نمودارهای جریان داده: راهنمای جامع

نمودارهای جریان داده (DFDs) از دهه 1970 به عنوان پایه اصلی در تحلیل و طراحی سیستم‌ها شناخته شده‌اند و به دلیل شفافیت و سادگی‌شان مورد تحسین قرار گرفته‌اند. این راهنما به بررسی انواع DFDها، مزایای آنها، نمادهای استفاده شده، سطوح جزئیات و مثال‌های عملی برای تقویت درک و کاربرد DFDها خواهد پرداخت.

انواع نمودارهای جریان داده

DFDs به طور اصلی به دو نوع تقسیم می‌شوند: منطقی و فیزیکی.

DFD منطقی

DFDs منطقی جریان نظری اطلاعات درون یک سیستم را نشان می‌دهند. آنها بر روی موارد زیر تمرکز دارند:

• منابع داده: از کجا داده‌ها به دست می‌آیند.
• نقاط تبدیل: نحوه پردازش داده‌ها.
• مقاصد نهایی: جایی که داده‌ها به پایان می‌رسند.

این نمودارها برای درک چارچوب مفهومی یک سیستم حیاتی هستند.

DFD فیزیکی

DFDs فیزیکی جنبه‌های عملی جریان داده را نشان می‌دهند. شامل موارد زیر می‌شوند:

• اجزای خاص: نرم‌افزار، سخت‌افزار، فایل‌ها، کارکنان و مشتریان.
• تعاملات: نحوه همکاری این عناصر برای تسهیل حرکت داده‌ها.

هر دو DFDs منطقی و فیزیکیمی‌توان آنها را به صورت مستقل یا هم‌زمان به کار برد تا دیدگاه جامعی از یک سیستم یا فرآیند ارائه دهند.

نمودارهای جریان داده در مقابل نمودارهای UML

اگرچه نمودارهای جریان داده و نمودارهای زبان مدلسازی یکپارچه (UML) برخی شباهت‌ها را دارند، اما وظایف متفاوتی ایفا می‌کنند:

• نمودارهای جریان داده: بررسی سطح بالا جریان داده ارائه می‌دهند، که آنها را برای ذینفعانی که به درک گسترده نیاز دارند، ایده‌آل می‌کنند.
• نمودارهای UML: بینش‌های دقیقی در مورد جنبه‌های ساختاری و رفتاری ارائه می‌دهند، که برای توسعه‌دهندگانی که به اطلاعات جزئی برای ساخت سیستم نیاز دارند، مفید است.

استفاده از نمودارهای جریان داده ونمودارهای UMLبه‌هم‌کاری آنها می‌تواند طراحی سیستم را بهبود بخشد: نمودارهای جریان داده برای خلاصه‌های کلی و نمودارهای UML برای توسعه عمیق.

مزایای نمودارهای جریان داده

نمودارهای جریان داده مزایای متعددی ارائه می‌دهند:

دسترس‌پذیری

نمایش‌های بصری مفاهیم پیچیده را ساده می‌کنند، که باعث می‌شود درک آنها در مقایسه با توضیحات متنی آسان‌تر شود. این امر به حفظ و درک بهتر کمک می‌کند.

شفافیت

نمودارهای جریان داده تصویری شفاف از سیستم‌ها و فرآیندها ارائه می‌دهند، که باعث هم‌راستایی تیم می‌شود. این شفافیت بحث‌ها را در مورد بهبود و ردیابی فرآیندهای کسب‌وکار ساده‌تر می‌کند.

Productivity

با درک بهتر، نمودارهای جریان داده خطاها را کاهش می‌دهند، که به بهبود کارایی و بهره‌وری تیم کمک می‌کند. همچنین به شناسایی نقاط کارایی و ناکارایی در عملیات کسب‌وکار کمک می‌کنند.

