Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagramm)

Диаграммы потоков данных (DFD) используются для описания документооборота и обработки информации. В соответствии с методологией модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут такой уровень декомпозиции, на котором процесс становятся элементарными и детализировать их далее невозможно. Их можно использовать как дополнение к модели IDEF0 для более наглядного отображения текущих операций документооборота в корпоративных системах обработки информации. DFD описывает:

• системы/подсистемы

• функции обработки информации (работы);

• документы (стрелки, arrow), объекты, сотрудников или отделы, которые участвуют в обработке информации;

• внешние ссылки (external references), которые обеспечивают интерфейс с внешними объектами, находящимися за границами моделируемой системы;

 

• таблицы для хранения документов (хранилище данных, data store). В Bpwin для построения диаграмм потоков данных используется нотация Гейна Сарсона.

Для того чтобы дополнить модель IDEF0 диаграммой DFD, нужно в процессе декомпозиции в диалоге Activity Box Count кликнуть по радио-кнопке DFD. В палитре инструментов на новой диаграмме DFD появляются новые кнопки:

− добавить в диаграмму внешнюю ссылку (External Reference). Внешняя ссылка является источником или приемником данных извне модели;

− добавить в диаграмму хранилище данных (Data store). Хранилище

данных позволяет описать данные, которые необходимо сохранить в

памяти прежде, чем использовать в работах;

− ссылка на другую страницу. В отличие от IDEF0 инструмент offpage

reference позволяет направить стрелку на любую диаграмму (а не толь-

ко на верхний уровень).

В отличие от стрелок IDEF0, которые представляют собой жесткие взаимосвязи, стрелки DFD показывают, как объекты (включая данные) двигаются от одной работы к другой. Это представление потоков совместно с хранилищами данных и внешними сущностями делает модели DFD более похожими на физические характеристики системы – движение объектов (data flow), хранение объектов (data stores), поставка и распространение объектов (external entities).

DFD рассматривает систему как совокупность предметов. Контекстная диаграмма часто включает работы и внешние ссылки. Работы обычно именуются по названию системы, например "Система обработки информации". Включение внешних ссылок в контекстную диаграмму не отменяет требования методологии четко определить цель, область и единую точку зрения на моделируемую систему.

Системы/подсистемы. При построении модели сложной ИС она может быть представлена в самом общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как единого целого, либо может быть декомпозирована на ряд подсистем.

Работы. В DFD работы представляют собой функции системы, преобразующие входы в выходы. Хотя работы изображаются прямоугольниками со скругленными углами, смысл их совпадает со смыслом работ IDEF0 и IDEF3. Так же как работы IDEF3, они имеют входы и выходы, но не поддерживают управления и механизмы, как IDEF0.

Внешние сущности. Внешние сущности изображают входы в систему и/или выходы из системы. Внешние сущности изображаются в виде прямоугольника с тенью и обычно располагаются по краям диаграммы. Одна внешняя сущность может быть использована многократно на одной или нескольких диаграммах. Обычно такой прием используют, чтобы не рисовать слишком длинных и запутанных стрелок.

Стрелки (Потоки данных). Стрелки описывают движение объектов из одной части системы в другую. Поскольку в DFD каждая сторона работы не имеет четкого назначения, стрелки могут подходить к любой грани и выходить из любой грани прямоугольника работы. В DFD также применяются двунаправленные стрелки для описания диалогов типа "команда-ответ" между работами, между работой и внешней сущностью и между внешними сущностями.

Хранилище данных. В отличие от стрелок, описывающих объекты в движении, хранилища данных изображают объекты в покое. В материальных системах хранилища данных изображаются там, где объекты ожидают обработки, например в очереди. В системах обработки информации хранилища данных являются механизмом, который позволяет сохранить данные для последующих процессов.

Слияние и разветвление стрелок. В DFD стрелки могут сливаться и разветвляться, что позволяет описать декомпозицию стрелок. Каждый новый сегмент сливающейся или разветвляющейся стрелки может иметь собственное имя.

Построение диаграмм DFD. Диаграммы DFD могут быть построены с использованием традиционного структурного анализа, подобно тому, как строятся диаграммы IDEF0. Сначала строится физическая модель, отображающая текущее состояние дел. Затем эта модель преобразуется в логическую модель, которая отображает требования к существующей системе. После этого строится модель, отображающая требования к будущей системе. И, наконец, строится физическая модель, на основе которой должна быть построена новая система.

Альтернативным подходом является подход, популярный при создании программного обеспечения, называемый событийным разделением (event partitioning), в котором различные диаграммы DFD выстраивают модель системы. Логическая модель строится как совокупность работ и документирования того, что они (эти работы) должны делать. Затем модель окружения (environment model) описывает систему как объект, взаимодействующий с событиями из внешних сущностей. Модель окружения обычно содержит описание цели системы, одну контекстную диаграмму и список событий. Контекстная диаграмма содержит один прямоугольник работы, изображающий систему в целом, и внешние сущности, с которыми система взаимодействует. Наконец, модель поведения (behavior model) показывает, как система обрабатывает события. Эта модель состоит из одной диаграммы, в которой каждый прямоугольник изображает каждое событие из модели окружения. Хранилища могут быть добавлены для моделирования данных, которые необходимо запоминать между событиями. Потоки добавляются для связи с другими элементами, и диаграмма проверяется с точки зрения соответствия модели окружения.

