Tema VII: Herramientas del Análisis Estructurado Diagramas de Flujos de Datos (DFD s)

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1 Tema VII: Herramientas del Análisis Estructurado Diagramas de Flujos de Datos (DFD s) Diana Marcela Sánchez Fúquene

2 Índice Herramientas para el Análisis Estructurado Diagrama de Flujo de Datos Diccionario de Datos Especificación de Procesos 2

3 Diagramas de Flujos de Datos DFD s Representación gráfica en forma de red Cada nodo representa una función Las funciones se comunican mediante conductos que representan la información que se mueve Se apoya en otras técnicas de descripción textual diccionario de datos especificaciones de proceso Distintos niveles de abstracción. Niveles superiores: funciones del sistema de forma general Niveles inferiores: funciones del sistema de forma detallada También se denomina diagrama de burbujas, diagrama de flujo de trabajo o modelo funcional 3

4 Componentes y Notación NOTACIÓN Flujo de Datos YOURDON / DE MARCO GANE & SARSON SSADM METRICA Proceso Almacén de Datos Entidad Externa 4

5 Primer Ejemplo Simple e Intuitiva Uso de Herramientas Si aumenta la complejidad, podemos descomponer Recuperada de: Just Enough Structured Analysis (Yourdon) 5

6 Procesos (Burbujas, Funciones, Transformaciones) Representa una función que transforma los flujos de datos de entrada en uno o varios flujos de datos de salida F1 PROCESO F3 F2 Regla de Conservación de Datos ENTRADA + INFO LOCAL SALIDA Error de conservación de datos: entrada insuficiente Pérdida de información: error en la salida 6

7 Procesos PROCESO TRANSFORMACIÓN: cálculo, operación FILTRO: verificación fecha, validación transacción DISTRIBUCIÓN: menú, selección, transacción Identificación Única Incluye un número y un nombre (únicos en el conjunto de DFD que representan el sistema) Características de los nombres: Lo más representativo posible: VERBO + OBJETO ( DD) Dar un nombre que englobe a toda la función Suprimir nombres con poca significación: REALIZAR OPERACIÓN, GESTIONAR ACCIÓN Vocabulario usado por usuarios/clientes F1 F2 PROCESO F3 7

8 Almacén de Datos Representan una colección de (paquetes de) datos almacenada de forma temporal Datos en reposo (VS flujos) Almacenes lógicos: independientes del dispositivo utilizado Ejemplos: un cajón con papeles, un archivador manual, un fichero o una base de datos, etc. Su contenido se define en el Diccionario de Datos Surgen de la necesidad de guardar datos temporalmente 8

9 Almacén de Datos Nombre: Lo más representativo posible, lógico, plural No asociado a connotaciones físicas En plural: CLIENTES Se puede representar varias veces (y en distintos niveles) de un DFD Si es local a un proceso, se representará en el DFD en el que se especifique dicho proceso Estructura Simple o Compleja 9

10 Entidades Externas o Terminadores Representa un generador o consumidor de información del sistema y que no pertenece al mismo Definen la interfaz entre el sistema y el mundo exterior Resultan fáciles de identificar y no pueden ser modificados Relaciones entre las entidades externas no son objeto del estudio del modelo 10

11 Entidades Externas El nombre debe ser representativo. Se pueden dibujar varias veces en un DFD Duplicados identificados con un asterisco Normalmente las entidades externas sólo van a aparecer en el DFD de mayor nivel llamado diagrama de contexto. DEPARTAMENTO COMPRAS * Representación de una entidad externa de cardinalidad simple y repetida en un DFD Representación opcional de entidades externas de cardinalidad N CLIENTE 11

12 Flujos de Datos Camino a través del cual viajan datos de composición conocida de una parte del sistema a otra MOVIMIENTO (vs Almacenes de Datos) Conectan los componentes del DFD Se representan por arcos dirigidos Según la persistencia de los datos pueden ser discretos o continuos Flujo de datos discreto Flujo de datos continuo 12

13 Flujos de Datos Conexiones permitidas Proceso Almacén Entidad Externa Proceso Si Si Si Almacén Si No No* Entidad Externa Si No* No 13