نمادهای نمودار جریان داده

نمودارهای جریان داده از نمادهای استاندارد برای نمایش عناصر مختلف سیستم استفاده می‌کنند:

• عنصر خارجی: با مستطیل‌ها یا دایره‌ها نمایش داده می‌شوند، که سیستم‌های خارجی که داده ارسال یا دریافت می‌کنند را نشان می‌دهند.
• فرآیند: به صورت دایره‌ها یا مستطیل‌ها نمایش داده می‌شوند، که داده‌ها را تغییر داده و جریان آنها را مدیریت می‌کنند.
• ذخیره‌گاه داده: به صورت مستطیل‌های باز نمایش داده می‌شوند، که اطلاعات را برای استفاده آینده نگه می‌دارند.
• جریان داده: پیکان‌ها جهت حرکت داده بین موجودیت‌ها، فرآیندها و ذخیره‌گاه‌های داده را نشان می‌دهند.

سطح‌های نمودارهای جریان داده

نمودارهای جریان دادهدر جزئیات متفاوت هستند، که به صورت دسته‌بندی شده‌اند بهچند سطح:

سطح 0: نمودار متن

این مرور سطح بالا فرآیندهای اصلی و منابع داده را بدون ورود به جزئیات برجسته می‌کند.

سطح 1: تجزیه فرآیند

نمودارهای جریان داده سطح 1 سیستم را به زیرفرآیندها تقسیم می‌کنند و جزئیات بیشتری ارائه می‌دهند، در حالی که دیدگاه گسترده‌تری حفظ می‌شود.

سطح 2: نگاه عمیق‌تر

این نمودارها دید دقیق‌تری از هر زیرفرآیند ارائه می‌دهند و تعاملات و جریان‌های داده خاص را توضیح می‌دهند.

سطح 3 و بالاتر: افزایش پیچیدگی

نمودارهای جریان داده سطح بالاتر (سطح 3 و بالاتر) به دلیل پیچیدگی‌شان که می‌تواند شفافیت را مختل کند، کمتر رایج می‌شوند.

مثال‌های نمودار جریان داده – فرآیند تجزیه از بالا به پایین

• نمودارهای جریان داده (DFD) نمایش‌های گرافیکی جریان داده درون یک سیستم هستند. این نمودارها برای نمایش نحوه حرکت اطلاعات از طریق فرآیندهای مختلف، با تأکید بر ورودی‌ها، خروجی‌ها، ذخیره‌سازی داده و موجودیت‌های خارجی مشارکت‌کننده استفاده می‌شوند. نمودارهای جریان داده معمولاً به سطوح تقسیم می‌شوند، به طوری که هر سطح دید جزئیات بیشتری از سیستم ارائه می‌دهد. در اینجا ما به بررسی مثال‌های DFD از سطح 0 تا سطح 2 خواهیم پرداخت.
  

  نمودار جریان داده سطح 0 (نمودار متن)

  نمودار جریان داده سطح 0، که به عنوان نمودار متن نیز شناخته می‌شود، مروری سطح بالا از کل سیستم ارائه می‌دهد. این نمودار سیستم را به عنوان یک فرآیند واحد و تعاملات آن با موجودیت‌های خارجی نشان می‌دهد. این نمودار طوری طراحی شده است که توسط مخاطبان گسترده‌ای، از جمله ذینفعان، تحلیلگران کسب‌وکار و توسعه‌دهندگان، به راحتی قابل درک باشد.

  مثال: سیستم کافه

  • فرآیند: کافه (P1)
  • موجودیت‌های خارجی: مشتریان، تأمین‌کنندگان، درگاه پرداخت
  • جریان‌های داده:
    • مشتریان سفارشات و پرداخت‌ها را ارائه می‌دهند.
    • تأمین‌کنندگان موجودی را ارائه می‌دهند.
    • درگاه پرداخت تراکنش‌ها را پردازش می‌کند.

  در این نمودار، کافه فرآیند مرکزی است و پیکان‌ها جریان‌های داده به و از موجودیت‌های خارجی را نشان می‌دهند.

