Структурный подход к проектированию ПО3 (стр. 4 из 4)
В нотации Баркера используется только один тип диаграмм - ERD. Сущность на ERD представляется прямоугольником любого размера, содержащим внутри себя имя сущности, список имен атрибутов (возможно, неполный) и указатели ключевых атрибутов (знак "#" перед именем атрибута).
Все связи являются бинарными и представляются линиями с двумя концами (соединяющими сущности), для которых должно быть определено имя, степень множественности (один или много объектов участвуют в связи) и степень обязательности (т.е. обязательная или необязательная связь между сущностями). Для множественной связи линия присоединяется к прямоугольнику сущности в трех точках, а для одиночной связи - в одной точке. При обязательной связи рисуется непрерывная линия до середины связи, при необязательной - пунктирная линия. На рис. 6 приведен фрагмент ERD для банковской задачи в нотации Баркера.
Рис. 6. Нотация Баркера
Читается связь отдельно для каждого конца, показывая, как сущность КЛИЕНТ связывается с сущностью КРЕДИТНАЯ КАРТА, и наоборот. При этом необходимо учитывать степень обязательности выбранного конца связи, для этой цели используются слова "должен (быть)" или "может (быть)". Так, диаграмма, приведенная на рис. 5.6, читается следующим образом:
Каждый КЛИЕНТ может ВЛАДЕТЬ одной или более КРЕДИТНОЙ КАРТОЙ или
Каждая КРЕДИТНАЯ КАРТА должна ПРИНАДЛЕЖАТЬ ровно одному КЛИЕНТУ.
В заключение отметим, что понятия категория и общая сущность заменяются Баркером на эквивалентные понятия подтипа и супертипа, соответственно.
5 Пример банковской задачи
В качестве примера создания модели рассмотрим фрагмент проекта системы, организующей работу банкомата по обслуживанию клиента по его кредитной карте. Этот пример будет строиться поэтапно, на нем будут продемонстрированы базовые техники структурного анализа и проектирования по мере их определения.
На рис. 7 приведена контекстная диаграмма системы с единственным процессом ОБСЛУЖИТЬ, идентифицирующая внешние сущности КЛИЕНТ и КОМПЬЮТЕР БАНКА, хранящий информацию о счетах всех клиентов. Опишем потоки данных, которыми обменивается проектируемая система с внешними объектами.
Рис. 7. Контекстная диаграмма банковской задачи
Для банковского обслуживания клиенту необходимо предоставить системе свою КРЕДИТНУЮ КАРТУ для автоматического считывания с нее информации (ПАРОЛЬ, ЛИМИТ ДЕНЕГ, ДЕТАЛИ КЛИЕНТА), а также сообщить свои КЛЮЧЕВЫЕ ДАННЫЕ, а именно ПАРОЛЬ и ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ, т.е. требуемую ему услугу (например, снятие со счета наличных денег). Банковское обслуживание с позиций клиента, в свою очередь, должно обеспечить следующее:
· выдать СООБЩЕНИЕ, приглашающее клиента ввести КЛЮЧЕВЫЕ ДАННЫЕ;
· выдать клиенту ДЕНЬГИ;
· выдать клиенту ВЫПИСКУ по проведенному обслуживанию, включающую ВЫПИСКУ О ДЕНЬГАХ, ВЫПИСКУ ПО БАЛАНСУ и ВЫПИСКУ ПО ОПЕРАЦИИ, проведенной банком.
Контекстный процесс и КОМПЬЮТЕР БАНКА должны обмениваться следующей информацией:
· ДАННЫЕ ПО СЧЕТУ клиента в банке;
· ПРОТОКОЛ ОБСЛУЖИВАНИЯ, включающей информацию об ОБРАБОТАННОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, изымаемой ДЕНЕЖНОЙ СУММЕ и ДАННЫЕ ПО ИСТОРИИ ЗАПРОСА.
Контекстный процесс может быть детализирован DFD первого уровня как показано на рис. 13. Эта диаграмма содержит 4 процесса и хранилище ДАННЫЕ КРЕДИТНОЙ КАРТЫ, которое изображено дважды на диаграмме с целью избежания пересечений линий потоков данных.
