Овладение диаграммами потоков данных: всестороннее руководство по анализу и проектированию систем

Диаграммы потоков данных (DFD) — это визуальные представления, иллюстрирующие поток информации внутри системы. Они используются для описания процессов и потоков данных структурированным образом и полезны при анализе, проектировании и документировании информационных систем.

Что такое диаграмма потоков данных (DFD)?

A Диаграмма потоков данных — это графическое представление потока данных через систему. Он показывает входы и выходы каждого процесса, данные, хранящиеся в хранилищах данных, и поток данных между этими компонентами. Цель DFD — проиллюстрировать поток данных внутри системы и предоставить четкое и краткое представление о том, как функционирует система.

Почему DFD важны?

DFD важны, потому что они обеспечивают структурированный способ анализа и проектирования информационных систем. Они позволяют четко понять входы, выходы и процессы системы, что помогает выявить потенциальные проблемы и неэффективности. DFD также полезны при документировании информационных систем, поскольку предоставляют визуальное представление системы, которое легко понять как техническим, так и нетехническим заинтересованным сторонам.

Краткая история DFD:

DFD были впервые представлены Ларри Константином и Эдом Юродоном в их книге «Структурированное проектирование» в 1979 году. Методика изначально использовалась при разработке крупных и сложных программных систем. Со временем DFD адаптировались для использования во многих отраслях и стали важным инструментом анализа и проектирования систем.

Основные понятия диаграмм потоков данных:

Основные понятия DFD включают компоненты системы, процессы, происходящие в системе, хранилища данных, хранящие данные в системе, и потоки данных, перемещающиеся между этими компонентами. DFD могут создаваться на разных уровнях абстракции — от высокого контекстного диаграммы, показывающей систему в контексте окружающей среды, до детализированных диаграмм, показывающих внутреннюю работу системы. Разные уровни абстракции позволяют проводить детальный анализ системы на разных уровнях детализации.

Элементы DFD

Диаграммы потоков данных (DFD) состоят из нескольких элементов, которые работают вместе для представления системы и ее потока данных. В этом разделе мы рассмотрим типы DFD, правила построения DFD, преимущества использования DFD и этапы создания DFD.

Символы, используемые в диаграммах потоков данных

Диаграммы потоков данных (DFD) используют символы для представления различных элементов системы и их взаимосвязей. В этом разделе мы рассмотрим символы, используемые в DFD, включая внешние сущности, процессы, хранилища данных и потоки данных.

Разные авторы и методологии разработали собственные системы обозначений для DFD, что привело к небольшим различиям в используемых символах. Однако основные понятия и принципы DFD остаются неизменными в различных системах обозначений, а выбор нотации обычно зависит от конкретного проекта или предпочтений организации.

Важно отметить, что независимо от используемой нотации, цель DFD остается — представить поток данных через систему ясным и кратким образом.

Внешние сущности:

Внешние сущности — это сущности за пределами системы, взаимодействующие с системой. Они изображаются прямоугольниками на краях DFD. Внешние сущности являются источниками входных данных или пунктами назначения выходных данных и помечаются для указания их роли в системе. Примеры внешних сущностей включают клиентов, поставщиков и регулирующие органы.

Процессы:

Процессы представляют действия или задачи, выполняемые системой. Они изображаются окружностями или закругленными прямоугольниками на DFD. Каждый процесс имеет уникальную метку, описывающую выполняемую им функцию. Процессы могут принимать входные данные, создавать выходные данные или выполнять оба действия.

Хранилища данных:

Хранилища данных представляют места хранения данных в системе. Они изображаются прямоугольниками с параллельными линиями на боковых сторонах на DFD. Хранилища данных могут быть физическими, например, картотекой, или электронными, например, базой данных. Каждое хранилище данных имеет уникальную метку, описывающую тип данных, которые в нем хранятся.

Потоки данных:

Потоки данных представляют перемещение данных между процессами и хранилищами данных. Они изображаются стрелками на DFD. Потоки данных помечаются для описания передаваемых данных. Каждый поток данных имеет направление, указывающее, является ли он входным или выходным для процесса или хранилища данных.

