2015_Alontseva_Anokhin_Saakyan_Structural_analysis

Таблица 6

Нотация диаграмм цепочек процессов еЕРС

Символ

Функция

Событие

Организационная единица

Документ

Прикладная

система

ХОR

Назначение

Функция (процедура, работа), выполняемая подразделениями и сотрудниками предприятия

Событие – реальное состояние системы, управляющее выполнением функций

Организационная единица – организационное подразделение предприятия (например, управление или отдел)

Документ – реальный носитель информации, например, бумажный документ

Прикладная система, используемая в рамках технологии и выполнения функции

Логические операторы «И», «ИЛИ», «исключающее ИЛИ»

Помимо указанных в таблице основных объектов, при построении диаграммы еЕРС могут быть использованы многие другие объекты. Однако применение большого числа различных объектов, связанных разными типами связей, значительно увеличивает размер модели и делает ее плохо читаемой.

Для понимания смысла нотации еЕРС достаточно рассмотреть основные типы объектов и связей. На рисунке 10 приведен простой пример диаграммы процесса. Из рисунка видно, что модель процесса в нотации еЕРС представляет собой направленный граф, формируемый из событий, функций и узлов ветвления. Исполнители, документы и элементы прикладных комплексов привязываются к функциям. Модель отображает набор действий (функций), которые должны быть выполнены для получения заданного результата.

30

Рис. 10. Диаграмма цепочек процессов «Заседание кафедры» в нотации еЕРС

Любой процесс должен начинаться и заканчиваться событием. Каждая функция должна иметь исполнителя, который определяется организационной единицей или должностной позицией в составе

31

подразделения. В данном случае процесс затрагивает одну организационную единицу – кафедру, поэтому на схеме не отображается.

Выполнение функции может быть связано с обработкой набора информационных объектов в различных формах представления. В таком случае функция должна иметь один или несколько информационных объектов на входе и на выходе. Иными словами, на диаграмме отображается информация, необходимая для выполнения функции, и информация, создаваемая в результате ее выполнения.

2.5.Диаграмма бизнес-процессов в нотации BPMN

В2000 г. инициативной группой из компаний-разработчиков программного обеспечения и консалтинговых фирм был представлен язык, ориентированный на моделирование бизнес-процессов BPML (Business Process Modeling Language). Этот язык обеспечивает по-

строение абстрактной модели взаимодействующих процессов. Биз- нес-процесс в нотации BPML описывается в виде взаимодействия управляющих потоков, потоков данных и потоков событий на фоне бизнес-правил, ролей и контекста взаимодействия. Язык поддерживает синхронные и асинхронные транзакции и позволяет получить исполняемую модель, встраиваемую в существующие приложения.

Проект графической нотации (табл. 7) для описания процессов

(Business Process Model and Notation, BPMN) появился7 в 2003 г.

Права принадлежат консорциуму Object Management Group – ведущему разработчику стандартов в области IT-архитектур.

Процесс, описанный в нотации BPMN (рис. 11), представляет собой последовательное или параллельное выполнение различных действий (операций) с указанием определенных бизнес-правил. В нотации BPMN выделяют пять основных категорий элементов:

элементы потока (события, действия и шлюзы); соединяющие элементы (потоки управления, потоки сообщений

и ассоциации); зоны ответственности (пулы и дорожки);

данные (объекты данных и базы данных); артефакты (сноски).

7 Самую новую версию нотации можно найти на сайте www.omg.org/bpmn

32

Таблица 7

Нотация диаграмм бизнес-процессов BPMN

Символ

Пул	Дорожка
	Дорожка

Назначение

Событие – нечто, оказывающее влияние на ход процесса. События делятся на начальные, промежуточные и конечные. Внутри события может быть триггер (тип события), например, сообщение или таймер

Действие – общий термин, обозначающий работу, выполняемую исполнителем в ходе бизнес-процесса. Выделяют два вида действий: подпроцесс и задача. Действия могут быть элементарными или составными

Шлюз организует расхождения и схождения потока операций: ветвление, раздвоение, слияние и соединение. Внутренние маркеры указывают ограничения

Поток управления – определяет порядок операций бизнес-процесса

Поток сообщений – отображает обмен сообщениями между участниками процесса

Ассоциация – устанавливает связи объектов данных с процессами. Связь может быть направленной и ненаправленной

Пул предназначен для отображения потока рассматриваемого процесса. Пул может не содержать процесса и являться «черным ящиком».

