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结构化分析

Wikipedia · 2025-12-31 维基百科 👁 3 阅读

結構化分析（，簡稱SA）是軟體工程中的一種方法，結構化分析和結構化設計可以分析商業的，再轉換為規格文件，最後再產生電腦軟體、硬體組態及相關的手冊及程序。

結構化分析及設計技術是系統分析的基礎，是由1960到70年代的系統分析技術發展而成。

目的
結構化分析在1980年代起開始廣為使用。結構化分析包括將系統概念轉換為用資料及控制的來表示，也就是轉換為資料流程圖。資料流程圖中的程序以泡泡來表示，因此也稱為「泡泡圖」。不過完整的資料流程圖中可能有許多的「泡泡」，使得很難去追蹤資料流動的情形。此時可以先定義外界需要系統回應的事件，每一個事件指定一個泡泡，當系統定義完成後，再將事件的泡泡和回應的程序的泡泡相連接。也可以將程序對應泡泡加以分組，組合成較高階的程序。資料字典用來描述資料和指令的流動，而用程序規格來描述交易或資料轉換的相關資訊。

許多著名的分析方式都和結構化分析（SA）及結構化設計（SD）有關，包括結構圖、資料流程圖及資料模型圖等。許多程序设计方法学也結合了結構化分析及結構化設計，包括結構化系統分析及設計方法（SSADM）及結構化分析及設計技術（SADT）等。

歷史
結構化分析是許多結構化方法中的一部份。「結構化分析是系統分析、設計及編程技術的組合，其目的是為了處理1960至1980年代軟體開發所遇到的問題，這段期間多半是用COBOL和Fortran語言開發，後來也使用C語言及BASIC，也沒有將需求及設計文件化的技術。隨著系統越來越大也更加複雜，資訊系統的發展也變得越來越困難。」為了方便管理大而複雜的系統，演進出下列的結構化方法。

自1967年起出現了許多的結構化方法。

  • ：在 Derek J. Hatley及Imtiaz A. Pirbhai於1988年所著的《Strategies for Real-Time System Specification》中定義。
  • 資訊工程：約在1990年代由提出，後來因的推廣而廣為人知。

依照Hay在1999年提出的定義：「資訊工程是1970年代提出許多結構化技術的延伸。先由結構化編程進展到結構化設計，然後進展到結構化系統分析。這些技術使用的圖也所不同：結構化設計中使用結構圖，而結構化系統分析使用資料流程圖。二者都可以幫助程式開發者及使用者的溝通，並且提昇程式分析者及設計者的紀律。1980年起開始有工具可以自動繪製這類的圖面，並追蹤資料字典中的內容。」在電腦輔助設計及電腦輔助製造（CAD/CAM）名詞廣為使用之後，上述工具的使用也稱為電腦輔助軟體工程（CASE）。

結構化分析主題
抽象化機制
結構化分析一般會建立一個使用單一抽象化機制（single abstraction mechanism）的階層系統。結構化分析方法可以使用IDEF（如圖），IDEF是一個程序驅動的分析方法，是由目的及觀點開始進行。此方法一開始會先確認整體機能，再反覆地將機能分割為更小的機能，保留程序最佳化需要的輸入、輸出、控制及機制。IDEF也被視為是一種的分析方法，著重在函式的内聚力及函式之間的耦合力。

系統關係圖（System Context Diagram）是表示系統和外界環境之間的作用系統關係圖和資料流程圖有關，有助於了解系統和其他相關系統或事件之間的關係。

資料字典
在設計資料庫時非常重要。資料字典包括資料庫中所有的檔案、每一個檔案的欄位個數、欄位名稱及型態。為了保護資料字典的內容不被破壞，大部份的資料庫管理系統不允許使用者更改資料字典。資料字典沒有資料庫中的資料內容，只有一些存取資料庫需要的資訊。資料庫管理系統一定要配合資料字典才能存取資料庫的內容]]
資料流程圖（DFD）是用圖像方式表示資訊系統中資料的流動方式。資料流程圖和系統流程圖不同，主要是表示資料在不同程序之間的流動，而不是程式的控制流程。資料流程圖是由賴瑞·康斯坦丁所提出，是以Martin及Estrin的「資料流圖」（data flow graph）為基礎。

一般在繪製資料流程圖前，會先繪製環境圖，描述系統和外界環境的交互作用。資料流程圖可以將系統分割為幾個較小的部份，並且強調各部份之間的資料流動。資料流程圖是結構化系統分析及設計方法（SSADM）的三個重要圖表中的一個。

結構圖
中，結構圖可以將程式模組整理為樹狀結構，每一個模組以一個其中有模組名稱的方框表示，樹狀結構可以清楚表示各模組之間的關係。

結構化分析中常用結構圖表示程式的頂層架構。結構圖有助於程式設計者用個個擊破的方式處理軟體問題，也就是將一直將問題拆解為更小的問題，直到最後問題小到可以被人類理解為止。此程序稱為或是。結構圖的作用類似建築房屋中使用的藍圖。在設計階段，結構圖是客戶和不同軟體工程師溝通的方式。在代碼實現的階段，由結構圖可以得知系統的完整架構。

結構化設計
結構化設計（SD）是有關軟體模組的開發，及分析模組之間的「模組層次」（module hierarchy），

在結構化設計中，有以下二個主要的概念：

  • 内聚力是指機能相關的程式組合成一模組的程度。

Page-Jones在1980年提出的研究中有三個主題：結構圖、模組規格及資料字典，以及程序或副程式的模版。。

相關條目
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  • 杰克逊结构化程序设计

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  • 尤登結構化方法

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參考資料
延伸閱讀

  • Larry Constantine and Ed Yourdon (1975). Structured Design. Yourdon Press.
  • Tom DeMarco (1979). Structured Analysis and System Specification. Prentice Hall. ISBN 0-13-854380-1
  • Keith Edwards (1993). Real-Time Structured Methods, System Analysis. Wiley. ISBN 0-471-93415-1
  • Derek J. Hatley, Imtiaz A. Pirbhai (1988). Strategies for Real Time System Specification. John Wiley and Sons Ltd. ISBN 0-932633-04-8
  • Stephen J. Mellor and Paul T. Ward (1986). Structured Development for Real-Time Systems: Implementation Modeling Techniques: 003. Prentice Hall. ISBN 0-13-854803-X
  • Edward Yourdon (1989). Modern Structured Analysis, Yourdon Press Computing Series, 1989, ISBN 0-13-598624-9

外部連結

#軟體設計

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