موجودیت خارجی یک نمودار dfd را تعریف کنید. نمودارهای جریان داده

مفهوم کلی

روش مدل سازی فرآیند - جریان داده (DFD)

DFD ها به شما این امکان را می دهند که الزامات سیستم طراحی شده را ارائه دهیددر قالب سلسله مراتبی از اجزای عملکردی (فرآیندها) که توسط جریان داده ها به هم متصل می شوند.

هدف از این نمایش این است که نشان دهد هر فرآیند چگونه ورودی های خود را به خروجی تبدیل می کند و روابط بین این فرآیندها را آشکار می کند.

مثال. آمریکا دهه 20 مشاور دفتر هر کارمند را با یک دایره مشخص کرد و هر سند را با یک فلش بین آنها رد کرد. با استفاده از چنین نموداری، او یک طرح سازماندهی مجدد را پیشنهاد کرد که در آن دو منشی که اسناد زیادی را رد و بدل می کردند در نزدیکی نشسته بودند و کارمندانی که تعامل کمی داشتند در فاصله زیادی از یکدیگر می نشستند. اینگونه بود که اولین نمونه اولیه DFD متولد شد.

برای ساخت DFD، از دو نماد متفاوت، مربوط به روش‌های جردن و هاین سرسون استفاده می‌شود. نمونه‌های بیشتر از نماد محبوب‌تر Hein-Serson امروزه استفاده می‌کنند.

مدل سیستم فرآیند ناهمزمان تبدیل اطلاعات را توصیف می کند. تجزیه نمودارهای زمینه(نمودار سطوح بالا) ادامه می یابد و سلسله مراتبی چند سطحی از نمودارها ایجاد می کند تا به سطح تجزیه برسد که در آن فرآیندها ابتدایی می شوند و جزئیات بیشتر آنها غیرممکن است.

اجزای اصلی نمودارهای جریان داده عبارتند از:

1. نهادهای خارجی.

2. سیستم ها و زیر سیستم ها.

3. فرآیندها.

4. دستگاه های ذخیره سازی داده ها.

5. جریان داده ها.

موجودیت خارجی- یک شیء مادی یا فردی که منبع یا گیرنده اطلاعات است (مشتریان، تامین کنندگان، مشتریان، انبار و غیره) در نمودارهای جریان داده، یک موجودیت خارجی با مربعی که سایه می اندازد نشان داده می شود.

سیستم ها و زیر سیستم هاعناصری از سطح بالای تجزیه هستند و در نمودارهای زمینه به عنوان یک کل نمایش داده می شوند.

سیستم ها و زیر سیستم ها به تجزیه می شوند فرآیندها- اجزای نمودار طراحی شده برای تبدیل جریان داده های ورودی به خروجی مطابق با یک الگوریتم خاص.

از نظر فیزیکی، این فرآیند می‌تواند به روش‌های مختلفی پیاده‌سازی شود: می‌تواند بخشی از سازمان باشد که اسناد ورودی را پردازش می‌کند و گزارش‌ها را صادر می‌کند، یا یک برنامه، یا یک دستگاه منطقی سخت‌افزاری و غیره.

استفاده از افعالی مانند «فرآیند»، «ارتقا» یا «ویرایش» در نمودارها نشان‌دهنده عدم درک فرآیند است و نیاز به تحلیل بیشتری دارد.

ذخیره سازی داده ها- دستگاهی انتزاعی برای ذخیره اطلاعات. فرض بر این است که اطلاعات را می توان در هر زمان در یک دستگاه ذخیره سازی قرار داد و پس از مدتی بازیابی کرد و روش های قرار دادن و بازیابی از آنجا ممکن است متفاوت باشد.

از نظر فیزیکی، یک دستگاه ذخیره سازی داده را می توان به صورت یک جعبه در یک کابینت فایل، یک جدول در RAM، فایل ها در رسانه های مغناطیسی و غیره پیاده سازی کرد.

در نمودار جریان داده، یک درایو داده با حرف "D" و یک عدد دلخواه مشخص می شود. نام درایو به گونه ای انتخاب می شود که بیشتر برای طراح اطلاعات مفید باشد. به طور کلی، یک دستگاه ذخیره سازی داده، نمونه اولیه یک پایگاه داده آینده است و شرح داده های ذخیره شده در آن باید مطابق با مدل اطلاعاتی (ERD) مشخص شود.

جریان داده هااطلاعاتی را تعریف می کند که از طریق برخی از اتصالات از یک منبع به یک گیرنده منتقل می شود. جریان داده واقعی می تواند اطلاعاتی باشد که از طریق کابل بین دو دستگاه، نامه های ارسال شده از طریق پست، نوارهای مغناطیسی یا فلاپی دیسک های منتقل شده از یک رایانه به رایانه دیگر و غیره ارسال می شود.

در یک نمودار، جریان داده با خطی که به فلش ختم می شود نشان داده می شود که جهت جریان را نشان می دهد. هر جریان داده یک نام دارد که محتوای آن را منعکس می کند.

هنگام ساخت نمودارهای DFD، معمولاً از توصیه های زیر استفاده می شود:

1. از 3 تا 6÷7 فرآیند روی هر نمودار قرار دهید.

3. سعی کنید از اختصارات استفاده نکنید.

4. نمودارها را با جزئیات بی اهمیت شلوغ نکنید.

9.3. نمودارهای موجودیت-رابطه

نماد ERD برای ساختن نمودارهای موجودیت-رابطه شامل نه جزء اصلی است.

اغلب، مدل های اطلاعاتی از این نوع برای طراحی ساختار پایگاه داده استفاده می شود.

اساس این روش برای مدل‌سازی گرافیکی سیستم‌های اطلاعاتی، یک فناوری ویژه برای ساخت نمودارهای جریان داده DFD است. بسیاری از تحلیلگران در توسعه روش DFD شرکت کردند که در میان آنها باید به E. Yourdon اشاره کرد. او نویسنده یکی از اولین نمادهای گرافیکی، DFD است. در حال حاضر، رایج ترین نماد به اصطلاح Gene-Sarson است که عناصر اصلی آن در این بخش مورد بحث قرار خواهد گرفت.

