Лекции по предмету проектирование асоиу
 Скачать 0.94 Mb.
|
|
Управляющие объекты соответствуют нормативным актам (законодательным актам, инструкциям, планам, приказам), на основе которых выполняются процессы. Кроме того, управляющие объекты рассматриваются как ограничения, обстоятельства, условия выполнения процесса, например, «номенклатура – ценники», «списки клиентов и поставщиков», «состояние запасов», «состояние расчетного счета», «загруженность производственных мощностей» и пр. Управляющие объекты должны обязательно отражаться в функциональной модели, а входные объекты – не обязательно. Механизмы – это объекты, которые исполняют процессы (исполнители). К механизмам относят структурные подразделения предприятия, персонал, автоматизированные рабочие места, оборудование. Интерфейсные дуги в соответствии со своим типом должны соединяться с соответствующими сторонами функциональных блоков: • входные дуги – с левой стороной блока; • выходные дуги – с правой стороной блока; 53 • управляющие дуги – с верхней стороной блока; • дуги механизмов (исполнителей) – с нижней стороной блока. Объекты могут выступать в различных блоках в разных ролях, например, выходной объект одного блока является входным объектом, или управляющим объектом, или механизмом для другого функционального блока. В ряде случаев нецелесообразно передавать объекты с одного уровня декомпозиции на другой. Например: • важные объекты системы, не показанные ранее на более высоких уровнях описания модели, могут появляться при описании новых деталей. В то же время эти новые объекты не всегда являются столь значимыми, чтобы их показывать на более высоких уровнях модели; • некоторые объекты могут быть необходимы лишь для описания верхних уровней модели. Их передача на более детальные уровни загромоздит диаграмму. Если дугу нецелесообразно передавать на другой уровень детализации, то ее помещают в «туннель». Помещение дуги в «туннель» является способом скрыть ее источник (приемник). Существуют два вида помещаемых в туннель дуг: • со скрытым источником – дуга как бы появляется «из туннеля». • со скрытым приемником – дуга как бы уходит «в туннель». Дуга со скрытым источником помечается круглыми скобками у своего начала. Дуга со скрытым приемником помечается круглыми скобками у своего конца (у стрелки). 54 18 МЕТОДОЛОГИЯ ПОТОКОВ ДАННЫХ DFD В основе данной методологии лежит построение модели анализируемой ИС – проектируемой или реально существующей. В соответствии с методологией модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных (DFD), описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут такой уровень декомпозиции, на котором процесс становятся элементарными и детализировать их далее невозможно. Источники информации (внешние сущности) порождают информацион- ные потоки (потоки данных), переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те в свою очередь преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям – потребителям информации. Таким образом, основными компонентами диаграмм потоков данных являются: • внешние сущности; • системы/подсистемы; • процессы; • накопители данных; • потоки данных. Внешняя сущность представляет собой материальный предмет или физическое лицо, представляющее собой источник или приемник информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад. Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что она находится за пределами границ анализируемой ИС. В процессе анализа некоторые внешние сущности могут быть перенесены внутрь диаграммы анализируемой ИС, если это необходимо, или, наоборот, часть процессов ИС 55 может быть вынесена за пределы диаграммы и представлена как внешняя сущность. Внешняя сущно сть обозначается квадратом (рисунок 21.1), расположенным как бы «над» диаграммой и бросающим на нее тень, для того, чтобы можно было выделить этот символ среди других обозначений: Рисунок 21.1 – Внешняя сущность При построении модели сложной ИС она может быть представлена в самом общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как единого целого, либо может быть декомпозирована на ряд подсистем. Подсистема (или система) на контекстной диаграмме изображается следующим образом (рисунок 21.2). Рисунок 21.2 – Подсистема Номер подсистемы служит для ее идентификации. В поле имени вводится наименование подсистемы в виде предложения с подлежащим и соответствующими определениями и дополнениями. Процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть реализован различными способами: это может быть подразделение организации, выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов, программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д. 56 Процесс на диаграмме потоков данных изображается, как показано на рисунке 2.15. Рисунок 21.3 – Процесс Номер процесса служит для его идентификации. В поле имени вводится наименование процесса в виде предложения с активным недвусмысленным глаголом в неопределенной форме, за которым следуют существительные в винительном падеже, например, «ввести сведения о клиентах». Информация в поле физической реализации показывает, какое подразделение организации, программа или аппаратное устройство выполняет данный процесс. Накопитель данных представляет собой абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми. Накопитель данных может быть реализован физически в виде таблицы в оперативной памяти. Накопитель данных на диаграмме потоков данных изображается, как показано на рисунке 21.4 Рисунок 21.4 – Накопитель данных Накопитель данных идентифицируется буквой «D» и произвольным числом. Имя накопителя выбирается из соображения наибольшей информативности для проектировщика. Накопитель данных в общем случае является прообразом будущей базы данных и описание хранящихся в нем данных должно быть увязано с информационной моделью. 