Case-технлогии

|Процедурная |3 |

|Коммуникационная |4 |

|Последовательная |5 |

|Функциональная |6 |

Ниже каждый тип связи кратко определен и проиллюстрирован с помощью

типичного примера из SADT.

(0) Тип случайной связности: наименее желательный.

Случайная связность возникает, когда конкретная связь между функциями мала

или полностью отсутствует. Это относится к ситуации, когда имена данных на

SADT-дугах в одной диаграмме имеют малую связь друг с другом. Крайний

вариант этого случая показан на рисунке 2.8.

Рис. 2.8. Случайная связность

(1) Тип логической связности. Логическое связывание происходит тогда, когда

данные и функции собираются вместе вследствие того, что они попадают в

общий класс или набор элементов, но необходимых функциональных отношений

между ними не обнаруживается.

(2) Тип временной связности. Связанные по времени элементы возникают

вследствие того, что они представляют функции, связанные во времени, когда

данные используются одновременно или функции включаются параллельно, а не

последовательно.

(3) Тип процедурной связности. Процедурно-связанные элементы появляются

сгруппированными вместе вследствие того, что они выполняются в течение

одной и той же части цикла или процесса. Пример процедурно-связанной

диаграммы приведен на рисунке 2.9.

Рис. 2.9. Процедурная связность

(4) Тип коммуникационной связности. Диаграммы демонстрируют

коммуникационные связи, когда блоки группируются вследствие того, что они

используют одни и те же входные данные и/или производят одни и те же

выходные данные (рисунок 2.10).

(5) Тип последовательной связности. На диаграммах, имеющих последовательные

связи, выход одной функции служит входными данными для следующей функции.

Связь между элементами на диаграмме является более тесной, чем на

рассмотренных выше уровнях связок, поскольку моделируются причинно-

следственные зависимости (рисунок 2.11).

(6) Тип функциональной связности. Диаграмма отражает полную функциональную

связность, при наличии полной зависимости одной функции от другой.

Диаграмма, которая является чисто функциональной, не содержит чужеродных

элементов, относящихся к последовательному или более слабому типу

связности. Одним из способов определения функционально-связанных диаграмм

является рассмотрение двух блоков, связанных через управляющие дуги, как

показано на рисунке 2.12.

Рис. 2.10. Коммуникационная связность

Рис. 2.11. Последовательная связность

В математических терминах необходимое условие для простейшего типа

функциональной связности, показанной на рисунке 2.12, имеет следующий вид:

C = g(B) = g(f(A))

Ниже в таблице представлены все типы связей, рассмотренные выше. Важно

отметить, что уровни 4-6 устанавливают типы связностей, которые

разработчики считают важнейшими для получения диаграмм хорошего качества.

Рис. 2.12. Функциональная связность

|Зна|Тип |Для функций |Для данных |

|чим|связно| | |

|ост|сти | | |

|ь | | | |

|0 |Случай|Случайная |Случайная |

| |ная | | |

|1 |Логиче|Функции одного и того же множества |Данные одного и того же|

| |ская |или типа (например, "редактировать |множества или типа |

| | |все входы") | |

|2 |Времен|Функции одного и того же периода |Данные, используемые в |

| |ная |времени (например, |каком-либо временном |

| | |"операции инициализации") |интервале |

|3 |Процед|Функции, работающие в одной и той |Данные, используемые во|

| |урная |же фазе или итерации (например, |время одной и той же |

| | |"первый проход компилятора") |фазы или итерации |

|4 |Коммун|Функции, использующие одни и те же |Данные, на которые |

| |икацио|данные |воздействует одна и та |

| |ннная | |же деятельность |

|5 |Послед|Функции, выполняющие |Данные, преобразуемые |

| |овател|последовательные преобразования |последовательными |

| |ьная |одних и тех же данных |функциями |

|6 |Функци|Функции, объединяемые для |Данные, связанные с |

| |ональн|выполнения одной функции |одной функцией |

| |ая | | |

2.3. Моделирование потоков данных (процессов)

В основе данной методологии (методологии Gane/Sarson [11]) лежит построение

модели анализируемой ИС - проектируемой или реально существующей. В

соответствии с методологией модель системы определяется как иерархия

диаграмм потоков данных (ДПД или DFD), описывающих асинхронный процесс

преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю.

Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют

основные процессы или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. Они

детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция

продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока

не будет достигнут такой уровень декомпозиции, на котором процесс

становятся элементарными и детализировать их далее невозможно.

Источники информации (внешние сущности) порождают информационные потоки

(потоки данных), переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те в

свою очередь преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые

переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных

или внешним сущностям - потребителям информации. Таким образом, основными

компонентами диаграмм потоков данных являются:

внешние сущности;

системы/подсистемы;

процессы;

накопители данных;

потоки данных.

