Автоматизация проектирования вычислительных систем. Конспект лекций. Ганцева Е.А

Можно использовать диаграммы Насси-Шнейдермана (это дальнейшее развитие FLOW-форм). В диаграммах Насси-Шнейдермана используются те же обозначения, что и в FLOW-формах, но условия рисуются с помощью треугольника.

Увеличение трудности проектирования при использовании различных методов:

текстовое описание

невозможно автоматическое кодирование из-за неоднозначностей

структурированный естественный язык

ТР

отсутствие процедурных возможностей

ДР

визуальный язык

трудность модификаций

язык

программирования

Сложность возникает из-за того, что в DFD потоки данных описаны абстрактно, а при исполнении языков программирования требуется конкретизация. Т.о. сложность будет состоять в согласовании СП с DFD, особенно при модификациях и корректировке.

Спецификации управления

Спецификации управления описывают отношения между входящими и выходящими управляющими потоками. Строятся на основе STD (диаграмм переходов состояний). Работа системы моделируется на основе предыдущего и текущего ее функционирования.

STD представляется с помощью 3-х объектов:

Начальное состояние – это узел STD, являющийся начальной точкой. Начальное состояние только одно. Это состояние системы после ее инсталляции.

Состояние – (текущее) рассматривается как устойчивое состояние. Имя состояния отражает реальное состояние, в котором находится система (НАГРЕВАНИЕ, ОХЛАЖДЕНИЕ).

Переход – из одного состояния в другое. Имя определяет событие, являющееся причиной перехода. Событие обычно состоит из управляющего потока, возникающего при выполнении некоторого условия (СЧЕТЧИК = 1000, КНОПКА НАЖАТА).

На диаграммах STD:

состояния изображаются узлами;

переходы – дугами;

условие

Около дуги (перехода) записываются

действие

Начальное состояние имеет 1 переход. Начальное состояние обычно изображается прямоугольником меньшего размера.

начальное состояние

СОСТОЯНИЕ 1

условие

действие

СОСТОЯНИЕ 2

Имена управляющих потоков и процессов заключаются в кавычки (для А, Т, E/D потоков).

Пример

активизируется каждый раз

Здесь только 2 состояния: ожидание о обработка. Переход из ожидания в обработку только при условии ввода кредитной карты. При выполнении этого условия выполняется действие: ПОЛУЧИТЬ ПАРОЛЬ (процесс 1.1.). Для запуска 1.1. используется А-поток. Переход из ОБРАБОТКИ в ОЖИДАНИЕ происходит 2-мя способами:

1. после 3-х кратного ввода неверного пароля кредитная карта удаляется;

2.при условии ―КОРРЕКТНЫЙ ПАРОЛЬ‖ последует включение процессов 1.2. и 1.3. и удаляется кредитная карта;

Рекомендации по построению STD:

STD строиться на возможно более высоком уровне детализации DFD; STD строиться как можно более простой;

STD по возможности детализируется;

правила выбора имен те же, что и для процессов и потоков.

Наброски STD:

а) либо определяются все возможные состояния и все возможные переходы между ними;

б) либо последовательно из начального состояния строятся все последующие.

Набросок тестируется по вопросам:

все ли состояния определены и имеют уникальные имена? все ли состояния достижимы?

все ли состояния имеют выход?

как состояние реагирует на всевозможные условия (ненормальные) в любом состоянии?

все ли управляющие потоки отражены на STD?

Если число состояний слишком велико вместо STD можно использовать таблицы и матрицы переходов состояний.

Матрица состояний:

Словарь данных.

Словарь данных нужен для того, чтобы описать, каким образом преобразуется информация, какая именно преобразуется информация.

Словарь состоит из списка (организованного специальным образом) всех элементов данных с их точными определениями.

По любому потоку в словаре храним: имя

тип

атрибуты Хранение - в виде статей. Каждая статья начинается с ключа – заголовка,

перед заголовком ставится «@». Типы потока:

простой или групповой; внутренний (только внутри системы) или внешний (связывает

различные системы); поток данных или управляющий;

непрерывный или дискретный. Выделяют следующие атрибуты:

имена-синоним; БНФ-определения; единицы измерения;

диапазон значений, типичное значение, экстремальные значения (для непрерывного потока);

список значений дискретного потока и их смысл; список номеров диаграмм, в которых поток встречается; список потоков, куда входит данный поток;

комментарии (направление, цель введения данного потока).

БНФ используется для объединения/расщепления потоков. Для БНФопределений используются специальные правила записи:

@БНФ = <простой оператор> ! <БНФ-выражение> <простой оператор> - это текст, заключенный в «/», например., /текущий счет

клиента/.

БНФ-выражение строится с использованием операций: = - композиция из;

+ - и; [!] - или;

() - компонент в скобках не обязательный; {} - итерация компонента в скобках; ―‖ - литерал.

Для обозначения итераций указывают верхнюю и нижнюю границы (или одну из них).

3 {болт} 7 – от 3 до 7 итераций,

1 {болт} – 1 и более итераций, {шайба} 3 – не более 3-х итераций. Пример БНФ-выражения:

@БНФ = [винт!болт + 2{гайка}2 + (прокладка)!клей] Примеры описания потока данных:

@имя = восьмеричная цифра @тип = дискретный поток

@БНФ = [―0‖!‖1‖!‖2‖!‖3‖!‖4‖!‖5‖!‖6‖!‖7‖]

@имя = введенная кредитная карта @тип = управляющий поток

@БНФ = /указывает, что кредитная карта введена/

@имя = данные кредитной карты @тип = дискретный поток

@БНФ = пароль + детали клиента + лимит денег

@имя = данные по балансу @тип = дискретный поток

@БНФ = /текущий баланс счета клиента/ @единица измерения = доллар @диапазон = +/- 100000 @точность = .01

@имя = деньги @тип = дискретный поток

@БНФ = /деньги, выдаваемые клиенту/ @единица измерения = доллар

@норма = 5..1000 @комментарий = сумма выдаваемых денег должна быть кратна 5

Диаграммы «сущность-связь» (ERD).

В словаре данных никак (кроме БНФ) не описываются взаимоотношения данных системы. Следовательно, связи описываются в ERD.

Эти диаграммы определяют данные и отношения между ними. Диаграммы используются для:

1.детализации хранилищ;

2.определения внешних сущностей. Здесь важны следующие понятия:

Сущность – объекты, важные в данной предметной области. Атрибуты – свойства объектов.

Связь – отношение к другим объектам.

Графическое представление разработано Ченом (Chan) и Баркером (Barker).

Спомощью этих представлений моделируют данные: ERD, диаграммы атрибутов, диаграммы декомпозиции. Эти диаграммные техники используются для проектирования реляционных баз данных.