Диаграммы потоков данных (DFD) с 1970-х годов являются основой анализа и проектирования систем, отмечаясь за ясность и простоту. В этом руководстве будут рассмотрены типы DFD, их преимущества, используемые символы, уровни детализации и практические примеры для углубления понимания и применения DFD.
Типы диаграмм потоков данных
DFD делятся в первую очередь на два типа: логические и физические.
Логическая DFD
Логические DFD представляют теоретический поток информации внутри системы. Они фокусируются на:
- Источники данных: Откуда берутся данные.
- Точки преобразования: Как обрабатываются данные.
- Конечные пункты назначения: Куда приходят данные.
Эти диаграммы имеют решающее значение для понимания концептуальной структуры системы.
Физическая DFD
Физические DFD иллюстрируют практические аспекты потока данных. Они включают:
- Конкретные компоненты: программное обеспечение, аппаратное обеспечение, файлы, сотрудники и клиенты.
- Взаимодействия: Как эти элементы работают вместе для обеспечения перемещения данных.
Оба логические и физические DFDмогут использоваться независимо или совместно для получения всестороннего представления о системе или процессе.
Схемы потоков данных против диаграмм UML
Хотя схемы потоков данных и диаграммыUnified Modeling Language (UML) имеют некоторые сходства, они выполняют разные функции:
- Схемы потоков данных: Предоставляют обзор потока данных на высоком уровне, что делает их идеальными для заинтересованных сторон, ищущих общее понимание.
- Диаграммы UML: Предоставляют подробные сведения о структурных и поведенческих аспектах, что полезно для разработчиков, которым необходимы детальные сведения для построения системы.
Использование схем потоков данных идиаграмм UMLвместе могут улучшить проектирование системы: схемы потоков данных для обобщающих обзоров, а диаграммы UML — для глубокой разработки.
Преимущества схем потоков данных
Схемы потоков данных предоставляют несколько преимуществ:
Доступность
Визуальные представления упрощают сложные концепции, делая их более понятными по сравнению с текстовыми описаниями. Это способствует запоминанию и пониманию.
Четкость
Схемы потоков данных предоставляют четкое представление систем и процессов, обеспечивая согласованность команды. Эта четкость упрощает обсуждения по совершенствованию и отслеживанию бизнес-процессов.
Производительность
Благодаря улучшенному пониманию схемы потоков данных снижают количество ошибок, способствуя повышению эффективности и производительности команды. Они также помогают выявить области эффективности и неэффективности в бизнес-операциях.
Символы схем потоков данных
Схемы потоков данных используют стандартизированные символы для отображения различных элементов системы:
- Внешний элемент: Обозначаются прямоугольниками или кругами, что указывает на внешние системы, отправляющие или получающие данные.
- Процесс: Обозначаются кругами или прямоугольниками, они манипулируют данными и управляют их потоком.
- Хранилище данных: Обозначаются прямоугольниками с открытым концом, они хранят информацию для последующего использования.
- Поток данных: Стрелки показывают направление перемещения данных между сущностями, процессами и хранилищами данных.
Уровни схем потоков данных
Схемы потоков данных различаются по степени детализации, классифицируются какнесколько уровней:
Уровень 0: Диаграмма контекста
Этот обзор высокого уровня выделяет основные процессы и источники данных, не углубляясь в детали.
Уровень 1: Декомпозиция процессов
Диаграммы потоков данных уровня 1 разбивают систему на подпроцессы, обеспечивая более подробную информацию при сохранении общего взгляда.
Уровень 2: Глубокое погружение
Эти диаграммы предоставляют более детальный взгляд на каждый подпроцесс, подробно описывая конкретные взаимодействия и потоки данных.
Уровень 3 и выше: Рост сложности
Диаграммы потоков данных более высокого уровня (уровень 3 и выше) становятся менее распространенными из-за своей сложности, которая может затруднить понимание.
Примеры диаграмм потоков данных — процесс декомпозиции сверху вниз
- Диаграммы потоков данных (DFD) — это графическое представление потока данных внутри системы. Они используются для визуализации движения информации через различные процессы, выделяя входы, выходы, хранилища данных и внешние сущности. DFD обычно организуются по уровням, при этом каждый уровень предоставляет более детальное представление системы. Здесь мы рассмотрим примеры DFD с уровня 0 до уровня 2.
Диаграмма потоков данных уровня 0 (диаграмма контекста)
Диаграмма потоков данных уровня 0, также известная как диаграмма контекста, предоставляет обзор высокого уровня всей системы. Она показывает систему как единый процесс и его взаимодействие с внешними сущностями. Эта диаграмма разработана для простого понимания широкой аудиторией, включая заинтересованные стороны, бизнес-аналитиков и разработчиков.
Пример: система кофейни
- Процесс: Кофейня (P1)
- Внешние сущности: Клиенты, поставщики, платежный шлюз
- Потоки данных:
- Клиенты предоставляют заказы и платежи.
- Поставщики предоставляют товары.
- Платежный шлюз обрабатывает транзакции.
На этой диаграмме кофейня является центральным процессом, а стрелки указывают потоки данных к и от внешних сущностей.
