轉自：https://www.visual-paradigm.com/cn/guide/data-flow-diagram/what-is-data-flow-diagram/

資料流圖 (DFD) 用於表示業務資訊系統中的資料流，它表達了系統中的據傳從輸入到儲存間所涉及的程式。

資料流圖可以分為邏輯形和物理形。邏輯資料流圖描述了用以完成某業務功能所涉及的、業務層面的資料流動， 物理資料流圖則描述系統層面的資料流動。

為什麼繪畫資料流圖？

資料流圖以將用以尋找、編輯、儲存和分發資料的功能或過程影象化，方便使用者和系統設計人員溝通。資料流圖的結構也容讓開發人員從高點分析系統，繼而生成一系列用以深入分析的圖表。資料流圖被廣泛應用，原因如下：

• 用於表達系統的邏輯資訊流
• 用於尋找系統需求
• 簡單、以理解的圖形符號
• 建立手動和自動系統需求

資料流圖的符號

資料流圖有四個基本符號。

程式

一個程式負責接收輸入的資料，併產生具有不同內容或形式的輸出。程式可以簡單如將收集的資料儲存在資料庫，也或者複雜如將資料加以分析並生成報表。

每個程式都有一個名稱來標識它所執行的功能。

名字由一個動片語成，後跟一個單數名詞。

例子：

• 申請付款
• 計算佣金
• 驗證訂單

符號

• 圓角矩形
• 為了便於參考，程式都被賦予 ID

程式示例

資料流

資料流是資料從資訊系統的一個部分移動到另一個部分的路徑。資料流可以表示單個數據元素，例如客戶 ID，或者一組資料元素 （或資料結構）。

例子：

• Customer_info （姓氏，名字，SS＃，電話號碼等）
• Order_info （OrderId，Item＃，OrderDate，CustomerID 等）。

資料流示例

符號

• 帶輸入箭頭的直線即為輸入資料流
• 帶輸出箭頭的直線即為輸出資料流

注意：

由於每個程式都將資料從一種形態轉換為另一種形態，故每個程式必須至少有一個輸入資料流和一個輸出資料流。

一些資料流的規則

資料流圖的一大原則是資料不能自行轉換成另一形態，資料必須經由某程式的處理才可被分發至系統的某個部份。通過這條規則，我們可以非常容易地識別出錯誤的畫法並加以糾正。

其他常犯的錯誤

當一個程式步驟的輸出與其輸入不匹配時，會出現第二類錯誤，它們可以分類為：

• 黑洞 - 程式步驟可能有輸入流，但沒有輸出流。
• 奇蹟 - 一個程式步驟可能有輸出流，但沒有輸入流。
• 灰孔 - 程式步驟的輸出可能大於其輸入的總和

資料儲存

當系統必須保留資料以讓一個或多個程式使用或儲存資料，便可以資料儲存來表達。

符號

• 將資料寫入資料儲存，資料流連結線以外出箭頭表示。
• 從資料儲存中讀取資料，資料流連結線以輸入箭頭表示。
• 一些資料儲存的例子：庫存，應收賬款，訂單和每日付款。

資料儲存示例

注意：

• 資料儲存必須以資料流連線到程式。
• 每個資料儲存必須至少有一個輸入資料流和至少一個輸出資料流（即使輸出資料流是一個確認訊息）。

外部實體

外部實體是向系統提供資料或從系統接收輸出的人、部門、外部組織或其他資訊系統。外部實體是資訊系統邊界之外的元件，它們代表了資訊系統如何與外界互動。

• 矩形
• 只提供或接收資料
• 不處理資料

符號

• 客戶提交訂單，然後從系統收到賬單
• 供應商發出發票

外部實體示例

注意：

• 外部實體也被稱為終止符，因為它們是資料的源頭或目的地。
• 必須通過資料流將外部實體連線到程式。

高至低分解 (Top-Down Decomposition)

高至低分解用於展示更多細節。透過平整，我們將繪製出多張資料流圖，一張比一張詳細，直到達到所需的細節層次為止。如下圖所示，我們會​​先在最高層次的資料流圖中將目標系統表達成單個程式，然後將程式分解成更多層的資料流圖，以表達更多細節，直到所有程式都是功能性程式為止。

資料流圖之間的一致性

當對資料流圖進行高至低分解時，輸入和輸出資料流必須在資料流圖之間儲存一致。例如，級別n＆n + 1必須具有相同的輸入和輸出。

資料流圖指南

背景圖 - 第 0 階

• 背景圖須容於一個頁面中 (不能過大)。
• 背景圖中的程式名稱須為資訊系統的名稱。
  • 一些例子：分級系統，訂單處理系統，註冊系統。
• 背景圖又被稱為第 0 階圖。

使用獨特的名稱

• 別重覆使用相同的名稱表達不同的概念。
  • 例如，在不同層次的資料流圖中只能有一個實體 CUSTOMER。

資料流圖沒有交叉線

• 達到此目的的一種方法是嚴格控制資料流圖中的程式數。

人類只能同時處理 7 + / - 2 個符號

• 在具有多個程式的較低階的資料流圖中，也不應該有多於九個程式。
• 避免交叉線的另一種方法是複製外部實體或資料儲存。使用特殊符號（如星號）表示重複的符號。

編號習慣

• 為每個程式符號使用一個唯一的參考號碼。
• 其他程式號碼在以下層次中：
  • (1, 2, 3,...);
  • (1.1, 1.2, 1.3, ..., 2.1, 2.2, 2.3,...);
  • (1.1.1, 1.1.2, 1.1.3,...).

