Entwickeln Sie DFD mit schrittweiser Verfeinerung

Datenflussdiagramme  (DFDS) stellen den Informationsfluss durch das System dar. DFDs wurden schnell zu einer beliebten Methode, um die wichtigsten Schritte und Daten zu visualisieren, die an Softwaresystemprozessen beteiligt sind.

Ein Datenflussdiagramm (DFD) ist eine Möglichkeit, den Datenfluss eines Prozesses oder eines Systems (normalerweise eines Informationssystems) darzustellen, zum Beispiel:

• Woher kommen Daten?
• Wo geht es?
• Wie wird es gespeichert?

Mit anderen Worten, es zeigt, wie Daten von einem System in Bezug auf Eingaben und Ausgaben unter Verwendung von Top-Down-Zerlegungstechniken (oder bekannt als schrittweise Verfeinerung) verarbeitet werden.

Was ist schrittweise Verfeinerung?

Eine der effektivsten Möglichkeiten, ein komplexes Problem zu lösen, besteht darin, es in einfachere Teilprobleme zu zerlegen. Sie beginnen damit, die gesamte Aufgabe in einfachere Teile zu zerlegen.

Die schrittweise Verfeinerung ist im Wesentlichen eine Zerlegung des Systems, um einen Einblick in die Subsysteme zu erhalten, aus denen das System besteht, bekannt als Top-Down-Zerlegungsmethode.

Beispielsweise wird eine Systemübersicht als  Systemkontextdiagramm  entwickelt , das jede Ebene des Teilsystems spezifiziert, aber nicht spezifiziert. Jedes dieser Subsysteme wird dann detaillierter verfeinert (z. B. Ebenen 0, 1, 2 usw. in DFD), manchmal auf vielen zusätzlichen Subsystemebenen, bis die gesamte Spezifikation auf grundlegende Elemente reduziert ist.

Wie es üblich ist, hat das Brainstorming zu Ideen geführt (eigentlich Dinge für unsere To-do-Liste), die sich auf unterschiedlichen „Detailebenen“ befinden – einige von ihnen sind „tiefer unten“ als andere, oder wir könnten sagen, einige enthalten Andere.

Ordnen wir diese hierarchisch an. Mit anderen Worten, lassen Sie uns identifizieren, welche Schritte Teil eines anderen Schritts sind. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, sich jede Aktion als eine Reihe von Aktionen vorzustellen.

Beispiel für schrittweise Verfeinerung

Sauberes Haus

{Esszimmer staubsaugen, Wohnzimmer aufräumen}

Koch

{Wählen Sie ein Rezept, kaufen Sie Zutaten ein, Brathähnchen. Mach Gemüse}

Tisch decken

{ Tischdecke finden , Teller holen , Gläser hinstellen , Besteck hinstellen , Servietten }

Brathähnchen

{ Ofen auf  400  vorheizen, Hähnchen in die Pfanne geben, Hähnchen  90  Minuten bei 400  im Ofen  lassen }

Veggie machen

{ Gemüse schneiden, Gemüse kochen }

(*Quelle:  Top-down-Design und schrittweise Verfeinerung – Wiki-Bücher )

Sobald diese Grundelemente identifiziert sind, können wir sie in Computermodule einbauen. Sobald sie gebaut sind, können wir sie zusammensetzen und aus diesen einzelnen Komponenten das gesamte System machen.

Top-Down-Zerlegungstechnik in DFD

In DFD ist die  Top-Down-Zerlegung  (auch als Nivellierung oder schrittweise Verfeinerung bezeichnet) eine Technik, die verwendet wird, um mehr Details in DFDs auf niedrigerer Ebene anzuzeigen. Die Nivellierung erfolgt durch Zeichnen einer Reihe von immer detaillierteren Diagrammen, bis der gewünschte Detaillierungsgrad erreicht ist. Wie in der Abbildung gezeigt, zeigt DFD Leveling zuerst das Zielsystem als einen einzelnen Prozess an und zeigt dann mehr Details, bis alle Prozesse funktionale Primitive sind.

• DFDs auf einer höheren Ebene sind weniger detailliert
• High-Level-DFDs sollen in detailliertere DFDs auf niedrigeren Ebenen zerlegt werden
• Das Kontextdiagramm ist das höchste in der Hierarchie (siehe DFD-Erstellungsregeln). Auf die sogenannte Nullebene folgt DFD 0, beginnend mit der Prozessnummerierung (EG, Prozess 1, Prozess 2).
• In der nächsten, der sogenannten ersten Ebene – DFD 1 – geht die Nummerierung weiter. EG-Prozess 1 ist in die ersten drei Ebenen des DFD unterteilt, die mit 1.1, 1.2 und 1.3 nummeriert sind.
• In ähnlicher Weise werden Prozesse in der zweiten Ebene (DFD 2) mit EG 1.1.1, 1.1.2, 1.1.3 und 1.1.4 nummeriert.
• Die Anzahl der Ebenen hängt von der Größe des Modellsystems ab. Jeder der Prozesse in Ebene 0 hat möglicherweise nicht die gleiche Anzahl von Zerlegungsebenen.