2.3.1. Внешние сущности

Внешняя сущность представляет собой материальный предмет или физическое

лицо, представляющее собой источник или приемник информации, например,

заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад. Определение некоторого

объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что она

находится за пределами границ анализируемой ИС. В процессе анализа

некоторые внешние сущности могут быть перенесены внутрь диаграммы

анализируемой ИС, если это необходимо, или, наоборот, часть процессов ИС

может быть вынесена за пределы диаграммы и представлена как внешняя

сущность.

Внешняя сущность обозначается квадратом (рисунок 2.13), расположенным как

бы "над" диаграммой и бросающим на нее тень, для того, чтобы можно было

выделить этот символ среди других обозначений:

Рис. 2.13. Внешняя сущность

2.3.2. Системы и подсистемы

При построении модели сложной ИС она может быть представлена в самом общем

виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как

единого целого, либо может быть декомпозирована на ряд подсистем.

Подсистема (или система) на контекстной диаграмме изображается следующим

образом (рисунок 2.14).

Рис. 2.14. Подсистема

Номер подсистемы служит для ее идентификации. В поле имени вводится

наименование подсистемы в виде предложения с подлежащим и соответствующими

определениями и дополнениями.

2.3.3. Процессы

Процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные

в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть

реализован различными способами: это может быть подразделение организации

(отдел), выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов,

программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д.

Процесс на диаграмме потоков данных изображается, как показано на рисунке

2.15.

Рис. 2.15. Процесс

Номер процесса служит для его идентификации. В поле имени вводится

наименование процесса в виде предложения с активным недвусмысленным

глаголом в неопределенной форме (вычислить, рассчитать, проверить,

определить, создать, получить), за которым следуют существительные в

винительном падеже, например:

"Ввести сведения о клиентах";

"Выдать информацию о текущих расходах";

"Проверить кредитоспособность клиента".

Использование таких глаголов, как "обработать", "модернизировать" или

"отредактировать" означает, как правило, недостаточно глубокое понимание

данного процесса и требует дальнейшего анализа.

Информация в поле физической реализации показывает, какое подразделение

организации, программа или аппаратное устройство выполняет данный процесс.

2.3.4. Накопители данных

Накопитель данных представляет собой абстрактное устройство для хранения

информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через

некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть

любыми.

Накопитель данных может быть реализован физически в виде микрофиши, ящика в

картотеке, таблицы в оперативной памяти, файла на магнитном носителе и т.д.

Накопитель данных на диаграмме потоков данных изображается, как показано на

рисунке 2.16.

Рис. 2.16. Накопитель данных

Накопитель данных идентифицируется буквой "D" и произвольным числом. Имя

накопителя выбирается из соображения наибольшей информативности для

проектировщика.

Накопитель данных в общем случае является прообразом будущей базы данных и

описание хранящихся в нем данных должно быть увязано с информационной

моделью.

2.3.5. Потоки данных

Поток данных определяет информацию, передаваемую через некоторое соединение

от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией,

передаваемой по кабелю между двумя устройствами, пересылаемыми по почте

письмами, магнитными лентами или дискетами, переносимыми с одного

компьютера на другой и т.д.

Поток данных на диаграмме изображается линией, оканчивающейся стрелкой,

которая показывает направление потока (рисунок 2.17). Каждый поток данных

имеет имя, отражающее его содержание.

Рис. 2.17. Поток данных

2.3.6. Построение иерархии диаграмм потоков данных

Первым шагом при построении иерархии ДПД является построение контекстных

диаграмм. Обычно при проектировании относительно простых ИС строится

единственная контекстная диаграмма со звездообразной топологией, в центре

которой находится так называемый главный процесс, соединенный с приемниками

и источниками информации, посредством которых с системой взаимодействуют

пользователи и другие внешние системы.

Если же для сложной системы ограничиться единственной контекстной

диаграммой, то она будет содержать слишком большое количество источников и

приемников информации, которые трудно расположить на листе бумаги

нормального формата, и кроме того, единственный главный процесс не

раскрывает структуры распределенной системы. Признаками сложности (в смысле

контекста) могут быть:

наличие большого количества внешних сущностей (десять и более);

распределенная природа системы;

многофункциональность системы с уже сложившейся или выявленной группировкой

функций в отдельные подсистемы.

Для сложных ИС строится иерархия контекстных диаграмм. При этом контекстная

диаграмма верхнего уровня содержит не единственный главный процесс, а набор

подсистем, соединенных потоками данных. Контекстные диаграммы следующего

уровня детализируют контекст и структуру подсистем.

Иерархия контекстных диаграмм определяет взаимодействие основных

функциональных подсистем проектируемой ИС как между собой, так и с внешними

входными и выходными потоками данных и внешними объектами (источниками и

приемниками информации), с которыми взаимодействует ИС.

