Структурное программирование экономических задач. Автоматизированный практикум

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие элементы входят в функциональную модель, построенную по

SADT-методологии?

2.Как организована иерархия диаграмм в SADT-проектировании?

3.Укажите основные виды моделей, используемых в SADT-

проектировании.

4. Какие типы связей используются в SADT-моделях?

21

ТЕМА № 5

СОЗДАНИЕ ИЕРАРХИИ SADT-ДИАГРАММ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-РАСЧЕТНОЙ СИСТЕМЫ УНИВЕРСИТЕТА

В состав SADT-диаграммы входят блоки, изображающие процессы моделируемой системы, и дуги, связывающие блоки вместе и изображающие взаимодействия и взаимосвязи блоков между собой. По методологии SADT в

диаграммах рекомендуется использовать 3–6 блоков. В этих пределах диаграммы удобны для чтения и понимания. Блоки на диаграмме изображаются в виде прямоугольников и сопровождаются текстами, описывающими процессы в каждом блоке. Каждая сторона блока имеет свое назначение:

левая – для входов, верхняя – для управления, нижняя – для механизма исполнителей, правая – для выходов.

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Разработать модель системы регистрации студентов для занятий по выбранным курсам.

В начале каждого семестра студенты могут запросить каталог курсов,

содержащий список предметов, предлагаемых в данном семестре. Информация о каждом курсе должна включать имя преподавателя, наименование кафедры и требования к предварительному уровню подготовки (прослушанным курсам).

Каждый студент, имеющий необходимую подготовку, может выбрать для изучения ряд курсов. На каждый курс может записаться не менее 10 и не более

20 студентов (если менее 10, то курс будет отменен, если более 20, то студент будет внесен в список ожидания до момента освобождения вакантного места).

После регистрации студенту следует заплатить за обучение по выбранным предметам. Система оплаты учебы должна проверять платежи (при отсутствии денег студент получает уведомление и в результате может быть отчислен).

Если оплата произведена, сведения о студентах поступают в учебную часть, в

систему составления расписания.

22

Расписание передается каждому преподавателю и согласуется с ним. В

конце расчетного периода преподаватель сообщает сведения о выполненной нагрузке в финансовую часть. Сюда же поступает подтверждение об этом из учебной части. По результатам проделанной работы преподаватель получает заработную плату.

Рекомендуемый перечень функций моделируемой системы:

зарегистрировать студента;

составить расписание;

выполнить контроль оплаты учебы;

произвести отчисление студента;

выдать зарплату преподавателю.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. В среде Microsoft Power Point открыть ранее созданный файл

«Структурный подход к разработке ПО».

2. В конце презентации вставить новый слайд и построить SADT-

диаграмму общего уровня, включающую один блок «Создать систему регистрации».

3. На следующем слайде построить диаграмму верхнего уровня,

включающую 5 основных функциональных блоков.

4.Выполнить редактирование и форматирование построенных диаграмм.

5.Представить отчет о работе в виде презентации и ответов на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Как организована иерархия диаграмм в SADT-проектировании?

2.Перечислите основные блоки, входящие в SADT-диаграмму рассматриваемой системы.

3.Как используются управляющие воздействия на SADT-диаграмме?

4.Как организованы исполнительные механизмы?

5.Какие виды связей использованы при проектировании?

23

ТЕМА № 6

АНАЛИЗ И СОЗДАНИЕ DFD-ДИАГРАММ

В соответствии с методологией DFD модель системы представляет собой иерархию диаграмм потоков данных, описывающих процессы преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи потребителю. Источники информации, называемые внешними сущностями, порождают информационные потоки данных, переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те, в свою очередь, преобразуют информацию и порождают новые потоки, переносящие информацию к другим потребителям.

Цель такого представления – продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.

Диаграммы DFD обеспечивают удобный способ описания передаваемой информации, как между частями моделируемой системы, так и между системой и внешним миром. Это качество определяет область применения DFD – они используются для создания моделей в экономике в случае информационного обмена организации, например, моделей документооборота. Также DFD

широко применяется при построении корпоративных информационных систем.

Основными компонентами DFD-диаграмм в нотации Гейна-Сарсона являются следующие:

внешняя сущность – материальный объект или физическое лицо,

изображаемое в виде квадрата затененным верхом и левой стороной и служащее источником или приемником информации, например, заказчик,

поставщик, клиент, банк;

Номер

Наименование

24

система (подсистема) или процесс – часть сложной системы,

преобразующая входные потоки данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом, изображаемая в виде закругленного прямоугольника, разделенного по вертикали на три части – поле номера, поле имени, поле физической реализации (каждый такой объект на диаграмме имеет свой номер, имя и связан с исполнителем, осуществляющим данное преобразование);

Номер

Наименование

процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть реализован различными способами: это может быть подразделение организации (отдел), выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов, программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д.;

накопитель данных – абстрактное устройство для хранения информации, которую туда можно поместить и извлечь любыми способами,

изображаемое в виде прямоугольника с открытой правой стороной и

разделенного по горизонтали на две части – поле номера и поле имени;

поток данных – процесс передачи некоторой информации от источника

кприемнику, который изображается стрелкой, указывающей направление потока и имеющей имя, соответствующее переносимой информации.

