Тема 6. Существующие методологии моделирования процессов

1. Общий обзор методов

2. Методологии структурного анализа Йодана/Де Марко и Гейна-Сарсона

3. SADT - технология структурного анализа и проектирования.

4. Разработка информационной модели

5. Анализ организационной культуры

1.Общий обзор методов

Методология структурного анализа и проектирования программного обеспечения определяет шаги работы, которые должны быть выполнены, их последовательность, правила распределения и назначения операций и методов.

В настоящее время успешно используются такие методологии, как SADT (Structure Analysis and Design Technique), структурный системный анализ Гейна-Сарсона, структурный анализ и проектирование Йодана/Де Марко, развитие систем Джексона и другие.

Несмотря на достаточно широкий спектр используемых методов, и диаграммных техник, большинство методологий базируется на следующей "классической" совокупности:

-Диаграммы потоков данных в нотации Йодана/Де Марко или Гейна-Сарсона, обеспечивающие анализ требований и функциональное проектирование информационных систем;

- Расширения Хатли и Уорда-Меллора для проектирования систем реального времени, основанные на диаграммах переходов состояний, таблицах решений, картах и схемах потоков управления;

- Диаграммы "сущность-связь" (в нотации Чена или Беккера) для проектирования структур данных, схем БД, форматов файлов как части всего проекта;

- Структурные карты Джексона и/или Константайна для проектирования межмодульных взаимодействий и внутренней структуры модулей.

Разработка ПО основана на модели «ВХОД-ОБРАБОТКА-ВЫХОД»: данные входят в систему, обрабатываются или преобразуются и выходят из системы. Такая модель используется во всех структурных методологиях. При этом важен порядок построения модели.

Традиционный процедурно-ориентированный подход регламентирует первичность проектирования функциональных компонент по отношению к проектированию структур данных: Требования к данным раскрываются через функциональные требования. При подходе, ориентированном на данные, вход и выход являются наиболее важными. Структуры данных определяются первыми, а процедурные компоненты являются производными от данных.

2. Методологии структурного анализа Йодана/Де Марко и Гейна-Сарсона

Как уже неоднократно отмечалось, структурный анализ - это систематический пошаговый подход к анализу требований и проектированию спецификаций системы независимо от того, является ли она существующей или создается вновь. Эти структурные подходы моделируют процессы в виде диаграмм потоков данных (Data Flow Diagrams – DFD). На этих диаграммах изображаются процессы, хранилища и внешние сущности, связанные друг с другом посредством потоков данных.

Процесс представляет собой деятельность, преобразующую входные данные в выходные. Имя «процесс» представляет собой глагол в неопределенной форме с необходимым дополнением. Каждый процесс должен иметь уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы для однозначной идентификации процесса в контексте всей модели.

Хранилище (накопитель) данных определяет данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Хранилища представляют собой некие снимки потоков данных во времени. Информация, которую они содержат, может использоваться в любое время после ее определения, при этом данные могут выбираться в любом порядке. Имя хранилища должно быть существительным. Если поток данных входит или выходит в \из хранилища и его структура соответствует структуре хранилища, он должен иметь то же самое имя, что и хранилище, которое может быть и опущено на диаграмме.

Внешняя сущность (терминатор) представляет собой сущность вне контекста изображаемой на диаграмме системы. Ее имя должно быть существительным. Объекты «внешняя сущность» не участвуют в обработке информации.

Потоки данных являются механизмами, использующимися для моделирования передачи информации (или материальных объектов) от одного объекта к другому. Потоки на диаграммах изображаются в виде стрелок. Иногда могут использоваться двунаправленные стрелки, например, для описания ситуации, когда информация движется в одном направлении, обрабатывается и движется в обратном направлении. Условные обозначения, используемые в методологиях Гейна – Сарсона и Йодана/Де Марко, представлены на рис 17.

Обе методологии фокусируют внимание на потоках данных, их главное назначение - создание базированных на графике документов по функциональным требованиям. Методологии поддерживаются традиционными нисходящими методами проектирования спецификаций и обеспечивают один из лучших способов связи между аналитиками, разработчиками и пользователями системы. При этом используются следующие средства:

1) DFD-диаграммы потоков данных. Являются графическими иерархическими спецификациями, описывающими систему с позиций потоков данных.

2) Словари данных. являются каталогами всех элементов данных, присутствующих в DFD, включая групповые и индивидуальные потоки данных, хранилища и процессы, а также все их атрибуты.

3) Миниспецификации обработки, описывающие DFD-процессы нижнего уровня и являющиеся базой для кодогенерации. Фактически миниспецификации представляют собой алгоритмы описания задач, выполняемых процессами. Множество всех миниспецификации является полной спецификацией системы.

Отметим, что DFD моделируют функции, которые система должна выполнять, но ничего (или почти ничего) не сообщают об отношениях между данными, а также о поведении системы в зависимости от времени - для этой цели методологии используют диаграммы "сущность-связь" и диаграммы переходов состояний.

Главной отличительной чертой методологии Гейна-Сарсона является наличие этапа моделирования данных, определяющего содержимое хранилищ данных (БД и файлов) в DFD в третьей нормальной форме. Этот этап включает: построение списка элементов данных, располагающихся в каждом хранилище данных; анализ отношений между данными и построение соответствующей диаграммы связей между элементами данных; представление всей информации по модели в виде связанных нормализованных таблиц. Пример диаграмм Йодана/Де Марко и Гейна – Сарсона приведены на рисунке 18, 19.