软件工程用的15种图

软件工程使用软件和软件所能画的图

迅捷 : 业务流程图 软件结构图 功能框图  数据字典  序列图 用例图
Vision: 业务流程图 软件结构图 功能框图 数据流图  数据字典  序列图  uml(用例图、类图、序列图、活动图、数据流图）
Rose: 用例图  包图  活动图    序列图  协作图 带有实体类、控制类、边界类的类图
PowerDesigner:  BPM(业务处理模型）  CDM(概念数据模型）   PDM(物理数据模型)
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原文链接：https://blog.csdn.net/zhao_hong_ran/article/details/81073379

 

软件工程中应用的15种图：
1、系统流程图
不论什么程序设计语言，程序设计都有3种基本结构：顺序结构、选择结构和循环结构。三种基本结构的特点： 一个入口，一个出口，不出现死循环和死语句。

2、数据流图或数据流程图（Data Flow Diagram），缩写为DFD
数据流图是结构化分析方法中使用的工具,它以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程，由于它只反映系统必须完成的逻辑功能，所以它是一种功能模型

数据流图DFD是描述系统中数据流程的一种图形工具，它标志了一个系统的逻辑输入和逻辑输出，以及把逻辑输入转换逻辑输出所需的加工处理。

值得注意的是，数据流图不是传统的流程图或框图，数据流也不是控制流。数据流图是从数据的角度来描述一个系统，而框图是从对数据进行加工的工作人员的角度来描述系统。

DFD显示系统将输入和输出什么样的信息，数据如何通过系统前进以及数据将被存储在何处。它不显示关于进程计时的信息，也不显示关于进程将按顺序还是并行运行的信息，而不像传统的关注控制流的结构化流程图，或者UML活动工作流程图，它将控制流和数据流作为一个统一的模型。

数据流图从数据传递和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的移动变换过程。
数据流程图包括：
a．指明数据存在的数据符 ，这些数据符 也可指明该数据所使用的媒体；
b．指明对数据执行的处理的处理符 ，这些符 也可指明该处理所用到的机器功能；
c．指明几个处理和（或）数据媒体之间的数据流的流线符 ；
d．便于读、写数据流程图的特殊符 。

在处理符 的前后都应是数据符 。数据流程图以数据符 开始和结束，数据流图有两种典型结构，一是变换型结构，它所描述的工作可表示为输入、主处理和输出，呈线性状态。另一种是事务型结构，这种数据流图呈束状，即一束数据流平行流入或流出，可能同时有几个事务要求处理。
数据流程图中有以下几种主要元素：

→：　 数据流。数据流是数据在系统内传播的路径,因此由一组成分固定的数据组成.如订票单由旅客姓名、年龄、单位、身份证 、日期、目的地等数据项 组成.由于数据流是流动中的数据,所以必须有流向,除了与数据存储之间的数据流不用命名外,数据流应该用名词或名词短语命名.
□：　　数据源（终点）.代表系统之外的实体,可以是人、物或其他软件系统
○：　　对数据的加工（处理）.加工是对数据进行处理的单元,它接收一定的数据输入,对其进行处理,并产生输出
〓：　 数据存储.表示信息的静态存储,可以代表文件、文件的一部分、数据库的元素等

3、数据字典
数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明，使用数据字典为简单的建模项目。简而言之，数据字典是描述数据的信息集合，是对系统中使用的所有数据元素的定义的集合。

数据字典（data dictionary）是对于数据模型中的数据对象或者项目的描述的集合，这样做有利于程序员和其他需要参考的人。分析一个用户交换的对象系统的第一步就是去辨别每一个对象，以及它与其他对象之间的关系。这个过程称为数据建模，结果产生一个对象关系图。当每个数据对象和项目都给出了一个描述性的名字之后，它的关系再进行描述（或者是成为潜在描述关系的结构中的一部分），然后再描述数据的类型（例如文本还是图像，或者是二进制数值），列出所有可能预先定义的数值，以及提供简单的文字性描述。这个集合被组织成书的形式用来参考，就叫做数据字典。

据字典在需求分析阶段被建立。
数据字典是一个预留空间，一个数据库，这是用来储存信息数据库本身。
数据字典可能包含的信息，例如：
数据库设计资料
数据内部储存的SQL程序
用户权限
用户统计
数据库的过程中的信息
数据库增长统计
数据库性能统计

除了静态数据字典中三类视图，其他的字典视图中主要的是V视图，之所以这样叫是因为他们都是以V或GV 或GV或GV开头的。这些视图会不断的进行更新，从而提供了关于内存和磁盘的运行情况，所以我们只能对其进行只读访问而不能修改它们。
Throughout its operation, Oracle Database maintains a set of virtual tables that record current database activity. These views are calleddynamic performance views because they are continuously updated while a database is open and in use. The views, also sometimes calledV$ views。
V视图是基于X 视图是基于X视图是基于X虚拟视图的。V$视图是SYS用户所拥有的，在缺省状况下，只有SYS用户和拥有DBA系统权限的用户可以看到所有的视图，没有DBA权限的用户可以看到USER_和ALL_视图，但不能看到DBA_视图。与DBA_,ALL,和USER_视图中面向数据库信息相反，这些视图可视的给出了面向实例的信息。
动态性能表用于记录当前数据库的活动，只存于数据库运行期间，实际的信息都取自内存和控制文件。 DBA可以使用动态视图来监视和调节数据。

