2. Словарь данных

Словарь данных представляет собой определенным образом организованный список всех элементов данных системы с их точными определениями, что дает различным категориям пользователей однозначно понимать используемые потоки данных и хранилища.

Определение элементов данных в словаре осуществляется следующими видами описаний:

1. Описание значений потоков и хранилищ, изображенных на DFD.

2. Описание композиций агрегатов данных, движущихся вдоль потоков.

3. Описание групповых данных в хранилище.

4. Специфицирование значений и областей действия элементарных фрагментов информации в потоках данных и хранилищах.

5. Описание деталей отношений между хранилищами.

Для каждого потока данных в словаре необходимо хранить имя потока, его тип и атрибуты. Информация по каждому потоку организована в вида словарных статей, каждая из которых начинается с ключевого слова – заголовка соответствующей статьи, которому предшествует символ "@".

По типам потоков в словаре содержится информация, определяющая:

• простые или групповые потоки;

• внутренние (существующие только внутри системы) или внешние (связывающие систему с другими системами или внешними сущностями) потоки;

• потоки данных или потоки управления;

• непрерывные (принимающие любые значения в пределах некоторого диапазона) или дискретные (принимающие определенные значения из конечного набора) потоки.

Атрибутами потока данных являются:

1. имена-синонимы потока данных в соответствии с узлами изменения имен;

2. БНФ-определение в случае группового потока;

3. единицы измерения потока;

4. диапазон значений для непрерывного потока, типичное его значение и информация по обработке экстремальных значений;

5. список значений и их смысл для дискретного потока;

6. список диаграмм, в которых данный поток встречается;

7. список потоков, в которые данный поток входит как элемент БНФ-определения;

8. комментарий, включающий дополнительную информацию, например, о цели введения данного потока.

БНФ позволяет формально описать расщепления или объединения потоков. Для этого в словаре данных используется БНФ-статья, которая имеет следующее описание:

@БНФ::= <простой оператор> | <БНФ-выражение>,

где <простой оператор> – текстовое выражение, заключенное в "/", а БНФ-выражение есть выражение в форме Бекуса–Наура, допускающее следующие операции: ::= — композиция из;+ — конкатенация (операция "И"); | — альтернатива (операция "ИЛИ"); [ ] — компонента в скобках не обязательна; { } — итерация компоненты в скобках (для итерации могут указываться нижний и верхний предел, собственно число перед открывающим и после закрывающей скобки); " " — литерал.

Ниже приведен пример описания потока данных с помощью БНФ:

@ИМЯ::=ВОСЬМЕРИЧНАЯ ЦИФРА

@ТИП::=ДИСКРЕТНЫЙ ПОТОК

@БНФ::="0" | "1" | "2" | "3" | "4" | "5" | "6" |"7"

3.3. Способы задания спецификаций процессов

Спецификация процесса используется для описания функционирования процесса в случае отсутствия необходимости детализировать его с помощью DFD, то есть, если он достаточно мал, и его описание может занимать до одной страницы текста. Фактически спецификации процессов представляют собой описания алгоритмов задач, выполняемых процессами: множество всех спецификаций процессов является полной спецификацией системы.

Спецификация процесса содержит номер и/или имя процесса, списки входных и выходных данных, тело. Иногда в спецификации процесса задаются пред– и постусловия выполнения данного процесса. Предусловие задает логическое выражение, которое должно быть истинным перед началом выполнения процесса, что обеспечивает определенные гарантии безопасности. Аналогично завершение процесса делает истинным значение логического выражения постусловия.

Известно большое число способов, позволяющих задавать тело процесса. Соответствующий язык может варьироваться от структурированного естественного языка до визуальных языков проектирования (FLOW-формы, диаграммы Насси–Шнейдермана, блок–схемы, Р-схемы) и формальных языков.

Структурированный естественный язык применяется для читабельного и в то же время строгого описания спецификации процесса. Он является разумной комбинацией строгости языка программирования и читабельности естественного языка. Этот язык состоит из подмножества слов, организованных в определенные логические структуры, арифметических и логических выражений.

В состав языка входят следующие основные символы.

1. @Спецпроцесс = <имя/номер процесса>

@ВХОД = <имя символа данных>

@ВЫХОД = <имя символа данных>

@ВХОДВЫХОД = <имя символа данных>

2. Глаголы, ориентированные на действие и применяемые к объектам.

3. Термины, определенные на любой стадии разработки проекта программного обеспечения, например, задачи, процедуры, символы данных и т.д.

4. Предлоги и союзы , используемые в логических отношениях.

5. Общеупотребительные местоимения, физические и технические термины.

6. Арифметические уравнения.

7. Таблицы, диаграммы, графы и т.п.

8. Комментарии.

Управляющие конструкции языка имеют один вход и один выход. К ним относится следующее.

1. Последовательные конструкции:

ВЫПОЛНИТЬ функция 1



ВЫПОЛНИТЬ функция n.

2. Конструкция выбора:

ЕСЛИ <условие> ТО

ВЫПОЛНИТЬ функция 1

ИНАЧЕ

ВЫПОЛНИТЬ функция 2

КОНЕЦ ЕСЛИ.

3. Конструкции циклов (итераций):

ДЛЯ <условие>

ВЫПОЛНИТЬ функция

КОНЕЦ ДЛЯ

ПОКА <условие>

ВЫПОЛНИТЬ функция

КОНЕЦ ПОКА.

При использовании структурного естественного языка приняты такие соглашения, как:

1. логика процесса выражается в виде комбинации последовательных конструкций, конструкций выбора и итераций;

2. ключевые слова языка должны быть записаны заглавными буквами;

3. слова и фразы, определённые в словаре данных, должны быть написаны заглавными буквами;

4. глаголы должны быть активными, недвусмысленными и ориентированными на целевое действие;

5. логика процесса должна быть выражена четко и недвусмысленно.

Визуальные языки проектирования спецификаций базируются на основных идеях структурного программирования и позволяют определять логику процессов с помощью специальных иерархически организованных схем.

Один из наиболее известных подходов к визуальному проектированию 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 помощью математической нотации.

Символы FLOW–форм приведены на рис. 10. Каждый символ является блоком обработки. Каждый прямоугольник внутри любого символа также представляет собой блок обработки.

Рис. 10. Символы FLOW-форм: а – последовательная обработка; б – условный выбор; в – case выбор; г – циклы

Дальнейшее развитие FLOW–формы получили в диаграммах Насси–Шнейдермана. На этих диаграммах символы последовательной обработки и цикла изображаются так же, как и соответствующие символы FLOW–форм. В символах условного выбора и case выбора условия располагаются в верхнем треугольнике, выбираемые варианты – на нижних сторонах треугольника, а блоки обработки – под выбираемыми вариантами.