数据字典的作用和定义（软件工程）

这篇博客是对《软件工程导论（第六版）》中数据字典部分（P47）的总结和理解。因为看这节的时候有点迷糊，所以在这里把自己的理解写一下

数据字典

定义：数据字典是描述数据的信息的集合，是对 系统中使用的所有数据元素/数据流图中包含的所有元素 的定义的集合。是为了描述在结构化分析过程中定义对象的内容时，使用的一种半形式化的工具。

主要用途：在软件分析和设计的过程中给人提供关于数据的描述信息。即，你可以查询任何在项目中你无法理解的各种数据，从而最大程度的消除 开发人员或不同开发小组之间的 歧义和交流不畅问题。

数据字典和数据流图共同构成系统的逻辑模型。没有数据流图，数据字典难以发挥作用。没有数据字典，数据流图就不严格。只有数据流图和对数据流图中每个元素的精确定义放在一起，才能共同构成系统的规格说明书。

举个例子：E-R图大家都知道（不知道也要装作知道），它是用来表示实体及实体间关系的图。如“人有身份证”，“身份证”就是一个实体，“身份证”有身份证号这个属性。那么这时问题就来了，你如何定义身份证号？即：光有一个身份证号，你不给出身份证号 有几位、由字母还是数字组成、每段数字代表什么意思，你根本无法知道“身份证号”这个属性是个什么东西。而数据字典就是用来说明这些东西的（不仅限于此，因为如果你不对“人”等其他元素进行定义的话，你甚至都不知道“人”是什么东西）。

E-R图描述了实体与实体之间的关系，而数据字典则对实体进行无二义性的定义。所以说数据字典与数据流图是相互补充的。

数据字典的内容

因为数据字典需要对数据流图中所有的数据进行定义，所以为了方便定义，数据字典中把数据分为了4类。数据字典主要对系统中的以下四类元素的定义组成：

1. 数据流。
2. 数据元素：数据流由哪些元素组成。
3. 系统中的数据存储。
4. 系统的处理。
   
   

数据流的描述

即，定义数据流时需要指明哪些东西。系统当中的每个数据流都需要在数据字典中做出相应描述。

• 数据流名：数据流的名称。
• 说明：简要介绍作用即它产生的原因和结果。
• 数据流来源：即该数据流来自何方。
• 数据流去向：去向何处。
• 数据流组成：数据结构。
• 每个数据量流通量（根据实际情况）：数据量、流通量。
  
  

数据元素的描述

即，定义数据元素时需要指明哪些东西。

• 数据元素名
• 类型：数字（离散值、连续值），文字（编码类型）
• 长度
• 取值范围
• 相关的数据元素及数据结构
  
  

数据存储的描述

• 数据存储名
• 简述：存放的是什么数据。
• 输入数据
• 输出数据
• 数据文件组成：数据结构。
• 存储方式：顺序，直接，关键码。
• 存取频率
  
  

处理的描述

能把输入数据流转变为输出数据流的机制，我们称之为“处理”。

• 处理名
• 处理编号：反映该处理的层次
• 简要描述：加工逻辑及功能简述
• 输入数据流
• 输出数据流
• 加工逻辑：简述加工程序、加工顺序
  
  
  
  

如何定义数据

概念

因为在一个系统当中，数据通常都是复合的——由很多简单的数据元素组成。那我们如何使用简单的元素去描述这些复杂的数据呢？数据定义解决的就是这个问题。

定义数据采用的原则：自顶向下分解。
数据元素组成数据的方式：

1. 顺序：（复合数据）以确定的次序连接两个或多个数据元素。
2. 选择：（复合数据）从两个或多个数据元素中选一个。
3. 重复：（复合数据）是 把指定的数据元素重复两次或多次 而组成的。
4. 可选：（在复合数据中）此数据元素是可有可无的。
   
   

如何定义

由于文字会具有歧义，所以数据字典中同样采用符号的形式来定义这四类元素。有消除歧义、方便理解、清晰简洁等功效（滑稽）。

符号	含义	举例	解释
=	等价于/定义为	x = a	数据x是由数据a组成的。通常我们把被定义的数据放在等号左边，把定义的数据放在等号右边
+	与/连接	x = a +	数据x是由a，b两个元素按顺序组成的
[]	或/选择	x = [a ¦ b]	数据x是由a数据元素或b数据元素组成的
m{}n	重复m…n次	x = 1{a}5	数据x是由 a数据元素最少重复1次，最多重复5此 组成的
()	可选	x = a + {b}	数据x是由a，b两个元素按顺序组成的，但b数据元素可有可无
“”	基本数据元素	x = “0”	数据x就是由“0”这个基本数据元素组成
…	范围	x = “1”…“9”	数据x只能等于1~9之间的某个元素