DFD – диаграмма потоков данных. Это метод, с помощью которого проводится графический структурный анализ, в котором описаны внешние для системы источники данных, функции, потоки и хранилища данных, к которым имеется доступ. С помощью этой диаграммы проводится структурный анализ и проектируются информационные системы.

Что такое диаграмма потоков данных?

DFD – это нотация, которая используется при моделировании информационных систем с точки зрения хранения, обработки и передачи данных.

В целом DFD не имеет жесткого синтаксиса в отличие от большинства других нотаций. Здесь возможно использование различных вариантов. Главное условие – понятность как составителю диаграммы, так и тем людям, которые будут ее читать.

Описание нотации DFD

Используют нотацию DFD в случаях, когда необходимо описать систему как хранилище данных. Таким образом, целью ее является поиск ответов на вопросы, связанные с составом информационной системы и необходимыми инструментами для обработки информации.

С помощью DFD возможно описание любых действий, например, отгрузку продукции, обработку заявок клиентов с точки зрения описания системы. В результате формируется понимание того, какие элементы должны быть включены в систему, как можно автоматизировать ее процессы. При этом DFD нельзя рассматривать как непосредственно описание процесса. Например, в схему не включают такой важный параметр, как время. Также нет возможности использования условий и развилок.

DFD показывает источник информации, определяет, какие сведения необходимы, порядок обработки и место отправления результатов. Т. е. данная нотация сфокусирована не столько на процессе, сколько на движении информационного потока.

Как и любая другая нотация, DFD имеет достоинства и недостатки.

Главным преимуществом нотации является отсутствие требований к соблюдению правил и синтаксиса. Нотация не является исполнимой, она используется для формирования внутреннего понимания, структурирования и последующей работы с данными.

Кроме того, важными положительными характеристиками являются:

  1. Способность к точному определению внешних сущностей при использовании методов анализа потоков информации в системе и за ее пределами.
  2. Возможность вертикального проектирования.
  3. Обеспечение возможности описания процессов нижних уровней, что позволяет достичь логической завершенности модели.

Основным недостатком называют отсутствие возможности анализа временных параметров в модели, необходимость использования управляющих процессов.

Символы и синтаксис диаграмм

Исторически были разработаны два варианта синтаксиса нотации: Йордана и Гейна-Сарсона. В этих вариантах имеются различия в отображении процесса (в первом варианте процесс отображается кругом, а во втором – разделенным горизонтальной чертой прямоугольником), а также хранилища данных (в варианте Йордана хранилище данных представлено простым прямоугольником, а в варианте Гейна – прямоугольник имеет разделяющую вертикальную черту).

Нотация включает в себя 4 основных элемента:

  1. Процесс, который может содержать в себе функцию или последовательность действий, необходимых для обработки информации. В названии процесса преимущественно используют глаголы.
  2. Внешние сущности, представленные любыми объектами, не включенными в систему, но поставляющие или получающие информацию из системы.
  3. Хранилище данных является внутренним объектом. Это может быть базой данных, таблицей или любым другом вариантом, в котором организовано хранение данных.
  4. Поток данных отображается стрелкой, которая показывает входящую и исходящую из каждого блока информацию.
Читать:  UML vs BPMN: преимущества и недостатки двух нотаций, применяемых в бизнес моделировании

Уровни и слои

Уровни и слои в DFD дают возможность наполнить ее значительным количеством подробностей. Для этого внимание фокусируется на конкретном участке. Уровень диаграммы обозначается цифрой от нуля.

Диаграмма нулевого уровня – это контекстная схема. На ней отображаются анализируемые или моделируемые системы. На схеме отображена общая картина, в которой система представлена единым процессом, связанным с внешними сущностями. Схема нулевого уровня понятна любому неподготовленному читателю.

На схеме первого уровня уже более детально представлены элементы, отображенные на контекстной схеме. Здесь общий процесс разбит на подпроцессы и выделены основные функции.

Схема второго уровня еще более глубоко погружает аналитика в сущность системы. Однако для более полного и подробного описания схема должна содержать большее количество текстовой информации.

Дальнейшая детализация также возможно, но далее третьего уровня составители редко заходят, так как это усложняет понимание модели, поэтому снижается уровень эффективности в решении задач, связанных со сравнением, моделированием и передачей информации.

Использование слоев дает возможность сбора выпадающих уровней непосредственно в схеме. Это позволяет достичь симбиоза глубокого анализа с ясностью изложения.

Высокий уровень детализации дает возможность составления псевдокода, в котором сочетаются программный и естественный язык. С помощью псевдокода упрощается работа по написанию полноценного кода.

Логические и физические диаграммы

Диаграммы рассматриваемой нотации могут быть представлены в двух категориях – логические и физические. В логических диаграммах наглядно показано то, как перемещаются данные, имеющие жизненную важность для работы предприятия. Центр такой диаграммы – непосредственно бизнес, а не особенности работы системы.

