Функциональные диаграммы

Функциональные диаграммы

Функциональными называют диаграммы , отражающие взаимосвязи функций разрабатываемого программного обеспечения. Эта модель, предложена Д. Россом в составе методологии функционального моделирования SADT (Structured Analysis and Design Technique - технология структурного анализа и проектирования) в 1973.

Каждый блок такой диаграммы соответствует некоторой функции, для которой должны быть определены: исходные данные, результаты, управляющая информация и механизмы ее осуществления — человек или технические средства.

Все связи функции представляются дугами, причем тип связи и ее направление строго регламентированы. Дуги, изображающие каждый тип связей, должны подходить к блоку с определенной стороны, а направление связи должно указываться

стрелкой в конце дуги.

Дуги исходных данных, результатов и управления представляют собой наборы данных, передаваемые между функциями. Дуги, определяющие механизм выполнения функции, в основном используются при описании спецификаций сложных информационных систем, которые включают как автоматизированные, так и ручные операции. Блоки и дуги маркируются текстами

на естественном языке.

Блоки на диаграмме размещают по «ступенчатой» схеме в соответствии с последовательностью их работы или доминированием, которое понимается как влияние, оказываемое одним блоком на другие. В функциональных диаграммах SADT различают пять

типов влияний блоков друг на друга:

• вход - выход блока подается на вход блока с меньшим доминированием, т. е. Следующего (рис.а);
• управление - выход блока используется как управление для блока с меньшим доминированием (следующего) (рис. б);

• обратная связь по входу - выход блока подается на вход блока с большим доминированием (предыдущего) (рис. в);
• обратная связь по управлению — выход блока используется как управляющая информация для блока с большим доминированием (предыдущего) (рис.г);
• выход-исполнитель - выход блока используется как механизм для другого блока (рис.д).

Дуги могут разветвляться и соединяться вместе различными способами. Разветвление означает, что часть или вся информация может использоваться в каждом ответвлении дуги.

Дуга всегда помечается до ветвления, чтобы идентифицировать передаваемый набор данных. Если ветвь дуги после ветвления непомечена, то непомеченная ветвь содержит весь набор данных.

Каждая метка ветви уточняет, что именно содержит данная ветвь.

Функциональные диаграммы строятся поэтапно с увеличением уровня детализации: диаграммы каждого следующего уровня уточняют структуру родительского блока.

Построение модели начинают с единственного блока, для которого определяют исходные данные,

результаты, управление и механизмы реализации. Затем он последовательно детализируется с

использованием метода пошаговой детализации. При этом рекомендуется каждую функцию представлять не более чем 3—7-ю блоками. Во всех случаях каждая подфункция может использовать или продуцировать только те элементы данных, которые использованы

или продуцируются родительской функцией, причем никакие элементы не могут быть опущены, что обеспечивает непротиворечивость построенной.

Стрелки, приходящие с родительской диаграммы или уходящие на нее, нумеруют, используя символы и числа. Символ обозначает тип связи: I -входная, С - управляющая, М - механизм, R - результат. Число - номер связи по соответствующей стороне родительского блока, считая сверху вниз и слева направо.

Все диаграммы связывают друг с другом иерархической нумерацией блоков: первый уровень - А0, второй - А1, А2 и т. п., третий – A11, A12, А13 и т. п., где первые цифры — номер родительского блока, а последняя — номер конкретного субблока родительского блока.

Детализацию завершают после получения функций, назначение которых хорошо понятно как заказчику, так и разработчику. Эти функции описывают, используя естественный язык или псевдокоды.

В процессе построения иерархии диаграмм фиксируют всю уточняющую информацию и строят словарь данных, в котором определяют структуры и элементы данных, показанных на диаграммах.

Таким образом, в результате получают спецификацию, которая состоит из иерархии функциональных диаграмм, спецификаций функций нижнего уровня и словаря, имеющих ссылки друг на друга.

Пример. Разработать функциональные диаграммы для программы построения таблиц/графиков функций одной переменной.

Диаграмма, показанная на рис. а , является диаграммой верхнего уровня. На ней видно, что является исходными данными для программы, и каких результатов работы от нее ожидают.

Диаграмма, представленная на рис. б , уточняет функции программы. На ней показаны четыре блока: Ввод/выбор функций и ее Построение таблицы разбор , Добавление функции в список значений и Построение графика функции . Для каждого блока определены исходные данные, управляющие воздействия и результаты. на диаграмме использованы следующие обозначения:

I1 - функция,

I2 - отрезок,

I3 – шаг,

С1 - вид график/таблица,

R1 - график функции на отрезке,

R2 - таблица значений функции на отрезке.

Словарь в этом случае должен содержать описание всех данных, используемых в системе.

Уточняющая диаграмма