Диаграмма потоков данных уровня 1
Диаграмма потоков данных уровня 1 разбивает единственный процесс из диаграммы контекста на более конкретные подпроцессы. Она предоставляет более детальный взгляд на основные функциональные области системы.
Пример: система кофейни
- Подпроцессы:
- P1.1: Управление заказами
- P1.2: Управление поставками
- Потоки данных:
- Управление заказами отвечает за заказы клиентов, оплату и статус заказа.
- Управление поставками отвечает за уровни запасов, заказы поставщикам и обновления складских запасов.
На этом диаграмме процесс кофейни разбивается на управление заказами и управление поставками с подробными потоками данных между этими подпроцессами и внешними сущностями.
Уровень 2 ДСД
Диаграмма потоков данных уровня 2 предоставляет ещё более детальный взгляд, разбивая подпроцессы, выявленные на диаграмме уровня 1, на дополнительные подпроцессы. Этот уровень предлагает детальный взгляд на операции системы.
Пример: система кофейни
- Подпроцессы управления заказами:
- P1.1.1: Получить заказ
- P1.1.2: Обработать оплату
- P1.1.3: Подготовить заказ
- P1.1.4: Доставить заказ
- Подпроцессы управления поставками:
- P1.2.1: Проверить наличие
- P1.2.2: Разместить заказ поставщику
- P1.2.3: Получить поставки
- P1.2.4: Обновить складские запасы
На этой диаграмме каждый подпроцесс из диаграммы уровня 1 дополнительно разбивается. Например, управление заказами разбивается на получение заказа, обработку оплаты, подготовку заказа и доставку заказа с подробными потоками данных между этими подпроцессами и соответствующими внешними сущностями.
ДСД являются важными инструментами для визуализации и понимания потока данных внутри системы. Организуя ДСД по уровням, можно постепенно детализировать операции системы — от обзора высокого уровня до детального рассмотрения конкретных процессов. Такой структурированный подход помогает эффективно анализировать, проектировать и улучшать системы.
Создание диаграммы потоков данных
Последовательно выполните эти шаги для создания эффективной ДСД:
- Поймите основы: Убедитесь, что каждый процесс имеет хотя бы один вход и один выход; хранилища данных должны иметь входящие и исходящие потоки данных.
- Выберите систему или процесс: Выберите конкретную область для анализа.
- Категоризация бизнес-деятельности: Определите внешние сущности, потоки данных, процессы и хранилища данных.
- Нарисуйте контекстную диаграмму потоков данных: Начните с диаграммы потоков данных уровня 0 для обозначения основных связей и потоков.
- Проверьте точность: Проверьте полноту и правильность вашей диаграммы.
- Создайте дочерние диаграммы: Разработайте диаграммы для подпроцессов, выявленных на диаграмме потоков данных уровня 0.
- Расширьте до диаграмм потоков данных уровня 1: Покажите подробные связи между процессами.
- Повторяйте при необходимости: Создавайте дополнительные диаграммы потоков данных или дополнительно разбивайте процессы по мере необходимости.
Советы по созданию диаграмм потоков данных
- Выберите правильный инструмент: Используйте программное обеспечение, такое как Visual Paradigm, для простого создания и редактирования диаграмм потоков данных.
- Начните с основ: Понимайте каждый аспект процесса, который вы определяете.
- Определите текущие процессы: Определите области для улучшения, проанализировав существующие рабочие процессы.
- Выделите возможности для улучшения: Используйте свою диаграмму потоков данных для визуализации областей, требующих улучшения.
- Тестируйте и обновляйте: Реализуйте свои процессы, протестируйте их и внесите необходимые изменения.
- Определите связанные процессы: Ищите дополнительные процессы, которые могут потребовать оптимизации.
Заключение
Диаграммы потоков данных (ДПД) являются незаменимыми инструментами в анализе и проектировании систем, предоставляя четкий и структурированный способ визуализации потока данных внутри системы. Разбивая ДПД на уровни—от уровня 0 до уровня 2—мы можем постепенно детализировать операции системы, предоставляя важные для понимания на высоком уровне и детального анализа сведения.
DFD уровня 0 предлагают контекстный обзор, делая их доступными для широкой аудитории и идеальными для первоначального понимания системы.DFD уровня 1 разбивают основной процесс на функциональные области, предоставляя более детальный, но по-прежнему общий взгляд на систему.DFD уровня 2 углубляются в детали, разбивая подпроцессы на еще более мелкие компоненты, что необходимо для детального проектирования и оптимизации системы.
Структурированный подход DFD не только помогает на начальной стадии проектирования, но и способствует постоянному улучшению и обслуживанию системы. Четко определяя потоки данных, процессы и взаимодействия с внешними элементами, DFD помогают выявить неэффективности, оптимизировать рабочие процессы и обеспечить общее понимание операций системы всеми заинтересованными сторонами.
В заключение, DFD являются мощными инструментами, повышающими ясность системы, улучшающими коммуникацию между заинтересованными сторонами и способствующими эффективному проектированию и оптимизации системы. Независимо от того, используются ли они для обзора на высоком уровне или детального анализа процессов, DFD предоставляют всестороннюю основу для понимания и улучшения сложных систем.
Эта статья также доступна на Deutsch, English, Español, فارسی, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, 简体中文 and 繁體中文