Dataflow diagrams DFD-kaaviot Tietovuokaaviot

Esitys aiheesta: "Dataflow diagrams DFD-kaaviot Tietovuokaaviot"— Esityksen transkriptio:

1 Dataflow diagrams DFD-kaaviot Tietovuokaaviot
TIETOVIRTAKAAVIOT Dataflow diagrams DFD-kaaviot Tietovuokaaviot

2 Tietovirtakaavioista
Tietovirtakaavio kuvaa mallinnettavassa kohteessa tehtäviä toimintoja (prosesseja), toimintojen suorituksessa käsiteltävien tietojen virtausta, tietojen talletukseen käytettäviä tietovarastoja ja mallinnettavan järjestelmän ulkopuolella, mutta sen kanssa vuorovaikutuksessa olevia ulkoisia olioita. Mallintamisen tavoitteena on looginen kuvaus ongelma-alueesta, sen toiminnoista ja toimintojen yhteydessä käsiteltävistä tiedoista.

3 Analysoitaessa järjestelmää tulee tunnistaa ulkoiset tiedon lähteet ja kohteet, tietovarastot, tietovirrat ja järjestelmän toiminnot. Käyttämällä symboleja voidaan piirtää kaaviokuvia järjestelmästä ilman, että ilmaistaan vielä tapaa, jolla analyysin kohteena oleva järjestelmä on toteutettu tai jolla suunnittelun kohteena oleva järjestelmä tullaan toteuttamaan. Looginen tietovirtakaavio auttaa ymmärtämään olemassa olevaa toimintakokonaisuutta ja suunnittelemaan uusia toimintatapoja.

4 Käytettävät symbolit Tietovirtakaaviossa käytetään ainoastaan neljää erilaista symbolia, joiden esitysmuoto vaihtelee hieman eri kirjallisuuslähteissä. ympyrä (tai pyöristetty neliö) Prosessi, joka muuttaa tietovirtojen sisältöä, syötteen tulosteeksi Tietovirta Ulkoinen olio, terminaattori Tietovarasto

5 Prosessi voi olla esimerkiksi pankkisiirtolomaketta käyttäen tehtävä laskun maksaminen tietokoneohjelmalla. Tietovirta voi fyysisesti kulkea kirjeen tai laskun muodossa, puhelinsoittona, ohjelmistosta ohjelmistoon jne. Tietovirran nimen tulee kuvata virrassa liikkuvaa tieto. Tietovirran tarkempi sisältö kuvataan tietohakemistossa. Tietovarasto voi olla mikrofilmi, arkisto, paperipino pöydällä, tiedosto cd:llä tai levyasemalla, asiakasrekisteri jne. Ulkoinen olio/ ulkoinen kohde voi olla esimerkiksi asiakas, verotoimisto tai tuotanto-osasto riippuen siitä minkälaisten järjestelmän ulkopuolella olevien kohteiden kanssa järjestelmä on vuorovaikutuksessa. Kuvaus on joka tapauksessa aina fyysisestä toteutuksesta riippumaton, looginen kuvaus.

6 Käsittely Tilaus Toimitus Pesuaineet ja vaha Pese auto Työvälineet Pesty ja kiillotettu auto Vesi Auto ennen pesua

7 Prosessi Tietovirtakaavioissa prosessilla tarkoitetaan tarkastelun kohteena olevan järjestelmän toimenpidettä, joko koneen tai ihmisen suorittamaa. Prosessiin liittyy yleensä sekä tulevia (syötteitä) että lähteviä tietovirtoja. Prosessi muuntaa tulevien tietovirtojen sisällön lähteviksi tietovirroiksi joko muuttamalla syötteenä saamaansa dataa tai generoimalla siitä uutta informaatiota. Prosessisymboli sisältää tunnisteen ja toiminnon kuvauksen: Tunniste on prosessin numero. Yleensä prosessit on numeroitu juoksevasti ykkösestä alkaen läpi tietovirtakaavion vasemmalta oikealle. Tarkennettaessa prosessia alemman tason kaavioiksi, sen sisältämät aliprosessit numeroidaan siten, että esimerkiksi prosessi 3 koostuu aliprosesseista 3.1, 3.2, 3.3 jne. Toiminnon kuvaus sisältää prosessin nimen, joka on yleensä käskymuodossa oleva mahdollisimman yksinkertainen kuvaus prosessin tarkoituksesta, esim. ‘Kirjaa opintosuorite’.