مدل سیستم در زمینه DFD در قالب برخی از مدل های اطلاعاتی ارائه می شود که اجزای اصلی آن جریان های مختلف داده ای هستند که اطلاعات را از یک زیر سیستم به زیر سیستم دیگر منتقل می کنند. هر یک از زیرسیستم ها تبدیل های خاصی را در جریان داده های ورودی انجام می دهند و نتایج پردازش اطلاعات را در قالب جریان های داده به زیر سیستم های دیگر منتقل می کنند.

اجزای اصلی نمودارهای جریان داده عبارتند از:

نهادهای خارجی

درایوهای داده یا ذخیره سازی

فرآیندها

جریان های داده

سیستم ها/زیر سیستم ها

موجودیت خارجی یک شی مادی یا فردی است که می تواند به عنوان منبع یا گیرنده اطلاعات عمل کند. تعریف برخی از شی یا سیستم به عنوان یک موجود خارجی کاملاً ثابت نیست. اگرچه موجودیت خارجی خارج از مرزهای سیستم مورد بررسی است، در فرآیند تجزیه و تحلیل بیشتر، برخی از موجودیت های خارجی می توانند به داخل نمودار مدل سیستم منتقل شوند. از سوی دیگر، فرآیندهای فردی را می توان به خارج از نمودار منتقل کرد و به عنوان موجودیت های خارجی ارائه کرد. نمونه هایی از نهادهای خارجی عبارتند از: مشتریان یک سازمان، مشتریان، پرسنل، تامین کنندگان.

یک موجود خارجی با یک مستطیل با یک سایه نشان داده می شود (شکل 2.15)، که نام آن در داخل آن مشخص شده است. در این مورد توصیه می شود از اسم در حالت اسمی به عنوان اسم استفاده شود. گاهی اوقات یک موجودیت خارجی را ترمیناتور نیز می نامند.

برنج. 2.15.تصویر یک موجودیت خارجی در نمودار جریان داده

فرآیند مجموعه ای از عملیات برای تبدیل جریان داده های ورودی به جریان های خروجی مطابق با یک الگوریتم یا قانون خاص است. اگرچه یک فرآیند می‌تواند به روش‌های مختلف به صورت فیزیکی پیاده‌سازی شود، رایج‌ترین آن اجرای نرم‌افزاری فرآیند است. یک فرآیند در نمودار جریان داده با یک مستطیل گرد نشان داده می شود (شکل 2.16)، که با خطوط افقی به سه بخش یا فیلد تقسیم می شود. فیلد شماره فرآیند برای شناسایی مورد دوم خدمت می کند. فیلد میانی حاوی نام فرآیند است. استفاده از فعل به صورت نامعین با اضافات لازم به عنوان نام توصیه می شود. فیلد پایینی حاوی نشانی از روش اجرای فیزیکی فرآیند است.

برنج. 2.16.نمایش یک فرآیند در نمودار جریان داده

برنج. 2.17.تصویر یک زیر سیستم در نمودار جریان داده

مدل اطلاعاتی سیستم به عنوان یک نمودار سلسله مراتبی خاص در قالب یک نمودار به اصطلاح زمینه ساخته شده است که مدل اصلی به طور مداوم در قالب مدلی از زیرسیستم های فرآیندهای تبدیل داده مربوطه ارائه می شود. در این مورد، زیرسیستم یا سیستم در نمودار زمینه DFD به همان روشی که فرآیند به تصویر کشیده می شود - یک مستطیل با رئوس گرد (شکل 2.17).

درایو داده یا فروشگاه یک دستگاه یا روش انتزاعی برای ذخیره اطلاعات است که بین فرآیندها حرکت می کند. فرض بر این است که داده ها را می توان در هر زمان در درایو قرار داد و پس از مدتی بازیابی کرد و روش های فیزیکی برای ذخیره و بازیابی داده ها می تواند دلخواه باشد. یک دستگاه ذخیره سازی داده را می توان به صورت فیزیکی به روش های مختلفی پیاده سازی کرد، اما اغلب فرض می شود که به شکل الکترونیکی بر روی رسانه های مغناطیسی پیاده سازی می شود. ذخیره داده در نمودار جریان داده به صورت مستطیل با دو فیلد به تصویر کشیده شده است (شکل 2.18). فیلد اول برای نشان دادن شماره درایو یا شناسه استفاده می شود که با حرف "D" شروع می شود. فیلد دوم برای نشان دادن نام استفاده می شود. در این مورد، توصیه می شود از یک اسم به عنوان نام درایو استفاده کنید که روش ذخیره سازی اطلاعات مربوطه را مشخص می کند.

برنج. 2.18.تصویر یک درایو در نمودار جریان داده

در نهایت، جریان داده ماهیت کیفی اطلاعات منتقل شده از طریق برخی از اتصالات از منبع به گیرنده را تعیین می کند. جریان داده واقعی را می توان از طریق یک شبکه بین دو رایانه یا به هر روش دیگری که امکان بازیابی و بازیابی داده ها را در قالب مورد نیاز فراهم می کند، منتقل کرد. جریان داده در نمودار DFD با یک خط با یک فلش در یک انتها نشان داده می شود که فلش جهت جریان داده را نشان می دهد. هر جریان داده نام خاص خود را دارد که محتوای آن را منعکس می کند.

بنابراین، مدل اطلاعاتی سیستم در نمادگذاری DFD در قالب نمودارهای جریان داده ساخته شده است که با استفاده از سیستم نشانه گذاری مناسب به صورت گرافیکی نمایش داده می شوند. به عنوان مثال، یک مدل ساده از فرآیند دریافت مقدار مشخصی پول نقد در کارت اعتباری توسط مشتری بانک را در نظر بگیرید. نهادهای خارجی در این مثال یک مشتری بانک و احتمالاً یک کارمند بانک هستند که بر فرآیند خدمات مشتری نظارت می کند. ذخیره سازی داده ها می تواند یک پایگاه داده در مورد وضعیت حساب های مشتریان بانک های فردی باشد. جریان های داده فردی ماهیت اطلاعات ارسالی لازم برای خدمت به مشتری بانک را منعکس می کند. مدل مربوطه برای این مثال را می توان به صورت نمودار جریان داده نشان داد (شکل 2.19).

