Спецификации ПО при структурном подходе.

Спецификация – это полное и точное описание функций и ограничений разрабатываемого ПО.

Функциональные спецификации описывают функции ПО, а эксплуатационные определяют требования к техническому средству, надежности, информационной безопасности и т.д.

Требования применительно к функциональной спецификации:

1. Требование полноты. Означает, что спецификации должны содержать всю существующую информацию

2. Требование точности. Означает, что спецификации должны однозначно восприниматься заказчиком и разработчиком.

Это требование выполнить достаточно сложно, так как естественный язык для описания спецификации не подходит, так как не обеспечивает необходимой точности. Точность спецификации можно определить, только разработав некоторую формальную модель разрабатываемого ПО.

Формальные модели на этапе определения спецификации делят на 2 группы:

1. модели, зависящие от подхода к разработке (структурного или объектно-ориентированного)

2. модели, не зависящие от него.

В рамках структурного подхода на этапе анализа и определения спецификации используют 3 типа моделей:

1. ориентированные на функции,

2. ориентированные на данные,

3. ориентированные на потоки данных.

Каждую модель целесообразно использовать для своего класса программных разработок.

Рисунок 3 – Классификация моделей разрабатываемого ПО на этапе определения спецификации.

Все функциональные спецификации описывают одни и те же характеристики разрабатываемого ПО:

1. Перечень функций и состав обрабатываемых данных.

Функции спецификации различаются только системой приоритетов (акцентов), которые используются разработчиком. Диаграммы переходных состояний определяют основные аспекты поведения ПО во времени, диаграммы потоков данных определяют направление и структуру потоков данных. Концептуальные диаграммы классов определяют основные отношения между основными понятиями предметной области. Так как разные модели описывают проектируемое ПО с разных сторон, то рекомендуется использовать сразу несколько моделей и сопровождать их текстами: словарями, описаниями и т.п., которые поясняют соответствующие диаграммы.

Методология структурного анализа и проектирования, основанные на моделировании потоков данных, обычно используют комплексное представление проектируемого ПО в виде совокупности моделей:

1. диаграммы потоков данных DFD(DataFlowDiagrams) описывает взаимодействие источников и потребителей информации через процессы, которые должны быть реализованы в системе.

2. ERD– диаграммы сущность – связь. Описывают базы данных разрабатываемой системы.

3. STD– диаграммы переходов состояний. Характеризуют поведение системы во времени.

4. спецификация процессов

5. словарь терминов.

Рисунок 4 –Методология структурного анализа ПО.

Кроме этих моделей в состав спецификации могут входить математические модели описания объектов предметной области. Они уточняют основные соотношения анализируемых величин и ограничений.

Диаграмма переходов состояний.

Диаграмма переходов состояний является графической формой представления конечного автомата – математической абстракции, используемой для моделирования детерминированного поведения объектов).

На данном этапе эта диаграмма демонстрирует поведение ПО при получении управляющих воздействий. Управляющее воздействие – управление информацией извне. Для построения необходимо определить:

- основные состояния

- управляющие воздействия (условие перехода)

- выполняемые действия

- возможные варианты перехода из одного в другое.

Для интерактивного ПО наиболее характерно получение команд различных типов. Для систем реального времени обычно устанавливают более жесткое ограничение на время обработки полученного сигнала, которое требует выполнение дополнительных исследований.

Пример диаграмм переходов состояний ПО, активно взаимодействующих с окружающей средой.

Функциональные диаграммы

Отражают взаимосвязи функций разрабатываемого ПО. Пример – активностная модель Д. Росса (1973 г.), он предложил ее в составе методологии SADT(технология структурного анализа и проектирования).

Отображение взаимосвязи функций активностной модели осуществляется путем построения иерархии функциональных диаграмм.

Каждый блок диаграммы соответствует некоторой функции, для которой определены исходные данные, результаты управляемой информации, механизм ее осуществления. Все функции представляются дугами, тип связи и направление строго определены. Дуги должны подходить к блокам с определенной стороны. Блоки размещаются по ступенчатой системе в соответствии с последовательностью их работы или доминирования.

Диаграмма потоков данных.

Позволяет специфицировать функции ПО и обработанные данные. Систему представляют в виде иерархии диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации с момента ввода до выдачи результатов. В основе модели лежат понятия внешней сущности процесса – хранилище и потока данных.

Процесс – преобразование входных потоков в выходные в соответствии с алгоритмом. Внешняя сущность – материальный объект или физическое лицо, источник или приемник информации. Хранилище – абстрактное устройство для хранения информации. Поток данных – процесс передачи информации от источника к приемнику. Для изображения диаграмм потока данных используют две нотации:

- нотация Йордана,

- нотация Гейна-Сарсона.