Символы, используемые в DFD, предоставляют графическое представление системы и ее компонентов. Понимание символов, используемых в DFD, необходимо для создания и интерпретации DFD. Используя эти символы, заинтересованные стороны могут визуализировать поток данных и процессы в системе и выявить потенциальные области для улучшения.

Типы DFD:

Существует три типа DFD:

1. Диаграмма контекста: Диаграмма контекста показывает систему как единый процесс и ее взаимодействие с внешними сущностями. Это самый высокий уровень DFD и дает обзор системы.

1. Диаграмма уровня 0: Диаграмма уровня 0 показывает основные процессы системы, включая входы, выходы и хранилища данных. Она предоставляет более детальный обзор системы по сравнению с диаграммой контекста.
2. Диаграммы более низкого уровня: Диаграммы более низкого уровня показывают процессы более подробно, с включением большего количества процессов и хранилищ данных на каждом уровне. Они предоставляют более детальный обзор системы и могут использоваться для выявления областей для улучшения.

   

Правила построения DFD:

Для создания эффективной DFD следует соблюдать несколько правил:

1. Начните с диаграммы контекста: Диаграмма контекста предоставляет обзор системы и ее взаимодействия с внешними сущностями. Это основа DFD и должна быть создана в первую очередь.
2. Используйте четкую и краткую нотацию: Чтобы обеспечить легкость понимания и передачи DFD, следует использовать четкую и краткую нотацию. Это включает использование согласованных символов и правил на всей диаграмме.
3. Убедитесь, что диаграмма сбалансирована: Входы процесса должны быть равны его выходам, что обеспечивает полноту системы и отсутствие потерь или дублирования данных.
4. Включите все необходимые процессы и хранилища данных: DFD должен включать все процессы и хранилища данных, необходимые для правильной работы системы. Это обеспечивает полноту DFD и отсутствие упущения критически важной информации.

Преимущества использования DFD:

Существует несколько преимуществ использования DFD:

1. Улучшает понимание системы: DFD позволяют четко и кратко представлять систему и ее компоненты, что облегчает понимание и передачу информации.
2. Выявляет области для улучшения: DFD могут помочь выявить области неэффективности или избыточности в системе, что позволяет внести потенциальные улучшения.
3. Основа для другой системной документации: DFD могут использоваться как основа для создания другой системной документации, такой как функциональные требования и тестовые случаи.
4. Обеспечивает сотрудничество: DFD могут способствовать сотрудничеству между заинтересованными сторонами, обеспечивая общее понимание системы.

Создание диаграммы потока данных:

Следующие шаги включены в создание DFD:

1. Определите процессы и потоки данных: Первый шаг при создании DFD — определить процессы и потоки данных, участвующие в системе. Это можно сделать с помощью интервью с заинтересованными сторонами и анализа системной документации.
2. Создайте диаграмму контекста: Диаграмма контекста показывает систему как единый процесс и ее взаимодействие с внешними сущностями. Она является основой диаграммы потока данных и должна быть создана в первую очередь.
3. Создайте уровень 0 и последующие уровни диаграмм потока данных:После создания диаграммы контекста следующим шагом является создание диаграммы уровня 0, которая показывает основные процессы системы. Последующие уровни показывают процессы более подробно, включая больше процессов и хранилищ данных на каждом уровне.
4. Рекомендации по созданию диаграммы потока данных:При создании диаграммы потока данных важно следовать рекомендациям, чтобы обеспечить ее простоту понимания и передачи. Это включает использование четкой и краткой нотации, избегание излишней сложности и использование согласованных символов и обозначений на протяжении всего диаграммы.

