DFD data flow diagrams

Моделирование
Эффективный способ документировать систему в процессе анализа - создать модель системы.
Для этой цели используются различные методики: диаграммы потоков данных (DFD - data flow diagrams, IDEF0) для описания документооборота в компьютерных системах и в организации, блок-схемы процедур, моделирование данных (ERD- entity relation diagrams, IDEF1X), прототипирование и др.

Модели деятельности организации
Модели создаются в двух видах:
модель "как есть"("as-is")- отражает существующие в организации бизнес-процессы;
модель "как должно быть"("to-be") - отражает необходимые изменения бизнес-процессов с учетом внедрения ИС.

Модели анализа
В соответствии со структурой ИС, соответствующие модели могут включать:
DATA – Модель данных в одну страницу очень полезна для установления номенклатуры, правил и направления развития бизнеса.
PROCESSES – Применяется одно-двух страничная диаграмма функциональной декомпозиции процессов.
INTERFACES – Контекстная диаграмма в одну страницу полезна для прояснения входов и выходов системы с другими системами, организациями и подразделениями.
GEOGRAPHY – В одну страницу модель распределения адекватно идентифицирующая текущее распределение операций, относящихся к системе.

Data Flow Diagrams (DFD)
DFD используется для графического представления системы
Специальные соглашения используются с тем чтобы смысл DFD был согласован между системными аналитиками
DFD имеет дело только бизнес-процессами и потоками данных
Для полного представления системы требуется иерархия диаграмм DFDs

Соглашение о символах DFD
Используется 4 символа
Внешняя сущность
Квадрат с тенью или прямоугольник
Накопитель данных
Прямоугольник с открытой стороной или параллельные линии
Процесс
Закругленный квадрат или круг
Должен нумероваться
Поток данных
Стрелка
Все символы подписываются
или
или
или
2 различных набора
Выберите один набор и следуйте ему!

Соглашение о символах DFD

Соглашение о символах DFD

Пример диаграммы

Концепция процессов
Система представляет собой процесс.
Простейшая модель системы основана на входе, выходе и самой системе – представляющей процесс.

Декомпозиция процессов
Декомпозиция позволяет разбить систему на подсистемы для улучшения обсуждения, анализа и проектирования.
Системы разбиваются на подсистемы, которые в свою очередь, также декомпозируются на подсистемы, до тех пор пока не получается управляемый набор системы.

Декомпозиция процессов

Правила диаграммы декомпозиции
Каждый процесс представляет собой либо родительский, либо порожденный процесс. Либо и тот и другой.
Родитель должен иметь два и более потомков – один потомок не имеет смысла поскольку он не может представлять дополнительных деталей о системе.
Соединения в диаграмме декомпозиции не содержат направленных стрелок, поскольку диаграмма представляет структуру, а не потоки.
Связи не именуются и все имеют одинаковые имена –СОСТОИТ ИЗ - поскольку сумма порожденных процессов эквивалентна родительскому.

Правила диаграммы декомпозиции

Правила диаграммы декомпозиции
Логический процесс – работа или действие, которые должны быть выполнены. Каждый логический процесс рассматривается как один или более физических процессов, которые могут включать:
Работу людей;
Работу, выполняемую роботами или машинами;
Работу, выполняемую ПО.
Существует три типа логических процесса:
функция,
транзакция и
элементарный процесс.

Функция
Функция – набор связанных текущих операций в бизнесе.
Функции не имеют начала и конца и постоянно выполняются в случае необходимости.
Каждая из функций состоит из большого количества отдельных процессов для обеспечения конкретных задач и действий.
Функции служат для объединения логически связанных действий или задач.
Функция обозначается существительным, отражающим ее сущность.

