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Ein Datenflussdiagramm (DFD) ist eine visuelle Darstellung, wie Informationen durch ein System fließen. Es geht nicht darum, wie das System aussieht, sondern vielmehr darum, wie Daten verarbeitet, gespeichert und übertragen werden. Für Analysten und Architekten ist die Beherrschung dieser Notation grundlegend, um komplexe Abläufe zu verstehen, ohne sich in technische Implementierungsdetails zu verlieren.
Dieser Leitfaden analysiert die Struktur eines DFD. Wir werden die fünf zentralen Elemente untersuchen, aus denen diese Diagramme bestehen, ihre Wechselwirkungen erkunden und praktische Beispiele liefern. Am Ende werden Sie die strukturelle Integrität verstehen, die erforderlich ist, um eine klare, handlungsorientierte Systemkarte zu erstellen.
Ein Datenflussdiagramm ist eine grafische Darstellung des Datenflusses durch ein Informationssystem. Im Gegensatz zu einem Flussdiagramm, das sich auf Steuerlogik und Entscheidungspunkte konzentriert, fokussiert ein DFD den Datenfluss. Es abstrahiert die physische Implementierung, um den logischen Informationsfluss darzustellen.
DFDs sind hierarchisch aufgebaut. Sie beginnen mit einer oberflächlichen Übersicht und dringen dann in spezifische Details vor. Dieser geschichtete Ansatz ermöglicht es Stakeholdern, das System auf einen Blick zu verstehen, während Entwickler die spezifischen Datenanforderungen erkennen können.
Um ein gültiges DFD zu erstellen, müssen Sie fünf spezifische Elemente einbeziehen. Während die ersten vier grafische Symbole sind, ist das fünfte ein konzeptionelles Erfordernis, das für Genauigkeit unerlässlich ist.
Ein Prozess stellt eine Funktion dar, die Eingabedaten in Ausgabedaten umwandelt. Er ist die Triebkraft des Systems. In einem DFD wird ein Prozess oft als abgerundetes Rechteck oder ein Kreis dargestellt, je nach Notationsstil (Yourdon/DeMarco gegenüber Gane/Sarson).
Wichtige Merkmale:
Beispiel: Betrachten Sie ein E-Commerce-System. Ein Prozess könnte sein„Zahlung validieren“. Es empfängt Kreditkarten-Daten (Eingabe) und gibt einen Genehmigungs- oder Ablehnungscode (Ausgabe) zurück.
Eine Datenbank ist der Ort, an dem Informationen für spätere Verwendung gespeichert werden. Sie steht für eine Datenbank, eine Datei, einen Aktenordner oder jedes andere Persistenzmechanismus. Entscheidend ist, dass eine Datenbank keine Daten verarbeitet, sondern sie lediglich speichert.
Wichtige Merkmale:
Beispiel: In einem Bibliothekssystem ist der „Buchbestand“Datenspeicher enthält die Details zu verfügbaren Büchern. Er wird aktualisiert, wenn ein Buch ausgeliehen oder zurückgegeben wird.
Externe Entitäten sind Quellen oder Zielorte von Daten außerhalb der Grenzen des zu modellierenden Systems. Sie stellen Personen, Organisationen oder andere Systeme dar, die mit dem Hauptsystem interagieren, aber nicht Teil seiner internen Logik sind.
Wichtige Merkmale:
Beispiel: In einem Gehaltsverwaltungssystem ist der „Mitarbeiter“eine externe Entität, die Arbeitsstunden liefert und eine Gehaltsabrechnung erhält.
Datenflüsse sind die Pfeile, die Prozesse, Datenspeicher und externe Entitäten verbinden. Sie stellen die Bewegung von Daten dar. Ein Datenfluss muss einen Namen haben, der den Inhalt der übertragenen Daten beschreibt.
Wichtige Merkmale:
Beispiel: Ein Pfeil, der den „Anmeldung“ Prozess mit dem „Benutzerdatenbank“ Datenspeicher wäre beschriftet mit„Authentifizierungsanforderung“.
Obwohl es nicht direkt im Diagramm gezeichnet ist, ist das Datenwörterbuch die fünfte wesentliche Komponente einer vollständigen DFD-Spezifikation. Es ist eine zentrale Datenbank, die die Struktur, Art und das Format jedes in dem Diagramm verwendeten Datenelements definiert. Ohne sie ist das Diagramm mehrdeutig.
Wichtige Merkmale:
Beispiel: Das Wörterbuch könnte definieren„Geburtsdatum“ alsJJJJ-MM-TT ohne Nullwerte. Dies verhindert logische Fehler in den Prozessen.