Первым шагом при построении иерархии DFD является построение контекстных диаграмм. Обычно при проектировании относительно простых систем строится единственная контекстная диаграмма со звездообразной топологией, в центре которой находится главный процесс, соединенный с приемниками и источниками информации, посредством которых с системой

25

взаимодействуют пользователи и другие внешние системы. Перед построением контекстной DFD необходимо проанализировать внешние сущности,

оказывающие влияние на функционирование системы, и составить таблицу событий, вызывающих переходы из одного состояния в другое. Список событий в таблице должен состоять из описаний действий внешних сущностей и соответствующих реакций системы на события. Каждое событие должно соответствовать одному или более потокам данных: входные потоки интерпретируются как воздействия, а выходные потоки – как реакции системы на входные потоки.

Для сложных систем (признаками сложности могут быть наличие большого количества внешних сущностей (десять и более), распределенная природа системы или ее многофункциональность) строится иерархия контекстных диаграмм. При этом контекстная диаграмма верхнего уровня содержит не единственный главный процесс, а набор подсистем, соединенных потоками данных. Контекстные диаграммы следующего уровня детализируют контекст и структуру подсистем.

Для каждой подсистемы, присутствующей на контекстных диаграммах,

выполняется ее детализация при помощи DFD. Это можно сделать путем построения диаграммы для каждого события. Каждое событие представляется в виде процесса с соответствующими входными и выходными потоками,

накопителями данных, внешними сущностями и ссылки на другие процессы для описания связей между этим процессом и его окружением. Затем все построенные диаграммы сводятся в одну диаграмму нулевого уровня.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1.В среде MS Word создать и сохранить файл на тему: «DFD-модели разработки ПО», включающий описание модели DFD.

2.Запустить программу Microsoft Power Point и создать простую презентацию из файла, записанного в MS Word, включающую несколько слайдов: общий заголовок, описание модели DFD.

26

3.После описания DFD-модели в среде Microsoft Power Point вставить новый слайд и построить контекстную диаграмму функциональной модели компании, занимающейся распределением товаров по заказам.

4.На новом слайде составить таблицу событий в компании,

занимающейся распределением товаров по заказам.

5.После этого на новом слайде построить DFD-диаграмму для верхнего уровня функциональной модели этой компании.

6.Выполнить редактирование и форматирование построенных диаграмм.

7.Сохранить новую презентацию под названием «Модели потоков данных».

8.Представить отчет о работе в виде презентации и ответов на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Перечислите основные компоненты DFD-диаграммы.

2.Какие компоненты рассматриваемой системы являются внешними сущностями при построении DFD-диаграммы?

3.Что можно использовать в качестве накопителей данных?

4.Что такое контекстная диаграмма?

5.Что представляет собой событие?

6.Чем отличаются SADT- и DFD-диаграммы?

27

ТЕМА № 7

АНАЛИЗ И СОЗДАНИЕ ERD-ДИАГРАММ

Во время проектирования баз данных при структурном подходе к описанию различных систем часто используются модели сущность-связь

(ERM – entity-relationship model). При этом происходит преобразование ER-

модели в конкретную схему базы данных.

ER-модель представляет собой формальную конструкцию, которая сама по себе не предписывает никаких графических средств её визуализации. В

качестве стандартной графической нотации, с помощью которой можно визуализировать ER-модель, предложена диаграмма сущность–связь (ERD).

ERD-диаграмма графически представляет структуру данных проектируемой системы. Все такие диаграммы используют графическое изображение сущностей предметной области, их свойств (атрибутов) и

взаимосвязей между сущностями.

Сущность изображается в виде прямоугольника, содержащего её имя,

выражаемое существительным. Имя сущности должно быть уникальным в рамках одной модели. При этом имя сущности – это имя типа, а не конкретного экземпляра данного типа. Экземпляром сущности называется конкретный представитель данной сущности.

Атрибуты сущности записываются внутри прямоугольника,

изображающего сущность, и выражаются существительным в единственном числе (возможно, с уточняющими словами). Среди атрибутов выделяется ключ сущности – необходимый и достаточный (неизбыточный) набор атрибутов,

значения которых являются уникальными для каждого экземпляра сущности.

Связь изображается линией, которая связывает две сущности,

участвующие в отношении. К основным характеристикам связи относятся множественность и модальность.

Множественность связи показывает, сколько экземпляров одной сущности взаимодействуют с экземплярами другой сущности.

28

Связь типа один-к-одному означает, что один экземпляр первой сущности связан точно с одним экземпляром второй сущности. Такая связь чаще всего свидетельствует о том, что мы неправильно разделили одну сущность на две.

Связь типа один-ко-многим означает, что один экземпляр первой сущности связан с несколькими экземплярами второй сущности. Это наиболее часто используемый тип связи. Пример такой связи приведен на схеме.

Связь типа многие-ко-многим означает, что каждый экземпляр первой сущности может быть связан с несколькими экземплярами второй сущности, и

наоборот. Тип связи многие-ко-многим является временным типом связи,

допустимым на ранних этапах разработки модели. В дальнейшем такую связь необходимо заменить двумя связями типа один-ко-многим путем создания промежуточной сущности.

Таким образом, типы отношений:

1*1 (один-к-одному) – используется обычно на верхних уровнях иерархии;

n*m (многие-ко-многим) – используется на ранних стадиях моделирования с целью прояснения ситуации;

1*n (один-ко-многим) – наиболее часто используемые отношения.

Модальность связи характеризует обязательность или необязательность данного отношения. Модальность так же изображается графически – необязательность связи помечается пунктирной линией. Именование обычно выражается одним глаголом в изъявительном наклонении настоящего времени: «Имеет», «Принадлежит» и т.д. или глаголом с поясняющими словами: «Включает в себя» и т.п. Наименований может быть одно для всей связи или два для каждого из концов связи. Во втором случае, название левого конца связи указывается над линией связи, а правого – под линией. Каждое из названий располагаются рядом с сущностью, к которой оно относится.

29