Процесс 1.1 (ПОЛУЧИТЬ ПАРОЛЬ) осуществляет прием и проверку пароля клиента и имеет на входе/выходе следующие потоки:
· внешний выходной поток СООБЩЕНИЕ для информирования клиента о своей готовности принять пароль;
· входной поток ВВЕДЕННЫЙ ПАРОЛЬ как элемент внешнего потока КЛЮЧЕВЫЕ ДАННЫЕ;
· входной поток ПАРОЛЬ из хранилища ДАННЫЕ КРЕДИТНОЙ КАРТЫ для проверки вводимого клиентом пароля.
Процесс 1.2 (ПОЛУЧИТЬ ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ) осуществляет прием и проверку запроса клиента на проведение необходимой ему банковской операции и имеет на входе/выходе следующие потоки:
· внешний выходной поток СООБЩЕНИЕ для информирования клиента о своей готовности принять запрос на обслуживание;
· входной поток ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ как элемент внешнего потока КЛЮЧЕВЫЕ ДАННЫЕ;
· входной поток ЛИМИТ ДЕНЕГ из хранилища ДАННЫЕ КРЕДИТНОЙ КАРТЫ для контроля наличия денег на счете клиента.
Рис. 8. Детализация процесса ОБСЛУЖИТЬ
Процесс 1.3 (ОБРАБОТАТЬ ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ) имеет внешний входной поток ДАННЫЕ ПО СЧЕТУ (из внешней сущности КОМПЬЮТЕР БАНКА), входной поток ДЕТАЛИ КЛИЕНТА (из хранилища), а также внешние выходные потоки ВЫПИСКА, ДЕНЬГИ и ПРОТОКОЛ ОБСЛУЖИВАНИЯ.
Процесс 1.4 (ОБРАБОТАТЬ КРЕДИТНУЮ КАРТУ) осуществляет считывание информации с кредитной карты и имеет на входе внешний поток КРЕДИТНАЯ КАРТА, а на выходе поток ДАННЫЕ КРЕДИТНОЙ КАРТЫ. Отметим, что нет необходимости в идентификации последнего потока, т.к. идентифицировано соответствующее хранилище.
Процессы 1.1, 1.2 и 1.4 являются элементарными, поэтому нет необходимости в их детализации с помощью DFD уровня 2. Процесс 1.3 может быть детализирован с помощью DFD второго уровня как показано на рис. 9. Эта диаграмма содержит 4 элементарных процесса.
Процесс 1.3.1 (ОБРАБОТАТЬ ДОКУМЕНТАЦИЮ БАНКА) осуществляет обработку внутренней банковской документации по клиенту и имеет входной поток ДЕТАЛИ КЛИЕНТА и выходной поток ОБРАБОТАННАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ (часть внешнего потока ПРОТОКОЛ СДЕЛКИ).
Процесс 1.3.2 (РАСПЕЧАТАТЬ БАЛАНС КЛИЕНТА) выдает справку по истории счета клиента и по балансу клиента. Входные потоки - ДЕТАЛИ КЛИЕНТА и ДАННЫЕ ПО БАЛАНСУ (часть внешнего потока ДАННЫЕ ПО СЧЕТУ), выходные потоки - ВЫПИСКА ПО БАЛАНСУ (часть внешнего потока ВЫПИСКА) и ДАННЫЕ ПО ИСТОРИИ ЗАПРОСА (часть внешнего потока ПРОТОКОЛ ОБСЛУЖИВАНИЯ).
Процесс 1.3.3 (ПРИГОТОВИТЬ ДЕНЬГИ КЛИЕНТУ) обеспечивает выдачу наличных денег и информирование компьютера банка об изъятых из банка деньгах. Он имеет входные потоки ДЕНЕЖНАЯ СУММА и ДЕТАЛИ КЛИЕНТА, и выходные потоки ДЕНЬГИ и ДЕНЕЖНАЯ СУММА (часть потока ПРОТОКОЛ ОБСЛУЖИВАНИЯ).