8 Tietovarasto Tietovirtakaaviossa ei sitouduta mihinkään fyysiseen toteutukseen, joten tietovarastolla ei tarkoiteta fyysistä paikkaa tai tiedostoa. Tietovarasto onkin tässä yhteydessä looginen käsite, johon prosessit voivat tallentaa tietoa tai josta ne voivat sitä hakea. Tietovarasto voidaan nimetä esimerkiksi nimellä ASIAKASTIEDOT tai TILAUSTIEDOT, jolloin tietovaraston nimestä voidaan päätellä sen sisältämän tiedon tyyppi. Tällöin ei oteta kantaa siihen, miten esim. asiakastietojen säilytys on fyysisesti järjestetty, ovatko tiedot kortistossa vai levyllä sijaitsevassa tiedostossa tai minkälaisista tietueista asiakastiedot koostuvat.

9 Ulkoinen olio, terminaattori
Ulkoisella oliolla tarkoitetaan tarkasteltavan järjestelmän ulkopuolelta löytyviä tai sinne rajattavia asioita tai ihmisiä, kuten asiakas, työntekijä, toimittaja, verovirasto, laskentaosasto. Ulkoisia olioita kutsutaan tarkasteltavan järjestelmän suhteen nimellä tiedon lähde tai kohde. Lähde ja kohde tarkoittavat sitä, että tietovirran alkaessa ulkoisesta oliosta, tätä ulkoista oliota kutsutaan lähteeksi. Vastaavasti tietovirran päättyessä ulkoiseen olioon, kyseistä oliota kutsutaan kohteeksi. Koska ulkoisten olioiden toiminta ei ole järjestelmän suunnittelijan päätettävissä, se voidaan ainoastaan olettaa (esim. että verovirasto lähettää tiettyjä verotukseen liittyviä tietoja syötteeksi kuvattavalle järjestelmälle). Ainoastaan tarvittavat yhteydet ulkoisten olioiden ja järjestelmän välillä voidaan kuvata.

10 Tietovirta Tietovirrat ovat suunnattuja yhteyksiä tietovirtakaavion komponenttien välillä. Tietovirralla tarkoitetaan tiedon siirtymistä ulkoisten olioiden, prosessien ja tietovarastojen välillä. Tietovirta ei kuitenkaan ilmaise millaisessa fyysisessä olomuodossa tiedon siirtyminen tapahtuu, vaan ainoastaan mitä tietoa kyseisessä tietovirrassa siirtyy. Kun prosessi tallettaa tietoa tietovarastoon, tietovirran nuoli on prosessista varastoon ja se on nimetty talletettavan tiedon mukaisesti. Kun tietovarastosta luetaan tietoa prosessiin, nuoli on päinvastaiseen suuntaan osoittava ja nimetty sen tietoryhmän mukaan, joka palautetaan varastosta (esim. tietue). Tietovirran ollessa kaksisuuntainen sitä voidaan kuvata kaksipäisellä nuolella.

11 Tietovirta Tietovirtoja ei voida mallintaa ulkoisten olioiden välille suoraan, koska näiden olioiden toiminta ei ole järjestelmän suunnittelijan päätettävissä. Tietovirtoja ei voida myöskään mallintaa tietovarastojen välille, koska ne ovat ns. passiivisia komponentteja, joiden sisältämää tietoa käsitellään prosessien avulla. Näin ollen tietovuokaaviossa voi esiintyä tietovirtoja ainoastaan prosessien välillä, prosessien ja tietovarastojen välillä sekä prosessien ja ulkoisten olioiden välillä.