背景圖

背景圖用於表達一個系統的概覽，它是資料流圖中的最高級別，只包含一個代表整個系統的程式。這程式會被分解成更多細節的主要程式，每個主要程式可能會進一步分解以提供更多細節。

• 背景圖顯示了所有的外部實體，以及來自它們的主要資料流。
• 該圖不包含任何資料儲存。
• 背景圖的單個程式可以被分解為下一級圖中的主要程式，其被稱為第 0 階資料流圖。

第 1 階資料流圖

第 0 階資料流圖中的程式 （具有整數）可以進一步分解以表示程式的細節。下面的例子顯示了程式被分解成下一個階級（第 1 階）。

注意：

雖然下面的第 1 階資料流圖只有三個程式 ，但是這些程式涉及不少資料的輸入和輸出，繼而導致交叉線的出現。為避免這個情況，我們可以在資料流圖中使用多重視角，讓同一元件重覆出現在圖中的不同位置。

第 2 階資料流圖

如果一個程式跟大量外部實體存在資料的輸入和輸出，我們可以首先將該程式和相關的外部實體提取到單獨的資料流圖，然後再將該程序細化到單獨的資料流圖級別，通過這種方式可以更容易確保它們之間的一致性。

邏輯與物理資料流圖

資料流圖被分類為邏輯形或物理形。邏輯資料流圖主要表達了業務和業務運作，它不關心繫統將如何構建。我們可以忽略實現細節，如計算機配置、資料儲存技術、信或訊息傳遞方法，而集中表達系統所執行的功能，如資料收集、資料跟資訊的轉換和資訊報告。

物理資料流程圖顯示系統將如何被建設起來，包括系統中的硬體、軟體、檔案和人員。它使邏輯資料流圖中描述的程式正確地實現以達到業務目標。

邏輯資料流圖的好處

• 邏輯資料流圖主要呈現業務資訊，該圖以業務活動為中心，故有助於與使用者間的交流和溝通。
• 邏輯資料流圖乃基於業務事件而繪製，並且獨立於特定的技術或物理佈局，這讓系統更加穩定。
• 邏輯資料流圖讓分析師更瞭解正在研究的業務，並確定決策背後的原因。
• 基於邏輯資料流圖而實現的系統更容易維護，因為業務功能不會經常發生變化。
• 很多時候，邏輯資料流圖不包含檔案或資料庫以外的資料儲存，這比物理資料流圖更易於繪製。
• 通過修改邏輯資料流圖可以很容易地產生物理資料流圖。

物理資料流圖的好處

• 釐清哪些程式是手動的，哪些流程是自動的：手動程式需要詳細的文件，而自動化流程則需要開發計算機程式。
• 比邏輯資料流圖更詳細地描述過程：描述處理資料的所有步驟。
• 排序過程必須按照特定順序完成：描述導致有意義結果的活動順序。例如，必須在生成摘要報告之前執行更新。
• 識別臨時資料儲存：描述臨時儲存，例如在雜貨店中用於顧客收據（報告）的銷售交易檔案。
• 指定檔案和列印輸出的實際名稱：邏輯資料流圖描述了實際的檔名和報告，以便程式設計師在系統的開發階段將它們與資料字典 (Data Dictionary) 聯絡起來。
• 新增控制元件以確保過程正確完成。

精煉邏輯資料流圖成物理資料流圖

以下示例顯示了一家雜貨店收銀員的邏輯資料流圖和物理資料流圖：

• 客戶將ITEMS帶到登錄檔中;
• 所有專案的價格均已預訂，然後合計;
• 接下來，付款最終交給收銀員，客戶收到收據。

邏輯資料流圖示例 - 雜貨店

邏輯資料流圖說明了所涉及的過程，而沒有詳細描述活動的物理實現。

物理資料流圖示例 - 雜貨店

• 物理資料流圖顯示條形碼 - 使用大部分雜貨店商品上找到的 UPC PRICE 程式碼
• 此外，物理資料流圖提到手動處理，如掃描，並表達了臨時檔案被應用於儲存專案的小計
• 付款可以通過CASH，CHECK或者DEBIT CARD進行
• 最後，它用上收款人的名字：現金註冊收據