DFD-Beispiele – Beispiel für ein Kundendienstsystem

Das Datenflussdiagramm ist eine Diagrammhierarchie bestehend aus:

1. Kontextdiagramm (konzeptionell Ebene Null)
2. Das Level-1-DFD
3. Und mögliche Level-2-DFD und weitere Ebenen der funktionalen Zerlegung, abhängig von der Komplexität Ihres Systems

Kontext-DFD

Die folgende Abbildung zeigt ein kontextbezogenes Datenflussdiagramm, das für das Kundendienstsystem eines Eisenbahnunternehmens gezeichnet wurde. Es enthält einen Prozess (Shape), der das zu modellierende System darstellt, in diesem Fall das „ CS-System “. Es zeigt auch die Teilnehmer, die mit dem System interagieren werden, die so genannten externen Entitäten. In diesem Beispiel sind der  CS-Assistent  und  der Passagier  die beiden Einheiten, die mit dem System interagieren. Zwischen dem Prozess und den externen Entitäten gibt es einen Datenfluss (Konnektoren), der das Vorhandensein eines Informationsaustauschs zwischen den Entitäten und dem System anzeigt.

Bearbeiten Sie dieses DFD-Beispiel von Yourdon und Coad

Kontext DFD ist der Einstieg in ein Datenflussmodell. Es enthält genau einen Prozess und zeigt keinen Datenspeicher.

Stufe 1 DFD

Die folgende Abbildung zeigt das DFD der Ebene 1, das die Zerlegung (dh Aufschlüsselung) des CS-Systemprozesses ist, der im Kontext-DFD gezeigt wird. Lesen Sie das Diagramm durch und dann werden wir einige der Schlüsselkonzepte basierend auf diesem Diagramm vorstellen.

Bearbeiten Sie dieses Yourdon- und Coad-Diagrammbeispiel

Das Beispiel des CS-Systemdatenflussdiagramms enthält vier Prozesse, zwei externe Entitäten und vier Datenspeicher. Obwohl es keine Designrichtlinien gibt, die die Positionierung von Formen in einem Datenflussdiagramm regeln, neigen wir dazu, die Prozesse in der Mitte und Datenspeicher und externe Entitäten an den Seiten zu platzieren, um das Verständnis zu erleichtern.

Anhand des Diagramms wissen wir, dass ein  Fahrgast Transportdetails  aus dem  Anfrage-Transportdetails- Prozess  erhalten   kann, und die Details werden von den Datenspeichern  Transportdetails  und  Eisenbahn-Live-Statistik bereitgestellt . Während die in  den Transportdetails gespeicherten  Daten persistente Daten sind (gekennzeichnet durch das Etikett „D“), sind die in  Railway Live Statistic gespeicherten  Daten vorübergehende Daten, die für kurze Zeit gespeichert werden (gekennzeichnet durch das Etikett „T“). Eine Callout-Form wird verwendet, um die Art von Details aufzulisten, die von einem Passagier abgefragt werden können.

CS Assistant  kann den  Prozess „ Souvenir kaufen  “ einleiten, der dazu führt, dass die  Bestelldetails im Bestelldatenspeicher  gespeichert   werden. Obwohl der Kunde die echte Person ist, die Souvenirs kauft, ist es der  CS-Assistent  , der auf das System zugreift, um die Bestelldaten zu speichern. Daher sorgen wir dafür, dass die Daten vom  CS-Assistenten  zum  Kauf-Souvenir –  Prozess fließen.

CS Assistant  kann auch den  Ticketkaufprozess  einleiten, indem er  Bestelldetails bereitstellt,  und die Details werden erneut im  Bestelldatenspeicher  gespeichert. Das Datenflussdiagramm ist ein High-Level-Diagramm, das mit einem hohen Abstraktionsgrad gezeichnet wird. Der hier gezeichnete Datenspeicherauftrag impliziert nicht notwendigerweise eine echte Auftragsdatenbank oder Auftragstabelle in einer Datenbank. Die Art und Weise, wie Auftragsdaten physisch gespeichert werden, muss später bei der Implementierung des Systems entschieden werden.

Schließlich kann  CS Assistant  den  Vorgang „ Verloren melden “  einleiten, indem er die  Vorfall- und Artikeldetails bereitstellt,  und die Informationen werden in der  Datenbank für verlorene Artikel  gespeichert.

Erfahren Sie mehr DFD anhand von Beispielen

• Handelsplattform für Wertpapiere

• Essensbestellsystem

• Kundendienstsystem (Eisenbahngesellschaft)

• Supermarkt-App

• Fahrzeugwartungsdepot