Структурные карты Константайна

Базовыми строительными блоками программной системы являются модули. Все виды модулей в любом языке программирования имеют ряд общих свойств, нижеперечисленные из которых существенны при структурном проектировании:

1. модуль состоит из множества операторов языка программирования, записанных последовательно;
2. модуль имеет имя, по которому к нему можно ссылаться как к единому фрагменту;
3. модуль может принимать и/или передавать данные как параметры в вызывающей последовательности или связывать данные через фиксированные ячейки или общие области.

Структурные карты Константайна являются моделью отношений иерархии между программными модулями. Узлы структурных карт соответствуют модулям и областям данных, потоки изображают межмодульные вызовы. При этом циклические и условные вызовы модулей моделируются специальными узлами, поэтому потоки должны быть изображены проходящими через эти специальные узлы. Межмодульные связи по данным и управлению также моделируются специальными узлами, привязанными к потокам (т.е. к вызовам модулей), стрелками указываются направления потоков и связей. Фундаментальные элементы структурных карт в соответствии со стандартами IBM, ISO и ANSI приведены на рис. 7.1.

Базовым элементом структурной карты является модуль. Возможно использовать различные типы модулей (см. рис. 7.2):

1. Собственно МОДУЛЬ. Используется для представления обрабатывающего фрагмента для его локализации на диаграмме.
2. ПОДСИСТЕМА. Ранее определенный модуль, детализированный посредством декомпозиции ранее определенных диаграмм. Может повторно использоваться любое число раз на любых структурных картах.
3. БИБЛИОТЕКА. Отличается от подсистемы тем, что определена вне проекта данной системы.
4. ОБЛАСТЬ ДАННЫХ. Используется для указания модулей, содержащих исключительно области глобальных/распределенных данных.

При построении структурных карт добавление модулей и увязывание их вместе осуществляется с использований потоков, демонстрирующих иерархию вызовов. Типы используемых при этом потоков приведены на рис. 7.3. При последовательном вызове модули вызываются в порядке их следования. При параллельном вызове модули могут вызываться в любом порядке или одновременно (параллельно).

Для моделирования условных и циклических вызовов применяются следующие узлы (рис. 7.4):

 

Рис. 7.1. Элементы структурных карт

Условный узел используется для условного вызова модуля-потомка. Он изображается с помощью ромба, потоки - альтернативные вызовы изображаются выходящими из него. Таким образом, если из ромба выходят два потока, это соответствует конструкции IF-THEN-ELSE, если один поток - конструкции IF-THEN.

Итерационный узел используется для того, чтобы показать, что модуль-наследник вызывается в цикле. Он изображается полуокружностью со стрелкой с выходящими из него потоками.

Если необходимо показать, что подчиненный модуль не вызывается повторно при активации главного, это осуществляется указанием цифры "1" в главном модуле напротив потока - вызова наследника.

 

Рис. 7.2. Типы модулей

Рис.7.3. Типы вызовов модулей

Рис. 7.4. Условные и циклические вызовы модулей

Связи по данным и управлению между модулями (передаваемые как параметры) раскрываются аннотированием потоков-вызовов (рис. 7.5). Стрелками отмечаются направления связей.

Рис. 7.5. Связи по данным и управлению

Пример структурной карты, описывающей межмодульные отношения в рассмотренном ранее фрагменте банковской системы, приведен на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Пример структурной карты Константайна

 

Структурные карты Джексона

Техника структурных карт Джексона основана на методологии структурного программирования Джексона и заключается в продуцировании диаграмм (структурных карт) для графического иллюстрирования внутримодульных (а иногда и межмодульных) связей и документирования проекта архитектуры системы ПО. При этом техника позволяет осуществлять проектирование нижнего уровня структуры ПО и на этом этапе является близкой к традиционным блок-схемам.

По аналогии со структурными картами Константайна диаграмма Джексона может включать объекты следующих типов:

1. СТРУКТУРНЫЙ блок (базовая компонента методологии) представляет частную функцию или блок кодов с одним входом и одним выходом.
2. ПРОЦЕДУРНЫЙ блок является специальным видом структурного блока, представляющим вызов ранее определенной процедуры.
3. БИБЛИОТЕЧНЫЙ блок аналогичен процедурному и представляет вызов библиотечного модуля.

Для взаимоувязывания блоков используются связи следующих типов:

• последовательная связь, обеспечивающая последовательное выполнение слева направо;
• параллельная связь, обеспечивающая одновременное выполнение блоков;
• условная связь, обеспечивающая выбор одной из альтернатив;
• итерационная связь, обеспечивающая выполнение блока в цикле.

Пример структурной карты Джексона приведен на рис. 7.7.