Элементы диаграммы потока данных включают типы диаграмм потока данных, правила построения диаграмм потока данных, преимущества

Шаги по созданию диаграммы потока данных

Создание диаграммы потока данных включает выявление процессов и потоков данных, участвующих в системе, создание диаграммы контекста, создание диаграмм уровня 0 и последующих уровней, а также соблюдение рекомендаций по созданию диаграммы потока данных. Этот процесс может быть трудоемким, но он является важным этапом анализа и проектирования системы. Ниже приведены шаги, участвующие в создании диаграммы потока данных:

1. Выявление процессов и потоков данных:Первым шагом является выявление процессов и потоков данных, участвующих в системе. Это можно сделать с помощью интервью с заинтересованными сторонами и анализа документации системы. Цель — выявить все процессы и потоки данных в системе.
2. Создание диаграммы контекста:Диаграмма контекста показывает систему как единый процесс и ее взаимодействие с внешними сущностями. Она является основой диаграммы потока данных и должна быть создана в первую очередь. Диаграмма контекста должна показывать входы и выходы системы, а также внешние сущности, взаимодействующие с системой.
3. Создание уровня 0 и последующих уровней диаграмм потока данных:После создания диаграммы контекста следующим шагом является создание диаграммы уровня 0. Диаграмма уровня 0 показывает основные процессы системы, включая входы, выходы и хранилища данных. Она предоставляет более детальный взгляд на систему по сравнению с диаграммой контекста. Последующие уровни показывают процессы более подробно, включая больше процессов и хранилищ данных на каждом уровне. Цель — создать серию диаграмм, показывающих систему на разных уровнях детализации.
4. Рекомендации по созданию диаграммы потока данных:При создании диаграммы потока данных важно следовать рекомендациям, чтобы обеспечить ее простоту понимания и передачи. Это включает использование четкой и краткой нотации, избегание излишней сложности и использование согласованных символов и обозначений на протяжении всего диаграммы. Диаграмма должна быть легко читаемой, а также четко показывать потоки данных и процессы в системе.

Продвинутые концепции диаграмм потока данных

Диаграммы потока данных (DFD) — это мощный инструмент для визуализации компонентов системы и потоков данных. Помимо базовых концепций DFD, существует несколько продвинутых концепций, которые помогают создавать более сложные и всесторонние диаграммы. К таким продвинутым концепциям относятся декомпозиция, балансировка, разделение и уровни абстракции.

Декомпозиция:

Декомпозиция — это процесс разбиения сложной системы на более мелкие и управляемые компоненты. В диаграммах потока данных декомпозиция представляется созданием более детализированных диаграмм, показывающих процессы и потоки данных на более низких уровнях. Каждый уровень диаграммы представляет более детальный взгляд на систему, включая больше процессов и хранилищ данных на каждом уровне.

Балансировка:

Балансировка — это процесс обеспечения равенства входов и выходов процесса. Это важно для обеспечения полноты системы и предотвращения потери или дублирования данных. В диаграммах потока данных балансировка достигается за счет обеспечения равенства потоков данных, входящих в процесс и выходящих из него. Если они не равны, диаграмма несбалансирована, и проблема должна быть устранена.

Разделение:

Разделение — это процесс разделения системы на более мелкие подсистемы, которые можно анализировать и управлять отдельно. В диаграммах потока данных разделение представляется созданием отдельных диаграмм для каждой подсистемы. Это позволяет проводить более детальный анализ каждой подсистемы и может помочь выявить области для улучшения.

Уровни абстракции:

Уровни абстракции относятся к уровню детализации, включенному в диаграмму потока данных. Более высокий уровень абстракции включает меньше деталей и предоставляет более общий обзор системы, тогда как более низкий уровень абстракции включает больше деталей и предоставляет более конкретный взгляд на систему. В диаграммах потока данных диаграмма контекста является самым высоким уровнем абстракции, тогда как последующие диаграммы предоставляют более низкий уровень абстракции с большей детализацией.

Продвинутые концепции диаграмм потока данных, такие как декомпозиция, балансировка, разделение и уровни абстракции, могут помочь создавать более сложные и всесторонние диаграммы, предоставляющие детальный взгляд на компоненты системы и потоки данных. Эти продвинутые концепции могут помочь выявить области для улучшения и способствовать эффективному анализу и управлению системой.

