Что называется внешней сущностью
Внешние сущности
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.
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:
Внешние сущности
Диаграммы DFD обычно строятся для наглядного изображения текущей работы системы документооборота организации. Как правило, диаграммы DFD используют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, выполненной в IDEF0.
Данный стандарт представлен двумя немного различающихся вариантами, которые называют нотациями. Первая из них называется нотацией Гейна Сарсана, вторая нотацией Йордона-Де Марко.
Таблица 1. Элементы методологии DFD в нотациях
Гейна-Сарсана и Йордона-Де Марко.
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 3), расположенным как бы «над» диаграммой и бросающим на нее тень, для того, чтобы можно было выделить этот символ среди других обозначений:
Рис. 3. Внешняя сущность.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Что такое DFD (диаграммы потоков данных)
В комментариях к одной из моих прошлых статей, посвященной IDEF0, один из пользователей высказал просьбу рассказать подробнее о том, что такое DFD. Понятие это несколько запутанное, многие мои клиенты также задают вопросы о потоках данных и стандартах построения диаграмм. А потому я решил эту статью посвятить DFD.
DFD — общепринятое сокращение от англ. data flow diagrams — диаграммы потоков данных. Так называется методология графического структурного анализа, описывающая внешние по отношению к системе источники и адресаты данных, логические функции, потоки данных и хранилища данных, к которым осуществляется доступ. Диаграмма потоков данных (data flow diagram, DFD) — один из основных инструментов структурного анализа и проектирования информационных систем, существовавших до широкого распространения UML. Википедия
По моему мнению, определение из русскоязычной Википедии, несколько перегружено информацией и, в результате, излишне сложно для понимания. Кроме того, лично я считаю, что DFD и UML — это разные инструменты, а потому некорректно утверждать, что DFD — это просто предшественник UML.
Для себя я вывел следующую формулировку:
DFD – это нотация, предназначенная для моделирования информационный систем с точки зрения хранения, обработки и передачи данных.
Зачем нужна нотация DFD?
Исторически синтаксис этой нотации применяется в двух вариантах — Йордана (Yourdon) и Гейна-Сарсона (Gane-Sarson). Различия между ними – в таблице ниже:
Сам я пользуюсь только одним из вариантов, по Гейну и Сарсону. Но когда я изучал материал перед написанием этой статьи, я увидел эту таблицу сравнения. Считаю, что она важна не столько для выбора варианта синтаксиса, он будет зависеть, скорее от выбора программного обеспечения для создания нотаций и ваших личных предпочтений, сколько как наглядная иллюстрация того факта, что в DFD нет жесткого синтаксиса, как, например, в BPMN. Здесь можно использовать разные варианты, главное, чтобы они были понятны вам и вашим клиентам. Нотации DFD — удобный инструмент для создания нерегламентированных диаграмм, которые можно сделать быстро и с максимумом свободы.
Применяется этот вид нотации в случае, когда требуется описание системы как хранилища данных. Т.е. нотация должна наглядно ответить на вопросы:
Как создавать нотации DFD
Давайте для примера рассмотрим нотацию автоматизации продаж. Допустим, у нас есть клиент, который делает заявку через сайт или по телефону. Есть менеджер, который регистрирует эту заявку. Таким образом, в системе появляются данные – клиент и его заказ. Работник склада должен это увидеть и произвести отгрузку товара с оформлением всех необходимых документов и передать документы клиенту.
Последовательность получается такая:
С точки зрения DFD у нас имеются:
И декомпозиция основного элемента нашей диаграммы:
Где используются DFD нотации
DFD-диаграммы активно применяются при разработке программного обеспечения. При этом:
Например, для выявления проблем документооборота, дублирования документов или, наоборот, недостающей документации или электронных данных в системе, очень удобно создать отдельно – описание бизнес-процесса, а потом к нему – DFD-нотацию. Либо наоборот, предварительно для понимания основ работы бизнеса и особенностей реализации документооборота создается DFD-нотация. Она помогает выявить, например, отсутствие в системе автоматизации важных документов, которые на самом деле создаются (на бумаге), но в системе никак не отображаются. А потом уже строится оптимизированный бизнес-процесс с учетом выявленных нюансов документооборота.
DFD нотации – это просто!