57 Поток данных определяет информацию, передаваемую через некоторое соединение от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией, передаваемой по кабелю между двумя устройствами, пересылаемыми по почте письмами, магнитными лентами или дискетами, переносимыми с одного компьютера на другой и т.д. Поток данных на диаграмме изображается линией, оканчивающейся стрелкой, которая показывает направление потока (рисунок 21.5). Каждый поток данных имеет имя, отражающее его содержание. Рисунок 21.5 – Поток данных Первым шагом при построении иерархии DFD является построение контекстных диаграмм. Обычно при проектировании относительно простых ИС строится единственная контекстная диаграмма со звездообразной топологией, в центре которой находится так называемый главный процесс, соединенный с приемниками и источниками информации, посредством которых с системой взаимодействуют пользователи и другие внешние системы. Если же для сложной системы ограничиться единственной контекстной диаграммой, то она будет содержать слишком большое количество источников и приемников информации, которые трудно расположить на листе бумаги нормального формата, и кроме того, единственный главный процесс не раскрывает структуры распределенной системы. Для сложных ИС строится иерархия контекстных диаграмм. При этом контекстная диаграмма верхнего уровня содержит не единственный главный процесс, а набор подсистем, соединенных потоками данных. Контекстные диаграммы следующего уровня детализируют контекст и структуру подсистем. 58 Иерархия контекстных диаграмм определяет взаимодействие основных функциональных подсистем проектируемой ИС как между собой, так и с внешними входными и выходными потоками данных и внешними объектами, с которыми взаимодействует ИС. После построения контекстных диаграмм полученную модель следует проверить на полноту исходных данных об объектах системы и изолированность объектов (отсутствие информационных связей с другими объектами). Для каждой подсистемы, присутствующей на контекстных диаграммах, выполняется ее детализация при помощи DFD. Каждый процесс на DFD, в свою очередь, может быть детализирован при помощи DFD или миниспецификации. При детализации должны выполняться следующие правила: • правило балансировки – означает, что при детализации подсистемы или процесса детализирующая диаграмма в качестве внешних источников/ приемников данных может иметь только те компоненты, с которыми имеет информационную связь детализируемая подсистема или процесс на родительской диаграмме; • правило нумерации – означает, что при детализации процессов должна поддерживаться их иерархическая нумерация. Например, процессы, детализирующие процесс с номером 12, получают номера 12.1, 12.2 и т.д. Миниспецификация (описание логики процесса) должна формулировать его основные функции таким образом, чтобы в дальнейшем специалист, выполняющий реализацию проекта, смог выполнить их или разработать соответствующую программу. Миниспецификация является конечной вершиной иерархии DFD. Решение о завершении детализации процесса и использовании миниспецифика- ции принимается аналитиком исходя из следующих критериев: • наличия у процесса относительно небольшого количества входных и выходных потоков данных (2-3 потока); 59 • возможности описания преобразования данных процессом в виде последовательного алгоритма; • выполнения процессом единственной логической функции преобразования входной информации в выходную; • возможности описания логики процесса при помощи миниспецификации небольшого объема (не более 20-30 строк). При построении иерархии DFD переходить к детализации процессов следует только после определения содержания всех потоков и накопителей данных, которое описывается при помощи структур данных. Структуры данных конструируются из элементов данных и могут содержать альтернативы, условные вхождения и итерации. Условное вхождение означает, что данный компонент может отсутствовать в структуре. Альтернатива означает, что в структуру может входить один из перечисленных элементов. Итерация означает вхождение любого числа элементов в указанном диапазоне. Для каждого элемента данных может указываться его тип (непрерывные или дискретные данные). Для непрерывных данных может указываться единица измерения (кг, см и т.п.), диапазон значений, точность представления и форма физического кодирования. Для дискретных данных может указываться таблица допустимых значений. После построения законченной модели системы ее необходимо верифицировать (проверить на полноту и согласованность). В полной модели все ее объекты (подсистемы, процессы, потоки данных) должны быть подробно описаны и детализированы. Выявленные недетализированные объекты следует детализировать, вернувшись на предыдущие шаги разработки. В согласованной модели для всех потоков данных и накопителей данных должно выполняться правило сохранения информации: все поступающие куда-либо данные должны быть считаны, а все считываемые данные должны быть записаны. 60 19 МЕТОДОЛОГИЯ IDEF3 Для описания логики взаимодействия информационных потоков существует методология IDEF3, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектов, являющихся частью этих процессов. Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время. Каждый сценарий сопровождается описанием процесса и может быть использован для документирования каждой функции. IDEF3 – это метод, описывающий ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе. В отличие от других методик описаний процессов IDEF3 не ограничивает аналитика чрезмерно жесткими рамками синтаксиса, что может привести к созданию неполных или противоречивых моделей. Каждая работа в IDEF3 описывает какой-либо сценарий бизнес-процесса и может являться составляющей другой работы. Поскольку сценарий описывает цель и рамки модели, важно, чтобы работы именовались отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, или фразой, содержащей такое существительное. Точка зрения на модель должна быть документирована. Обычно это точка зрения человека, ответственного за работу в целом. Также необходимо документировать цель модели – те вопросы, на которые призвана ответить модель. Диаграмма является основной единицей описания в IDEF3. Важно правильно построить диаграммы, поскольку они предназначены для чтения другими людьми (а не только автором). 