Инструменты для создания диаграмм потока данных

Инструменты для создания диаграмм потока данных (DFD) важны, поскольку они позволяют пользователям эффективно создавать точные и эффективные диаграммы. В этом разделе мы дадим обзор программного обеспечения для DFD, сравним различные инструменты и дадим советы по выбору подходящего инструмента для ваших потребностей в DFD.

Обзор программных инструментов для диаграмм потоков данных:

Существует несколько программных инструментов для создания диаграмм потоков данных. Среди наиболее популярных можно назвать:

1. Microsoft Visio: Microsoft Visio — это мощный инструмент для создания диаграмм, широко используемый для создания диаграмм потоков данных. Он предлагает широкий спектр функций и шаблонов, которые облегчают создание эффективных диаграмм.
2. Visual Paradigm Online: Visual Paradigm Online — это облачный инструмент для создания диаграмм, который позволяет пользователям создавать диаграммы потоков данных и другие типы диаграмм. Он предлагает широкий выбор шаблонов и функций, облегчающих создание качественных диаграмм.
3. Visual Paradigm Desktop: Visual Paradigm — это мощный инструмент для создания диаграмм, который позволяет пользователям создавать диаграммы потоков данных и другие типы диаграмм. Он предлагает широкий выбор шаблонов и функций, облегчающих создание профессионально выглядящих диаграмм.

Сравнение различных инструментов:

При выборе инструмента для создания диаграмм потоков данных важно сравнить различные инструменты, чтобы найти тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям. При сравнении инструментов следует учитывать следующие факторы:

1. Простота использования: Инструмент должен быть простым в использовании, с интуитивно понятным интерфейсом и четкими инструкциями.
2. Набор функций: Инструмент должен предлагать широкий спектр функций для создания диаграмм потоков данных, включая возможность добавления символов, меток и других элементов на диаграмму.
3. Шаблоны: Инструмент должен предлагать широкий выбор шаблонов для создания диаграмм потоков данных, включая шаблоны для различных типов диаграмм потоков данных.
4. Стоимость: Стоимость инструмента должна быть учтена, включая любые постоянные расходы, такие как подписные платежи.
5. Интеграция: Инструмент должен интегрироваться с другими программными инструментами, используемыми в организации, такими как программное обеспечение для управления проектами или другие инструменты для создания диаграмм.

Советы по выбору инструмента для диаграмм потоков данных:

При выборе инструмента для создания диаграмм потоков данных учтите следующие советы:

1. Определите свои потребности: Определите конкретные потребности вашей организации, включая типы диаграмм потоков данных, которые необходимо создать, количество пользователей и уровень квалификации пользователей.
2. Учитывайте функции: Ищите инструмент, который предлагает необходимые функции для создания эффективных диаграмм потоков данных, включая символы, шаблоны и возможность добавления меток и других элементов.
3. Попробуйте перед покупкой: Многие инструменты предлагают бесплатную пробную версию или демонстрацию, позволяя пользователям протестировать инструмент перед покупкой.
4. Получите обратную связь от пользователей:Попросите пользователей, которые будут использовать инструмент, дать свои предложения и обратную связь, чтобы убедиться, что инструмент соответствует их потребностям.
5. Учитывайте поддержку и обучение:Ищите инструмент, который предлагает поддержку и обучение, чтобы помочь пользователям быстро освоиться и решить любые возникающие проблемы.

Выбор подходящего инструмента для создания диаграмм потоков данных — важное решение, которое может существенно повлиять на эффективность диаграмм. Учитывая функции, простоту использования и стоимость различных инструментов, организации могут найти тот инструмент, который лучше всего соответствует их потребностям и помогает создавать точные и эффективные диаграммы потоков данных.

Заключение

Ресурсы по DFD

• Онлайн-инструмент для создания диаграмм потоков данных
• Что такое диаграмма потоков данных (DFD)? Как рисовать DFD?
• Что такое диаграмма потоков данных?

 

Эта статья также доступна на Deutsch, English, Español, فارسی, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Việt Nam, 简体中文 and 繁體中文