12 Kuva 0 Asiakas maksusuoritus tilaus karhu 1 Tilauksen vastaanotto
lasku 3 Laskutus toimitus 2 Toimituksen kokoaminen toimitettavat tilaukset laskutustiedot Kuva 0

13 Järjestelmän kuvaaminen tietovirtakaavioilla
Korkeimmalla tasolla (kaikkein yksinkertaistetuin kuvaus) piirrettävää tietovirtakaaviota kutsutaan konteksti- tai liittymäkaavioksi. Ylimmän tason tietovirtakaavio sisältää järjestelmän pääprosessit numeroituina ykkösestä alkaen. Suunnittelija muodostaa nämä pääprosessit siten, että ne esittävät keskeiset järjestelmän toiminnot ja näiden prosessien liittymisen ulkoisiin olioihin. Jokainen prosesseista voidaan tarkentaa hierarkkisesti alemman tason yksityiskohtaisemmiksi tietovirtakaavioksi top-down -tyyppisesti. Tarkennus lopetetaan, kun on päästy riittävän yksinkertaiselle tasolle, jolloin prosessissa suoritettavan toimenpiteen sisältö on selvä ja on helposti ohjelmoitavissa.

14 Kuinka monta tasoa tarvitaan?
Yhdessä tietovirtakaaviossa ei tulisi olla enempää kuin 5-9 prosessia tietovarastoineen, ulkoisine kohteineen ja tietovirtoineen. Jos esim. alimman tason kaaviossa on vielä 50 prosessia, on ainakin yksi taso vielä lisättävä. Yksinkertaisissa järjestelmissä on yleensä 2-4 tasoa, keskisuurissa 3-6 ja monimutkaisissa 5-8 tasoa. Järjestelmän kaikkia osia ei kuitenkaan tarvitse osittaa samalle tasolle saakka.

15 Piirtäessäsi tietovirtakaavioita
1. Tunnista ulkoiset oliot määrittämällä kuvattavan järjestelmän rajat. Lähde liikkeelle vetämällä raja niiden toimenpiteiden kohdalle, jotka tulevat suoritettavaksi tietojärjestelmän tukemana. 2. Tunnista prosesseihin menevät syötteet ja niiden tulokset. Muista, että tietovirta syntyy aina, kun järjestelmän ulkopuolella tapahtuu jotakin, joka liittyy järjestelmään. 3. Tunnista mahdollisesti esiintyvät järjestelmään kohdistuvat tietokyselyt ja tietotarpeisiin liittyvät vaatimukset. 4. Tee kaavio isolle paperille (tai käytä sopivaa ohjelmistoa) ja aloita vasemmasta reunasta piirtämällä ulkoinen olio, joka näyttäisi olevan järjestelmän syötteiden päälähde (esim. asiakas). Piirrä syntyvät tietovirrat, loogisesti tarpeelliset prosessit ja tarvittavat tietovarastot. Kiinnitä huomio prosessien loogiseen järjestykseen. Piirrä mieluiten järjestelmä, jonka prosesseilla ei ole alkua ja joka ei pääty. Numeroi prosessit vasta lopullisessa versiossa.

16 5. Ensimmäisessä versiossa keskity saamaan ylös kaikki tarvittava
5. Ensimmäisessä versiossa keskity saamaan ylös kaikki tarvittava. Tarkista listasta, että kaikki syötteet ja tulokset ovat mukana. 6. Hyväksy se, että joudut piirtämään useampia versioita ylemmän tason tietovirtakaavioista, ennen kuin luonnos alkaa näyttää järkevältä ja selkeältä. 7. Kun kokonaisuus on looginen, muokkaa kaaviosta sellainen, jossa tietty prosessi esiintyy vain kerran. Minimoi risteytyvät tietovirrat. Tarkista vielä loogisuus joko ottamalla itse käyttäjän näkökulma tilanteeseen ja "läpikävelemällä" luonnos. Pyri ymmärtämään käyttäjän (tai useamman) työtilanteeseen liittyviä asioita ja tapahtumia. 8. Tee alemman tason tarkennetut kaaviot jokaisesta määritellystä prosessista. 9. Viimeistele kaaviot ja tee niistä selkeitä, jotta niitä voivat käyttää muutkin, kuten järjestelmän käyttäjät, toiset suunnittelijat, laadunvalvojat, ylläpitäjät, yms.

17 Yleisiä sääntöjä Piirtäessäsi tietovirtakaavioita muista seuraavat säännöt: Olemme kiinnostuneita tarkasteltavan (osa)järjestelmän toiminnasta, joten ulkoisten olioiden välille ei piirretä tietovirtoja. Ulkoisesta oliosta ei piirretä tietovirtaa suoraan järjestelmän sisältämään tietovarastoon, vaan tässä välissä täytyy aina olla jokin prosessi. Tietovarastojen välillä ei voi olla tietovirtoja, välissä on aina jokin prosessi. Jos tietovarastoon menee jotain, sieltä täytyy myös tulla jotain ja päinvastoin. Jos jotakin tietovarastoa käyttää vain tietty prosessi, tietovarasto kuuluu prosessin sisälle. Tätä tietovarastoa ei siten yleensä piirretä näkyviin ylemmän tason kaavioihin. Näin kaaviot pysyvät selkeinä. Muista tiedon häviämättömyyden laki: prosessi voi tuottaa vain sellaista tietoa, joka sille on syötetty joko sellaisenaan tai muokattuna mikä tulee ulos tietovarastosta, on sinne joskus tallennettu.

18 Kerrostetut tietovirtakaaviot, esimerkki 1
SYSTEEMI A B C Kontekstikaavio Oikein piirretyt kerrostetut tietovirtakaaviot ovat tasapainoisia

19 2 A 1 B Y X 3 4 Z Systeemi Kuva 0 C

20 3.2 3.1 X Y 3.4 3.3 Z Kuva 3

21 Kuva 0 Asiakas maksusuoritus tilaus karhu 1 Tilauksen vastaanotto
lasku 3 Laskutus toimitus 2 Toimituksen kokoaminen toimitettavat tilaukset laskutustiedot Kuva 0

22 Kuva 3 Asiakas maksusuoritus lasku karhu 3.1 Laskun 3.4 Saapuneen
kirjoitus ja lähetys 3.4 Saapuneen suorituksen kirjaus karhu 3.3 Karhulaskun kirjoitus ja lähetys 3.2 Erääntyneiden laskujen tarkistusajo laskutustiedot Kuva 3

23 Synkronoitujen prosessien välissä ei tarvita tietovarastoa.
Ylimmän tason kuvat ymmärretään synkronoiduiksi. Kaksi prosessia voidaan liittää suoraan toisiinsa, mutta jos prosessi ei pysty vastaanottamaan tietoa jatkuvana virtana, tarvitaan tietovarasto.

24 Tietovarastojen tarve
Kirjeen kirjoitus /tulostus 1. Kirjeen kirjoitus /tulostus Lähtevät-laatikko 3. Postitus 2. Kuoren kirjoitus 2. Kuoren kirjoitus 3. Postitus Kirjoitan ja postitan yhden kirjeen ystävälleni Firma postittaa 200 asiakaskirjettä

25 Prosessikuvaukset (process specification)
Prosessikuvaukset kuvaavat tietovirtakaaviossa esitettyjen alimman tason prosessien toiminnan yksityiskohtaisesti Kuvauksessa voidaan käyttää eri kuvausmenetelmiä: normaalia tekstiä pseudokieltä päätöstauluja tai -puita vuokaavioita jne. Kuvauksien pitäisi olla lyhyitä, yksi prosessi max. yksi A4 Jos kuvaus ei mahdu yhdelle sivulle, tulisi vaihtaa kuvausmenetelmää tai palata takaisin tietovirtakaavion osittamiseen (ja lisätä vielä yksi taso siihen eli osittaa ko. prosessi)