  نمودار جریان داده سطح 1

  نمودار جریان داده سطح 1 فرآیند تکی از نمودار متن را به زیرفرآیندهای خاص‌تر تقسیم می‌کند. دید جزئیات بیشتری از مناطق اصلی عملکردی سیستم ارائه می‌دهد.

  مثال: سیستم کافه

  • زیرفرآیندها:
    • P1.1: مدیریت سفارشات
    • P1.2: مدیریت تأمینات
  • جریان داده‌ها:
    • مدیریت سفارشات سفارشات مشتریان، پرداخت‌ها و وضعیت سفارشات را مدیریت می‌کند.
    • مدیریت تأمینات سطح موجودی، سفارشات از تأمین‌کنندگان و به‌روزرسانی موجودی را مدیریت می‌کند.

  در این نمودار، فرآیند کافه شاپ به دو بخش مدیریت سفارشات و مدیریت تأمینات تجزیه شده است و جریان‌های دقیق داده بین این زیرفرآیندها و موجودیت‌های خارجی وجود دارد.

  نمودار جریان داده سطح 2

  نمودار جریان داده سطح 2 با تجزیه زیرفرآیندهای شناسایی شده در نمودار جریان داده سطح 1 به زیرفرآیندهای بیشتر، دید دقیق‌تری ارائه می‌دهد. این سطح دیدی جزئی از عملکردهای سیستم ارائه می‌کند.

  مثال: سیستم کافه شاپ

  • زیرفرآیندهای مدیریت سفارشات:
    • P1.1.1: دریافت سفارش
    • P1.1.2: پردازش پرداخت
    • P1.1.3: آماده‌سازی سفارش
    • P1.1.4: تحویل سفارش
  • زیرفرآیندهای مدیریت تأمینات:
    • P1.2.1: بررسی موجودی
    • P1.2.2: ارسال سفارش به تأمین‌کننده
    • P1.2.3: دریافت تأمینات
    • P1.2.4: به‌روزرسانی موجودی

  در این نمودار، هر زیرفرآیند از نمودار جریان داده سطح 1 به صورت بیشتر تجزیه شده است. به عنوان مثال، مدیریت سفارشات به زیرفرآیندهای دریافت سفارش، پردازش پرداخت، آماده‌سازی سفارش و تحویل سفارش تجزیه شده است و جریان‌های دقیق داده بین این زیرفرآیندها و موجودیت‌های خارجی مربوطه وجود دارد.

  نمودارهای جریان داده ابزارهای ضروری برای تصویرسازی و درک جریان داده‌ها درون یک سیستم هستند. با سازماندهی نمودارهای جریان داده به سطوح مختلف، می‌توان عملکردهای سیستم را به صورت تدریجی و از یک نمای کلی به دید جزئی از فرآیندهای خاص تحلیل کرد. این رویکرد ساختاریافته به تحلیل، طراحی و بهبود سیستم‌ها به طور مؤثر کمک می‌کند.

ایجاد یک نمودار جریان داده

مراحل زیر را دنبال کنید تا یک نمودار جریان داده مؤثر ایجاد کنید:

1. مفاهیم اولیه را بفهمید: مطمئن شوید هر فرآیند حداقل یک ورودی و یک خروجی دارد؛ ذخیره‌سازی داده باید داده‌های ورودی و خروجی داشته باشد.
2. یک سیستم یا فرآیند انتخاب کنید: یک حوزه خاص برای تحلیل انتخاب کنید.
3. دسته‌بندی فعالیت‌های کسب‌وکار: موجودیت‌های خارجی، جریان‌های داده، فرآیندها و ذخیره‌سازی داده‌ها را شناسایی کنید.
4. یک DFD متناظر رسم کنید: با یک DFD سطح 0 شروع کنید تا ارتباطات و جریان‌های اصلی را مشخص کنید.
5. صحت را بررسی کنید: کامل بودن و درستی نمودار خود را بررسی کنید.
6. نمودارهای فرزند ایجاد کنید: نمودارهایی برای زیرفرآیندهای شناسایی شده در DFD سطح 0 ایجاد کنید.
7. به DFDهای سطح 1 گسترش دهید: ارتباطات دقیق بین فرآیندها را نقشه‌برداری کنید.
8. در صورت نیاز تکرار کنید: در صورت نیاز DFDهای اضافی ایجاد کنید یا فرآیندها را بیشتر تجزیه کنید.

