前言

上一篇談到領域驅動設計並不是橫空出世，而是經由過去幾十年的逐步演化而成的，因此，我們就來看看阿公級的系統分析方法 -- 『結構化分析與設計』(俗稱DFD)，現在很少人在討論了，但是它其實是一個最直覺的系統分析方法，系統開發人員可以藉由這個方法輕易的掌握使用者的需求。

初步接觸

記得讀研究所時，直屬學長就極力推薦一本書『Structured Analysis and System Specification』，當時很訝異，我讀的是工業工程研究所，不是資工啊，不過為了尊重學長，還是買了這本書，就讓它躺在書架上，直到初入社會，沒想到Mentor也指定一個月要看完這本書，且要週週報告，這才努力地看完，也才領略到系統分析之美，為了寫這篇文章，特地查看市面上是否還銷售這本書，沒想到竟暴漲到4234元，跟收集古董一樣，當初只花了200元，賺翻了。

圖一. 博客來-Structured Analysis and System Specification，圖片來源：https://www.books.com.tw/products/F012874494

之後，Edward Yourdon 又出了一系列的相關書籍，其中『Modern Structured Analysis』的附錄有一完整的個案研究，非常珍貴，它以自身出版社系統為例，撰寫出完整的規格書。這本書便宜一點，現在只賣US$22.5，記得很多年以前，天瓏書局清庫存時，只賣NT$50，當時有一股衝動，想要全部買下來，只可惜沒有付諸行動。

圖二. Modern Structured Analysis，圖片來源：https://www.marlowesbooks.com/Modern-Structured-Analysis-Yourdon-Edward-Book-122490

核心流程

講了這麼多廢話，結構化分析(Structured Analysis)究竟有甚麼特點呢?

1. 它以資料流程圖(Data Flow Diagram, DFD)為核心，先繪製系統的功能(Function)，再描述功能之間的資料流，如果需要落地，就繪製『資料儲存』(Data Store)，就這麼簡單。
   範例一. 訂單處理
   
   圖三. Modern Structured Analysis，圖片來源：https://www.conceptdraw.com/examples/data-flow-diagram-of-library-system

範例二. 生鮮蔬菜購物系統

圖四. 生鮮蔬菜購物系統 Level 0 DFD，圖片來源：https://sites.google.com/site/gdghujy/gtgrgtr/di1jiedfd

其中包含的符號很簡單：

圖五. DFD 元素

『資料儲存』(Data Store)有另一派畫法，Gane Sarson 以下列符號表示：

繪製的思維很直覺，先跟使用者訪談，將使用者的角色、屬性、職掌記錄下來，再從訪談記錄中將流程萃取出來，並思考現行流程如何改善，就可畫出上述的流程圖，並將每一個處理的輸入及輸出標示出來，即為資料流。期間如果要存檔或寫入資料庫，即繪製『資料儲存』(Data Store)。注意，DFD不考慮例外狀況及控制，只描述資料在處理之間的流動，細部規劃留待系統設計階段處理，避免過於鑽牛角尖。

2. 資料字典(Data Dictionary)：將資料流的欄位內容列表，並註明資料型態、長度、預設值、發生頻率等。
   
   圖六. 資料字典

3. 資料儲存(Data Store)：與資料流相同，列出包含的欄位內容。注意，在系統分析階段，並不需要對資料儲存作資料表的規劃，例如正規化，現階段主要著重『What』，而非『How』。

4. 為每個處理撰寫處理規格書(Mini Spec.)：以結構化敘述(Structured English)說明輸入資料流如何轉換為輸出資料流，如果，處理邏輯過於複雜，可繪製下一層的資料流程圖，直到處理規格書可以使用一頁就撰寫完成為止。
   
   圖六. 結構化敘述(Structured English)

分層(Layer)的概念是DFD非常棒的特點，它可以把很複雜的系統描繪清楚，例如，ERP系統分為採購、庫存、銷售、會計、...等子系統，而每個子系統的處理又非常複雜，若使用DFD分層繪製，每個人可以聚焦在不同的層次或是不同的子系統，例如圖四『生鮮蔬菜購物系統』 Level 0 DFD 中的『2.0 訂單管理』可以再展開，另畫一張DFD說明細節，如下圖：

圖七. 『生鮮蔬菜購物系統』 Level 1 DFD，圖片來源：https://sites.google.com/site/gdghujy/gtgrgtr/di1jiedfd

完稿後DFD結構如下：

圖八. DFD 分層(Layer)

上述工作完成後，就是一本很完整的系統分析報告書，系統設計人員再把控制/例外細節、資料料庫設計、程式規格補上，就可以交給程式設計師開發了。

當年市面上有許多輔助的CASE Tools，可以把圖形超連結，只要點選上層DFD的處理，就可跳到下一層的DFD或處理規格書，點選資料流或資料儲存，就可以彈出資料字典，看到詳細的內容。只可惜價格過高，並沒有被普遍採用，否則，今天搞不好還是『結構化分析』獨霸的局面。

結語

從以上的介紹，結構化分析有幾項特點：

1. 它是一個完整的方法論，不是單純的圖形工具，只要照著作，就可以完成系統分析的工作，它還有很多檢查清單(Check List)，可以自我審查報告書是否有疏漏，另外針對複雜的邏輯，還有其他的圖形工具輔助，如Decision tree、Decision table、State Transition Diagram。
2. 分層的DFD是一個由上往下(Top Down)的分析方式，先看全貌，再展開為細節，見樹又見林。編碼系統，可以串聯上下層的關係，例如DFD 1 可以展開為 1.1、1.2、1.3...。
3. 將處理轉為函數非常直覺，因為輸入/輸出(資料流)都描繪清楚了。
4. 只有處理、資料流、資料儲存、外部系統四種符號，非常容易說明。

相對的，它也有一些缺點，導致此方法論被取代：

1. 現在物件導向程式設計(OOP)當道，DFD以處理為核心，並沒有與OOP有直接的連結，雖然，Yourdon 出版了幾本書，試圖與物件導向連結，不過，似乎未能挽回頹勢。
2. 瀑布型的開發期程過長，不符合瞬息萬變的企業環境，導致RUP、SCRUM等並行開發方式崛起。
   

我還記得當年主管的提醒，不斷的練習才能熟能生巧，從早上醒來到出發上班，都可以練習畫DFD，應用無所不在，例如，這一篇訪談記錄『引進日本經驗打好物流基本功，新竹物流下一步要邁向智慧物流』談到貨運業的貨品追蹤系統，如何以DFD描繪系統功能就是一個很好的個案研究。

這系列的文章雖然以領域驅動設計(DDD)為主，但筆者認為結構化分析的思維，仍有許多值得參考的地方，值得大家品嘗，其中的細節可以講個一天，避免文章過長，只能淺嚐即止了。