Я считаю, что DFD нотации – это действительно много проще, чем это кажется на первый взгляд. Главное, четко понимать ограничения построения этого типа диаграмм (отсутствие условий, времени и т.д.) и применять их там, где именно такой подход окажется удобнее. Возможно, вы найдете собственные варианты применения DFD, которые я выше не описал. В моем перечне присутствуют только те варианты, которые я использую на практике.
Что в DFD-нотациях особенно удобно, здесь не обязательно придерживаться строгих правил и синтаксиса, как, например, в BPMN. Эти нотации не будут исполнимыми, они нужны для понимания особенностей документооборота, структуры и последующей работы с данными. А потому, если ваша диаграмма понятна и вам, и заказчику, какие-то отступления от стандартов DFD вполне допустимы.
Рисовать диаграммы DFD можно, в принципе, где и как вам удобнее. Но если вы хотите работать с декомпозицией, выстраивать систему на разных уровнях детализации, то «рисовалки» (Visio, Paint и тому подобные) придется забыть. Вам потребуются специализированные программы для моделирования.
Лично я пользуюсь программой ERwin и всем ее рекомендую. Одна из причин моего выбора – это особенности декомпозиции. В ERwin, как и в некоторых других подобных системах, существует возможность декомпозирования DFD-процессов в формате IDEF3, т.е. основная диаграмма будет в формате DFD, и на самом общем уровне вы будете видеть основные потоки данных и «узлы» их обработки. А при декомпозиции вы сможете использовать уже процессный подход, что также бывает очень удобно для разработки крупных систем или работе с разными подразделениями бизнеса.
Вопросы и ответы
В чем разница между DFD и UML?
Существует язык создания нотаций UML, который также позиционирует себя как нотации, основанные на работе с данными. Но при этом UML — это уже язык программирования, здесь есть жесткий синтаксис, требования, но и возможностей для описания различных функций также много больше. DFD — это нотации, которые применяются более свободно, подходят, скорее, для планирования, изучения возможных вариантов решения, обсуждения с заказчиком и т.д.
Если вы — разработчик, и знаете UML, волне возможно, что даже какие-то предварительные решения вам будет удобнее создавать в этой нотации. А для бизнес-консультанта DFD всегда будет удобнее в качестве инструмента, так как бизнес-консультанту не требуется подробное описание функций с точки зрения автоматизации, это — задача технических специалистов. Зато время и силы DFD значительно экономит.
При этом не стоит рассматривать DFD как упрощенный вариант UML. Не смотря на схожесть в подходе, это — разные инструменты, предназначенные для разных целей.
Какое количество элементов может использоваться в DFD?
В отличие от систем с жестким синтаксисом и регламентом, в DFD нет ограничения по количеству элементов, которые могут находиться на одной диаграмме. Для сравнения: в IDEF0 количество таких элементов, дальше — только детализация (декомпозиция) или разные нотации.
С одной стороны, это большой плюс, так как отсутствие ограничений дает максимум свободы и комфорта при составлении нотации. С другой стороны, этой свободой злоупотреблять не рекомендуется. Помните, чем больше элементов у вас на диаграмме, тем сложнее ее читать.
Можно ли использовать нотации DFD для работы с клиентами?
В принципе, запретить это делать никто не может. Более того, в ограниченных количествах как иллюстрацию к каким-то вашим пояснениям такие нотации прекрасно подойдут и при обсуждении особенностей проекта с клиентом. Но все же, клиенты обычно слабо разбираются в вопросах автоматизации, структуре хранения данных, возможностях обработки и т.д. Это все находится в компетенции разработчиков. А нотации DFD строятся с учетом особенностей работы с данными, потому я все же рекомендую применять их преимущественно при обсуждении проекта специалистами, при создании технического описания и задания разработчикам, для повышения понимания именно разработчиками сути и особенностей проекта. Неподготовленному заказчику даже объяснить особенности DFD-нотаций может быть сложно.
Методологии моделирования предметной области
Функциональная методика потоков данных
Целью методики является построение модели рассматриваемой системы в виде диаграммы потоков данных ( Data Flow Diagram — DFD ), обеспечивающей правильное описание выходов (отклика системы в виде данных) при заданном воздействии на вход системы (подаче сигналов через внешние интерфейсы). Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе.
При создании диаграммы потоков данных используются четыре основных понятия: потоки данных, процессы (работы) преобразования входных потоков данных в выходные, внешние сущности, накопители данных (хранилища).