در حال حاضر، نمودارهای جریان داده در برخی از ابزارهای CASE برای ساخت مدل های اطلاعاتی سیستم های پردازش داده استفاده می شود. نقطه ضعف اصلی این روش نیز با فقدان ابزار صریح برای نمایش شی گرا از مدل های سیستم های پیچیده و همچنین برای نمایش الگوریتم های پردازش پیچیده است.

داده ها. از آنجایی که نمودارهای DFD ویژگی‌های زمان اجرای فرآیندهای فردی و انتقال داده‌ها را بین فرآیندها نشان نمی‌دهند، مدل‌های سیستم‌هایی که پردازش داده‌های همزمان را اجرا می‌کنند نمی‌توانند به اندازه کافی در نماد DFD نشان داده شوند. همه این ویژگی های روش تجزیه و تحلیل سیستم های ساختاری، امکانات کاربرد گسترده آن را محدود می کند و به عنوان مبنایی برای گنجاندن ابزارهای مناسب در یک زبان مدل سازی واحد عمل می کند.

برنج. 2.19.نمونه نمودار DFD برای فرآیند دریافت مقداری پول نقد از کارت اعتباری

بیایید ساخت یک مدل DFD از یک سیستم اطلاعاتی را برای فروشگاه های زنجیره ای کیسه فروشی در نظر بگیریم. بیایید نمودار IDEF0 ساخته شده در کار آزمایشگاهی شماره 1 را با یک نمودار DFD تکمیل کنیم. بیایید یک نمودار DFD برای تابع A4 بسازیم «تحلیل کار» به شکل. 4.

برنج. 4. نمونه ای از نمودار DFD

ورزش

1. روش DFD را یاد بگیرید.
2. تکمیل مدل عملکردی سیستم اطلاعات، ساخته شده در آزمایشگاه شماره 1، با یک نمودار جریان داده برای بلوک های عملکردی IDEF0 مدل که برای نشان دادن حرکت داده ها لازم است.
3. به سوالات امنیتی جواب بدهید.
4. ایجاد یک گزارش (صفحه جلد، کار، نمودار DFD)

کنترل سوالات

1. چه فرآیندهایی در یک سیستم با استفاده از نمودارهای جریان داده توصیف می شوند؟
2. اهداف اصلی نمودارهای جریان داده چیست؟
3. آیا هنگام ساختن نمودارهای DFD از اصل تجزیه استفاده می شود؟
4. مکانی که فلش به بلوک ها نزدیک می شود یا مکانی که فلش از بلوک خارج می شود می تواند دلخواه باشد یا تابع قوانین خاصی باشد؟
5. چگونه یک شی به یک موجود خارجی جدا می شود؟

ادبیات

1. فدوتووا، D.E. فناوری های CASE: Workshop / D.E. فدوتووا، یو.د. سمنوف، K.N. سیسکین. - M.: Hotline - Telecom, 2005. - 160 pp.: ill.
2. کلاشیان، ع.ن. مدل‌های کسب‌وکار ساختاری: فناوری‌های DFD / A.N. کلاشیان، گ.ن. کالیانوف. - م.: امور مالی و آمار، 2003.
3. نمودارهای جریان داده DFD. - http://www.proinfotech.ru/dmdlr2.htm.
4. روش های مدل سازی فرآیندهای کسب و کار - http://www.jetinfo.ru/2004/10/1/article1.10.2004153.html.

ساخت یک نمودار تجزیه در نماد DFD

هدف کار:

• ایجاد یک نمودار تجزیه در نماد DFD یکی از نمودارهای IDEF0 ساخته شده در آزمایشگاه های قبلی

نمودارهای جریان داده (DFD) برای توصیف جریان اسناد و پردازش اطلاعات استفاده می شود. مانند IDEF0، DFD سیستمی را نشان می دهد که به عنوان شبکه ای از فعالیت های به هم پیوسته مدل می شود. آنها می توانند به عنوان افزودنی به مدل IDEF0 برای نمایش واضح تر عملیات جریان اسناد فعلی در سیستم های پردازش اطلاعات شرکت ها استفاده شوند. هدف اصلی DFD این است که نشان دهد هر شغل چگونه ورودی های خود را به خروجی تبدیل می کند و روابط بین آن مشاغل را آشکار می کند.

هر نمودار DFD می‌تواند شامل فعالیت‌ها، موجودیت‌های خارجی، فلش‌ها (جریان‌های داده) و ذخیره‌های داده باشد.

آثار.آثار به صورت مستطیل با گوشه های گرد به تصویر کشیده شده اند (شکل 1)، معنای آنها با معنای آثار IDEF0 و IDEF3 مطابقت دارد. درست مانند IDEF3 که دارای ورودی و خروجی هستند، اما از کنترل ها و مکانیسم هایی مانند IDEF0 پشتیبانی نمی کنند. همه جنبه های کار برابر است. هر کار می تواند چندین فلش داشته باشد که به داخل و خارج می شود.

شکل 1. کار در DFD

نهادهای خارجیموجودیت های خارجی، ورودی ها و/یا خروجی های یک سیستم را نشان می دهند. یک موجودیت خارجی منفرد می تواند به طور همزمان ورودی ها (عملکرد به عنوان ارائه دهنده) و خروجی ها (عملکرد به عنوان گیرنده) را ارائه دهد. یک موجودیت خارجی یک شی مادی است، مانند مشتریان، پرسنل، تامین کنندگان، مشتریان، انبار. تعریف یک شی یا سیستم به عنوان یک موجودیت خارجی نشان می دهد که خارج از مرزهای سیستم مورد تجزیه و تحلیل قرار دارد. موجودات خارجی به صورت یک مستطیل با سایه نشان داده می شوند و معمولاً در لبه های نمودار قرار دارند (شکل 2).

شکل 2. موجودیت خارجی در DFD

فلش ها (جریان داده ها).فلش ها حرکت اجسام را از یک قسمت از سیستم به قسمت دیگر توصیف می کنند (از این رو نتیجه می شود که یک نمودار DFD نمی تواند فلش های مرزی داشته باشد). از آنجایی که تمام ضلع های یک کار DFD برابر است، فلش ها می توانند در هر طرف مستطیل شروع و ختم شوند. فلش ها می توانند دو طرفه باشند.