14 Flujos de Datos Formas de Paso de Datos entre procesos Paso síncrono de información entre procesos PROCESO A PROCESO B Paso asíncrono de información entre procesos PROCESO A ALMACEN TEMPORAL PROCESO B 14

15 Flujos de Datos Conexiones entre procesos y Almacenes FLUJO DE CONSULTA FLUJO DE ACTUALIZACION FLUJO DE DIALOGO 15

16 Flujos de Diálogo LIBROS USUARIO Petición de libro GESTIONAR PETICIONES DE USUARIO PRESTAMOS Par dialogo CLIENTE Informe a Cliente Petición de informe GESTIONAR PETICIONES DE USUARIO INFORMES CLIENTES 16

17 Excepciones en Comunicación entre elementos en un DFD Caso Particular de Flujo Almacenes Entidades Externas SISTEMA DE MANTENIMIENTO DE PUBLICACIONES Petición de libro USUARIO Resguardo de aceptación GESTIONAR PRESTAMOS DE BIBLIOTECA LIBROS 17

18 Flujos de Datos Convergentes y Divergentes Divergentes: Paquete complejo es dividido en elementos mas simples Sólo los procesos pueden separar Flujos de Datos!!! CÓDIGO POSTAL VALIDAR CÓDIGO POSTAL CÓDIGO POSTAL VALIDAR CÓDIGO POSTAL ALMACENAR DATOS PERSONALES DATOS PERSONALES NIF VALIDAR NIF DATOS PERSONALES ALMACENAR DATOS PERSONALES NIF VALIDAR NIF TELÉFONO VALIDAR TELÉFONO TELÉFONO VALIDAR TELÉFONO 18

19 Flujos de Datos Convergentes y Divergentes Divergentes: Copias duplicadas de un paquete de datos son enviados a diferentes partes del sistema Sólo los procesos pueden separar Flujos de Datos!!! GENERAR ALBÁRANES GENERAR ALBÁRANES Pedido RECIBIR PEDIDO ACTUALIZAR INVENTARIO Formulario Compra RECIBIR PEDIDO Pedido ACTUALIZAR INVENTARIO ACTUALIZAR DATOS CLIENTE Pedido ACTUALIZAR DATOS CLIENTE 19

20 Flujos de Datos Convergentes y Divergentes Convergentes La unión de varios flujos crean un flujo mas complejo Sólo los procesos pueden separar Flujos de Datos!!! LAVAR LECHUGA LAVAR LECHUGA Lechuga Lechuga Aceite de Oliva Ensalada SERVIR ENSALADA Aceite de Oliva MEZCLAR INGREDIENTES Ensalada Tomate CORTAR TOMATES CORTAR TOMATES Tomate 20

21 Que NO son los Diagramas de Flujos de Datos No especifica detalles procedimentales El proceso pide el flujo de datos?? El proceso transmite el flujo de datos o responde a una petición?? Cuál es la secuencia en la que llegan y salen los flujos de datos?? No lo sabemos y NO nos importa Es tarea de la Especificación de procesos 21

22 Diagramas de Flujos de Datos Resumen Deben tener un nombre representativo (salvo almacenes de estructura simple) Distintos tipos de datos distintos flujos No indican el control de ejecución de los procesos Contenido de varios tipos: Elemento Grupo Par de diálogo Múltiple Convergentes/Divergentes GESTIÓN de PEDIDOS pedido productos devueltos GESTIÓN de INVENTARIO 22

23 Descomposición en Niveles Se sigue una aproximación descendente (top-down) Partir de un modelo inicial e ir refinándolo Descomposición en procesos primitivos Numerar los procesos Recuperada de: Just Enough Structured Analysis (Yourdon) 23

24 Niveles de Descomposición Diagrama de Contexto En este diagrama sólo hay un proceso que representa el sistema completo DIAGRAMA DE CONTEXTO E1 A 0 GESTION SISTEMA X B C D E E3 E2 Niveles Medios Diagrama de Sistema Representa las funciones principales o subsistemas Otros diagramas cada vez más detallados DIAGRAMA 0: GESTION SISTEMA X A C A1 E 1 2 B D A2 DIAGRAMA 1: A1 A2 DIAGRAMA 2: A A3 B E 1.3 Funciones Primitivas Procesos que no se explotan en nuevos DFD DIAGRAMA 1.2: A B A2 A