Полученные диаграммы могут быть преобразованы с целью более наглядного представления системы, в частности работы на диаграммах могут быть декомпозированы.

Нумерация объектов. В DFD номер каждой работы может включать префикс, номер родительской работы (А) и номер объекта. Номер объекта

– это уникальный номер работы на диаграмме. Например, работа может иметь номер А.12.4. Уникальный номер имеют хранилища данных и внешние сущности независимо от их расположения на диаграмме. Каждое хранилище может иметь префикс D и уникальный номер, например D5. Каждая внешняя сущность -префикс Е и уникальный номер, например Е5.

Порядок выполнения работы

При оформлении заказа важно проверить, существует ли такой клиент в базе данных и, если не существует, внести его в базу данных и затем оформить заказ. Оформление заказа начинается со звонка клиента. В процессе оформления заказа база данных клиентов может просматриваться и редактироваться. Заказ должен включать как информацию о клиенте, так и информацию о заказанных продуктах. Оформление заказа подразумевает чтение и запись информации о прочих заказах.

В процессе декомпозиции согласно правилам DFD необходимо преобразовать граничные стрелки во внутренние, начинающиеся и заканчивающиеся на внешних ссылках.

1. Декомпозируйте работу "Оформление заказов" на диаграмме А2. В

диалоге Activity Box Count выберите количество работ 2 и нотацию DFD (рис. 2.49).

2. Щелкните по ОК и внесите в новую диаграмму DFD А22 имена ра-бот:

• Проверка и внесение клиента;

• Внесение заказа.

 

 

Рис. 2.49. Выбор нотации DFDв диалоге Activity Box Count

 

3. Используя кнопку на палитре инструментов, внесите хранилища данных:

• Список клиентов;

• Список продуктов;

• Список заказов.

4. Удалите граничные стрелки с диаграммы DFD А22.

5. Используя кнопку на палитре инструментов, внесите внешнюю ссылку:

• Звонки клиентов.

6. Создайте внутренние ссылки согласно рис. 2.50. При переименовании стрелок используйте словарь.

 

 

Рис. 2.50. Диаграмма А22 "Оформление заказов"

 

7. Обратите внимание, что стрелки "Информация о клиентах" и "Заказы клиентов" двунаправленные. Для того чтобы сделать стрелку двунаправленной, щелкните правой кнопкой по стрелке, выберите в контекстном меню пункт Style и во вкладке Style выберите опцию Bidirectional.

8. На родительской диаграмме А2 тоннелируйте (Change to Tunnel) стрелки, подходящие и исходящие из работы "Оформление заказов" (рис. 2.51).

 

Рис. 2.51. Работа "Оформление заказов" на диаграмме А2

 

Некоторые стрелки с диаграмм IDEF0 и DFD (не только с родительских) могут показываться на диаграмме DFD. Для отображения таких стрелок используется инструмент Off-Page Reference.

9. Декомпозируйте работу "Исследование рынка" на диаграмме А2 на диаграмму DFD. Удалите граничные стрелки. Создайте следующие работы:

• Разработка прогнозов продаж;

• Разработка маркетинговых материалов;

• Привлечение новых клиентов.

 

10. Используя кнопку на палитре инструментов, внесите хранилища данных:

• Список клиентов;

• Список продуктов;

• Список заказов.

11. Добавьте две внешние ссылки:

• Маркетинговые материалы;

• Прогноз продаж.

 

12. Свяжите объекты диаграммы DFD стрелками, как показано на рис. 2.52.

 

 

Рис. 2.52. Диаграмма А23 "Исследование рынка"

 

13. На родительской диаграмме А2 тоннелируйте (Change to Tunnel) стрелки, подходящие и исходящие из работы "Исследование рынка".

14. В случае внесения новых клиентов в работе "Проверка и внесение клиента" на диаграмме А22 "Оформление заказов" информация должна направляться к работе "Привлечение новых клиентов" диаграммы А23 "Исследование рынка". Для этого необходимо использовать инструмент Off-Page Reference. На диаграмме А22 "Оформление заказов" создайте новую граничную стрелку, исходящую от работы "Проверка и внесение клиента", и назовите ее "Информация о новом клиенте" (рис. 2.53).

 

Рис. 2.53. Стрелка "Информация о новом клиенте" на диаграмме А22

15. Правой кнопкой щелкните по наконечнику стрелки и выберите в меню Off-Page Reference. В появившемся диалоге Off-Page Arrow Reference

(рис. 2.54) выберите в качестве диаграммы А23D "Исследование рынка". В качестве Destination border выберите Input. Выберите "Ok and Remain in current diagram".

Рис. 2.54. Диалог Off-page arrow reference

 

16. Перейдите в меню Model/Model Properties, далее -во вкладку Display. Установите опцию Off-Page Reference label - Node number.

17. Перейдите на диаграмму A23D "Исследование рынка" и направьте стрелку "Информация о новом клиенте" на вход работы "Привлечение новых клиентов". Результат представлен на рис. 2.55.

 

 

Рис. 2.55. Межстраничная ссылка на диаграмме А23

 

Контрольные вопросы

1. Чем отличаются диаграммы DFD от диаграмм IDEF0 и IDEF3?

2. Что такое хранилище данных?

3. Какие процессы описывают диаграммы DFD?

4. Как изображаются работы на диаграммах DFD?

5. Что такое межстраничная ссылка?