Рис. 9. Детализация процесса ОБРАБОТАТЬ ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ
Процесс 1.3.4 (РАСПЕЧАТАТЬ ОПЕРАЦИЮ КЛИЕНТА) выдает справку по истории счета и уведомление по проведенной операции. Входные потоки ДАННЫЕ ПО СЧЕТУ и ДЕТАЛИ КЛИЕНТА, выходные потоки - ВЫПИСКА ПО ОПЕРАЦИИ (часть потока ВЫПИСКА) и ДАННЫЕ ПО ИСТОРИИ ЗАПРОСА (часть потока ПРОТОКОЛ ОБСЛУЖИВАНИЯ).
На рис.10 приведена диаграмма "сущность-связь", демонстрирующая отношения между объектами банковской системы. Согласно этой диаграмме каждый БАНК ИМЕЕТ один или более БАНКОВСКИХ СЧЕТОВ. Кроме того, каждый КЛИЕНТ МОЖЕТ ВЛАДЕТЬ (одновременно) одной или более КРЕДИТНОЙ КАРТОЙ и одним или более БАНКОВСКИМ СЧЕТОМ, каждый из которых ОПРЕДЕЛЯЕТ в точности одну КРЕДИТНУЮ КАРТУ (отметим, что у клиента может и не быть ни счета, ни кредитной карты). Каждая КРЕДИТНАЯ КАРТА ИМЕЕТ ровно один зависимый от нее ПАРОЛЬ КАРТЫ, а каждый КЛИЕНТ ЗНАЕТ (но может и забыть) ПАРОЛЬ КАРТЫ.
Рис 10. ER-диаграмма в нотации Чена
Заключение
Сущность структурного подхода к разработке систем заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции и т.д.
Структурный подход к исследованию системы позволяет определить элементы системы, их внутренние связи, строение на каждом уровне детализации системы. Структурное описание системы выявляет взаимозависимость элементов, каждый из которых вне зависимости от уровня их структуризации рассматривается в качестве системы, состоящей из множества элементов. При структурном подходе, таким образом, основное внимание уделяется исследованию элементов структуры, где каждый элемент представляет собой систему, функции которой реализуются посредством взаимосвязей ее с другими элементами.
Структура играет огромную роль в системе: связывает компоненты, преобразует их, придавая некую общность, целостность, она обусловливает возникновение новых качеств, не присущих ни одному из них. Особенно большое значение для сохранения системы имеет относительная самостоятельность, устойчивость структуры. Наличие структуры - условие накопления количественных изменений внутри системы, являющихся необходимой предпосылкой для ее последующего развития, преобразования.
Структуры, особенно иерархические, могут помочь в раскрытии неопределенности сложных систем. Иными словами, структурные представления систем являются полезным средством их исследования.
Выделяют различные типы и виды структур. Если выделить элементы системы, относящиеся к выполнению определенной функции, в отдельную подсистему и определить связи между ними, то полученную структуру называют функциональной, т. е. структура, обусловленная функциональной деятельностью системы. Функциональная структура является основным типом структуры целенаправленных систем и непосредственно связана с целями системы.
Элементами функциональной структуры могут быть отдельные исполнители или их группы, выполняющие общую для них функцию независимо от того, принадлежат они одному подразделению или нет. Элементы (подсистемы) в функциональных структурах связаны при помощи функциональных связей, содержание которых определяется передачей материалов либо информации.
Результат же сознательной деятельности людей по обеспечению эффективного функционирования системы отражает организационная структура. В отличие от функциональной структуры, элементы организационной структуры выполняют не одну, а определенный комплекс функций, которая преследует задачу синтеза различных функций в системе.
Функциональная структура, в которой реализуются функции управления, называется структурой управления.
Список литературы
1. Яворский В.В. Технология разработки программного обеспечения информационных систем: монография / В.В. Яворский, Н.И. Томилова // Караганда: КарГТУ, 2006. -228 с.
2. Яворский В.В., Томилова Н.И. Технология разработки программного обеспечения: Учебник // Астана: Фолиант, 2007. -376 с.
3. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий (подходы, методы, средства) // М.: СИНТЕГ, 1997, -316с.