25 Ventajas de la descomposición en niveles Ayuda a construir la especificación de arriba abajo Distintos niveles pueden ir dirigidos a personas diferentes (directivos y usuarios) Facilita el trabajo de los analistas (trabajo paralelo de modelado) Descomposición en Niveles Facilita la documentación del sistema Convenciones sobre la numeración Cada diagrama recibe el número y el nombre del proceso que descompone (proceso padre) El proceso del diagrama de contexto siempre es numerado como cero Diagrama del sistema [1 N] Restos de Niveles [1.1 1.N], [2.1 2.N] 25

26 Diagrama de Contexto También llamado Diagrama de Nivel 0 Objetivo: Delimitar la frontera entre el sistema y el mundo exterior, y definir sus interfaces (flujos de datos de entrada y salida del sistema con el entorno o contexto) Está formado por: Un proceso que representa una caja negra del sistema completo Un conjunto de entidades externas Un conjunto de flujos de datos 26

27 Diagramas de Flujos de Datos (DFD) Ejercicio: Diagrama de Contexto para el Sistema de Matriculación Un estudiante envía un formulario de solicitud relleno donde figuran sus datos personales y el curso en el que desea matricularse. La Universidad debe cotejar esa petición con la lista de cursos para saber si el curso está disponible aún. En caso afirmativo, el alumno es matriculado en el curso, hecho que le es comunicado mediante una carta de confirmación. En caso contrario también es informado mediante la correspondiente carta de denegación 27

28 Diagramas de Flujos de Datos (DFD) Ejercicio: Diagrama de Contexto para el Sistema de Matriculación Carta de Aceptación ESTUDIANTE Formulario de Matrícula SISTEMA DE MATRICULACIÓN Carta de Denegación 28

29 Diagramas de Flujos de Datos (DFD) Ejercicio: Construir el Diagrama de Contexto de acuerdo a la especificación dada (Aplicación para la gestión de sanciones) 29

30 Diagramas de Flujos de Datos (DFD) Diagrama de contexto Aplicación Gestión de Sanciones AGENTES DGT Notificación Denuncia DENUNCIADOS Denuncias Resolución Alegaciones MULTAS Alegaciones Apertura Expediente Listado Expediente DGT Diccionario de Datos Denuncia = fecha + hora + codigo-denuncia + [ nombre-conductor matrícula-coche ] Fecha = dia + mes + año Dia = [1-31] Mes = [1-12] Año = [ ] Codigo-Denuncia = 3{[A-Z]}3 + 6{[0-9]6} Matricula-Coche = [ 1{[A-Z]} {[0-9]} {[A-Z]}2] 3{[A-Z]} {[0-9]}4 ] 30

31 Diagrama de Sistema También llamado Diagrama de Nivel 1 Que representa? Es la descomposición del diagrama de contexto y en él se representan las funciones principales del sistema, así como la relación entre ellas Funciones conceptualmente independientes entre sí Facilita la descomposición de cada una por personas (analistas) diferentes. 31

32 Procesos Primitivos Son aquellos procesos de un DFD que ya no se descomponen en más diagramas de nivel inferior Por cada función primitiva habrá una especificación que la describa La decisión de no descomponer más es una responsabilidad del analista (decisión subjetiva) Algunas reglas: Cuando la especificación del proceso cabe en una página Cuando los procesos del diagrama tienen pocos flujos de datos de entrada y salida Cuando al descomponer una función de un nivel determinado, se pierde el significado de lo que tiene que hacer esa función 32

33 Hasta dónde descomponer? METRICA 2.1 recomendaba realizar sólo cuatro niveles de descomposición Nivel 0: diagrama de contexto Nivel 1: subsistemas Nivel 2: funciones de cada subsistema Nivel 3: subfunciones asociadas a cada uno de los eventos del sistema Nivel 4: procesos necesarios para el tratamiento de cada subfunción 33

34 Recuperada de: Just Enough Structured Analysis (Yourdon) Regla de Balanceo Consistencia entre niveles (Balanceo) Todos los flujos de datos que entran y salen de un proceso en un nivel determinado (DFD padre) deben corresponderse con los flujos que entran y salen en el DFD que describe dicho proceso (DFD hijo)? A y D? x - c Q - P 34