61 Единицы работы – Unit of Work (UOW) – также называемые работами (activity), являются центральными компонентами модели. В IDEF3 работы изображаются прямоугольниками с прямыми углами и имеют имя, выраженное отглагольным существительным и другое имя существительное, отображающее основной выход работы (например, «Изготовление изделия»). Также имеет идентификатор работы, который присваивается при создании и не меняется никогда. Даже если работа будет удалена, ее идентификатор не будет вновь использоваться для других работ. Связи показываютвзаимоотношения работ. Все связи в IDEF3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммы IDEF3 стараются построить так, чтобы связи были направлены слева направо. В IDEF3 различают три типа стрелок, изображающих связи: • старшая – сплошная линия, связывающая единицы работ. Рисуется слева направо или сверху вниз. Показывает, что работа-источник должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется; • отношения – пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между единицами работ, а также между единицами работ и объектами ссылок; • потоки объектов – стрелка с двумя наконечниками, применяется для описания того факта, что объект используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой; Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении используются перекрестки. Различают перекрестки для слияния и разветвления стрелок. Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J. В IDEF3 стрелки могут сливаться и разветвляться только через перекрестки. Объект ссылки в IDEF3 выражает некую идею, концепцию или данные, которые нельзя связать со стрелкой, перекрестком или работой. Объекты 62 ссылки должны быть связаны с единицами работ или перекрестками пунктирными линиями. В IDEF3 декомпозиция используется для детализации работ. Методология IDEF3 позволяет декомпозировать работу многократно, т. е. работа может иметь множество дочерних работ. Это позволяет в одной модели описать альтернативные потоки. Возможность множественной декомпозиции предъявляет дополнительные требования к нумерации работ. Так, номер работы состоит из номера родительской работы, версии декомпозиции и собственного номера работы на текущей диаграмме. 63 20 МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ – IDEF1Х Метод IDEF1, разработанный Т. Рэмей, позволяет построить модель данных, эквивалентную реляционной модели в третьей нормальной форме. На основе совершенствования методологии IDEF1 создана ее новая версия – методология IDEF1X. IDEF1X разработана с учетом таких требований, как простота изучения и возможность автоматизации. IDEF1X-диаграммы используются рядом распространенных CASE-средств (в частности, ERwin, Design/IDEF). Сущность в методологии IDEF1X является независимой от идентификаторов или просто независимой, если каждый экземпляр сущности может быть однозначно идентифицирован без определения его отношений с другими сущностями. Сущность называется зависимой от идентификаторов или просто зависимой, если однозначная идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения к другой сущности. Рисунок 23.1 – Сущности Каждой сущности присваивается уникальное имя и номер, разделяемые косой чертой «/» и помещаемые над блоком. Связь может дополнительно определяться с помощью указания степени или мощности (количества экземпляров сущности-потомка, которое может существовать для каждого экземпляра сущности-родителя). В IDEF1X могут быть выражены следующие мощности связей: 64 • каждый экземпляр сущности-родителя может иметь ноль, один или более связанных с ним экземпляров сущности-потомка; • каждый экземпляр сущности-родителя должен иметь не менее одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка; • каждый экземпляр сущности-родителя должен иметь не более одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка; • каждый экземпляр сущности-родителя связан с некоторым фиксированным числом экземпляров сущности-потомка. Если экземпляр сущности-потомка однозначно определяется своей связью с сущностью-родителем, то связь называется идентифицирующей, в противном случае – неидентифицирующей. Связь изображается линией, проводимой между сущностью-родителем и сущностью-потомком с точкой на конце линии у сущности-потомка. Мощность связи обозначается как показано на рисунке 23.2 (мощность по умолчанию – N). Рисунок 23.2 – Мощность связи Идентифицирующая связь между сущностью-родителем и сущностью- потомком изображается сплошной линией (рисунок 2.32). Сущность-потомок в идентифицирующей связи является зависимой от идентификатора сущностью. Сущность-родитель в идентифицирующей связи может быть как независимой, так и зависимой от идентификатора сущностью (это определяется ее связями с другими сущностями). Пунктирная линия изображает неидентифицирующую связь. Сущность- потомок в неидентифицирующей связи будет независимой от идентификатора, е сли она не является также сущно стью-потомком в какой-либо идентифицирующей связи. 65 Атрибуты изображаются в виде списка имен внутри блока сущности. Атрибуты, определяющие первичный ключ, размещаются наверху списка и отделяются от других атрибутов горизонтальной чертой. Сущности могут иметь также внешние ключи, которые могут использоваться в качестве части или целого первичного ключа или неключевого атрибута. Внешний ключ изображается с помощью помещения внутрь блока сущности имен атрибутов, после которых следуют буквы FK в скобках. 66 |