Diagramy przepływu danych Spis treści: Co to jest DFD - definicje Notacje graficzne stosowane w DFD Kategorie pojęciowe Proste przykłady diagramów przepływu danych. Opis pojęć DFD 5.1. Proces 5.2. Przepływ danych 5.3. Składnica 5.4. Terminator Modyfikacje DFD 6.1. Diagram kontekstowy 6.2. Hierarchia diagramów Ocena jakości diagramów DFD Zalety i wady Bibliografia 1. Co to jest DFD? Diagramy przepływu danych - (Data Flow Diagrams - DFD - można również spotkać oznaczenie DPD) wykorzystuje się do modelowania funkcji pod kątem przekazywania danych między procesami i innymi obiektami. Pozwalają zaznaczyć w modelu, na wielu poziomach szczegółowości, obecność rozpoznanych funkcji użytkowych oraz z jakich danych korzysta każda z wprowadzonych na diagram funkcji. Diagramy przepływu danych to narzędzie analizy i projektowania systemów, zwłaszcza w odniesieniu do systemów transakcyjnych. W tej klasie systemów podstawową rolę odgrywają uporządkowane funkcje o określonym stopniu złożoności. DFD znajdują również zastosowanie w modelowaniu procesów gospodarczych organizacji, w planowaniu gospodarczym i strategicznym. DFD - służy do prezentowania w jaki sposób dane przepływają oraz są przetwarzane w systemie. Opisuje również procesy przetwarzające dane. Paradoksalnie, technika o najdłuższym okresie użytkowania, zachowująca od końca lat sześćdziesiątych aktualność, co w dziedzinie informatyki należy do rzadkości. 2. Notacje graficzne stosowane w DFD Najczęściej użytkowane konwencje graficzne są dwie: Yourdona-DeMarco i Gane'a-Sarsona: Yourdon-DeMarco: Gane-Sarsona: Proces Przepływ Składnica Obiekt zewnętrzny 3. Kategorie pojęciowe Tworzenie DPD opiera się na czterech kategoriach pojęciowych i odpowiadających im symbolach graficznych. Są to (w nawiasach nazwy stosowanie zamiennie w literaturze polskiej): Proces (funkcja) - działalność gospodarcza realizowana w systemie, przekształcająca dane wejściowe w wynikowe; Przepływ danych - powiązania między procesami i innymi kategoriami DPD; Składnica (zbiór, magazyn) - kolekcja danych, które muszą być przechowywane w systemie przez określony czas; Terminator (obiekt zewnętrzny) - źródło lub przeznaczenie danych - zewnętrzne obiekty z którymi system komunikuje się. 4. Proste przykłady diagramów przepływu danych. Istota i podstawowe zależności pomiędzy kategoriami pojęciowymi DFD przedstawiają poniższe diagramy. Ilustracja zastosowania kategorii pojęciowych i graficznych DFD w odniesieniu do procesu zamawiania towarów zapisany w notacji Gane'a-Sarsona: Proces ma numer identyfikacyjny 2.1 i jest realizowany w dziale zamówień. Terminatorami stanowiącymi otoczenie systemu, a będącymi źródłem i przeznaczeniem danych są: klient oraz hurtownia. Klient generuje przepływ danych zamówienie, a przyjmuje fakturę. Z kolei terminator hurtownia jest odbiorcą przepływu danych zamówienie hurtowe oraz nadawcą listu przewozowego. W systemie przechowywane są dane o klientach i towarach w postaci składnic towary i dostawcy. Dane zawarte w poszczególnym zamówieniu, uzupełnione o dane z obydwu składnic pozwalają opracować przepływ zamówienie - hurtownie. Podobnie dane z listu przewozowego, otrzymanego od hurtowni, uzupełnione o dane ze składnic towary i dostawcy, służą przygotowaniu danych faktura. W ten sposób proces zamówienia towarów przekształca dane wejściowe w wynikowe. 5. Opis pojęć DFD Proces Proces oznacza transformacje danych wejściowych w wynikowe, toteż nazwa procesu winna wyrażać czynność wykonywaną na określonym obiekcie, jak np. zamawiane-towarów, kontrola-kredytów, aktualizacja-konta-klienta. Nazwa powinna oddawać istotę procesu; opis jego przebiegu jest poza diagramem przy użyciu innych technik strukturalnych. DFD nie wskazują kolejności realizacji procesów - mogą one być wykonywane zarówno sekwencyjnie, jak i równolegle czyli że kilka procesów jest realizowanych jednocześnie. Przepływ danych Opisuje dane przesyłane pomiędzy procesami, systemami zewnętrznymi i zbiornikami danych. Przepływ pomiędzy procesami oznacza fakt przekazywania danych pomiędzy procesami. Przepływ pomiędzy procesem i zbiornikiem danych oznacza fakt odczytywania, zapisywania lub modyfikowania przez proces danych zawartych w zbiorniku. Przepływy dotyczą pojedynczych danych lub grup danych. Grupy danych stanowią jednorodne struktury danych, odzwierciedlające strukturę poszczególnych dokumentów czy komunikatów np. zamówienie towarów, faktura, przyjęcie-pracownika. Każdy przepływ ma swoją unikalną nazwę adekwatną do zawartości i roli