Физические диаграммы дают иллюстрацию того, как система устроена на данный момент или какого состояния должна достигнуть в будущем. Так, логическая диаграмма в качестве процессов будет рассматривать различные виды работ организации, а физическая – программы и ручные процедуры.

Примеры применения схем потоков данных

Основной сферой применения DFD-диаграммы является разработка программного обеспечения. В этой сфере под хранилищем данным понимают различные электронные таблицы и базы данных; внешними сущностями будут являться клиенты или другие базы данных; под процессами понимают модули и функции, которые выполняются в системе.

Схема потоков данных DFD

Также удобно использование данных диаграмм при проведении анализа организации документооборота. Использование DFD в данном случае позволяет получить понимание мест хранения данных, способов обмена документацией, определить точки, в которых допущены ошибки и неправильно организованы процессы. Но в этом случае нотацию нужно использовать с некоторой осторожностью, т.к. непосредственно бизнес-процесс в ней не описывается. Тем не менее, есть положительные результаты использования нотации в качестве вспомогательного варианта и демонстрации того, какие проблемы выявлены и каким методом возможно их устранение.

Как создать диаграмму потоков данных

В большинстве случаев процессы и системы имеют в начале входящую информацию из внешней среды, а в качестве финала – выводят данные в другую сущность. Фактически одним из важнейших этапов построения модели становится определение точек ввода и вывода информации, так как именно она является фундаментом модели.

После выделения основных точек ввода и вывода информации, строится контекстная схема. Для ее создания добавляем единичный процесс, который соединяется с внешней средой. Этот процесс и становится той сущностью, через которую проходит путь информация.

Читать:  Суть моделирования бизнес процессов: цели, правила и этапы

Первым этапом построения модели становится разработка контекстной диаграммы, которая отображает основной процесс, а также показывает то, как он связан с внешней средой. Эта связь выражена в потоках данных. Контекстная диаграмма может отображать несколько основных процессов.

Контекстная схема не дает четкого понимания системы, поэтому необходимо проводить ее разбивку на подпроцессы. Так проводится декомпозиция модели.

На модели первого уровня уже отображается несколько процессов, а также основные хранилища и все объекты внешней среды, связанные с системой. В этой модели уже необходимо отобразить путь, по которому следует информация – ее источники, методы обработки и принимающие хранилища.

Далее по этой же схеме проводится более глубокая детализация до того уровня, который необходим для четкого понимания всей системы.

Некоторые потоки данных, могут не иметь имен. Это даст возможность снизить уровень насыщенности модели.

После того, как закончите создание модели, необходимо еще раз ее проверить. Обратить внимание на логичность информационных потоков, четкости расположения хранилищ. Окончательный вариант модели должен четко отражать все особенности устройства системы. Поэтому возможно подключить к проверке других участников процессов системы.

Правила и советы по построению диаграмм

Для создания DFD диаграммы необходимо соблюдать ряд правил:

  1. У каждого процесса должен быть как минимум один вход и один выход. Так как процесс в данной нотации – это обработка данных, то они должны поступать и исходить в заданном направлении.
  2. Процесс, связанный с обработкой данных, должен иметь внешний входящий поток. Запуск такого процесса возможен только при поступлении новой дополнительной информации, а не только накопленных в хранилище данных.
  3. Стрелки не могут проходить непосредственно между хранилищами, связь между ними возможна только через какой-либо процесса. Перемещать данные из одного хранилища в другое без дополнительной обработки – бессмысленно.
  4. Каждый процесс должен быть связан либо с другим процессом, либо с хранилищем данных. Процесс не может существовать самостоятельно, в нем нет смысла, если его результат никуда не передан.
  5. DFD-диаграмма предусматривает возможность декомпозиции крупных процессов на подпроцессы, которые будут подробно описаны. Возможно проведение декомпозиции до 3 – 4 уровней.

Шаблоны и примеры диаграмм DFD

Диаграмма DFD может носить логический или физический характер.

На схеме ниже представлена логическая схема, в которой все внимание сконцентрировано на компании.

Логическая схема

Следующая схема – пример физической диаграммы. Здесь рассмотрена конкретная система и представлены действия, необходимые для ее работы.

Физическая диаграмма

Нулевой уровень – контекстная схема, представленная на следующем рисунке.

Контекстная схема

Представим также схему, на которой отображена уже модель более высокого уровня.

Шаблон диаграмм DFD

Таким образом, в DFD могут быть отображены потоки информации любой сложности и глубины. Это позволяет использовать нотацию во многих сферах, где необходим анализ информационных потоков.

Таким образом, рассмотренная нотация дает возможность решать различные задачи, стоящие между аналитиком данных. Широкие возможности и отсутствие строгих правил стали причиной широкого распространения нотации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *