Analisi Strutturata. Generalità. Analisi strutturata

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1 Generalità 1 Analisi strutturata "primo" tentativo di fornire linee guida per le attività di sviluppo software utilizzo di modelli (semi)formali e diagrammatici l'attenzione è rivolta soprattutto alla componente funzionale, mentre i dati giocano un ruolo subordinato Caratteristiche: definizione delle interazioni tra il sistema (il dominio applicativo di interesse) e il mondo esterno scomposizione gerarchica del sistema in processi (funzioni, attività nel dominio applicativo) collegati tramite flussi di dati descrizione con l uso del diagramma di flusso di dati - "Data Flow Diagram" anni 70 (metà) Analisi strutturata Gane - Sarson, De Marco 1984 Analisi strutturata per McMenamin - Palmer eventi 1985 Analisi strutturata per sistemi in tempo reale Ward - Mellor 2 1

2 Elementi di base dei DFD Si basano su una notazione grafica che mostra il flusso dei dati e le trasformazioni applicate ad essi dall ingreso all uscita del sistema; ciascun elemento è identificato da un nome (etichetta) processo (process) deposito (data store) agente esterno (external agent) flusso di dati (data flow) esempio: cliente ordine del cliente acquisisci ordine ordine acquisito fornitore 3 Processo (Funzioni / Trasformazioni) E' un'attività di trasformazione, che acquisisce dati in input e li trasforma in dati di output. Ogni processo: deve essere collegato ad almeno un flusso di dati in input e ad almeno uno in output i flussi in output devono essere diversi rispetto ai flussi di input (in quanto oggetto di una trasformazione) input 1 input 2 processo output 1 4 2

3 Flusso di dati Indica un flusso di materiale (dati) omogeneo: ha una direzione connette due elementi del sistema uno dei due elementi è necessariamente un processo (o un agente esterno) che produce il flusso o lo acquisisce emetti fattura fatture cliente 5 Deposito (data store) è un archivio, di dati permanenti, a cui i processi del sistema possono accedere, in lettura e/o in aggiornamento è, per definizione, statico: mentre il flusso trasporta i dati, che sono quindi "in movimento", nel deposito i dati sono messi "a riposo", disponibili per essere trattati dai processi acquisizio ne ricevuti 6 3

4 Agente Esterno (external agent) è un elemento/sistema esterno, con il quale il sistema da analizzare scambia informazioni in input e/o in output (sorgente o pozzo di flussi) può essere una persona, un'organizzazione, un sistema hardware / software, un oggetto qualsiasi come ogni sistema, potrebbe essere analizzato, ma: l'agente esterno è da considerarsi come una "scatola nera", della quale non ci interessano le caratteristiche interne ci interessano solo gli scambi di dati (flussi) tra l'agente esterno ed il sistema da analizzare cliente sistema contabilità generale sensore banca 7 Processo: tipologie di trasformazione listino prezzi emetti ricevuta ricevuta fiscale 1) produzione in output di dati diversi rispetto a quelli di input listino prezzi sconto o maggiorazione aggiorna listino listino prezzi aggiornato 2) produzione in output di dati della medesima tipologia di quelli di input, ma con valori diversi 8 4

5 Processo: tipologie di trasformazione dizionario parole da controllare controllo ortografia parole corrette parole errate 3) partizionamento di un flusso in input via posta via telefono accettazio ne ricevuti 4) unione di più flussi in input 9 Composizione del flusso di dati il flusso può riferirsi a: dati organizzati in strutture (es. memorizzati in un archivio) o non strutturati (es. reclami, risposte) zero, una o più occorrenze (es. dal deposito possono essere letti da zero a molti ) di un dato reclami ricevuti tratta reclami risposte 10 5

6 Ruolo del deposito Consente la connessione asincrona tra due processi acquisizio ne ricevuti ricevuti evasione il processo che accede ai dati contenuti nel deposito (es. evasione ) può iniziare la propria attività in un momento successivo al termine dell'attività del processo che li memorizza (es. acquisizione ) Quando la connessione tra processi avviene senza il tramite di un deposito, i processi sono "sincroni": acquisizio ne ricevuti evasione il secondo processo inizia la propria attività immediatamente al termine dell'attività del primo 11 Deposito e flussi di dati i flussi di dati che entrano in un deposito lo aggiornano, mentre quelli che ne escono lo leggono i flussi in input al deposito, e in output dal deposito, aggiornano o leggono un sottoinsieme dei dati contenuti nel deposito, non necessariamente l'intero deposito: flussi diversi possono aggiornare e/o leggere il medesimo deposito: ciascuno di essi corrisponde ad un determinato sottoinsieme del deposito via posta via telefono da evadere già evasi è anche lecito che il medesimo flusso aggiorni e legga il deposito contratti stipulati contratti contratti stipulati 12 6

7 Ruolo degli agenti esterni l'individuazione degli agenti esterni è la base per la definizione del contesto del sistema gli agenti esterni corrispondono alle particolari entità del "mondo esterno" con cui il sistema è in relazione definire gli agenti esterni, e i flussi di dati che essi scambiano con il nostro sistema, permette di precisare i "confini" del sistema che stiamo analizzando: le attività che producono i flussi indirizzati verso gli agenti esterni sono interne al sistema le attività che producono i flussi che arrivano dagli agenti esterni sono al di fuori del sistema 13 Diagramma di contesto ogni sistema è in relazione con il "mondo esterno", dal quale riceve input e verso il quale produce output X "il sistema" Z Y Deposito W il diagramma di contesto rappresenta le interazioni tra il sistema e il "mondo esterno" un solo processo, che rappresenta il sistema nella sua globalità tutti gli agenti esterni i flussi che agenti esterni e sistema si scambiano eventuali depositi 14 7

