物理数据流图

物理数据流图（Physical Data Flow Diagram, PDFD）详解

物理数据流图是结构化系统分析中的一种建模工具，用于描述系统在物理环境下的具体实现方式，包括硬件、软件、人工操作和物理文件等实际组成部分。它与**逻辑数据流图（Logical DFD）**互补，共同构成系统设计的完整视图。

1. 核心概念

定义：
物理数据流图展示系统如何实际运作，聚焦于具体的实现细节（如技术选择、物理介质、人工流程等），而非抽象的业务逻辑。
目的：
- 指导系统开发人员和技术团队实现系统。
- 明确数据存储、传输和处理的实际载体（如数据库、API、纸质表格等）。

2. 物理DFD vs 逻辑DFD

维度	物理数据流图（PDFD）	逻辑数据流图（LDFD）
关注点	“怎么做”（How）	“做什么”（What）
内容	具体技术、设备、人工步骤	纯业务功能，无技术细节
示例	显示“MySQL数据库”“REST API”“Excel文件”	仅标注“存储客户数据”“生成报表”
适用阶段	系统设计阶段	需求分析阶段

3. 物理DFD的核心元素

符号	名称	描述	示例
矩形	外部实体（Physical Entity）	具体的人、部门或外部系统（需标明物理形式）。	“客服人员（通过Web表单输入）”
圆角矩形	处理过程（Process）	具体的处理方式（含技术实现）。	“Python脚本生成PDF报表”
箭头	数据流（Data Flow）	数据流动的物理载体（格式/协议）。	“JSON over HTTPS”“纸质订单”
双横线	数据存储（Data Store）	物理存储介质（数据库、文件等）。	“MongoDB集群”“Excel文件（本地）”
虚线框	系统边界	明确系统范围（内部 vs 外部）。	框内为待开发系统，框外为外部接口。

4. 物理DFD的绘制步骤

确定物理边界：
- 明确系统包含哪些硬件、软件和人工操作。
映射逻辑到物理：
- 将逻辑DFD的每个元素转换为具体实现（如“存储订单”→“MySQL的orders表”）。
标注技术细节：
- 为数据流和处理过程添加技术说明（如协议、工具、文件格式）。
验证完整性：
- 检查是否覆盖所有物理交互（包括备份、人工干预等边缘场景）。

5. 物理DFD示例（电商订单系统）

graph LRA[客户 \n(浏览器)] -->|提交订单\n(HTTP/JSON)| B(订单处理服务 \nNode.js)B -->|写入订单数据\n(SQL)| C[(订单数据库 \nMySQL)]C -->|生成日志\n(CSV)| D[日志分析员 \n(Excel)]B -->|调用支付\n(REST API)| E[支付网关 \n第三方系统]

关键说明：

数据流标注了具体协议（HTTP/JSON、SQL）。
数据存储明确为MySQL数据库和CSV文件。
外部实体区分了用户浏览器和人工操作。

6. 物理DFD的典型应用场景

系统架构设计：选择数据库、API协议或中间件（如Kafka）。
遗留系统改造：分析现有技术栈的交互瓶颈。
合规性文档：满足审计要求（如数据存储位置、传输加密方式）。

7. 优缺点分析

优点	缺点
明确技术实现，指导开发	容易陷入过度细节，忽略业务本质
暴露物理层面的风险（如单点故障）	需频繁更新（技术变更时需重绘）