ذخیره اطلاعاتبرخلاف فلش هایی که اشیاء در حال حرکت را توصیف می کنند، انبارهای داده اشیاء را در حالت سکون نشان می دهند (شکل 3). انبار داده وسیله ای انتزاعی برای ذخیره اطلاعات است که می توان آن را در هر زمان در درایو قرار داد و پس از مدتی بازیابی کرد و روش های ذخیره و بازیابی می تواند هر کدام باشد. به طور کلی، نمونه اولیه پایگاه داده آینده است و شرح داده های ذخیره شده در آن باید با مدل اطلاعاتی (Entity-RelationshipDiagram) مطابقت داشته باشد.

شکل 3. ذخیره سازی داده ها در DFD

تجزیه کار IDEF0 به یک نمودار DFD.هنگام تجزیه کار IDEF0 به DFD، مراحل زیر باید انجام شود:

• تمام فلش های مرزی در نمودار DFD را حذف کنید.
• ایجاد موجودیت های خارجی و ذخیره های داده مناسب؛
• ایجاد فلش های داخلی با شروع از موجودیت های خارجی به جای فلش های مرزی.
• فلش های روی نمودار IDEF0 تونل شده است

همیشه رعایت دقیق قوانین نمادگذاری DFD راحت نیست، بنابراین BPWin به شما امکان می دهد فلش های مرزی را در نمودارهای DFD ایجاد کنید.

ساخت نمودار تجزیه.بیایید کار را تجزیه کنیم ارسال و عرضهنمودار A0 "فعالیت های یک شرکت در مونتاژ و فروش کامپیوتر و لپ تاپ." در این کار، آثار کودک زیر را شناسایی کرده‌ایم:

• تامین قطعات لازم - به فعالیت های مربوط به یافتن تامین کنندگان مناسب و سفارش قطعات لازم به آنها می پردازد
• ذخیره سازی قطعات و کامپیوترهای مونتاژ شده
• حمل و نقل محصولات نهایی - کلیه اقدامات مربوط به بسته بندی، مستندات و حمل و نقل واقعی محصولات نهایی

بیایید کار را برجسته کنیم ارسال و عرضهنمودار A0 "فعالیت های یک شرکت برای مونتاژ و فروش کامپیوتر و لپ تاپ"، روی دکمه "GotoChildDiagram" در نوار ابزار کلیک کنید و نماد DFD را انتخاب کنید. هنگام ایجاد یک نمودار فرزند، BPWin فلش های مرزی کار والد را حمل می کند، آنها باید حذف شده و با موجودیت های خارجی جایگزین شوند. فلش‌های مکانیزم، پیکان‌های کنترلی «قوانین و رویه‌ها»، «اطلاعات مدیریت» و پیکان خروجی «گزارش‌ها» روی نمودار فرزند استفاده نمی‌شوند، تا نمودار با جزئیات کمتر قابل‌توجهی در هم نریزد. فلش های باقی مانده را با موجودیت های خارجی جایگزین می کنیم - دکمه "ExternalReferenceTool" در نوار ابزار، در پنجره ای که ظاهر می شود، سوئیچ "فلش" را انتخاب کنید و نام مورد نظر را از لیست انتخاب کنید (شکل 4):

شکل 4. افزودن یک موجودیت خارجی

شکل 5. مشاغل و نهادهای خارجی

کار اصلی در اینجا "ذخیره سازی قطعات و کامپیوترهای مونتاژ شده" است. ورودی آن کامپیوترهای مونتاژ شده و اجزای دریافت شده از تامین کنندگان و همچنین لیستی از اجزای لازم برای مونتاژ کامپیوترها را دریافت می کند. خروجی این کار اجزای لازم (در صورت موجود بودن)، لیستی از اجزای مفقود منتقل شده به ورودی کار "تامین قطعات ضروری" و رایانه های مونتاژ شده منتقل شده برای حمل و نقل خواهد بود. خروجی کار "تامین قطعات لازم" و "حمل و نقل محصولات نهایی" به ترتیب سفارش به تامین کنندگان و محصولات نهایی خواهد بود.

مرحله بعدی تعیین اطلاعات مورد نیاز برای هر شغل است، یعنی. باید بر روی نمودار انبار داده قرار گیرد (شکل 6).

شکل 6. نمودار تجزیه نهایی

کار "تامین قطعات لازم" با اطلاعات مربوط به تامین کنندگان و اطلاعات مربوط به سفارشات انجام شده با این تامین کنندگان کار می کند. پیکان اتصال کار و انبار داده «فهرست تأمین‌کننده» دو طرفه است، زیرا کار می تواند هم اطلاعاتی در مورد تامین کنندگان موجود دریافت کند و هم داده های مربوط به تامین کنندگان جدید را وارد کند. پیکانی که کار را با انبار داده "فهرست سفارش" وصل می کند، یک طرفه است، زیرا کار فقط اطلاعات مربوط به سفارش های انجام شده را وارد می کند.

کار "ذخیره سازی قطعات و رایانه های مونتاژ شده" با اطلاعات مربوط به قطعات دریافتی و صادر شده و رایانه های مونتاژ شده کار می کند، بنابراین فلش های اتصال کار با انبارهای داده "فهرست قطعات" و "فهرست رایانه های مونتاژ شده" دو طرفه هستند. همچنین در این کار هنگام دریافت قطعات باید توجه داشته باشید که سفارش به تامین کنندگان انجام شده است. برای انجام این کار، با یک فلش یک طرفه به فروشگاه داده «فهرست سفارش» متصل می شود. لطفاً توجه داشته باشید که در نمودارهای DFD می توان همان ذخیره داده را کپی کرد.

در نهایت، شغل "حمل و نقل محصولات نهایی" باید اطلاعات مربوط به محموله های تکمیل شده را ذخیره کند. برای انجام این کار، ذخیره داده مربوطه را وارد کنید - "اطلاعات حمل و نقل".

آخرین مرحله تونل کردن فلش های کار اصلی است (شکل 7):

شکل 7. نمودار IDEF0 با فلش های تونل شده برای کار حمل و نقل و تدارکات.

• شرح مختصری از کار در حال تجزیه
• نمودار تجزیه

نمونه ای از نمودار DFD از فرآیند "طراحی مشخصات فنی" با استفاده از Bpwin

استانداردهای فناوری اطلاعات

در نظرات یکی از مقالات قبلی من در مورد IDEF0، یکی از کاربران از من خواست تا در مورد اینکه DFD چیست، به من بگوید. این مفهوم تا حدی گیج کننده است، بسیاری از مشتریان من نیز در مورد جریان داده ها و استانداردهای نمودار سؤال می پرسند. به همین دلیل تصمیم گرفتم این مقاله را به DFD اختصاص دهم.