Потоки данных являются абстракциями, использующимися для моделирования передачи информации (или физических компонент) из одной части системы в другую. Потоки на диаграммах изображаются именованными стрелками, ориентация которых указывает направление движения информации.
Назначение процесса (работы) состоит в продуцировании выходных потоков из входных в соответствии с действием, задаваемым именем процесса. Имя процесса должно содержать глагол в неопределенной форме с последующим дополнением (например, «получить документы по отгрузке продукции»). Каждый процесс имеет уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы, который может использоваться совместно с номером диаграммы для получения уникального индекса процесса во всей модели.
Хранилище (накопитель) данных позволяет на указанных участках определять данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Фактически хранилище представляет «срезы» потоков данных во времени. Информация, которую оно содержит, может использоваться в любое время после ее получения, при этом данные могут выбираться в любом порядке. Имя хранилища должно определять его содержимое и быть существительным.
Кроме основных элементов, в состав DFD входят словари данных и миниспецификации.
На следующем шаге происходит декомпозиция основного процесса на набор взаимосвязанных процессов, обменивающихся потоками данных. Сами потоки не конкретизируются, определяется лишь характер взаимодействия. Декомпозиция завершается, когда процесс становится простым, т.е.:
Для простых процессов строится миниспецификация – формальное описание алгоритма преобразования входных данных в выходные.
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: на диаграмме 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 – хранилище данных является пассивным элементом, управляемым с помощью интерфейсного процесса; два хранилища данных не могут непосредственно обмениваться информацией – эти хранилища должны быть объединены.
К преимуществам методики DFD относятся:
DFD и WorkFlow (IDEF3)
Дополнение моделей процессов диаграммами DFD и WorkFlow (IDEF3)
Цель работы:
Диаграммы потоков данных
Эти диаграммы представляют сеть связанных между собой работ. Их удобно использовать для описания документооборота и обработки информации.
Потоки данных являются механизмами, использующимися для моделирования передачи информации (или физических компонентов) из одной части системы в другую. Потоки изображаются на диаграмме именованными стрелками, ориентация которых указывает направление движения информации. Стрелки могут подходить к любой грани прямоугольника работы и могут быть двунаправленными для описания взаимодействия типа •« команда-ответ ».
Назначение процесса состоит в продуцировании выходных потоков из входных в соответствии с действием, задаваемым именем процесса. Каждый процесс должен иметь уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы. Этот номер может использоваться совместно с номером диаграммы для получения уникального индекса процесса во всей модели.
Хранилище данных позволяет на определенных участках определять данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Фактически хранилище представляет «срезы» потоков данных во времени. Информация, которую оно содержит, может использоваться в любое время после ее определения, при этом данные могут выбираться в любом порядке. Имя хранилища должно идентифицировать его содержимое. В случае, когда поток данных входит в хранилище или выходит из него и его структура соответствует структуре хранилища, он должен иметь то же самое имя, которое нет необходимости отражать на диаграмме.
Внешняя сущность представляет сущность вне контекста системы, являющуюся источником или приемником данных системы. Предполагается, что объекты, представленные такими узлами, не должны участвовать ни в какой обработке. Внешние сущности изображаются в виде прямоугольника с тенью и обычно располагаются по краям диаграммы. Одна внешняя сущность может быть использована многократно на одной или нескольких диаграммах.
Рис. 3.1. Внешняя сущность
Для дополнения модели ID ЕГО диаграммой DFD нужно в процессе декомпозиции в диалоге Activity Box Count указать тип диаграммы DFD.
Диаграммы IDEF3
IDEF3 может быть также использован как метод создания процессов. IDEF3 дополняет IDEFO и содержит все необходимое для построения моделей, которые могут быть использованы для имитационного моделирования.
Диаграммы
Диаграмма является основной единицей описания в IDEF3-модели. Организация диаграмм в IDEF3 является наиболее важной, если модель редактируется несколькими людьми. В этом случае разработчик должен определять, какая информация будет входить в ту или иную модель.
Связи
Показывают взаимоотношения работ. Все связи в IDEF3 являются однонаправленными.
Различают перекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления (Fanout Junction) стрелок. Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и для разветвления.
