Визуальные языки проектирования спецификаций

Визуальные языки проектирования являются относительно новой, оригинальной методикой разработки спецификаций процесса. Они базируются на основных идеях структурного программирования и позволяют определять потоки управления с помощью специальных иерархически организованных схем.

Одним из наиболее известных подходов к визуальному проектированию спецификаций является подход с использованием FLOW-форм. Каждый символ FLOW-формы имеет вид прямоугольника и может быть вписан в любой внутренний прямоугольник любого другого символа. Символы помечаются с помощью предложений на естественном языке или с использованием математической нотации.

Символы FLOW-форм приведены на рис. 4.2. Каждый символ является блоком обработки. Каждый прямоугольник внутри любого символа также представляет собой блок обработки.

Рис. 4.2. Символы FLOW-форм.

На рис 4.3. приведен пример использования данного подхода при проектировании спецификации процесса, обеспечивающего упорядочивание определенным образом элементов массива и являющегося фрагментом алгоритма сортировки методом "поплавка".

Рис. 4.3. Пример FLOW-формы

Рис. 4.4. Диаграмма Насси-Шнейдермана.

Дальнейшее развитие FLOW-формы получили в диаграммах Насси-Шнейдермана. На этих диаграммах символы последовательной обработки и цикла изображаются также, как и соответствующие символы FLOW-форм. В символах условного выбора и case-выбора собственно условие располагается в верхнем треугольнике, выбираемые варианты - на нижних сторонах треугольника, а блоки обработки - под выбираемыми вариантами. Диаграмма Насси-Шнейдермана для вышеприведенного примера изображена на рис. 4.4.

Сравнение методов

Спектр методов задания спецификаций процессов в соответствии с увеличением трудности их проектирования приведен на рис 4.5. Наиболее трудным методом задания СП являются языки программирования (C, COBOL, FORTRAN и др.). Сложность заключается в том, что языки программирования концентрируют внимание на деталях реализации, а потоки данных в DFD представляются абстрактно (их фактическая композиция определяется в словаре данных). Поэтому сложность - не в написании СП, а в их синхронизации и согласовании с DFD, поскольку при редактировании DFD, вообще говоря, должны корректироваться и спецификации процессов.

Текстовое описание

Структурированный естественный язык

таблица решений

дерево решений

Визуальный язык

язык программирования

Рис. 4.5. Спектр методов задания спецификаций процессов

Перечислим некоторые положительные и отрицательные стороны рассмотренных методов задания СП.

Структурированный естественный язык применяется в случаях, когда детали СП известны не полностью. Он обеспечивает быстрое проектирование СП, прост в использовании, легко понимаем проектировщиками и программистами, а также конечным пользователем. К его недостаткам относятся отсутствие процедурных возможностей и неспособность к автоматической кодогенерации из-за наличия неоднозначностей.

Таблицы и деревья решений позволяют управлять сложными комбинациями условий и действий, обеспечивают визуальное (табличное и графическое, соответственно) представление СП и легко понимаемы конечным пользователем. Кроме этого, таблицы решений позволяют легко идентифицировать несущественности и бреши в СП. Главным недостатком методов является отсутствие процедурных возможностей.

Визуальные языки проектирования поддерживаются автоматической кодогенерацией, позволяют осуществлять декомпозицию СП. Их недостаток - трудность модификации СП при изменении деталей.

4.5. Спецификации процессов для примера банковской задачи

Приведем спецификации процессов для рассмотренного в 2.5 примера банковской задачи с использованием структурированного естественного языка.

1) Спецификация процесса 1.1 приведена в 4.1.
2) Спецификация процесса 1.2.

@ВХОД = ЛИМИТ ДЕНЕГ
@ВХОД = ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ
@ВЫХОД = ДЕНЕЖНАЯ СУММА
@ВЫХОД = СООБЩЕНИЕ
@ВЫХОД = ТРЕБУЕМОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
@СПЕЦПРОЦ 1.2 ПОЛУЧИТЬ ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ
ВЫПОЛНИТЬ выдать СООБЩЕНИЕ клиенту по вводу запроса на обслуживание
принять ЗАПРОС НА ОБСЛУЖИВАНИЕ
обновить данные ТРЕБУЕМОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ (а именно,
ЗАПРОС ДОКУМЕНТАЦИИ, ЗАПРОС ДЕНЕГ,
ЗАПРОС БАЛАНСА, ЗАПРОС НА ОПЕРАЦИЮ)
ЕСЛИ был сделан ЗАПРОС ДЕНЕГ
ТО ВЫПОЛНИТЬ запросить ДЕНЕЖНУЮ СУММУ
выдать требуемую ДЕНЕЖНУЮ СУММУ с учетом того,
что она не должно превышать ЛИМИТ ДЕНЕГ
КОНЕЦЕСЛИ
ДОТЕХПОРПОКА запрашивается продолжение обслуживания
или не все обслуживание было выполнено
КОНЕЦВЫПОЛНИТЬ
@ КОНЕЦ СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА 1.2

3) Спецификация процесса 1.3.
3.1) Спецификация процесса 1.3.1.