Элементарные процессы
Функция может быть в дальнейшем декомпозирована на элементарные процессы, которые детально отражают как система должна реагировать на событие.
Элементарные процессы отдельные, детальные задачи или действия , требуемые для выполнения ответа на событие. Это нижний уровень изображения модели системы. Элементарные процессы следует именовать глаголом и объектом, которые описывает выполняемую работу. Следует оставлять только те логические процессы, которые:
Выполняют вычисления(Например, вычисляют среднее)
Принимают решения(определяют пригодность заказанной продукции)
Сортируют, выбирают или обобщают данные(определяют просроченный заказ)
Преобразуют данные в информацию (генерируют отчет или отвечают на запрос)
Запускают другие процедуры (включают печь или задают команду роботу)
Используют сохраненные данные (создают, считывают, модифицируют или удаляют запись)

Стратегия моделирования процессов
Формируется контекстная диаграмма для установления масштаба проекта.
Строится функциональная диаграмма для представления системы логическими подсистемами или функциями
Составляется перечень транзакций (событий) для определения и подтверждения событий бизнеса, на которые система должна обеспечивать ответ.
Один процесс – обработчик событий - добавляется в диаграмму декомпозиции для каждой транзакции
Диаграмма транзакций строится для каждого события.
Диаграмма системы строится с помощью объединения диаграмм транзакций
Диаграмма элементарных функций строится для каждой транзакции. Эти ДПД показывают все элементарные процессы, хранилища данных и потоки данных для одной транзакции.

Технология построения DFD

Технология построения DFD

Технология построения DFD

1. Создание контекстной диаграммы
Для создания DFD и модели системы используется проектирование сверху вниз
Начинается с уровня контекстной диаграммы, которая определяет масштаб и границы системы
Это означает, что вся система представляется как процесс
Видимы только внешние сущности с их потоками данных и внешние хранилища данных
Должны быть известны границы анализируемой системы
Библиотечная система
Поставщик
Читатель
Каталог книг
Детали заказа
Запрос на получение
Заказ книг

Пример контекстной диаграммы

2. Функциональная декомпозиция
Корневой процесс представляет всю систему.
Первоначально система делится на подсистемы и/или функции.
Подсистемы подразделяются на основе выполнения операций и формирования отчетов.

Функциональная декомпозиция (пример)

Создание DFD
Разбиение процессов продолжается до тех пор пока не будет достигнут элементарный уровень

Критерии элементарного уровня
наличие у процесса относительно небольшого количества входных и выходных потоков данных (1,2,3 потока);
возможность описания преобразования данных процессом в виде последовательного алгоритма;
выполнение процессом единственной логической функции преобразования входной информации в выходную;
возможность описания логики процесса при помощи миниспецификации небольшого объема (не более 20-30 строк).

Правила создания DFDs
Необходимо выполнять следующие правила для структуры DFD
Диаграмма должна быть сбалансирована.
Это означает, что все потоки данных верхнего уровня диаграммы должны появляться на декомпозированном уровне в качестве входного или выходного потока по крайней мере для одного процесса
Каждый процесс должен иметь по крайней мере один входной или один выходной поток данных.
В противном случае это не действительный процесс.

Правила создания DFD
Каждый процесс должен быть пронумерован.
Не подразумевается никакого порядка нумерации.
Каждый символ должен быть соответствующим образом поименован.
Только внешние сущности и накопители данных могут быть
Стоками - только вход данных или
Источниками – только выход данных

Фрагмент DFD, показывающий прецедент
Просмотр доступных товаров

Формирование перечня транзакций
Цель этапа – определить на какие события бизнеса система должна откликаться и какая реакция является соответствующей.
Существуют три типа транзакций.
Внешние события, которые инициируются внешними агентами и отображаемыми как входные потоки данных. (Заказчик запросил баланс).
Временные транзакции, которые инициируют процесс на основе времени или временных событий. Временные транзакции иллюстрируются как входные управляющие потоки. (По концу месяца, при выполнении условий, …)
Транзакции состояния инициируются на основе изменения состояний или условий в системе.

DFD интегрирует таблицу событий и ERD
Сохраненные данные
поступают из ERD
Внешний агент, поток данных и процесс поступают из таблицы событий
Источник
Триггер
Прецедент
Результат
Получатель

Информация о каждом событии хранится в таблице событий: каталог информации о каждом прецеденте

DFD и уровни абстракции
DFD – техника моделирования, которая разбивает систему на некоторое количество более подробных моделей
DFD может отражать либо высокоуровневую обработку (более общий взгляд на систему), либо обработку на низком уровне (более подробный взгляд на процессы)
Эти различные взгляды на систему (высокоуровневый и низкоуровневый) создают уровни абстракции
DFD декомпозируется на дополнительные диаграммы для обеспечения многоуровневой структуры моделей

Многоуровневая абстракция DFD Системы регистрации на дисциплины