DFD یک مخفف عمومی پذیرفته شده برای انگلیسی است. نمودارهای جریان داده - نمودارهای جریان داده. این نام روش تجزیه و تحلیل ساختاری گرافیکی است که منابع داده و مقاصد خارج از سیستم، توابع منطقی، جریان داده‌ها و ذخیره‌های داده‌ای که قابل دسترسی هستند را توصیف می‌کند. نمودار جریان داده (DFD) یکی از ابزارهای اصلی برای تجزیه و تحلیل ساختاری و طراحی سیستم های اطلاعاتی است که قبل از استفاده گسترده از UML وجود داشته است. ویکیپدیا

به نظر من، تعریف ویکی‌پدیای روسی زبان تا حدودی مملو از اطلاعات است و در نتیجه، درک غیرضروری دشوار است. همچنین، من شخصا معتقدم که DFD و UML ابزارهای متفاوتی هستند، و بنابراین نادرست است که بگوییم DFD صرفاً یک سلف UML است.

برای خودم، فرمول زیر را به دست آوردم:

DFD یک نماد طراحی شده برای مدل سازی سیستم های اطلاعاتی از نقطه نظر ذخیره سازی، پردازش و انتقال داده ها است.

چرا به نماد DFD نیاز داریم؟

از لحاظ تاریخی، نحو این نماد در دو نسخه استفاده شده است - Yourdon و Gane-Sarson. تفاوت آنها در جدول زیر آمده است:

من خودم به گفته هاین و سارسون فقط از یکی از گزینه ها استفاده می کنم. اما زمانی که قبل از نوشتن این مقاله در مورد مطالب تحقیق می کردم، این جدول مقایسه را دیدم. من معتقدم که برای انتخاب یک گزینه نحو چندان مهم نیست، بلکه بیشتر به انتخاب نرم افزار برای ایجاد نمادها و ترجیحات شخصی شما بستگی دارد، اما به عنوان یک مثال واضح از این واقعیت که DFD یک نحو سفت و سخت ندارد. به عنوان مثال، در BPMN. گزینه های مختلفی وجود دارد که می توانید در اینجا استفاده کنید، نکته اصلی این است که آنها برای شما و مشتریان شما واضح هستند. نماد DFD ابزاری مناسب برای ایجاد نمودارهای ad-hoc است که می تواند به سرعت و با حداکثر آزادی انجام شود.

این نوع علامت گذاری زمانی استفاده می شود که توصیف سیستم به عنوان انبار داده مورد نیاز باشد. آن ها نماد باید به وضوح به سوالات پاسخ دهد:

• یک سیستم اطلاعاتی از چه چیزی تشکیل شده است؟
• برای پردازش اطلاعات چه چیزی لازم است؟

نماد DFD خود از عناصر زیر تشکیل شده است:

• روند، یعنی تابع یا دنباله ای از اقداماتی که باید برای پردازش داده ها انجام شود. این می تواند ایجاد یک سفارش، ثبت مشتری و غیره باشد. مرسوم است که از افعال در نام های فرآیند استفاده شود، i.e. «ایجاد مشتری» (نه «ایجاد مشتری») یا «فرآوری سفارش» (نه «پست سفارش»). هیچ سیستم سختگیرانه ای از الزامات وجود ندارد، به عنوان مثال، در IDEF0 یا BPMN، که در آن نمادها یک نحو کاملاً تعریف شده دارند، زیرا می توانند اجرا شوند. اما همچنان، قوانین خاصی باید رعایت شود تا در هنگام خواندن DFD باعث سردرگمی نشود.
• نهادهای خارجیاینها هر شیئی هستند که در خود سیستم گنجانده نشده اند، اما پس از پردازش داده ها منبع اطلاعاتی برای آن یا گیرندگان هر گونه اطلاعاتی از سیستم هستند. این می تواند یک شخص، یک سیستم خارجی، هر رسانه ذخیره سازی یا ذخیره سازی داده باشد.
• ذخیره داده. ذخیره سازی داده های داخلی برای فرآیندهای موجود در سیستم. داده های دریافتی قبل از پردازش و نتیجه پس از پردازش و همچنین مقادیر میانی باید در جایی ذخیره شوند. اینها پایگاه داده ها، جداول یا هر گزینه دیگری برای سازماندهی و ذخیره داده ها هستند. داده‌های مشتری، درخواست‌های مشتری، صورت‌حساب‌ها و سایر داده‌هایی که وارد سیستم شده یا حاصل فرآیندهای پردازش هستند، در اینجا ذخیره می‌شوند.
• گردش داده ها. نماد به شکل فلش هایی نمایش داده می شود که نشان می دهد چه اطلاعاتی در آن گنجانده شده است و چه اطلاعاتی از یک بلوک خاص در نمودار خارج می شود.

نماد DFD می‌تواند هر اقدامی، از جمله فرآیند فروش یا ارسال کالا، کار با درخواست‌های مشتریان یا خرید مواد را از نقطه نظر توصیف سیستم توصیف کند. این نماد کمک می کند تا بفهمیم سیستم باید از چه چیزی تشکیل شده باشد و برای خودکارسازی یک فرآیند تجاری چه چیزی لازم است. اما DFD توصیفی از خود فرآیند تجاری نیست. برای مثال، در اینجا هیچ پارامتر مهمی مانند زمان وجود ندارد. همچنین، این نماد شرایط و "چنگال" را فراهم نمی کند. در DFD، ما نگاه می کنیم که داده ها از کجا می آیند، چه داده هایی مورد نیاز است، چگونه پردازش می شوند و نتایج باید به کجا ارسال شوند. آن ها این نماد نه به اندازه خود فرآیند بلکه حرکت جریان های داده را توصیف می کند. برای کار با فرآیندها، توصیه می کنم از BPMN یا IDEF3 استفاده کنید (زمان دیگری در مورد آن صحبت خواهم کرد).