@ВХОД = ЗАПРОС ДОКУМЕНТАЦИИ
@ВХОД = ДЕТАЛИ КЛИЕНТА
@ВЫХОД = ОБРАБОТАННАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
@СПЕЦПРОЦ 1.3.1 ОБРАБОТАТЬ ДОКУМЕНТАЦИЮ БАНКА
По получении ЗАПРОСА ДОКУМЕНТАЦИИ выдать ОБРАБОТАННУЮ ДОКУМЕНТАЦИЮ,
содержащую ДЕТАЛИ КЛИЕНТА, КОМПЬЮТЕРУ БАНКА
@КОНЕЦ СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА 1.3.1

3.2) Спецификация процесса 1.3.2.

@ВХОД = ДАННЫЕ ПО БАЛАНСУ
@ВХОД = ЗАПРОС БАЛАНСА
@ВХОД = ДЕТАЛИ КЛИЕНТА
@ВЫХОД = ДАННЫЕ ПО ИСТОРИИ ЗАПРОСА
@ВЫХОД = ВЫПИСКА ПО БАЛАНСУ
@СПЕЦПРОЦ 1.3.2 РАСПЕЧАТАТЬ БАЛАНС КЛИЕНТА
По получении ЗАПРОСА БАЛАНСА выдать ДАННЫЕ ПО ИСТОРИИ ЗАПРОСА
Затем выдать ВЫПИСКУ ПО БАЛАНСУ, содержащую ДАННЫЕ ПО БАЛАНСУ@ КОНЕЦ СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА 1.3.2

3.3) Спецификация процесса 1.3.3.

@ВХОД = ДЕНЕЖНАЯ СУММА
@ВХОД = ЗАПРОС ДЕНЕГ
@ВХОД = ДЕТАЛИ КЛИЕНТА
@ВЫХОД = ДЕНЬГИ
@ВЫХОД = ВЫПИСКА О ДЕНЬГАХ
@ВЫХОД = ДЕНЕЖНАЯ СУММА
@СПЕЦПРОЦ 1.3.3 ПРИГОТОВИТЬ ДЕНЬГИ ДЛЯ КЛИЕНТА
По получении ЗАПРОСА ДЕНЕГ выдать ДЕНЬГИ по значению ДЕНЕЖНОЙ СУММЫ
Выдать ВЫПИСКУ О ДЕНЬГАХ, содержащую ДЕНЕЖНУЮ СУММУ
Передать КОМПЬЮТЕРУ БАНКА информацию о ДЕНЕЖНОЙ СУММЕ
@ КОНЕЦ СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА 1.3.3

3.4) Спецификация процесса 1.3.4.

@ВХОД = ДАННЫЕ ПО СЧЕТУ
@ВХОД = ЗАПРОС НА ОПЕРАЦИЮ
@ВХОД = ДЕТАЛИ КЛИЕНТА
@ВЫХОД = ДАНННЫЕ ПО ИСТОРИИ ЗАПРОСА
@ВЫХОД = ВЫПИСКА ПО ОПЕРАЦИИ
@СПЕЦПРОЦ 1.3.4 РАСПЕЧАТАТЬ ОПЕРАЦИЮ КЛИЕНТА
получении ЗАПРОСА НА ОПЕРАЦИЮ выдать ДАННЫЕ ПО ИСТОРИИ ЗАПРОСА для
специфицирования ДЕТАЛЕЙ КЛИЕНТА, чтобы получить текущие ДАННЫЕ ПО СЧЕТУ
Выдать ВЫПИСКУ ПО ОПЕРАЦИИ, содержащую ДАННЫЕ ПО СЧЕТУ
@ КОНЕЦ СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА 1.3.4

4) Спецификация процесса 1.4.

@ВХОД = УДАЛЕННАЯ КРЕДИТНАЯ КАРТА
@ВХОДВЫХОД = КРЕДИТНАЯ КАРТА
@ВЫХОД = ДАННЫЕ КРЕДИТНОЙ КАРТЫ
@ВЫХОД = ВВЕДЕННАЯ КРЕДИТНАЯ КАРТА
@СПЕЦПРОЦ 1.4 ОБРАБОТАТЬ КРЕДИТНУЮ КАРТУ
ВЫПОЛНИТЬ считать КРЕДИТНУЮ КАРТУ
записать в хранилище ДАННЫЕ КРЕДИТНОЙ КАРТЫ
выдать управляющий поток ВВЕДЕННАЯ КРЕДИТНАЯ КАРТА
по получении управляющего потока УДАЛЕННАЯ КРЕДИТНАЯ КАРТА удалить
КРЕДИТНУЮ КАРТУ
@ КОНЕЦ СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА 1.4

 

 

ГЛАВА 5

ДИАГРАММЫ “СУЩНОСТЬ-СВЯЗЬ”

Диаграммы "сущность-связь" (ERD) предназначены для разработки моделей данных и обеспечивают стандартный способ определения данных и отношений между ними. Фактически с помощью ERD осуществляется детализация хранилищ данных проектируемой системы, а также документируются сущности системы и способы их взаимодействия, включая идентификацию объектов, важных для предметной области (сущностей), свойств этих объектов (атрибутов) и их отношений с другими объектами (связей).

Данная нотация была введена Ченом (Chen) и получила дальнейшее развитие в работах Баркера (Barker). Нотация Чена предоставляет богатый набор средств моделирования данных, включая собственно ERD, а также диаграммы атрибутов и диаграммы декомпозиции. Эти диаграммные техники используются прежде всего для проектирования реляционных баз данных (хотя также могут с успехом применяться и для моделирования как иерархических, так и сетевых баз данных).