przepływających danych. Ten sam przepływ danych może występować wielokrotnie w określonym DPD. Strzałka przepływu wskazuje kierunek ruchu grup danych pomiędzy procesami, składnicami i terminatorami. Przepływ zakończony strzałkami w obydwu końcach oznacza dialog pomiędzy różnymi kategoriami DFD. Włączanie przepływów danych w diagram winno uwzględniać zasady: niedopuszczalne są bezpośrednie przepływy danych pomiędzy składnicami i terminatorami - przepływy winny być przetworzone przez proces; przepływy wejściowe i wynikowe (do i ze składnicy danych) nie noszą nazw - nazwa składnicy identyfikuje jednoznacznie: jeżeli jednak zawartość grupy danych w przepływie jest częścią struktury grupy danych tej składnicy należy nazwę przepływu sformułować i umieścić. W trakcie konstruowania diagramów przepływu danych można wykorzystywać ich cechy rozbieżności i zbieżności. Przepływy rozbieżne stosuje się w przypadkach gdy: kopie danej grupy danych przesyłane są do różnych składników systemu - procesów, składnic czy terminatorów; grupa danych jest dekomponowana na mniejsze składowe grupy danych, rozsyłane do różnych części systemu; grupy danych charakteryzują się tą samą strukturą danych elementarnych, ale niektóre dane elementarne spełniają rolę parametrów, co pozwala na ich sortowanie stosownie do wartości tych parametrów. Przykład przepływu rozbieżnego przedstawia rysunek: Składnica Rolą magazynu jest przechowywanie danych w postaci jednorodnych kolekcji, grup danych, tworzonych i użytkowanych przez różne procesy w różnym czasie. Zaistnienie składnicy w DFD ma uzasadnienie wówczas, gdy przechowywane tam dane służą realizacji co najmniej dwu procesów. Nazwa składnicy to rzeczownik w liczbie mnogiej. Struktura grupy danych składnicy najczęściej odpowiada strukturze wejściowych i wyjściowych przepływów danych. W związku z tym przepływom tym nie nadaje się nazwy, byłoby to bowiem powtórzenie nazwy. Wspomniane zasady zbieżności i rozbieżności danych oznaczają agregowanie i dezagregowanie przepływów danych w składnicy danych. Ponieważ grupy danych zawarte w takich przepływach stanowią wycinki złożonej grupy danych ze składnicy, nadaje się w tym przypadku nawy przepływom danych. Składnice danych biorą udział w czterech podstawowych operacjach: wyszukiwania, wprowadzania, skreślania i aktualizacji. Trzy ostanie operacje, inicjowane przez przepływ danych, zmieniają zawartość składnicy danych. Przepływ zakończony strzałkami w obu kierunkach oznacza inicjowany przez proces dialog ze składnicą danych, dopuszczający wszystkie rodzaje operacji na niej. Terminator Terminator oznacza obiekt zewnętrzny, system zewnętrzny, współpracujący z systemem analizowanym lub projektowanym przy użyciu DFD. Przykładami terminatorów w organizacji gospodarczej są najczęściej: klient, dostawca, bank. W przypadku modelowanie wycinka działalności firmy terminatorami stają się jednostki typu: magazyn, dział-kadr, dyrektor. Ponieważ terminator znajduje się na zewnątrz dziedziny przedmiotowej, w procesie tworzenia systemu nie można zmieniać jego zawartości, organizacji lub wewnętrznych procedur z nim związanych. W diagramach nie oznacza się również dowolnych, faktycznie istniejących związków pomiędzy terminatorami. Terminatory nie łączą się też przepływami ze składnicami danych. Wszystkie dane wprowadzane i wyprowadzane z terminatorów podlegają przetwarzaniu w procesach. Nazwy składnic danych i terminatorów mogą być powtarzane w DPD pod warunkiem reprezentowania tej samej składnicy lub terminatora. Rozwiązanie takie sprzyja podniesieniu czytelności diagramów. 6. Modyfikacje DFD Praktyczne użytkowanie DFD doprowadziło do opracowania uogólnień wprowadzających zasady modelowania, sprzyjające spójnemu, kompletnemu, dokładnemu i przejrzystemu modelowaniu. Oznacza to umieszczenie na jednym diagramie około siedmiu procesów oraz związanych z nimi przepływów danych, składnic oraz terminatorów. Proces dekompozycji przebiega w układzie hierarchicznym począwszy od diagramu kontekstowego do specyfikacji funkcji elementarnych, dalej niedekomponowanych. Opracowanie diagramu kontekstowego stało się podstawą diagramu zerowego zwanego również systemowym. Umożliwia on rozpoczęcie procesu wyodrębnienia diagramów na niższych poziomach hierarchii, aż do specyfikacji procesów elementarnych. Istotnym elementem dekompozycji jest utrzymanie jednolitej symboliki hierarchii procesów w diagramie systemowym. Stopień złożoności systemu jest zróżnicowany, można go mierzyć liczbą poziomów hierarchii