نکات نمودار جریان داده

• ابزار مناسب را انتخاب کنید: از نرم‌افزارهایی مانند Visual Paradigm برای ایجاد و ویرایش آسان DFDها استفاده کنید.
• با اساس‌ها شروع کنید: هر جنبه از فرآیندی که تعریف می‌کنید را درک کنید.
• فرآیندهای فعلی را تعریف کنید: با تحلیل جریان‌های کاری موجود، مواردی برای بهبود شناسایی کنید.
• فرصت‌های بهبود را برجسته کنید: از DFD خود برای نمایش مناطقی که نیاز به بهبود دارند استفاده کنید.
• آزمون و به‌روزرسانی کنید: فرآیندهای خود را اجرا کنید، آنها را آزمایش کنید و تنظیمات لازم را اعمال کنید.
• فرآیندهای مرتبط را شناسایی کنید: به دنبال فرآیندهای اضافی باشید که ممکن است نیاز به بهینه‌سازی داشته باشند.

نتیجه‌گیری

نمودارهای جریان داده (DFDs) ابزارهای بی‌قیمتی در تحلیل و طراحی سیستم هستند و روشی شفاف و ساختاریافته برای نمایش جریان داده درون سیستم ارائه می‌دهند. با تقسیم DFDs به سطوح—از سطح ۰ تا سطح ۲—ما می‌توانیم به طور تدریجی عملکردهای سیستم را توضیح دهیم، که این امر بینش‌هایی ارائه می‌دهد که برای درک سطح بالا و تحلیل دقیق بسیار حیاتی هستند.

DFDهای سطح ۰ دیدگاهی محتوایی ارائه می‌دهند، که آن‌ها را برای مخاطبان گسترده قابل دسترس می‌کنند و برای درک اولیه سیستم ایده‌آل هستند.DFDهای سطح ۱ فرآیند اصلی را به مناطق عملکردی تقسیم می‌کنند، که دیدی جزئی‌تر اما همچنان گسترده از سیستم ارائه می‌دهند.DFDهای سطح ۲ به عمق می‌روند، زیرفرآیندها را به بخش‌هایی فشرده‌تر تقسیم می‌کنند، که این امر برای طراحی دقیق و بهینه‌سازی سیستم ضروری است.

رویکرد ساختاریابی DFDsنه تنها در مرحله اولیه طراحی کمک می‌کند، بلکه به بهبود و نگهداری مستمر سیستم نیز کمک می‌کند. با تعریف واضح جریان داده‌ها، فرآیندها و تعاملات خارجی، DFDها به شناسایی ناکارآمدی‌ها، بهینه‌سازی جریان‌های کاری و اطمینان از اشتراک درک مشترک بین تمام ذینفعان از عملکردهای سیستم کمک می‌کنند.

به طور خلاصه،DFDs ابزارهای قدرتمندی هستند که شفافیت سیستم را افزایش می‌دهند، ارتباط بین ذینفعان را بهبود می‌بخشند و طراحی و بهینه‌سازی مؤثر سیستم را تسهیل می‌کنند. چه برای دیدگاه‌های سطح بالا و چه برای تحلیل جزئی فرآیندها، DFDها یک چارچوب جامع برای درک و بهبود سیستم‌های پیچیده فراهم می‌کنند.

This post is also available in Deutsch, English, Español, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Ру́сский, 简体中文 and 繁體中文.