Методы проектирования, управляемые структурами данных

Известны два метода проектирования, управляемые структура­ми данных: методология Джексона и методология Уорнье — Орра. Оба подхода являются развитием метода нисходящего проектиро­вания на основе формализации процедуры пошагового совершенст­вования структурной схемы проекта.

Оба метода работают с иерархическими структурами данных, и структура программы выводится из структуры данных; оба метода содержат четко описанные шаги процесса проектирования и ис­пользуют структурные графические средства для документирования проекта. Основное их различие состоит в том, что структура про­граммы в первом случае определяется структурами входных и вы­ходных данных, а во втором — в качестве исходного материала для проектирования используется структура выходных данных, которая определяет не только структуру программы, но и структуру вход­ных данных.

Методология Джексона рассматривает проектируемую про­грамму как процесс обработки последовательного потока записей, т.е. предполагает существование на входе и выходе последователь­ных файлов, структура записей которых полностью определяет структуру программы. Этим обусловлена ограниченность метода.

Процесс проектирования по Джексону состоит из 4-х последова­тельных шагов.

1. Шаг данных — каждый входной и выходной потоки данных описываются в виде иерархических структур типа файл — за­пись — агрегат — элемент. Для графического представления ис­пользуются так называемые схемы Джексона.

2. Шаг программы характеризуется тем, что все структуры дан­ных, определенные на 1-м шаге, объединяются в иерархическую структуру программы.

3. Шаг операций — все операции, которые должны быть выпол­нены, чтобы получить выходной результат из входных данных, включаются в общий список. Затем каждая из операций списка ука­зывается в виде дополнительных блоков в структуре программы.

4. Шаг текста — структура программ со всеми включенными операциями, дополненная логикой принятия решений, записывает­ся в форме структурного текста, который легко может быть пред­ставлен затем на языке программирования.

Методология Джексона использует три средства для докумен­тирования проекта программы:

1. Общая сетевая схема потоков данных в системе.

2. Схемы иерархической структуры для представления програм­мы и данных.

3. Структурный текст.

Структурный текст — это формальный псевдокод, содержащий правила для записи базовых конструкций, логических условий и элементарных программных инструкций. Для проверки корректнос­ти проекта программы применяется контроль того, что все выходы создаются, а входы используются.

Методология Джексона применима для большинства приклад­ных программ обработки данных, где проектирование структур данных более важно по сравнению с процедурами обработки и где применяется пакетный режим обработки.

Методология Уорнье — Орра предлагает выводить структуру программы и структуру входных данных, исходя из структуры вы­ходных данных. Выход программы полностью и абсолютно опреде­ляет структуру программы. Эту методологию иногда называют "'проектированием, ориентированным на выходные данные", и пра­вильность проекта зависит от полноты понимания структуры вы­ходных данных.

Процедура проектирования включает следующие 6 шагов.

1. Определение выходов процессов обработки. Каждый выходной результат программы представляется в виде иерархической структуры данных.

2. Определение логической базы данных. Составляется перечень всех элементов данных, необходимых для формирования выходных данных программы.

3. Выполнение анализа событий.

Определяются все события, которые могут воздействовать на элементы данных и изменять их значения.

4. Разработка физической базы данных. Определяются физические файлы, необходимые для входных данных.

5. Проектирование логических процессов. Проектируется логика процессов обработки, которая необходи­ма для формирования желаемого выхода из входных данных.

6. Проектирование физических процессов.

Для завершения проекта программы добавляется управляющая логика и процедуры обработки файлов.

Каждый шаг проектирования дополнен руководящими указа­ниями. Все этапы проектирования документируются с помощью схем Уорнье — Орра в виде совокупности вложенных фигурных скобок. Схемы являются универсальным средством, позволяющим изобразить все компоненты системы: структуры данных, логику процессов обработки, структуру базы данных.

Отметим, что этот метод ограничивается иерархическими моде­лями данных и процессов и не ориентирован на работу в условиях баз данных и использование словаря данных. Указание логики про­верки условий в виде примечаний и отсутствие контроля управляю­щих переменных снижает ценность метода. Метод достаточно хоро­шо приспособлен для решения небольших проблем, ориентирован­ных на получение выходных отчетов.