数据流体系结构风格详解演示文稿
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数据流体系结构风格4在当今数字化的时代,计算机系统的体系结构风格多种多样,其中数据流体系结构风格是一种具有独特特点和应用场景的重要类型。
数据流体系结构风格的核心思想是数据的流动驱动计算的执行。
在这种风格中,数据被视为系统的核心,而计算则是对数据的处理和转换。
与传统的控制流体系结构不同,数据流体系结构更加强调数据的流动和处理的并行性。
让我们先来看一个简单的例子来理解数据流体系结构。
假设有一个图像处理系统,它需要对输入的图像进行一系列的操作,比如灰度化、滤波、边缘检测等。
在传统的体系结构中,这些操作可能会按照顺序依次执行,一个操作完成后再进行下一个操作。
但在数据流体系结构中,只要输入的数据准备好,各个操作就可以同时进行,大大提高了处理的效率。
数据流体系结构风格的一个显著特点是高度的并行性。
由于数据的流动和处理是相互独立的,不同的数据处理单元可以同时对不同的数据进行操作,从而实现并行计算。
这种并行性使得系统能够在更短的时间内处理大量的数据,特别适用于那些对性能要求极高的应用,如科学计算、大数据处理等。
另一个重要特点是数据的确定性。
在数据流体系结构中,计算的结果只取决于输入的数据,而不受其他因素的影响。
这意味着只要输入的数据相同,每次计算的结果都是确定的,这为系统的可靠性和可预测性提供了保障。
然而,数据流体系结构风格也并非完美无缺。
它在灵活性方面可能存在一定的局限性。
由于数据的流动和处理是高度固定的,对于那些需要频繁更改计算流程或处理逻辑的应用,可能不太适用。
在实际应用中,数据流体系结构风格常常与其他体系结构风格相结合,以充分发挥各自的优势。
例如,在一个复杂的系统中,可能会在某些对性能要求极高的部分采用数据流体系结构,而在其他需要更高灵活性的部分则采用控制流体系结构。
为了实现数据流体系结构,需要相应的硬件和软件支持。
在硬件方面,需要具备能够快速传输和处理大量数据的能力,例如高速的总线、多核处理器等。
在软件方面,需要有专门的编程语言和开发工具,以便能够方便地描述和实现数据流的计算过程。
为数据处理)。
对数据流进⾏某些操作或变换。
每个加⼯也要有名字,通常是动词短语,简明地描述完成什么加⼯。
在分层的数据流图中,加⼯还应编号。
(3)数据存储(⼜称为⽂件),指暂时保存的数据,它可以是数据库⽂件或任何形式的数据组织。
(4)数据源点或终点,是本软件系统外部环境中的实体(包括⼈员、组织或其他软件系统),统称外部实体。
⼀般只出现在数据流图的顶层图。
画数据流图的步骤 (1)⾸先画系统的输⼊输出,即先画顶层数据流图。
顶层流图只包含⼀个加⼯,⽤以表⽰被开发的系统,然后考虑该系统有哪些输⼊数据、输出数据流。
顶层图的作⽤在于表明被开发系统的范围以及它和周围环境的数据交换关系。
下图为飞机机票预订系统的顶层图。
(2)画系统内部,即画下层数据流图。
不再分解的加⼯称为基本加⼯。
⼀般将层号从0开始编号,采⽤⾃顶向下,由外向内的原则。
画0层数据流图时,分解顶层流图的系统为若⼲⼦系统,决定每个⼦系统间的数据接⼝和活动关系。
例如,在上⾯的机票预订系统按功能可分成两部分,⼀部分为旅⾏社预订机票,另⼀部分为旅客取票,两部分通过机票⽂件的数据存储联系起来,0层数据流图如图3-4。
(3)注意事项。
①命名。
不论数据流、数据存储还是加⼯,合适的命名使⼈们易于理解其含义。
②画数据流⽽不是控制流。
数据流反映系统”做什么”,不反映“如何做”,因此箭头上的数据流名称只能是名词或名词短语,整个图中不反映加⼯的执⾏顺序。
③⼀般不画物质流。
数据流反映能⽤计算机处理的数据,并不是实物,因此对⽬标系统的数据流图⼀般不要画物质流。
④每个加⼯⾄少有⼀个输⼊数据流和⼀个输出数据流,反映出此加⼯数据的来源与加⼯的结果。
⑤编号。
如果⼀张数据流图中的某个加⼯分解成另⼀张数据流图时,则上层图为⽗图,直接下层图为⼦图。
⼦图及其所有的加⼯都应编号。
⑥⽗图与⼦图的平衡。
⼦图的输⼊输出数据流同⽗图相应加⼯的输⼊输出数据流必须⼀致,此即⽗图与⼦图的平衡。
⑦局部数据存储。
当某层数据流图中的数据存储不是⽗图中相应加⼯的外部接⼝,⽽只是本图中某些加⼯之间的数据接⼝,则称这些数据存储为局部数据存储。