26 Prosessikuvaukset Prosessikuvauksia laadittaessa huomataan yleensä helposti, jos tietovirtakaavion laadinnassa on tehty virheitä tai kaaviosta puuttuu jotakin. Esimerkki prosessikuvauksesta: DO CASE CASE ASIAKKAAN IKÄ<12 LASKUTUSKERROIN=’LAPSI’ CASE ASIAKKAAN IKÄ >11 JA IKÄ<20 LASKUTUSKERROIN=’NUORI’ CASE ASIAKKAAN IKÄ >19 JA IKÄ<65 LASKUTUSKERROIN=’AIKUINEN’ OTHERWISE LASKUTUSKERROIN=’ELÄKELÄINEN’ ENDCASE

27 Prosessikuvaukset/Päätöstaulu
1 2 3 4 5 6 7 8 Ikä >21 Y N Sukupuoli M Paino > 65 kg K E Lääkitys 1 X Lääkitys 2 Lääkitys 3 Ei lääkitystä

28 Prosessikuvaukset/Päätöspuu

29 Harjoituksia: b) Tee ylimmän tason tietovirtakaavio.
1. a) Tee kontekstikaavio radion toivekonsertista. b) Tee ylimmän tason tietovirtakaavio. c) Tarkenna ainakin yhden prosessin kuvaus seuraavalle tasolle. Oletetaan, että radiolähetyksessä ei haastatella toiveiden tekijöitä, vaan ainoastaan soitetaan kirjattuja toiveita. 2. Tee päätöspuu: Pankki myöntää asuntolainoja ja kulutusluottoja siten, että jos asiakas on säästänyt 15 % tarvitsemastaan rahasummasta (omarahoitusosuus), hän saa lainan alemmalla korolla kuin se, jolla ei omasäästöosuutta ole. Asiakkuuden kesto vaikuttaa; vanhat asiakkaat saavat lainan, jonka korko on 2 % alempi kuin uusilla asiakkailla. Asuntolainaa ilman omarahoitusosuutta ei uusille asiakkaille myönnetä, kulutusluotto kylläkin. Asuntolainojen korko ilman omasäästöosuutta on vanhoille asiakkaille 7%, joka on sama kuin korko uusille asiakkaille, joilla on omasäästöosuus. Kulutusluottojen korko on joko 8%, 10 % tai 12 %.

30 Toivekonsertin kontekstikaavio
Toivoja Kuulija Toiveet Radiolähetys Toivekonsertti- järjestelmä Lasku Maksu Soitetut Teosto

31 Toivekonsertin tietovirrat
Toivoja Radiolähetys Toteutettavat toiveet/soitetut Soitetut Toiveet Musiikkitoiveet 1.Vastaanota ja tarkista toiveet Musiikkitoiveet 3. Radio- lähetys Soitetut Äänitteentiedot 2. Hoida Teosto- yhteydet Kyselyt Äänite Lasku Äänitteet Maksu Teosto Soitetut Kaavio 0

32 Toivekonsertin tietovirrat
Toivoja 1.4 Toiveiden kirjaus soittolistalle Tekstaritoive 1.1 Tekstari- toiveiden vastaanotto Musiikkitoiveet Toteutettavat toiveet Musiikkitoiveet Sähkö- postitoive 1.3 Äänitteen olemassaolon tarkistus Musiikkitoiveet 1.2 Sposti -toiveiden lukeminen Äänitteen tiedot Kyselyt Äänitteet Kaavio 1

33 Ratkaisu päätöspuuharjoitukseen
VANHA AS. KORKO% 5 OMASÄÄSTÖ-OSUUS KORKO% 7 UUSI AS. ASUNTO-LAINA VANHA AS. KORKO% 7 EI OMAA SÄÄSTÖÄ LAINA EI LAINAA UUSI AS. VANHA AS. KORKO% 8 OMASÄÄSTÖ-OSUUS KULUTUS-LUOTTO UUSI AS. KORKO% 10 VANHA AS. EI OMAA SÄÄSTÖÄ KORKO% 10 UUSI AS. KORKO% 12