Другие типы диаграмм IDEF0

Кроме контекстной диаграммы и диаграмм декомпозиции, при представлении моделей IDEF0 могут использоваться презентационные диаграммы и диаграммы дерева модели.

Презентационная диаграмма (For Exposition Only, FEO) допускает любые нарушения синтаксиса IDEF0. Фактически, это любая иллюстрацию. Обычно такие диаграммы используются для более полного описания функциональных блоков и их совокупностей.

Дерево модели — это обзорная диаграмма, показывающая иерархическую структуру модели. Узел дерева модели — это функциональный блок. Обычно вершина соответствует контекстному блоку.

DFD

Аналогично IDEF0, диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams — DFD) позволяют моделировать систему как набор функций (действий, операций и т.п.), соединенных стрелками.

Для метода DFD, модель системы — это иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии — контекстные диаграммы (КД) — определяют основные функции, или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. КД детализируются при помощи диаграмм нижних уровней.

Имеется два основных варианта DFD: метод Гейна-Сарсона (Gane-Sarson) и метод Йордана-Де Марко (Yourdon-DeMarco). Нотации этих методов различаются.

В DFD имеются два типа элементов, не имеющих аналогов в IDEF0. Это накопители данных — объекты, в которые собирается и в которых хранится информация, — и внешние сущности — объекты, с помощью которых моделируется взаимодействие с частями системы, выходящими за границы моделирования, или с другими системами.

Основными элементами DFD являются:

- внешние сущности;

- системы и подсистемы;

- процессы;

- накопители (хранилища) данных (data store);

- потоки данных.

Внешняя сущность— материальный предмет или физическое лицо, представляющее собой источник или приемник информации. Внешняя сущность находится за пределами анализируемой части системы (или системы целиком).

В процессе анализа некоторые внешние сущности могут переноситься внутрь диаграммы анализируемой системы. Или, наоборот, часть процессов ИС может переноситься за границы моделирования и представляться как внешние сущности.

Система и подсистема. При построении модели сложной ИС она может быть представлена в общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одного блока (т.е. системы), либо декомпозирована на ряд подсистем. Система и подсистема — это частный случай процесса.

Наименование системы и подсистемы представляет собой существительное или некоторое предложение с подлежащим.

Процесс.Под процессом понимается преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может реализовываться посредством персонала организации, аппаратуры, программы и т.п.

Наименование процесса: активный глагол в неопределенной форме, за которым следует дополнение в виде существительного в винительном падеже («вычислить квадратный корень» и т.п.).

Накопитель данных —абстрактное устройство для хранения информации. Накопитель данных часто является прообразом будущей БД.

Наименование накопителя данных представляет собой существительное.

Поток данных — информация, передаваемая от источника к приемнику по некоторому каналу (соединению).

В зависимости от нотации, элементы DFD могут обозначаться по-разному.

Элемент	Нотация Гейна-Сарсона	Нотация Йордана-Де Марко
Внешняя сущность
Процесс
Накопитель данных
Поток данных

В некоторых модификациях метода Гейна-Сарсона для процессов могут быть показаны ресурсы, аналогичные механизмам исполнения IDEF0:

Потоки могут быть двунаправленными:

Простейший фрагмент диаграмм — два процесса, связываемых потоком данных, — выглядит следующим образом:

Потоки данных могут разбиваться (разветвляться) и соединяться. При разбиении каждая новая ветвь может быть переименована. Таким образом обеспечивается возможность декомпозиции данных.

В самом общем случае, порядок построения иерархии DFD следующий:

1. Создание контекстной диаграммы; обычно для простой ИС строится одна диаграмма со звездообразной топологией: центр звезды — система, углы — внешние сущности.

2. Детализация системы и процессов. При этом должно соблюдаться правило балансировки: на диаграмме детализации могут указываться только те источники и приемники информации, которые показаны для детализируемой системы (процесса). Правило нумерации процессов: номер имеет вид типа X.Y, где Y — порядковый номер процесса, детализирующего процесс X.

3. Завершение детализации. Детализация процесса не выполняется в следующих случаях:

- небольшое число входных и выходных потоков данных (2-3 потока);

- можно описать процесс преобразования данных последовательным алгоритмом;

- преобразование входной информации в выходную описывается единственной логической функцией;

- можно описать логику процесса с помощью так называемой миниспецификации; миниспецификация — это текст объемом 20-30 на естественном языке, в котором четко определяется функция преобразования.

4. Верификация (проверка на корректность). Должно выполняться правило сохранения информации: все поступающие данные должны быть считаны, все считываемые — записаны.

Внешние сущности и накопители данных также обычно нумеруются. Номер накопителя данных состоит из префикса D (Data store) и уникального порядкового номера накопителя во всей модели DFD. Номер внешней сущности состоит из префикса E (External entity) и ее уникального порядкового номера в модели.

Применение DFD предполагает, что структура потоков данных и накопителей данных должна быть описана отдельно. Диаграммы потоков данных обеспечивают удобный инструмент описания функционирования компонентов системы, но не позволяют указать, какая именно информация преобразуется процессами и как она преобразуется. Для решения первой задачи предназначены текстовые средства, служащие для описания структуры преобразуемой информации и получившие название словарей данных. Словарь данных представляет собой определенным образом организованный список всех элементов данных системы с их точными определениями, что дает возможность различным категориям пользователей (от системного аналитика до программиста) иметь общее понимание всех входных и выходных потоков и компонентов накопителей. Для решения второй задачи используются миниспецификации.

При построении диаграмм DFD полезно придерживаться следующих принципов:

- размещать на одной диаграмме 3-7 процессов (меньше 3 — малоосмысленная детализация, больше 7 — излишне сложная схема);

- декомпозировать потоки совместно с детализацией процессов;

- давать емкие и недвусмысленные наименования, избегать сокращений и аббревиатур;

при наличии вариантов возможных декомпозиций выбирать самый простой.

При построении диаграмм DFD часто удобно придерживаться такой последовательности действий:

1. Разложить множество требований в крупные группы по функциональному признаку, получить в результате основные функциональные группы.

2. Выявить все важные внешние объекты.

3. Определить основные виды передаваемой информации.

4. Разработать предварительную контекстную диаграмму (КД). Основные функциональные группы станут процессами, внешние объекты — внешними сущностями, основные виды информации — потоками данных.

5. Изучить предварительную КД, внести требуемые изменения.

6. Построить КД путем объединения всех процессов предварительной диаграммы в один процесс, который станет системой, и группирования потоков данных.

7. Сформировать диаграмму первого уровня детализации на базе процессов предварительной КД.

8. Проверить корректность DFD первого уровня.

9. (Иерархический спуск сверху вниз) Описать каждый процесс текущей диаграммы с помощью детализирующей диаграммы или миниспецификации.

10. Параллельно с детализацией процессов выполнить декомпозицию потоков, занести определения новых потоков в словарь данных.

11. Проверить соблюдения основных требований для текущей диаграммы.

12. Писать миниспецификацию в тех случаях, если функцию сложно или невозможно выразить через комбинацию процессов.