نحوه ایجاد نمادهای DFD

بیایید به عنوان مثال به نماد اتوماسیون فروش نگاهی بیندازیم. فرض کنید یک کلاینت داریم که از طریق وب سایت یا از طریق تلفن یک برنامه می سازد. مدیری وجود دارد که این برنامه را ثبت می کند. بنابراین، داده ها در سیستم ظاهر می شوند - مشتری و سفارش او. کارمند انبار باید این را ببیند و کالا را با تمام مدارک لازم ارسال کند و مدارک را به مشتری تحویل دهد.

دنباله به این صورت است:

1. مشتری داده ها و برنامه های خود را ارائه می دهد.
2. مدیر اطلاعات دریافتی را بررسی و وارد سیستم می کند.
3. یک کارگر انبار اسناد را تولید می کند، به عنوان مثال، یک فاکتور، و کالا را ارسال می کند.
4. مشتری کالا و بسته ای از اسناد را برای آن دریافت می کند.

ما باید این توالی اقدامات را از منظر ذخیره داده ها و کار با آن در سیستم IT ببینیم.

از دیدگاه DFD ما داریم:

• خریدار یک نهاد خارجی است که منبع داده و گیرنده نتیجه است.
• فرآیند پردازش سفارش (تایید و ارسال اطلاعات در سیستم توسط مدیر).
• جمع آوری سفارش در انبار (پس از دریافت درخواست).
• ثبت محموله (ایجاد مدارک لازم).

برای ایجاد نمودار DFD چه قوانینی را باید بدانید:

• هر فرآیند باید حداقل یک ورودی و یک خروجی داشته باشد. منظور از فرآیندها در اینجا پردازش داده ها است و بنابراین فرآیند باید داده ها را دریافت کند (پیکان ورودی) و پس از پردازش در جایی آن را بدهد (پیکان خروجی).
• فرآیند پردازش داده باید دارای یک فلش ورودی خارجی (داده از یک موجودیت خارجی) باشد. برای اینکه چنین فرآیندی شروع به کار کند، استفاده از داده‌های ذخیره‌سازی کافی نیست، اطلاعات جدید باید برای پردازش بعدی برسد.
• فلش‌ها نمی‌توانند مستقیماً فروشگاه‌های داده را به هم متصل کنند؛ همه اتصالات از طریق فرآیندها انجام می‌شوند. انتقال داده ها از یک مکان به مکان دیگر فایده ای ندارد و به این صورت است که ارتباط مستقیم دو ذخیره سازی با یک فلش خوانده می شود. داده ها به منظور انجام برخی اقدامات دریافت می شود، در مثال ما، فرآیند فروش انجام می شود. و این فقط از طریق پردازش (فرایند) امکان پذیر است.
• همه فرآیندها باید یا با فرآیندهای دیگر یا با سایر ذخیره‌های داده مرتبط باشند. فرآیندها به خودی خود وجود ندارند و بنابراین نتیجه باید به جایی منتقل شود.
• تجزیه. نمودارهای DFD توانایی ایجاد فرآیندهای بزرگ و تجزیه آنها به فرآیندهای فرعی با شرح دقیق اقدامات را فراهم می کند. به عنوان مثال، ما می‌توانیم فرآیندی برای «ایجاد یک برنامه کاربردی» ایجاد کنیم، که سپس می‌تواند به دنباله‌ای از اقدامات تجزیه شود، به عنوان مثال، برای دریافت یک برنامه، به طور جداگانه - بررسی و به دست آوردن اطلاعات مشتری؛ اگر محصولی در یک فروشگاه آنلاین باشد. به سفارش فروخته می شود، سپس هنگام ایجاد یک برنامه کاربردی، باید اطلاعاتی را از تامین کننده در مورد در دسترس بودن اقلام مورد نیاز و غیره دریافت کنید. و سپس در نمودار بالا بلوک "پردازش برنامه" را خواهیم داشت و هنگامی که تجزیه شد، نموداری با توالی دقیق اقدامات در این مرحله دریافت خواهیم کرد. ضمن اینکه در هیچ مرحله ای شرایط و انشعاب نخواهیم داشت. یک فرآیند و تجزیه آن تا 3-4 سطح عمیق وجود خواهد داشت.

نمودار چگونه خواهد بود (بدون تجزیه، سطح بالا):

و تجزیه عنصر اصلی نمودار ما:

از نمادهای DFD در کجا استفاده می شود؟

نمودارهای DFD به طور فعال در توسعه نرم افزار استفاده می شود. که در آن:

• انبارهای داده صفحه گسترده و پایگاه داده هستند،
• موجودیت های خارجی - مشتریان یا سایر پایگاه های داده، از جمله آنهایی که از برنامه های دیگر (ادغام و تبادل داده ها) هستند.
• فرآیندها توابع و ماژول هایی هستند که در سیستم انجام می شوند.

هنگامی که سیستم از نقطه نظر جریان سند در نظر گرفته می شود، نمادهای DFD برای تجزیه و تحلیل مناسب هستند. در عین حال، می توانید به وضوح ببینید که کجا داده ها ذخیره می شوند، چگونه اسناد و مدارک رد و بدل می شوند، در کجا خطاهایی در سازماندهی فرآیندهای تجاری در این فرآیند رخ داده است و غیره. اما در اینجا استفاده از نمودارهای DFD احتیاط خاصی را می طلبد. با این حال، این توصیفی از یک فرآیند تجاری نیست، بلکه نمودار حرکت داده در طول اجرای فرآیندهای تجاری است. اما به عنوان یک گزینه کمکی، از جمله برای نشان دادن بصری به مشتری مشکلات موجود و روش های بهینه سازی کار، این نوع نمادگذاری کاملاً مناسب است.

به عنوان مثال، برای شناسایی مشکلات جریان اسناد، تکراری بودن اسناد، یا برعکس، اسناد یا داده های الکترونیکی موجود در سیستم، بسیار راحت است که یک توضیح جداگانه از فرآیند کسب و کار و سپس یک نماد DFD برای آن ایجاد کنید. یا برعکس، ابتدا یک نماد DFD برای درک اصول تجارت و ویژگی های اجرای جریان سند ایجاد می شود. برای مثال، عدم وجود اسناد مهم در سیستم اتوماسیون که در واقع (روی کاغذ) ایجاد شده اند، اما به هیچ وجه در سیستم نمایش داده نمی شوند، کمک می کند. و سپس یک فرآیند کسب و کار بهینه با در نظر گرفتن تفاوت های ظریف شناسایی شده در جریان اسناد ساخته می شود.

