Функциональное моделирование систем с использованием методологии DFD

Функциональное моделирование систем с использованием методологии

Основные вопросы Определение и функциональное назначение DFD -моделей Основные компоненты DFD -моделей Иерархия DFD Рассмотрение примера DFD -модели

Что такое DFDDFD -модель DFD – Data Flow Diagrams – диаграммы потоков данных Модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее входа в систему до выдачи пользователю.

Моделирование потоков данных Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. Требования разбиваются на функциональные процессы и представляются в виде сети, связанной потоками данных.

Что такое DFDDFD -модель? Главная цель такого представления – продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами. Примечание. DFD -модели могут быть использованы в дополнение к модели IDEF 0 для более наглядного отображения текущих операций документооборота в корпоративных системах обработки информации.

Основные компоненты диаграмм потоков данных Основными компонентами диаграмм потоков данных являются: внешние сущности системы и подсистемы процессы накопители данных потоки данных.

Нотации, используемые в DFDDFD -моделировании Нотации DFD -моделирования Гейна-Сарсона (Gene-Sarson) Йордона-Де. Марко ( Yordon-De. Marco ) Примечание. В зависимости от используемой нотации графическое представление элементов диаграмм будет различным

Внешняя сущность Представляет собой материальный объект или физическое лицо , являющееся источником или приемником информации (например, заказчики, клиенты, поставщики, склад, персонал, банк). Внешняя сущность находится за пределами границ анализируемой системы. Одна и та же внешняя сущность может быть использована многократно на одной или нескольких диаграммах. USED AT: AUTHOR: asu. DATE: REV: PROJECT: уу 06. 03. 2009 NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOMMENDED PUBLICATION READERDATECONTEXT: TOP NODE: TITLE: NUMBER: A-0 00 р. 1 Имя Внешняя сущность в нотации Гейна-Сарсона Внешняя сущность в нотации Йордона-Де. Марко Имя

Система и подсистема При построении модели сложной системы она может быть представлена в самом общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы , либо в виде ряда подсистем. Наименование системы/подсистемы представляется в виде словосочетания с отглагольным существительным (рассмотрение повестки дня, решение задачи, получение денег и т. п. ). Наименование системы 1 Персонал, оборуд-е Поле идентификации Поле имени Поле физической реализации. Система/подсистема в нотации Гейна-Сарсона Имя системы/ подсистемы 1 имяили Система/подсистема в нотации Йордона-Де. Марко

Процесс Представляет собой преобразование входных потоков в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Примеры : обработка входных документов и выпуск отчетности определенным подразделением, процессы физически реализованного устройства. Процесс именуется в виде словосочетания с активным глаголом в неопределенной форме, за которым следует существительное в винительном падеже.

Процесс Наименование процесса 1. 1 Персонал, оборуд-е Поле идентификации Поле имени Поле физической реализации Процесс в нотации Гейна-Сарсона !!!!! Процесс отличается от системы/подсистемы по полю наименования !!!! Процесс в нотации Йордона-Де. Марко. Имя процесса 1 имяили

Накопитель данных Это абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь. Примеры : ящик в картотеке, таблицы в ОЗУ, файл на электронном носителе Примечание: В нотациях Гейна-Сарсона и Йордона-Де. Марко графическое представление данного элемента аналогичное.

Поток данных Определяет информацию, передаваемую через некоторые соединения от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией, передаваемой по кабелю между двумя устройствами, пересылаемыми по почте письмами и т. п. Деканат Заполнить ведомость Преподаватель 1. 1. 1 Ведомость

Нумерация объектов Системы, подсистемы [ Префикс ] + собственный номер Процессы [ Префикс ] +номер родительской подсистемы+собственный номер Внешние сущности [ Префикс ] +номер Хранилища данных [ Префикс ] +номер. USED AT: AUTHOR: asu. DATE: REV: PROJECT: уу 06. 03. 2009 NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOMMENDED PUBLICATION READERDATECONTEXT: A-0 NODE: TITLE: NUMBER: Íàèìåíîâàíèå ñèñòåìû A 0 1 Наименование подсистемы 2 3 4 USED AT: AUTHOR: asu. DATE: REV: PROJECT: уу 06. 03. 2009 NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOMMENDED PUBLICATION READERDATECONTEXT: A 0 NODE: TITLE: NUMBER: A 2 2. 1 Наименование процесса 2. 2 2. 3 2. 4 USED AT: AUTHOR: asu. DATE: REV: PROJECT: уу 06. 03. 2009 NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOMMENDED PUBLICATION READERDATECONTEXT: TOP NODE: TITLE: NUMBER: Íàèìåíîâàíèå ñèñòåìû A-0 0 Наименование системы E 1 Имя D 1 Имя

Уровни DFDDFD -модели Уровень системы Уровень подсистемы Уровень процесса

Процесс построения DFDDFD Процесс построения DFD начинается с создания так называемой основной диаграммы типа «звезда», на которой представлен моделируемый процесс и все внешние сущности, с которыми он взаимодействует.

Сложный процесс В случае сложного основного процесса он сразу представляется в виде декомпозиции на ряд взаимодействующих процессов. Критериями сложности в данном случае являются: наличие большого числа внешних сущностей, многофункциональность системы, ее распределенный характер.

Внешняя сущность в сложном процессе Внешние сущности выделяются по отношению к основному процессу. Для их определения необходимо выделить поставщиков и потребителей основного процесса, т. е. все объекты, которые взаимодействуют с основным процессом.

