آموزش و راهنمای کامل دیاگرام جریان داده (Data Flow Diagram)

درک جریان داده از طریق سیستم‌ها با نرم‌افزار دیاگرام جریان داده مناسب، آسان است. این راهنما همه چیزهایی را که باید در مورد دیاگرام جریان داده بدانید از جمله تعاریف، تاریخچه، نمادها و مثال‌هایی ارائه می‌دهد. شما با سطوح مختلف دیاگرام جریان داده، تفاوت بین دیاگرام منطقی و فیزیکی و نکاتی درباره ساخت آن‌ها آشنا خواهید شد.

دیاگرام جریان داده چیست؟

دیاگرام جریان داده (Data Flow Diagram) جریان اطلاعات مربوط به هر فرآیند یا سیستم را ترسیم می‌کند. برای نشان دادن ورودی داده‌ها، خروجی‌ها، نقاط ذخیره‌سازی و مسیرهای بین هر مقصد، از نمادهای مشخص مانند مستطیل، دایره و پیکان به علاوه برچسب‌های کوتاه نوشتاری استفاده می‌شود.

نمودارهای جریان داده می‌توانند از بازبینی ساده و حتی دستی بازنگری فرآیند، تا دیاگرام جریان داده‌های عمیق و چند سطحی باشند. می‌توان از آن‌ها برای تجزیه و تحلیل سیستم موجود یا مدل‌سازی سیستم جدید استفاده کرد.

یک دیاگرام جریان داده می‌تواند بصورت تصویری مواردی را بیان کند که توضیح آن با کلمات دشوار است و آن‌ها را برای مخاطبان فنی و غیرفنی از توسعه‌دهنده تا مدیرعامل قابل درک می‌سازد. به همین دلیل است که دیاگرام جریان داده پس از این همه سال همچنان محبوب است.

تاریخچه دیاگرام جریان داده

نمودارهای جریان داده در اواخر دهه ۱۹۷۰ رواج یافتند و از کتاب “طراحی ساختار یافته” (Structured Design) نوشته شده تسوط پیشگامان محاسبات اد یوردون و لری کنستانتین برگرفته شدند.

آن‌ها این مدل را بر اساس مدل‌های محاسبه “دیاگرام جریان داده” (data flow graph) توسط دیوید مارتین و جرالد استرین ساخته‌اند. مفهوم طراحی ساختاریافته در زمینه مهندسی نرم‌افزار ظاهر و روش دیاگرام جریان داده نیز با آن روبرو شد. همانطور که این دیاگرام در تجزیه و تحلیل کسب و کار اعمال شد، در محافل کسب و کار از محافل دانشگاهی محبوبیت بیشتری پیدا کرد.

دو مفهوم مرتبط نیز در این امر سهیم بودند:

• تجزیه و تحلیل شیئی و طراحی شیء (Object Oriented Analysis and Design)، ارائه شده توسط ادوارد یوردون و پیتر کوآد برای تجزیه و تحلیل و طراحی یک برنامه یا سیستم.
• روش تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم‌های ساختاری (Structured Systems Analysis and Design Method)، یک روش آبشاری برای تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم‌های اطلاعاتی. این رویکرد دقیق اسناد با رویکردهای چابک مدرن مانند اسکرام (Scrum) و روش توسعه سیستم‌های پویا (Dynamic Systems Development Method) در تضاد است.

سه متخصص دیگر که به این افزایش روش دیاگرام جریان داده کمک کردند، تام دمارکو، کریس گین و تریش سارسون بودند. آن‌ها در ترکیبات مختلف به هم پیوستند تا تعریف‌کننده اصلی نمادهای مورد استفاده برای دیاگرام جریان داده باشند.

نمادها و نشانه‌گذاری‌های مورد استفاده در دیاگرام جریان داده

دو سیستم نمادگذاری رایج به نام سازندگان آن‌ها نامگذاری شده‌اند:

• یوردون و کوآد (Yourdon and Coad)
• یوردون و دمارکو (Yourdon and DeMarco)
• گین و سارسون (Gane and Sarson)

یک تفاوت اصلی در نمادهای آن‌ها این است که یوردون-کوآد و یوردون-دمارکو از حلقه‌ها برای پردازش‌ها استفاده می‌کنند، در حالی که سارسون و گین از مستطیل‌هایی با گوشه‌های گرد استفاده می‌کنند که گاهی اوقات آن‌ها را لوزی نیز می‌نامند. تنوع نماد دیگری نیز در استفاده وجود دارد، بنابراین نکته مهمی که باید به خاطر بسپارید این است که شکل‌ها و نگاشت‌هایی که برای برقراری ارتباط و همکاری با دیگران استفاده می‌کنید، واضح و ثابت باشند.

با استفاده از هر قانون یا دستورالعمل کنوانسیون دیاگرام جریان داده، نمادها چهار مولفه نمودارهای جریان داده را به تصویر می‌کشند.

• نهاد خارجی: سیستم بیرونی است که داده‌ها را می‌فرستد یا دریافت کرده و با سیستم در حال نمودارسازی ارتباط برقرار می‌کند. آن‌ها منابع و مقصد ورود اطلاعات یا خروج از سیستم هستند. ممکن است یک سازمان یا شخص خارجی، یک سیستم رایانه‌ای یا یک سیستم کسب و کار باشند. آن‌ها همچنین به عنوان خاتمه‌دهنده، منبع یا بازیگر شناخته می‌شوند. این نهادها به طور معمول در لبه‌های نمودار ترسیم می‌شوند.
• فرایند: هر فرایندی که داده‌ها را تغییر داده و یک خروجی تولید می‌کند. این فرایند ممکن است محاسبات را انجام دهد، داده‌ها را بر اساس منطق مرتب کرده، یا جریان داده را بر اساس قوانین کسب و کار هدایت کند. از یک برچسب کوتاه برای توصیف روند استفاده می‌شود، مانند “ارسال پرداخت”.
• ذخیره داده: پرونده‌ها یا مخازنی که اطلاعات را برای استفاده‌های بعدی مانند جدول پایگاه داده یا فرم عضویت در خود دارند. هر مخزن داده یک برچسب ساده مانند “سفارشات” را دریافت می‌کند.
• جریان داده: مسیری که داده بین نهادهای خارجی، پردازش‌ها و ذخیره داده‌ها طی می‌کند. این جریان، رابط بین اجزای دیگر را به تصویر می‌کشد و با پیکان نشان داده می‌شود. به طور معمول با نام داده کوتاه، مانند “جزئیات صورتحساب”، برچسب‌گذاری می‌گردد.

قوانین و نکات دیاگرام جریان داده

• هر فرآیند باید حداقل یک ورودی و یک خروجی داشته باشد.
• هر ذخیره داده باید حداقل یک جریان داده داخلی و یک جریان داده خارجی داشته باشد.
• داده‌های ذخیره شده در یک سیستم باید فرآیندی را طی کنند.
• تمام فرآیندهای موجود در دیاگرام جریان داده به فرآیند دیگر یا ذخیره داده می‌روند.

جمع‌بندی

دیاگرام جریان داده (DFD) بصورت بصری کارکردها یا فرایندها را به تصور می‌کشد که داده را ثبت، پردازش و ذخیره می‌کند. این دیاگرام بصری ارتباط خوبی بین کاربر و طراح سیستم ایجاد می‌کند.