Типы перекрестков
| Обозначение | Наименование | Смысл в случае слияния стрелок | Смысл в случае разветвления стрелок |
 | Asynchronous AND | Все предшествующие процессы должны быть завершены | Все следующие процессы должны быть запущены |
 | Synchronous AND | Все предшествующие процессы завершены одновременно | Все следующие процессы запускаются одновременно |
 | Asynchronous OR | Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены | Один или несколько следующих процессов должны быть запущены |
 | Synchronous OR | Один или несколько предшествующих процессов завершены одновременно | Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно |
 | XOR(Exclusive OR) | Только один процесс завершен | Только один следующий процесс запускается |
Для внесения объекта-ссылки служит кнопка Объект-ссылки отображается в виде прямоугольника. Объекты-ссылка должны быть связаны с единицами работ или перекрестками пунктирными линиями.
При внесении объектов-ссылок необходимо указать их тип.
Типы объектов-ссылок
Тип объекта-ссылки
Цель описания
Описывает участие важного объекта в работе
Инструмент циклического перехода (в повторяющейся последовательности работ), возможно на текущей диаграмме, но не обязательно. Если все работы цикла присутствуют на текущей диаграмме, цикл может также изображаться стрелкой, возвращающейся на стартовую работу. GOTO может ссылаться на перекресток
UQB (Unit of behavior)
Применяется, когда необходимо подчеркнуть множественное использование какой-либо работы, но без цикла. Например, работа «Контроль качества» может быть использована в процессе «Изготовления изделия» несколько раз, после каждой единичной операции. Обычно этот тип ссылки не используется для моделирования автоматически запускающихся работ
Используется для документирования важной информации, относящейся к каким-либо графическим объектам на диаграмме. NOTE является альтернативой внесению текстового объекта в диаграмму
Используется для усовершенствования графиков или их более детального описания. Обычно употребляется для детального описания разветвления и слияния стрелок на перекрестках
Пример
Диаграммы DFD
Диаграммы DFD можно использовать как дополнение к диаграммам IDEFO для описания документооборота и обработки информации.
Диаграммы IDEF3
С помощью диаграмм IDEF3 обычно моделируют последовательности работ, имеющие технологические и временные связи. К таким моделям можно отнести проект разработки системы службы занятости, который и будет рассмотрен в данном примере.
Перед началом моделирования необходимо создать иерархическую структуру работ, описывающую процесс разработки системы.
1. Разработка технического задания.
3. Разработка модульной структуры.
4. Проектирование БД.
Согласно созданной структуре работ определим диаграммы, добавив на них взаимосвязи между работами.
Рис. 3.2. Диаграмма «Разработка системы службы занятости»
На стадии разработки технического задания заказчик системы играет важную «роль, снабжая разработчиков необходимой информацией для создания системы. Поэтому на диаграмме показан соответствующий объект-ссылка, влияющий на работу «Разработка технического задания».
Проведем декомпозицию работ по созданию службы занятости, ориентируясь на созданную структуру работ.
Рис. 3.3. Декомпозиция работы «Разработка технического задания»
Полученные диаграммы описывают процесс создания системы службы занятости на основе структуры работ по процессам. Обычно для более точного описания проекта создают несколько структур. В данном случае полезно создать структуру «по подсистемам», описав работы, необходимые для создания конкретных подсистем службы занятости.
Рис. 3.4. Декомпозиция работы «Анализ»
Рис. 3.5. Декомпозиция работы «Разработка модульной структуры»
Структура работ по подсистемам
1. Разработка технического задания.
2. Разработка подсистемы профессиональных и психологических тестов.
Рис. 3.6. Декомпозиция работы «Проектирование БД»
3. Разработка подсистемы обработки запросов. Определение межсистемных соглашений.
4. Разработка подсистемы экспертных оценок.
5. Разработка подсистемы контроля успеваемости студентов.
6. Разработка архитектуры всей системы.
7. Объединение подсистем.
При формировании структуры операций «по подсистемам» обнаружилась возможность создания типового фрагмента проектирования подсистемы, включающего один и тот же перечень работ. Такой подход часто упрощает описание проектов, позволяя формировать проекты любой сложности из небольших фрагментов. Выделим полученный типовой фрагмент в отдельную диаграмму (рис. 3.9).
Создадим пакет диаграмм, соответствующий структуре работ «по подсистемам».