中间层数据流图**：对上层的加工进行分解，展示更具体的处理细节。
- **底层数据流图**：是最详细的一层，其中的加工不再需要进一步分解。
4. **功能建模的步骤**：
- 确定系统的输入和输出。
- 创建顶层数据流图，描绘主要的业务处理流程。
- 分析系统功能，画出下一层的数据流图，对每个加工进行细化。
- 继续细化每个加工，直到所有加工都足够简单，形成分层数据流图。
5. **绘制数据流图的原则**：
- 限制使用四种基本图形元素，并确保它们的命名具有描述性。
- 顶层图的数据流应封闭在外部实体之间。
- 每个加工应至少有一个输入和一个输出数据流。
- 加工框的编号表示层次关系，并保持父图与子图的平衡。
- 数据字典用于详细描述图形元素，如数据流、数据元素等。
6. **数据字典**：
- 数据字典是结构化分析的关键部分，它为模型中的每个命名元素提供定义，包括数据流、数据元素、文件和加工的描述。
- 数据流词条描述数据流的来源、去向、组成和流量。
- 数据元素词条描述其类型、长度、取值范围等相关信息。
数据流图和功能建模相结合，为系统分析人员提供了一种直观的工具，帮助他们理解和表述系统的逻辑结构，从而更好地设计和实现软件系统。通过遵循上述原则和步骤，我们可以构建出清晰、准确的数据流图，有效地支持课程设计和系统开发过程。