نمادهای DFD آسان شد!

من معتقدم که نماد DFD بسیار ساده تر از آن چیزی است که در نگاه اول به نظر می رسد. نکته اصلی این است که به وضوح محدودیت های ساخت این نوع نمودار (فقدان شرایط، زمان و غیره) را درک کنید و آنها را در جایی که دقیقاً این رویکرد راحت تر خواهد بود به کار ببرید. شاید کاربردهای خود را برای DFD پیدا کنید که در بالا توضیح ندادم. لیست من فقط شامل گزینه هایی است که در عمل از آنها استفاده می کنم.

چیزی که به خصوص در مورد نمادهای DFD راحت است این است که شما مجبور نیستید از قوانین و نحو سختگیرانه پیروی کنید، به عنوان مثال، در BPMN. این نمادها قابل اجرا نخواهند بود؛ آنها برای درک ویژگی های جریان سند، ساختار و کار بعدی با داده ها مورد نیاز هستند. بنابراین، اگر نمودار شما هم برای شما و هم برای مشتری واضح باشد، برخی انحرافات از استانداردهای DFD کاملا قابل قبول است.

در اصل، شما می توانید نمودارهای DFD را در هر کجا و هر طور که ترجیح می دهید ترسیم کنید. اما اگر می خواهید با تجزیه کار کنید، یک سیستم در سطوح مختلف جزئیات بسازید، پس باید "ابزارهای ترسیم" (Visio، Paint و موارد مشابه) را فراموش کنید. شما به برنامه های مدل سازی تخصصی نیاز دارید.

من شخصا از ERwin استفاده می کنم و آن را به همه توصیه می کنم. یکی از دلایل انتخاب من ویژگی های تجزیه است. در ERwin، مانند برخی دیگر از سیستم های مشابه، امکان تجزیه فرآیندهای DFD در قالب IDEF3، یعنی. نمودار اصلی در فرمت DFD خواهد بود و در عمومی‌ترین سطح، جریان‌های اصلی داده و «گره‌های» پردازش آنها را مشاهده خواهید کرد. و با تجزیه، می توانید از یک رویکرد فرآیندی استفاده کنید، که همچنین می تواند برای توسعه سیستم های بزرگ یا کار با بخش های مختلف تجاری بسیار راحت باشد.

پرسش و پاسخ

تفاوت بین DFD و UML چیست؟

یک زبان نشانه گذاری به نام UML وجود دارد که خود را به عنوان یک نماد مبتنی بر داده نیز قرار می دهد. اما در عین حال، UML در حال حاضر یک زبان برنامه نویسی است؛ نحو و الزامات سختگیرانه ای دارد، اما همچنین امکانات بسیار بیشتری برای توصیف توابع مختلف وجود دارد. DFD نمادی است که آزادانه تر استفاده می شود و برای برنامه ریزی، مطالعه گزینه های راه حل ممکن، بحث با مشتری و غیره مناسب تر است.

اگر شما یک توسعه دهنده هستید و UML را می شناسید، ممکن است حتی برخی از راه حل های اولیه برای ایجاد در این نماد برای شما راحت تر باشد. و برای یک مشاور کسب و کار، DFD همیشه به عنوان یک ابزار راحت تر خواهد بود، زیرا یک مشاور تجاری از نقطه نظر اتوماسیون نیازی به شرح دقیق عملکردها ندارد؛ این وظیفه متخصصان فنی است. اما DFD در زمان و تلاش بسیار صرفه جویی می کند.

با این حال، DFD نباید به عنوان یک نسخه ساده شده از UML در نظر گرفته شود. با وجود شباهت در رویکرد، این ابزارهای مختلفی هستند که برای اهداف متفاوت در نظر گرفته شده اند.

چند عنصر را می توان در یک DFD استفاده کرد؟

برخلاف سیستم‌هایی با نحو و مقررات سفت و سخت، در DFD محدودیتی در تعداد عناصری که می‌توانند در یک نمودار قرار گیرند وجود ندارد. برای مقایسه: در IDEF0 تعدادی از این عناصر وجود دارد، سپس فقط جزئیات (تجزیه) یا نمادهای مختلف وجود دارد.
از یک طرف، این یک مزیت بزرگ است، زیرا عدم وجود محدودیت حداکثر آزادی و راحتی را در هنگام ترسیم نماد می دهد. از سوی دیگر، سوء استفاده از این آزادی توصیه نمی شود. به یاد داشته باشید، هرچه عناصر بیشتری در نمودار داشته باشید، خواندن آن دشوارتر است.

آیا می توان از نمادهای DFD برای کار با مشتریان استفاده کرد؟

اصولاً هیچ کس نمی تواند این کار را منع کند. علاوه بر این، در مقادیر محدود، به عنوان مثالی برای برخی از توضیحات شما، چنین نمادهایی هنگام بحث در مورد ویژگی های پروژه با مشتری عالی هستند. با این حال، مشتریان معمولاً درک کمی از مسائل اتوماسیون، ساختار ذخیره سازی داده ها، قابلیت های پردازش و غیره دارند. همه اینها در صلاحیت توسعه دهندگان است. و نمادهای DFD با در نظر گرفتن ویژگی‌های کار با داده‌ها ساخته می‌شوند، بنابراین من همچنان توصیه می‌کنم از آنها عمدتاً هنگام بحث در مورد پروژه با متخصصان، هنگام ایجاد توضیحات فنی و تکلیف برای توسعه‌دهندگان استفاده کنید تا درک توسعه‌دهندگان از ماهیت و ویژگی‌ها افزایش یابد. پروژه حتی توضیح دادن ویژگی های نمادهای DFD برای یک مشتری ناآماده می تواند دشوار باشد.

هنگام ساخت یک مدل عملکردی یک سیستم، جایگزینی برای روش شناسی () روش شناسی است نمودارهای جریان داده (دیاگرام های جریان داده، DFD). برخلاف آنچه به طور کلی برای طراحی سیستم در نظر گرفته شده است، DFD برای طراحی سیستم های اطلاعاتی در نظر گرفته شده است. تمرکز این روش بر روی طراحی سیستم‌های خودکار، آن را به ابزاری راحت‌تر و سودمندتر در هنگام ساخت یک مدل TO-BE تبدیل می‌کند.

