Методы проектирования, управляемые структурами данных
Известны два метода проектирования, управляемые структурами данных: методология Джексона и методология Уорнье — Орра. Оба подхода являются развитием метода нисходящего проектирования на основе формализации процедуры пошагового совершенствования структурной схемы проекта.
Оба метода работают с иерархическими структурами данных, и структура программы выводится из структуры данных; оба метода содержат четко описанные шаги процесса проектирования и используют структурные графические средства для документирования проекта. Основное их различие состоит в том, что структура программы в первом случае определяется структурами входных и выходных данных, а во втором — в качестве исходного материала для проектирования используется структура выходных данных, которая определяет не только структуру программы, но и структуру входных данных.
Методология Джексона рассматривает проектируемую программу как процесс обработки последовательного потока записей, т.е. предполагает существование на входе и выходе последовательных файлов, структура записей которых полностью определяет структуру программы. Этим обусловлена ограниченность метода.
Процесс проектирования по Джексону состоит из 4-х последовательных шагов.
1. Шаг данных — каждый входной и выходной потоки данных описываются в виде иерархических структур типа файл — запись — агрегат — элемент. Для графического представления используются так называемые схемы Джексона.
2. Шаг программы характеризуется тем, что все структуры данных, определенные на 1-м шаге, объединяются в иерархическую структуру программы.
3. Шаг операций — все операции, которые должны быть выполнены, чтобы получить выходной результат из входных данных, включаются в общий список. Затем каждая из операций списка указывается в виде дополнительных блоков в структуре программы.
4. Шаг текста — структура программ со всеми включенными операциями, дополненная логикой принятия решений, записывается в форме структурного текста, который легко может быть представлен затем на языке программирования.
Методология Джексона использует три средства для документирования проекта программы:
1. Общая сетевая схема потоков данных в системе.
2. Схемы иерархической структуры для представления программы и данных.
3. Структурный текст.
Структурный текст — это формальный псевдокод, содержащий правила для записи базовых конструкций, логических условий и элементарных программных инструкций. Для проверки корректности проекта программы применяется контроль того, что все выходы создаются, а входы используются.
Методология Джексона применима для большинства прикладных программ обработки данных, где проектирование структур данных более важно по сравнению с процедурами обработки и где применяется пакетный режим обработки.
Методология Уорнье — Орра
предлагает выводить структуру программы и структуру входных данных, исходя из структуры выходных данных. Выход программы полностью и абсолютно определяет структуру программы. Эту методологию иногда называют "'проектированием, ориентированным на выходные данные", и правильность проекта зависит от полноты понимания структуры выходных данных.
Процедура проектирования включает следующие 6 шагов.
1. Определение выходов процессов обработки. Каждый выходной результат программы представляется в виде иерархической структуры данных.
2. Определение логической базы данных. Составляется перечень всех элементов данных, необходимых для формирования выходных данных программы.
3. Выполнение анализа событий.
Определяются все события, которые могут воздействовать на элементы данных и изменять их значения.
4. Разработка физической базы данных. Определяются физические файлы, необходимые для входных данных.
5. Проектирование логических процессов. Проектируется логика процессов обработки, которая необходима для формирования желаемого выхода из входных данных.
6. Проектирование физических процессов.
Для завершения проекта программы добавляется управляющая логика и процедуры обработки файлов.
Каждый шаг проектирования дополнен руководящими указаниями. Все этапы проектирования документируются с помощью схем Уорнье — Орра в виде совокупности вложенных фигурных скобок.Схемы являются универсальным средством, позволяющим изобразить все компоненты системы: структуры данных, логику процессов обработки, структуру базы данных.
Отметим, что этот метод ограничивается иерархическими моделями данных и процессов и не ориентирован на работу в условиях баз данных и использование словаря данных. Указание логики проверки условий в виде примечаний и отсутствие контроля управляющих переменных снижает ценность метода. Метод достаточно хорошо приспособлен для решения небольших проблем, ориентированных на получение выходных отчетов.
