Модели потоков данных
Модели потоков данных – это простой и понятный способ описания последовательности обработки данных внутри системы. Для описания модели потоков данных используются диаграммы потоков данных (data flow diagram, DFD), во всем многообразии нотаций которых, можно выделить основные компоненты [5]:
процесс (трансформационный процесс, системная функция, обрабатывающая единица) – механизм, описывающий способ получения выходных данных из входных данных;
поток данных – определяющий перемещение данных (материалов) между процессами;
хранилище – места хранения данных (базы данных, например);
внешние сущности – объекты внешнего (по отношению к системе) мира.
Диаграммы потоков данных могут описывать системы на разных уровнях абстракции. Диаграммы высокого уровня предоставляют общий, целостный вид данных и процессов системы, диаграммы более низкого уровня иллюстрируют, как совмещаются функциональные требования для решения определенных задач.
Ценность моделей потоков данных в том, что они позволяют:
представить бизнес-процесс или операцию, выполняемую системой, в виде совокупности этапов;
проследить и документировать перемещение данных по системе, помогая понять этот процесс;
учитывая их простоту и понятность, использовать модели для общения с пользователями, занятыми в разработке требований;
описывать (при проектировании) принятые решения.
Наивысший уровень диаграммы потока данных – контекстная диаграмма – представляет систему, как единый процесс. Контекстная диаграмма содержит внешние, по отношению к системе, сущности, которые являются источниками или потребителями системных потоков данных. Выделив важнейшие процессы системы, можно разработать диаграмму потока данных уровня 0, в которой, кроме внешних сущностей и системных потоков данных, определенных в контекстной диаграмме, содержит эти процессы и те потоки данных, которыми они обмениваются. Каждый процесс из диаграммы нулевого уровня может быть детализирован в виде диаграммы следующего уровня (уровень 1), содержащего всю его функциональность. Детализация может быть продолжена до тех пор, пока процессы на диаграмме не станут содержать только простейшие операции. Функциональные требования в спецификации требований к системе должны точно определить, что происходит в ходе каждого простейшего процесса.
Пример 4.1.
На рис. 4.1 приведена контекстная диаграмма информационной системы архива, которая позволяет:
записывать в архив подлинники программ;
вносить в программы изменения;
выполнять тиражирование программ.
Рис. 4.1
С системой общаются:
разработчики, выдающие запросы на тиражирование программ и получающие копии программ;
сотрудники архива, выполняющие прием и регистрацию подлинников программ, и внесение в них изменений (ИИ – извещение об изменении);
магнитотека (хранилище) программ.
Единственный процесс «Обслужить» не раскрывает функций системы, поэтому для более детального описания необходима более детальная диаграмма (диаграмма 0-го уровня). На рис. 4.2 приведена диаграмма 0-го уровня, которая показывает процессы, выполняемые системой и потоки входных и выходных данных для процессов. Процессы на диаграмме нумеруются и могут, при необходимости, быть описаны более подробно на следующих уровнях детализации.
Рис. 4.2
При разработке диаграмм потоков данных следует придерживаться следующих общих правил:
размещать на диаграмме не более 7 – 10 процессов;
не загромождать диаграммы несущественными на данном уровне деталями;
декомпозицию потоков данных выполнять параллельно с декомпозицией процессов;
однократно определять функционально идентичные процессы и ссылаться на них, на нижних уровнях.