هنگام ساخت نمودارها، عناصر نماد گرافیکی ارائه شده در جدول متمایز می شوند. 6.1.

جدول 6.1. عناصر نماد گرافیکی DFD

نام	نماد جردن	علامت گذاری Gein-Sarson
جریان داده ها
فرآیند (سیستم، زیر سیستم)
ذخیره سازی داده ها
موجودیت خارجی

جریان داده ها اطلاعات (شیء مادی) را تعریف می کند که از طریق برخی از اتصالات از یک منبع به یک گیرنده منتقل می شود. جریان داده واقعی می تواند اطلاعاتی باشد که از طریق کابل بین دو دستگاه، نامه های ارسال شده از طریق پست، نوارهای مغناطیسی یا فلاپی دیسک های منتقل شده از یک رایانه به رایانه دیگر و غیره ارسال می شود.

هر جریان داده یک نام دارد که محتوای آن را منعکس می کند. جهت فلش جهت جریان داده را نشان می دهد. گاهی اطلاعات می توانند در یک جهت حرکت کنند، پردازش شوند و به منبع خود بازگردند. این وضعیت را می توان با دو جریان مختلف یا یک - دو طرفه مدل کرد.

تعریف یک شیء، موضوع یا سیستم به عنوان یک موجود خارجی نشان می دهد که خارج از مرزهای سیستم اطلاعاتی طراحی شده قرار دارد. به همین دلیل، موجودیت های خارجی معمولاً فقط در نمودار DFD متنی نشان داده می شوند. در طول فرآیند تحلیل و طراحی، برخی از موجودیت های خارجی را می توان در صورت لزوم به نمودارهای تجزیه منتقل کرد یا برعکس، بخشی از فرآیندها (زیر سیستم ها) را می توان به عنوان یک موجود خارجی نشان داد.

ساخت یک مدل DFD عملکردی، مانند IDEF0، با توسعه یک نمودار زمینه آغاز می شود. فرآیند اصلی (خود سیستم به عنوان یک کل) و ارتباطات آن با محیط خارجی (موجودات خارجی) را نمایش می دهد. این تعامل از طریق جریان های داده نشان داده می شود. این امکان وجود دارد که چندین فرآیند یا زیرسیستم اصلی را در یک نمودار زمینه نمایش دهید. نمونه ای از نمودار زمینه برای مسئله مورد بررسی در شکل زیر نشان داده شده است.

برنج. 6.23. نمودار زمینه سیستم برای تعیین سرعت مجاز (روش شناسی DFD)

این نمودار نشان می‌دهد که پایگاه‌های اطلاعاتی ARM-P (Track Service Station) یا SBD-P (Consolidated DB – Track Fragment) که حاوی تقریباً تمام اطلاعات لازم در بخش‌های جاده‌ای است، می‌تواند به عنوان منبع داده‌های اولیه برای عملکرد سیستم استفاده شود.

در عین حال، سیستم امکان ورود و تنظیم دستی را می گذارد. با وجود این واقعیت که پایگاه داده های ARM-P یا SBD-P موجودیت های خارجی در رابطه با سیستم هستند، برای درک بهتر آنها به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی داده نشان داده می شوند.

فرآیند طراحی بعدی شامل ساختن نمودارهای تجزیه است که ساخته می شوند (نمایش دستگاه) فقط برای فرآیندها یا زیرسیستم ها (سیستم ها) .

نمودار تجزیه سطح اول سیستم طراحی شده در شکل زیر نشان داده شده است.

برنج. 6.24. نمودار تجزیه سطح اول (روش شناسی DFD)

در این شکل، نام برخی از جریان‌های داده مرتبط با درایوها وجود ندارد. این به شما امکان می دهد تکرار برچسب ها را از بین ببرید و در نتیجه اشباع نمودار را کاهش دهید.

هنگام ساخت یک نمودار تجزیه، بلوک های سیستم در برخی موارد به عنوان فرآیند (نام با یک فعل شروع می شود) نشان داده می شود، در برخی دیگر - به عنوان زیر سیستم (نام با کلمه "زیر سیستم" شروع می شود). این کار برای نشان دادن قراردادهای نامگذاری بلوک انجام می شود. در همان زمان، تجزیه سیستم را می توان با استفاده از فرآیندها یا فقط زیر سیستم ها نشان داد.

نمودار زمینه و نمودار تجزیه با استفاده از BPwin 4.0 ساخته شده است.

تصمیم برای تکمیل جزئیات فرآیند و استفاده از مشخصات کوچک توسط طراح بر اساس معیارهای زیر گرفته می شود:

این فرآیند دارای تعداد نسبتاً کمی جریان داده ورودی و خروجی است (2-3 جریان).

امکان توصیف فرآیندها در قالب یک الگوریتم ساده.

امکان توصیف منطق فرآیند با استفاده از مشخصات کوچک کوچک (بیش از 20-30 خط).

مدل DFD، علاوه بر توصیف جنبه عملکردی سیستم، حاوی اطلاعاتی در مورد جنبه های اطلاعاتی و اجزاء نیز می باشد. مجموعه دستگاه های ذخیره سازی داده ها نمونه اولیه پایگاه داده آینده است، یعنی. ترکیب و ساختار اطلاعات را تعیین می کند. ساختن نمودارها با استفاده از زیرسیستم ها به عنوان بلوک، ترکیب و اتصالات اجزای سیستم آینده را نشان می دهد.

6.12. برنامه های افزودنی DFD برای سیستم های بلادرنگ

سیستم های زمان واقعی، به عنوان یک قاعده، بر روی تعامل فن آوری کامپیوتر و دستگاه های فیزیکی مختلف برای جمع آوری اطلاعات (حسگرها، دوربین ها، میکروفون ها و غیره) ساخته می شوند. اولی مبدل های اطلاعات گسسته هستند، دومی عمدتاً آنالوگ هستند، یعنی. تولید اطلاعات در قالب یک جریان پیوسته. یکی دیگر از ویژگی های چنین سیستم هایی تعصب قابل توجهی نسبت به مدیریت شی است. P. Ward و S. Mellor برای مدل‌سازی رفتار سیستم‌های بلادرنگ، استفاده از عناصر اضافی را در DFD پیشنهاد کردند.