Разработка контекстных диаграмм решает проблему строгого определения

функциональной структуры ИС на самой ранней стадии ее проектирования, что

особенно важно для сложных многофункциональных систем, в разработке которых

участвуют разные организации и коллективы разработчиков.

После построения контекстных диаграмм полученную модель следует проверить

на полноту исходных данных об объектах системы и изолированность объектов

(отсутствие информационных связей с другими объектами).

Для каждой подсистемы, присутствующей на контекстных диаграммах,

выполняется ее детализация при помощи ДПД. Каждый процесс на ДПД, в свою

очередь, может быть детализирован при помощи ДПД или миниспецификации. При

детализации должны выполняться следующие правила:

правило балансировки - означает, что при детализации подсистемы или

процесса детализирующая диаграмма в качестве внешних источников/приемников

данных может иметь только те компоненты (подсистемы, процессы, внешние

сущности, накопители данных), с которыми имеет информационную связь

детализируемая подсистема или процесс на родительской диаграмме;

правило нумерации - означает, что при детализации процессов должна

поддерживаться их иерархическая нумерация. Например, процессы,

детализирующие процесс с номером 12, получают номера 12.1, 12.2, 12.3 и

т.д.

Миниспецификация (описание логики процесса) должна формулировать его

основные функции таким образом, чтобы в дальнейшем специалист, выполняющий

реализацию проекта, смог выполнить их или разработать соответствующую

программу.

Миниспецификация является конечной вершиной иерархии ДПД. Решение о

завершении детализации процесса и использовании миниспецификации

принимается аналитиком исходя из следующих критериев:

наличия у процесса относительно небольшого количества входных и выходных

потоков данных (2-3 потока);

возможности описания преобразования данных процессом в виде

последовательного алгоритма;

выполнения процессом единственной логической функции преобразования входной

информации в выходную;

возможности описания логики процесса при помощи миниспецификации небольшого

объема (не более 20-30 строк).

При построении иерархии ДПД переходить к детализации процессов следует

только после определения содержания всех потоков и накопителей данных,

которое описывается при помощи структур данных. Структуры данных

конструируются из элементов данных и могут содержать альтернативы, условные

вхождения и итерации. Условное вхождение означает, что данный компонент

может отсутствовать в структуре. Альтернатива означает, что в структуру

может входить один из перечисленных элементов. Итерация означает вхождение

любого числа элементов в указанном диапазоне. Для каждого элемента данных

может указываться его тип (непрерывные или дискретные данные). Для

непрерывных данных может указываться единица измерения (кг, см и т.п.),

диапазон значений, точность представления и форма физического кодирования.

Для дискретных данных может указываться таблица допустимых значений.

После построения законченной модели системы ее необходимо верифицировать

(проверить на полноту и согласованность). В полной модели все ее объекты

(подсистемы, процессы, потоки данных) должны быть подробно описаны и

детализированы. Выявленные недетализированные объекты следует

детализировать, вернувшись на предыдущие шаги разработки. В согласованной

модели для всех потоков данных и накопителей данных должно выполняться

правило сохранения информации: все поступающие куда-либо данные должны быть

считаны, а все считываемые данные должны быть записаны.

2.4. Моделирование данных

2.4.1. Case-метод Баркера

Цель моделирования данных состоит в обеспечении разработчика ИС

концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких

локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую

систему баз данных.

Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы

"сущность-связь" (ERD). С их помощью определяются важные для предметной

области объекты (сущности), их свойства (атрибуты) и отношения друг с

другом (связи). ERD непосредственно используются для проектирования

реляционных баз данных.

Нотация ERD была впервые введена П. Ченом (Chen) и получила дальнейшее

развитие в работах Баркера [8]. Метод Баркера будет излагаться на примере

моделирования деятельности компании по торговле автомобилями. Ниже

приведены выдержки из интервью, проведенного с персоналом компании.

Главный менеджер: одна из основных обязанностей - содержание автомобильного

имущества. Он должен знать, сколько заплачено за машины и каковы накладные

расходы. Обладая этой информацией, он может установить нижнюю цену, за

которую мог бы продать данный экземпляр. Кроме того, он несет

ответственность за продавцов и ему нужно знать, кто что продает и сколько

машин продал каждый из них.

Продавец: ему нужно знать, какую цену запрашивать и какова нижняя цена, за

которую можно совершить сделку. Кроме того, ему нужна основная информация о

машинах: год выпуска, марка, модель и т.п.

Администратор: его задача сводится к составлению контрактов, для чего нужна

информация о покупателе, автомашине и продавце, поскольку именно контракты

приносят продавцам вознаграждения за продажи.

Первый шаг моделирования - извлечение информации из интервью и выделение

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8