8 Scomposizione dei processi ogni processo può essere scomposto in sottoprocessi ( eplosione di un processo): la scomposizione origina un nuovo diagramma regola di scomposizione: i flussi di input e di output collegati al processo "padre" devono essere collegati anche ai processi "figli" (padri e figli devono avere i medesimi input ed output "netti - regola di continuità dei flussi) la scomposizione è reversibile: è cioè possibile aggregare più processi in un macro-processo DFD articolati su più livelli il meccanismo di scomposizione dei processi permette di rappresentare le funzionalità di un sistema a diversi livelli di dettaglio: dal diagramma più sintetico, con un unico processo (contesto) attraverso una serie di diagrammi intermedi fino ai diagrammi di dettaglio, che evidenziano i processi elementari (non ulteriormente scomposti) 15 Scomposizione dei processi x y processo 2 z Diagramma di scomposizione del processo 2 Ciascuna processo è identificato oltre che dal nome da un numero; i processi figli sono identificati con lo stesso numero del padre seguito da un altro numero progressio, con una notazione punto Es. n.ro padre 2 n.ri figli 2.1, 2.2, 2.3 n.ro padre 2.2 n.ri figli 2.2.1, 2.2.2, x 2.1 deposito "X" y z 16 8

9 x diagramma di contesto x z 0 y z DFD articolati su più livelli diagramma di scomposizione di primo livello x x 1 y 2 3 z z scomposizione processo scomposizione processo scomposizione processo * connessione logica AND tra flussi OR esclusivo tra flussi Altri simboli utilizzati OR tra flussi A C A C B * P D B E P D F A C B E * P D 18 9

10 Problemi della scomposizione 1. In che modo (secondo quali criteri) è opportuno partizionare un processo? sono state proposte diverse tecniche per aiutare l'analista nella scomposizione. "eventi" a cui il processo deve rispondere, e definizione di un sottoprocesso per ciascun evento, che tratti l'evento in modo completo producendo tutte le "risposte" necessarie per soddisfarlo scomposizione in base a partizionamenti nel dominio applicativo 2. In quanti sottoprocessi bisogna partizionare ciascun processo? non esiste una regola vera e propria. Il numero dei sottoprocessi dipende dal tipo di processo e dai criteri (dalla tecnica) utilizzata per il partizionamento poiché ogni scomposizione genera un nuovo diagramma, è importante che il diagramma risultante risulti comprensibile, e che pertanto il numero di (sotto) processi contenuti non sia troppo elevato l'applicazione ai DFD di studi di psicologia sperimentale hanno portato a proporre un numero indicativo di 7 (+ o - 2) sottoprocessi per ogni processo (sono numeri da prendere con buon senso, non da applicare in modo meccanico) Fino a che livello di dettaglio spingersi nella scomposizione? Ogni processo può essere più o meno complesso, e generare quindi un numero di sottoprocessi elementari molto diverso da quelli originati da un altro processo Le tecniche utilizzate per il partizionamento influenzano anche il numero di diagrammi prodotti nella scomposizione, ed il livello di dettaglio necessario. Il livello analitico da raggiungere è comunque fortemente condizionato dal processo di sviluppo utilizzato, e dalle modalità di passaggio previste tra l'analisi e il disegno

11 Qualche regola Non considerare operazioni di inizializzazione, terminazione del sistema, di gestione di errori o eccezioni il sistema va immaginato in uno stato stabile ed invariante in cui idati di uscita sono prodotti da quelli di ingresso individuare entrate ed uscite nette dal sistema o sua parte evidenziarle, ad esempio, disegnandole più estrne assegnare ai flussi nomi significativi, assegnare ai processi nomi significativi, che esprimano le trasformazioni sui dati evitare nomi generici ed ambigui, usare la terminologia del dominio applicativo verificare la correttezza e la consistenza del DFD, percorrendo i flussi sia dagli ingressi alle uscite, sia risalendo dalle uscite fino agli ingressi dai quali essi dipendono 21 Punti di forza e criticità dei DFD Punti di forza attenzione posta sull'interazione tra il sistema e il mondo esterno (approccio "sistemico", e definizione chiara del contesto capacità di rappresentare qualunque tipo di sistema, a diversi livelli di astrazione intuitività, immediatezza come strumento di comunicazione costituiscono una linea guida per gli analisti, in quanto costringono a porsi le domande a cui l'analisi deve dare risposta Criticità l'approccio top-down può risultare inadeguato per sistemi dai requisiti instabili rischi di orientamento alle soluzioni tecniche ( "come bisogna implementare" anziché al "cosa deve fare il sistema"), particolarmente nei livelli più dettagliati le "regole sintattiche" sono limitate: la qualità dei modelli prodotti dipende fortemente dall'esperienza di chi li utilizza 22 11

12 Dizionario dei dati Per descrivere i dati di un DFD La struttura dei dati è descritta usando notazioni e metodi dei linguaggi formali Definizione A Β A è definito come B Sequenza/ Composizione A + B A in sequenza con (o composto da) B Selezione [A B] A oppure B Ripetizione j { A } i A ripetuto da min i a max j volte Ripetizione A* 1 o più occorrenze di A Opzionalità [A] A oppure nulla Esempio N.ro telefonico [numero locale numero esterno centralino] Centralino 0 numero locale [interno conferenza] 9 interno { cifra } 4 cifra [ ] conferenza { # interno } # + # numero esterno 9 + [prefisso] + esterno prefisso 0 + { cifra } 1 3 esterno { cifra } Descrizione dei processi In modo: informale (linguaggio naturale) semiformale (pseudocodice, liguaggio naturale strutturato) formale 24 12

13 Esercizio Disegnare il DFD del sistema Ambulatorio 25 13