Основные сведения о структурных методах анализа и проектирования

В структурном подходе к анализу и проектированию используются в основном две группы средств, описывающих функциональную структуру системы и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются:

· DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных;

· SADT (Structured Analysis and Design Technique - метод структурного анализа и проектирования,) - модели и соответствующие функциональные диаграммы;

· ERD (Entity-Relationship Diagrams) -диаграммы«сущность-связь».

Диаграммы потоков данных и диаграммы «сущность-связь» - наиболее часто используемые в CASE-средствах виды моделей. Конкретный вид перечисленных диаграмм и интерпретация их конструкций зависят от стадии жизненного цикла ПО, на которой они применяются.

Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе (структурный подход). С их помощью эти требования представляются в виде иерархии функциональных компонентов (процессов), связанных потоками данных. Главная цель такого представления - продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить связи между этими процессами.

Основными компонентами диаграмм потоков данных являются:

• внешние сущности;

• системы и подсистемы;

• процессы;

• накопители данных;

• потоки данных.

Внешняя сущность - это материальный объект или физическое лицо, представляющие собой источник или приемник информации, например заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад.

Модель сложной системы может быть представлена на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как единого целого либо может быть декомпозирована на ряд подсистем.

Процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть реализован различными способами: например, с помощью подразделения организации (отдела), выполняющего обработку входных документов и выпуск отчетов, программы, аппаратного устройства и т.д.

Накопитель данных. Это абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и спустя некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми.

Поток данных определяет информацию, передаваемую от источника к приемнику.

Главная цель построения иерархии DFD заключается в том, чтобы сделать требования к системе ясными и понятными на каждом уровне детализации, а также разбить эти требования на части с точно определенными отношениями между ними.

Диаграммы «сущность-связь»

Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы «сущность-связь» (ERD).

Цель моделирования данных состоит в обеспечении разработчика системы концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему баз данных.

Базовыми понятиями ERD являются:

Сущность (Entity) - реальный либо воображаемый объект, имеющий существенное значение для рассматриваемой предметной области.

Каждая сущность должна обладать уникальным идентификатором. Каждый экземпляр сущности должен однозначно идентифицироваться и отличаться от всех других экземпляров данного типа сущности. Каждая сущность должна обладать некоторыми свойствами:

• иметь уникальное имя; к одному и тому же имени должна всегда применяться одна и та же интерпретация; одна и та же интерпретация не может применяться к различным именам, если только они не являются псевдонимами;

• обладать одним или несколькими атрибутами, которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через связь;

• обладать одним или несколькими атрибутами, которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности.

Каждая сущность может обладать любым количеством связей с другими сущностями модели.

Связь (Relationship) - поименованная ассоциация между двумя сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области, при которой каждый экземпляр одной сущности ассоциирован с произвольным (в том числе нулевым) количеством экземпляров другой сущности, и наоборот.

Атрибут (Attribute) - любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности. Атрибут представляет тип характеристик или свойств, ассоциированных с множеством реальных или абстрактных объектов (людей, мест, событий, состояний, идей, предметов и т.д.). Экземпляр атрибута - это определенная характеристика отдельного элемента множества. Экземпляр атрибута определяется типом характеристики и ее значением, называемым значением атрибута. На диаграмме «сущность-связь» атрибуты ассоциируются с конкретными сущностями. Таким образом, экземпляр сущности должен обладать единственным определенным значением для ассоциированного атрибута.