dekompozycyjnej (wyłączywszy poziom kontekstowy): system prosty liczy od 2 do 3 poziomów system średnio złożony - od 3 do 5 poziomów system złożony powyżej - 5 poziomów; Diagram kontekstowy Definiuje zakres i granice systemu. Przedstawia on powiązania systemu z otoczeniem, czyli kontekstem, w którym system funkcjonuje. System przedstawiany jest jako pojedynczy proces. Na jego obwodzie przedstawia się terminatory a w szczególnych przypadkach zewnętrzne składnice danych, powiązane bezpośrednio przepływami danych. W trakcie tworzenia diagramu kontekstowego należy wykonać następujące czynności: przedstawić system w postaci jednego procesu; ustalić wspólnie z użytkownikami listy podstawowych zdarzeń - zapytań (operacji wejściowych) i związanych z nimi odpowiedzi (operacji wynikowych); odpowiadają one za przepływom danych wiążących system z otoczeniem; określić źródła i przeznaczenia danych - odpowiadają im terminatory oraz zewnętrzne składnice danych; Przykład diagramu kontekstowego: Hierarchia diagramów Proces umieszczony w pewnym diagramie może być w sposób bardziej szczegółowy opisany przez diagram przepływów niższego poziomu. Na poziomie 0 - to jest najwyższym - znajduje się diagram kontekstowy. Na poziomie 1 znajduje się diagram obejmujący główne procesy systemu, które z kolei opisywane są przez diagramy kolejnych, niższych poziomów. Symbolem, który oznacza proces posiadający diagram potomny są trzy kropki. 7. Ocena jakości diagramów DFD Opracowane diagramy DFD podlegają kontroli jakości. Zawartość diagramów oceniana jest głównie pod kątem zgodności z wymaganiami klienta. Ocena dotyczy zwykle zadań użytkowych. Najpierw dokonuje się oceny poprawności składniowej DFD zgodnie z wyznaczonymi wcześniej dla poszczególnych dokumentów kryteriami jakościowymi. Wyraża ją: obecność co najmniej jednego procesu; poprawność nazw wszystkich elementów wprowadzonych na diagram; prawidłowość posługiwania się elementami powtórzeniowymi; obecność co najmniej jednego przepływu wejściowego do każdego procesu; obecność co najmniej jednego przepływu wyjściowego z każdego procesu; znane źródło każdego przepływu danych; brak przepływów które nie mają swojego przeznaczenia; brak przepływów wprowadzonych miedzy jednostkę zewnętrzną a magazynem danych; poprawność struktury przepływów do i z magazynów. Kontrola poprawności semantycznej diagramów DFD dotyczy: poziomu szczegółowości specyfikacji procesów; przydatności strumieni wejściowych do każdego procesu z osobna. realności przetwarzania (komplet potrzebnych danych); użyteczności przepływu wyjściowego każdego procesu; celowość dekompozycji przepływów informacji.   8. Zalety i wady Zalety  postępowanie zgodnie z wielokrotnie zalecaną strategią z góry na dół  możliwość połączenie z postępowaniem prowadzonym z dołu do góry  możliwość modelowania nowych obszarów zastosowań  możliwość modelowania wszystkich procesów, zarówno przewidzianych do realizacji w bliskim czasie, jak i odłożonych na później  możliwość modelowania procesów realizowanych dotychczas ręcznie, łącznie z utrzymywanymi w sposób tradycyjny magazynami danych  szczegółowe modelowanie procesów skomplikowanych i nietypowych  włączanie gotowych specyfikacji procesów rutynowych, często spotykanych  duża użyteczność w przypadku znacznej liczby podsystemów i plików danych  pośrednie wskazanie procedur dialogowych na podstawie struktury przepływów pochodzących od jednostek zewnętrznych, które  symbolizują osoby  przydatność podczas konsultacji z przedstawicielami odbiorcy ze względu na czytelna formę zawartości Wady duża pracochłonność opracowywania tendencja do kopiowania istniejącego stanu rzeczy w zakresie zarządzania niebezpieczeństwo ograniczenia działań twórczych podczas modelowania przyszłego systemu, potęgowane niekiedy zachowawczą postawą użytkowników; standaryzacja procesów zawęża zakres twórczej pracy zbędne rozpracowywanie oczywistych, rutynowo wykonywanych procesów - poleca się korzystanie z bibliotek gotowych elementów mniejsza przydatność w przypadku tworzenia jednej, zintegrowanej bazy danych trudność modelowania magazynów danych o charakterze multimedialnym 9. Bibliografia Wrycza S.: "Projektowanie systemów informatycznych" Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 1997; Begire B.: "Inżynieria oprogramowania - problematyka jakości" Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1996; Jaszkiewicz A. "Inżynieria oprogramowania" Helion, Gliwice 1997. Wróć do początku

Praca pochodzi z serwisu www.e-sciagi.pl

---