35 Diagrama de contexto: Localizar las entidades externas que van a proporcionar y/o consumir información Diagrama de sistema: Identificar las funciones principales y buscar la independencia entre funciones Resto de diagramas: Creación de DFDs de un problema Procedimiento Identificar las principales subfunciones de la función del nivel superior No descomponer al máximo 35

36 Recomendaciones Dividir el sistema de manera natural Establecer conexiones simples Limitar el número de procesos dentro de un nivel de descomposición determinado Explosionar cuanto sea necesario, a mayor número de niveles, mejor comprensión Descomponer procesos que tengan varios flujos de E/S Nombrar correctamente los objetos: Flujos de datos: sustantivo + adjetivo Procesos: verbo + sustantivo Almacenes de datos: sustantivo 36

37 Verificar la no existencia de: Bucles: flujos de datos internos Procesos Sumideros o Fuentes Agujeros Negros Agujeros Grises Milagros Recomendaciones Los datos ni se crean ni se destruyen 37

38 Recomendaciones Los almacenes pueden aparecer a varios niveles REGLA Mostrarlo en el DFD de nivel más alto en el que sirva de interfaz entre dos procesos. A partir de ahí en todos los descendientes A ALMACEN B ALMACEN B.1 ALMACEN A.1 A.2 B.2 38

39 Recomendaciones No deberían aparecer almacenes READ-ONLY WRITE-ONLY Excepción a la regla para almacenes WRITE-ONLY y origen/destino de un proceso El origen o destino de un flujo ha de ser un proceso Recuperada de: Just Enough Structured Analysis (Yourdon) 39

40 Modificaciones a un DFD No resulta difícil si la independencia funcional está bien conseguida Ante la aparición de una nueva funcionalidad Estudiar el nivel de abstracción en el que se encuentra Incluirla en el diagrama correspondiente Asociar las interfaces con el resto de componentes del DFD 40

41 DFD Descomposición en Niveles Ejemplo CLIENTES Órdenes de venta Avisos de orden de venta rechazada Compromisos Órdenes de compra Facturas Estados de cuentas Pagos de clientes Estados de ingresos SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN Embarques Facturas de proveedores Estados de proveedores Pagos de proveedores PROVEEDORES GERENCIA Balance general Informes de presupuesto Otros informes Existencias ALMACÉN DE MATERIALES DFD de Contexto para un Sistema de Distribución

42 DFD Descomposición en Niveles Ejemplo CLIENTES Venta rechazada Órdenes de venta Facturas Estados de cuenta Pagos de clientes Datos de cuentas por cobrar Datos de inventario Artículos recibidos 1 SURTIR PEDIDOS Datos de compra DFD de Nivel 1 para un Sistema de Distribución Se expande el proceso inicial Distribución en tres nuevos procesos Aparecen nuevos flujos de datos Estado de Ingresos 3 MANTENER LIBRO MAYOR Balance general Datos de cuentas por pagar Otros informes Informes de presupuesto GERENCIA 2 ORDENAR EXISTENCIAS DE REABASTECIMIENTO Existencias Órdenes de compra Embarques Factura de proveedores Estados de proveedores Pagos a proveedores PROVEEDORES ALMACÉN DE MATERIALES 42

43 DFD Descomposición en Niveles Ejemplo CLIENTES Órdenes de venta Órdenes de venta rechazada 1.1 DFD de Nivel 2 para un Sistema de Distribución Pedidos aceptados Se expande el proceso 1: Surtir Pedidos en tres nuevos procesos Pedidos completados CAPTURA DE PEDIDOS Pedidos surtidos 1.2 INVENTARIOS Facturas CUENTAS POR COBRAR Pedidos facturados FACTURACIÓN Datos de cuentas por pagar MANTENER LIBRO MAYOR Datos de Inventario 3 2 Artículos recibidos Datos de compras ORDENAR EXISTENCIAS DE REABASTECIMIENTO 43