Описание взаимодействия заключается в выборе глагола, дающего представление о том, как внешняя сущность использует основной процесс или используется им. Например, основной процесс – «учет обращений граждан», внешняя сущность – «граждане», описание взаимодействия – «подает заявления и получает ответы».

Построение иерархии DFDDFD 1. Построение диаграмм уровня системы и подсистемы. USED AT: AUTHOR: 1 DATE: REV: PROJECT: 1 02. 03. 2009 NOTES : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOMMENDED PUBLICATION READERDATECONTE XT: TOP NODE: TITLE: NUMBER: Обучение в университете A-0 Знания Книги Сведения об у спеваемости Ос нащ ение A 00 р. Обу чение в университете 1 Преподаватель 2 Деканат 3 Библиотек а 4 Дис плейные класс ы

Построение иерархии DFDDFD 2. Построение диаграмм уровня процесса USED AT: AUTHOR: 1 DATE: REV: PROJECT: 1 02. 03. 2009 NOTES : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOMMENDED PUBLICATION READERDATECONTE XT: A-0 NODE: TITLE: NUMBER: Обучение в университете A 0 Заказы Сведения о заказе Данные с чета Сведения о клиенте Данные о клиенте Информ ация о дос тавке Проду к ция Платеж ные доку менты Данные с чета Проду к ция A 10 р. Обработать зак азы A 20 р. Проконтроллировать оплату A 30 р. Дос тавить проду кцию 5 Клиенты 1 БД зак азов 2 БД с четов 3 БД клиентов 6 Ск лад

Пример DFDDFD -модели постройки дачного домика 1. Контекстная диаграмма уровня системы. USED AT : AUT HOR: Шилина DATE: REV: PROJECT : По с трой ка до ма 10. 03. 20 10 NOT ES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOMM ENDED PUBLICATION READER DATE CONT EXT : TOP NODE: T IT LE: NUMBER: По строй к а дом а A-0 Пра йс -ли с т на мат ериа лы Про ект дома Акт прие мки 00 р. Пос трой ка дома 1 Архитект ор 2 Зак азчик 3 Ма газин

Пример DFDDFD -модели постройки дачного домика 2. Диаграмма уровня подсистемы. USED AT : AUT HOR: Шилин а DAT E: REV: PROJECT : По с тр ой ка дома 10. 03. 20 10 NOT ES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RECOM MENDED PUBL ICA T I ON READER DAT E CONT EXT : A-0 NODE: T IT L E: NUM BER: П остро йк а дом а A 0 Пр ое кт до ма Пр ай с -лис т на ма те риа лы Ак т пр ие мки. Сп ис ок ис пр авлени й Че ки на ма те риа лы Ут вер жденн ый пр ое кт Ак ты выпо лне нн ых ра бо т10 р. Со глас о ван ие пр ое кта 20 р. Выпо лн ени е с т ро ите ль н ых ра бо т 30 р. Сдача ра бо т2 За ка зчи к 1 До кумен тация

Пример DFDDFD -модели постройки дачного домика 3. Диаграмма уровня процесса. USED AT : AUT HOR: Шилин а DA T E: RE V: PROJECT : По с тр ой ка дома 10. 03. 20 10 NOT ES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 WORKING DRAFT RE COM MENDED PUBL ICA T ION READER DAT E CONT EXT : A 0 NODE: T I T L E: NUM BER: Вып олнен ие стро итель н ых ра бо т A 2 Че ки на ма тер иа лы. Ут вер жденн ый пр ое кт Ак ты выпо лне нн ых ра бо т. Пр ай с -лис т на ма те риа лы 10 р. За ло жит ь ф ундамент 20 р. Во зве с т и с т ен ы 30 р. По ло жит ь кр ышу 40 р. Выпо лн ить от де лку

Проверка диаграммы После построения потоков данных диаграмма должна быть проверена на полноту и непротиворечивость.

Полнота диаграммы обеспечивается, если в системе нет «повисших» процессов, не используемых в процессе преобразования входных потоков в выходные.

Непротиворечивость системы обеспечивается выполнением наборов формальных правил о возможных типах процессов.

Правила непротиворечивости не может быть потока, связывающего две внешние сущности – это взаимодействие удаляется из рассмотрения; ни одна сущность не может непосредственно получать или отдавать информацию в хранилище данных , т. к. хранилище данных – пассивный элемент; два хранилища данных не могут непосредственно обмениваться информацией – эти хранилища должны быть объединены.

Преимущества DFDDFD возможность однозначно определить внешние сущности; возможность проектирования сверху вниз; наличие спецификаций процессов нижнего уровня.

Недостатки DFDDFD необходимость искусственного ввода управляющих процессов; отсутствие анализа временных промежутков при преобразовании данных

Изученные понятия Диаграмма потоков данных Внешняя сущность Накопитель данных Система / Подсистема / Процесс Поток данных Иерархия

Задание 1 Провести сравнительный анализ функциональных моделей IDEF 0 и DFD : 1. Что описывает каждая из моделей? 2. Из каких элементов строится каждая модель? 3. Определите общие принципы построения.

Задание 2 Построить DFD-диаграмму для предприятия, строящего свою деятельность по принципу «изготовление на заказ». На основании полученных заказов формируется план выпуска продукции на определенный период. В соответствии с этим планом определяются потребность в комплектующих изделиях и материалах, а также график загрузки производственного оборудования. После изготовления продукции и проведения платежей, готовая продукция отправляется заказчику.