数据字典的组成：
1、数据项
2、数据结构
3、数据流
4、数据存储
5、处理过程
6、外部实体
数据字典
数据字典是数据库的重要组成部分。它存放有数据库所用的有关信息，对用户来说是一组只读的表。数据字典内容包括：
1、数据库中所有模式对象的信息，如表、视图、簇、及索引等。
2、分配多少空间，当前使用了多少空间等。
3、列的缺省值。
4、约束信息的完整性。
5、用户的名字。
6、用户及角色被授予的权限。
7、用户访问或使用的审计信息。
8、其它产生的数据库信息。
数据库数据字典是一组表和视图结构。它们存放在SYSTEM表空间中。
数据库数据字典不仅是每个数据库的中心。而且对每个用户也是非常重要的信息。用户可以用SQL语句访问数据库数据字典。
关于数据的信息集合,是一种用户可以访问的记录数据库和应用程序元数据的目录,是对数据库内表信息的物理与逻辑的说明

4、实体联系图
E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系。

要素:

实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名；
属性：用椭圆形或圆角矩形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；多值属性由双线连接；主属性名称下加下划线；
联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型
在E-R图中要明确表明1对多关系，1对1关系和多对多关系:

1对1关系在两个实体连线方向写1;
1对多关系在1的一方写1，多的一方写N
多对多关系则是在两个实体连线方向各写N,M

5、状态转换图
通过描绘系统的状态及引起系统状态转换的事件，来表示系统的行为。此外状态转换图还指明了作为特定事件的结果系统将做哪些动作（例如，处理数据）。因此状态转换图提供了行为建模机制。
在状态转换图中，每一个节点代表一个状态，其中双圈是终结状态。许多单片机教材上对工作模式的表达通常采用状态图的形式。
状态转换图是软件测试中书写测试用例时一种不常用的方法。

6、层次方框图
层次方框图即层次模块机构图。层次模块结构图(或称结构图structure chart)是1974年由W.Steven等人从结构化设计(structured design)的角度提出的一种工具。它的基本做法是将系统划分为若干子系统,子系统下再划分为若干的模块,大模块内再分小模块,而模块是指具备有输入输出、逻辑功能、运行程序和内部数据四种属性的一组程序。
层次模块结构图主要关心的是模块的外部属性,即上下级模块、同级模块之间的数据传递和调用关系,而并不关心模块的内部。换句话说也就是只关心它是什么,它能够做什么的问题,而不关心它是如何去做的(这一部分内容由下面的IPO图解决)。
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9、层次图

10、HIPO图
HIPO 图由层次结构图和IPO 图两部分构成,前者描述整个系统的设计结构以及各类模块之间的关系,后者描述某个特定模块内部的处理过程和输入/输出关系。
HIPO 图一般由一张总的层次化模块结构图和若干张具体模块内部展开的IPO 图组成。
IPO 图上部反映模块基本信息，即该模块在总体系统中的位置,所涉及的编码方案,数据文件/数据库，编程要求，设计者和使用者等信息。
IPO 图的下部主要用在数据流程分析阶段定义的输入、输出数据流的基础上，对给定模块的输入、输出数据流进行详细定义，重点对该模块的内部处理过程进行描述。输入、输出数据流的描述与标识参考数据流程分析,处理过程描述可用结构化描述语言、判断树、判定表和算法描述语言或伪码等,也可以用其他辅助性工具协助IPO 图的设计。
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11、结构图
软件结构图是为了反映软件系统中组件之间相互关系和约束的体系结构设计图，称为软件体系结构图更为合适，一般通过分层次或分时间段等方式说明体系结构的各个组成部分的组合关系。
在结构化设计方法中，软件结构图主要分为变换型软件结构图和事务型软件结构图两种。
软件结构包括构成系统的设计元素的描述、设计元素之间的交互、设计元素的组合模式以及在这些模式中的约束。一个系统由一组构件以及它们之间的交互关系组成，这种系统本身又可以成为一个更大的系统的组成元素。
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12、程序流程图
程序流程图又称程序框图，是用统一规定的标准符 描述程序运行具体步骤的图形表示。程序框图的设计是在处理流程图的基础上，通过对输入输出数据和处理过程的详细分析，将计算机的主要运行步骤和内容标识出来。程序框图是进行程序设计的最基本依据，因此它的质量直接关系到程序设计的质量。
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13、盒图
摆弄数据离散度的一种图形。它对于显示数据的离散的分布情况效果不错。在软件工程中，Nassi和Shneiderman 提出了一种符合结构化程序设计原则的图形描述工具，叫做盒图，也被称为N-S图。
它由五个数值点组成：
最小值(min)，下四分位数(Q1)，中位数(median)，上四分位数(Q3)，最大值(max)。也可以往盒图里面加入平均值(mean)。
由于现实数据中总是存在各式各样地“脏数据”，也称为“离群点”，于是为了不因这些少数的离群数据导致整体特征的偏移，将这些离群点单独汇出，而盒图中的胡须的两级修改成最小观测值与最大观测值。这里有个经验，就是最大(最小)观测值设置为与四分位数值间距离为1.5个IQR(中间四分位数极差)。即