Verwenden Sie diese Tabelle, um während Ihrer Entwurfsphase schnell auf die Eigenschaften jeder Komponente zuzugreifen.
| Komponente | Symbolform | Funktion | Beispielbeschriftung | Grammatikregel |
|---|---|---|---|---|
| Prozess | Abgerundetes Rechteck / Kreis | Verändert Daten | Berechne Steuer | Verb + Substantiv |
| Datenbank | Offenes Rechteck / Parallele Linien | Speichert Daten | Bestellverlauf | Substantiv (Plural) |
| Externe Entität | Quadrat / Rechteck | Quelle/Senke | Banksystem | Substantiv (Singular) |
| Datenfluss | Pfeil | Bewegt Daten | Zahlungsdetails | Substantivphrase |
| Datenwörterbuch | Dokument / Liste | Definiert Daten | Datendefinitionen | Technisches Schema |
DFDs werden selten isoliert gezeichnet. Sie existieren in einer Hierarchie, die unterschiedliche Abstraktionsstufen ermöglicht. Das Verständnis dieser Ebenen stellt sicher, dass die 5 Komponenten in jeder Phase korrekt angewendet werden.
Dies ist die höchste Ebene der Darstellung. Sie zeigt das gesamte System als einen einzigen Prozess. Sie identifiziert die externen Entitäten und die wichtigsten Datenflüsse, die das System betreten oder verlassen.
Dieses Diagramm zerlegt den einzelnen Prozess aus dem Kontextdiagramm in wesentliche Unterverarbeitungen. Es führt die erste Ebene interner Datenbestände und Prozesse ein.
Diese Ebene zerlegt die Stufe-0-Prozesse in ihre Bestandteile. Sie wird für die detaillierte Gestaltung und Entwicklung verwendet.
Die Erstellung eines DFD ist ein iterativer Prozess. Um sicherzustellen, dass das Diagramm nützlich und genau bleibt, halten Sie sich an diese strukturellen Regeln.
Wenn Sie einen Prozess in niedrigere Ebenen zerlegen, müssen Eingaben und Ausgaben konsistent bleiben. Wenn ein Elternprozess „Bestelldaten“ erhält, müssen die Kindprozesse gemeinsam genau diese „Bestelldaten“ verarbeiten. Sie können Daten nicht aus dem Nichts erschaffen oder vernichten.
Konsistenz ist entscheidend. Verwenden Sie eine standardisierte Namenskonvention für alle Komponenten. Vermeiden Sie Abkürzungen, es sei denn, sie sind in Ihrer Organisation allgemein verständlich. Stellen Sie sicher, dass ein Datenfluss, der in einem Diagramm als „Rechnung“ bezeichnet ist, in einem anderen Diagramm nicht als „Rechnung“ bezeichnet wird.
Ein häufiger Fehler ist das Vermischen von Steuerungslogik (if/else) in ein DFD. DFDs zeigen Datenbewegung, nicht Entscheidungslogik. Verwenden Sie eine Entscheidungstabelle oder ein Flussdiagramm für Steuerungslogik. In einem DFD wird ein Entscheidungspunkt durch einen Prozess dargestellt, der je nach Eingabe unterschiedliche Datenströme ausgibt.
Datenbanken müssen sowohl Eingänge als auch Ausgänge haben, es sei denn, es handelt sich um eine neue Erstellung oder eine Archivierung. Ein Speicher, der nur Daten empfängt, ist ein schwarzes Loch. Ein Speicher, der nur Daten bereitstellt, ist ein Wunder (Schöpfung aus dem Nichts). Beides verstößt gegen die Systemlogik.
Selbst erfahrene Modellierer begehen Fehler. Die Überprüfung dieser häufigen Fallen kann Zeit im Analysephasen sparen.
Lassen Sie uns die 5 Komponenten auf eine realistische Situation anwenden. Stellen Sie sich ein vereinfachtes Online-Bestellungs-System vor.
DFDs existieren nicht im Vakuum. Sie ergänzen oft andere Modellierungstechniken.
Um sicherzustellen, dass Ihre Datenflussdiagramme Wert liefern, beachten Sie folgende Prinzipien.
Durch die strikte Anwendung dieser fünf Komponenten und die Einhaltung struktureller Regeln erstellen Sie eine robuste Grundlage für die Systementwicklung. Diese Klarheit reduziert Mehrdeutigkeit, minimiert Nacharbeiten und stellt sicher, dass die endgültige Implementierung der vorgesehenen Datenarchitektur entspricht.
Denken Sie daran, dass ein DFD ein lebendiges Dokument ist. Wenn sich die Anforderungen ändern, muss das Diagramm sich an die neue Realität des Systems anpassen. Die regelmäßige Pflege des Diagramms und seines begleitenden Datenwörterbuchs ist das Kennzeichen eines reifen Analyseprozesses.