44 Pagos de clientes Estatus de cuenta DFD Descomposición en Niveles Ejemplo DFD de Nivel 3 para un Sistema de Distribución CLIENTES Órdenes de venta Rechazos por edición ÓRDENES DE VENTA RECHAZADAS POR EDISIÓN CLIENTES 1.4 CUENTAS POR COBRAR Órdenes de venta Órdenes de venta rechazada Facturas Pedidos completados 1.1 CAPTURA DE PEDIDOS 1.3 FACTURACIÓN Pedidos aceptados Pedidos surtidos 1.2 INVENTARIOS Artículos recibidos Datos de Datos de Pedidos facturados Inventario compras 3 2 Datos de cuentas por pagar MANTENER ORDENAR LIBRO MAYOR EXISTENCIAS DE REABASTECIMIENTO Avisos de órden De venta rechazada Pedidos aceptados Pedidos completados ASENTAR PEDIDOS MARCAR PEDIDOS SURTIDOS EDITAR DATOS DE PEDIDOS Pedidos editados y verificados Pedidos editados Datos de pedido VERIFICACIÓN DE CRÉDITO Fecha en que se surtió ARCHIVO DE CRÉDITO DE CLIENTES Datos de crédito Rechazos por crédito BITÁCORA DE PEDIDOS ÓRDENES DE VENTA RECHAZADAS POR CRÉDITO Se expande el proceso 1.1 Captura de Pedidos en cuatro nuevos procesos: Aparecen procesos atómicos Se incluyen almacenes de datos 44

45 Manos a la obra Ejercicio: Diagrama de Sistema para el Sistema de Matriculación Un estudiante envía un formulario de solicitud relleno donde figuran sus datos personales y el curso en el que desea matricularse. La Universidad debe cotejar esa petición con la lista de cursos para saber si el curso está disponible aún. En caso afirmativo, el alumno es matriculado en el curso, hecho que le es comunicado mediante una carta de confirmación. En caso contrario también es informado mediante la correspondiente carta de denegación 45

46 Manos a la obra Ejercicio: Diagrama de Sistema para el sistema de Matriculación Formulario de Matrícula 1 COMPROBAR DISPONIBILIDAD CURSO Formulario de Matrícula / Detalles del Curso 2 ESTUDIANTE MATRICULACIÓN Carta de Aceptación 3 NOTIFICACIÓN Detalles de Matrícula 46

47 Manos a la obra Ejercicio: Construir el Diagrama de Nivel 2 para el sistema de Matriculación, centrándose en el proceso 1 (Comprobar disponibilidad curso) 47

48 Manos a la obra Ejercicio: Construir el Diagrama de Nivel 2 para el sistema de Matriculación, centrándose en el proceso 1 (Comprobar disponibilidad curso) LISTADO CURSOS Detalle de Cursos Detalle de Cursos 1.2 COTEJAR DATOS CON CURSOS 1.1 ESTUDIANTE Formulario de Matrícula PROCESAR FORMULARIO Estado de Cursos 2 Formulario de Matrícula y Detalle de Cursos MATRICULACIÓN 48

49 Manos a la obra Ejercicio de Análisis 6 Construir el Diagrama de Sistema para el caso de estudio dado (Aplicación para la gestión de sanciones) 49

50 Manos a la obra Diagrama de Sistema - Aplicación Sanciones DGT ARCHIVOS VEHÍCULOS ARCHIVOS CONDUCTORES AGENTES DGT Denuncia Parámetros Denuncia Datos Propietario 1 TRAMITAR DENUNCIAS Copia Denuncia Dirección Postal Copia Alegaciones Notificación Denuncia 2 Alegaciones RESOLVER ALEGACIONES DENUNCIADOS Resolución Alegaciones CÓDIGOS DENUNCIAS EXPEDIENTES SANCIONADORES Resolución Alegaciones 4 LISTAR EXPEDIENTES Expedientes NO Concluidos / Sobreseidos Resoluciones Alegaciones 3 ABRIR EXPEDIENTES EJECUCIÓN Expedientes sin Alegaciones / Alegaciones Rechazadas DGT Listado Expedientes NO Concluidos 50

51 Bibliografía Análisis y Diseño Detallado de Aplicaciones Informáticas de Gestión. Piattini et al., RA-MA, Análisis Estructurado Moderno. Yourdon, Prentice-Hall, Just Enough Structured Analysis. Yourdon. (http://www.yourdon.info/jesa/jesa.php ) 51

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