1、IQR = Q3-Q1，即上四分位数与下四分位数之间的差，也就是盒子的长度。
2、最小观测值为min = Q1 – 1.5IQR，如果存在离群点小于最小观测值，则胡须下限为最小观测值，离群点单独以点汇出。如果没有比最小观测值小的数，则胡须下限为最小值。
3、最大观测值为max = Q3 + 1.5IQR，如果存在离群点大于最大观测值，则胡须上限为最大观测值，离群点单独以点汇出。如果没有比最大观测值大的数，则胡须上限为最大值。
通过盒图，在分析数据的时候，盒图能够有效地帮助我们识别数据的特征：
1、直观地识别数据集中的异常值(查看离群点)。
2、判断数据集的数据离散程度和偏向(观察盒子的长度，上下隔间的形状，以及胡须的长度)。

14、PAD图
PAD是问题分析图（Problem Analysis Diagram）的英文缩写。
与方框图一样，PAD图也只能描述结构化程序允许使用的几种基本结构。发明以来，已经得到一定程度的推广。它用二维树形结构的图表示程序的控制流，以PAD图为基础，遵循机械的走树（Tree Walk)规则就能方便地编写出程序，用这种图转换为程序代码比较容易。
特征：
1)结构清晰，结构化程度高；
2)易于阅读
3)最左端的纵线是程序主干线，对应程序的第一层结构；每增一层PAD图向右扩展一条纵线，帮程序的纵线数等于程序层次数。
4)程序执行：从PAD图最左主干线上端结点开始，自上而下、自左向右依次执行，程序终止于最左主干线。
优点
PAD图

15、判定表、
判定表(Decision table)是另一种表达逻辑判断的工具。与结构化语言和判断树相比，判断表的优点是能把所有条件组合充分地表达出来；其缺点是判定表的建立过程较烦杂，且表达方式不如前两种简便。判定表在用于知识表达中，有许多其他方式所达不到的作用。
判定表通常有以下四个部分组成：
1)条件桩（Condition Stub）：在左上部，列出了问题的所有条件。通常认为列出的条件的次序无关紧要。
2)动作桩（Action Stub）：在左下部，列出了问题规定可能采取的操作。这些操作的排列顺序没有约束。
3)条件项（Condition Entry）：在右上部，列出针对它左列条件的取值。在所有可能情况下的真假值。
4)动作项（Action Entry）：在右下部，列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作。
判定表的建立步骤：
1)确定规则的个数.假如有n个条件。每个条件有两个取值（0,1）,故有2的n次方种规则。
2)列出所有的条件桩和动作桩。
3)填入条件项。
4)填入动作项。得到初始判定表。
5)简化.合并相似规则（相同动作）。
判定表的优点：
能够将复杂的问题按照各种可能的情况全部列举出来，简明并避免遗漏。因此，利用判定表能够设计出完整的测试用例集合。在一些数据处理问题当中，某些操作的实施依赖于多个逻辑条件的组合，即：针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。判定表很适合于处理这类问题。
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16、甘特图
   定义：甘特图内在思想简单，即以图示的方式通过活动列表和时间刻度形象地表示出任何特定项目的活动顺序与持续时间。

   作用：甘特图可以清晰地看出这个任务的进度，在什么阶段应该完成到什么程度。管理者可以清晰地了解项目的进度，从而对工作做出新的安排。

在文档中的位置：应该放到项目开发计划的进度阶段
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原文链接：https://blog.csdn.net/wyj19950908/article/details/53024670

17、IPO图
   定义：在计算机领域IPO是指结构化设计中变换型结构的输入（Input）、加工（Processing）、输出（Output）。IPO图是对每个模块进行详细设计的工具，它是输入加工输出(INPUT PROCESS OUTPUT)图的简称，它是由美国IBM公司发起并完善起来的一种工具。在系统的模块结构图形成过程中，产生了大量的模块，在进行详细设计时开发者应为每一个模块写一份说明。IPO图就是用来说明每个模块的输入、输出数据和数据加工的重要工具

   开发人员不仅可以利用IPO图进行模块设计，而且还可以利用它评价总体设计。用户和管理人员可利用IPO图编写、修改和维护程序。

   在文档中的位置：IPO图在系统设计阶段发挥了很大的作用。在需求说明书和详细设计说明书中都需要用到。
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19、原型图

   定义：原型图是交互设计中重要的产物，在确认的布局中添加功能模块细节的交互的形式。原型设计是交互设计师与产品经理、开发工程师、QA（质量保证）沟通的最好工具。

   作用：方便用户提前了解系统的大致功能和系统界面设计，也让开发人员清楚软件应该达到什么样的效果。

20、E-R图

   定义：E-R图也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。

   作用：更加清晰地了解实体之间的关系，是被广泛采用的概念模型设计方法