Дорожка используется для отображения организационных единиц (должности, подразделения, роли, внешнего субъекта) – исполнителей задач и подпроцессов. Внутри блока помещается наименование организационной единицы

Объект данных предоставляет информацию о том, какие действия необходимо выполнить и (или) каков результат этих действий. Может изображаться как в единственном экземпляре, так и в нескольких

		Сообщение – отображает существо взаимодействия
		между двумя участниками бизнес-процесса
	Сноска	Сноска – выносной элемент, предназначенный для
		текстовых комментариев

33

Рис. 11. Диаграмма бизнес-процессов «Заседание кафедры» в нотации

BPMN

34

Глава 3. Методы информационного моделирования

3.1.Нотация «сущность-связь» Чена

Всвоей статье8, вошедшей впоследствии в список 25-ти наиболее цитируемых работ по компьютерным технологиям, Питер Чен вводит простую нотацию, которую можно проиллюстрировать примером на рис. 12. В этой нотации изображаются сущности и связи с указанием их мощности, но отсутствуют атрибуты. Обычные сущности показаны прямоугольниками, зависимые (или слабые) – двойным прямоугольником. Особенностью зависимой сущности является то, что в состав ее ключа входит первичный ключ основной сущности (иначе говоря, связь «имеет» является идентифицирующей).

	N	N
	РАБОТНИК
	1
работает в	имеет	выполняет
1		M
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ	ЛИЧНОЕ ДЕЛО	ПРОЕКТ

Рис. 12. Диаграмма «сущность-связь» в первоначальном виде

Со временем данная нотация претерпела ряд изменений и дополнений. Для начала автор предложил дополнить данное описание диаграммой атрибутов, на которой показываются атрибуты и их домены. Домены при этом указываются в кружках, а атрибуты изображаются в виде стрелок с именами (рис. 13). В более поздних работах Чен предлагает уточнять, может ли значение атрибута повторяться у разных экземпляров сущности и может ли один атрибут иметь несколько значений. Эта информация представляется с помощью кардинальных чисел, показанных на рис. 13. Здесь работник имеет одну фамилию, однако такая фамилия может принадлежать

8 Chen P.P.-S. The entity-relationship model – toward a unified view of data // ACM Transactions on Database Systems. – 1976. – Vol.1, №. 1. PP. 9–36.

35

нескольким работникам; работник имеет один табельный номер, который никогда не повторяется у разных работников; работник может иметь несколько служебных телефонов9, в то время как один телефон может принадлежать нескольким работникам. Очевидно, что атрибут, связывающий домен с сущностью отношением 1:1, является ключевым.

			РАБОТНИК
	N	N	M	N	1
Возраст		Фамилия	Служебный Домашний		Табельный
			телефон	телефон		номер
1		1	N	1			1
Годы		Фамилии	Номера				Номера
(целые,		(строки	теле-				(целые
>16)	символов)		фонов				>0, пяти-
							значные)
		Рис. 13. Диаграмма атрибутов
Служебный			Домашний				Название
телефон			телефон
РАБОТНИК			N			M	ПРОЕКТ
			выполняет
Возраст		Фамилия
				Шифр			Сроки
Табельный
	номер

Рис. 14. Современная нотация Чена

9 Правда, множественное значение атрибута нарушает первую нормальную форму, упоминание о которой в нотации Чена отсутствует

36

Затем представление атрибутов и доменов упрощается и объединяется в один элемент – круг или овал (рис. 14). За 30 лет существования нотация Питера Чена претерпела большое число модификаций и дополнений, часть из которых являются довольно спорными. В таблице 8 представлены наиболее часто используемые устоявшиеся символы для диаграмм «сущность-связь»10.

	Таблица 8
Нотация Чена для диаграмм «сущность-связь»
Символ	Назначение
ИМЯ	Сущность (независимая сущность), представ-
	ляющая объект предметной области (имя – су-
	ществительное)
	Ассоциированная сущность – сущность, образо-
имя	ванная из связи и зависящая от двух или более
	других сущностей (имя – существительное или
	отглагольное существительное)

		ИМЯ		Зависимая сущность – сущность, являющаяся
				зависимой в идентифицирующей связи
		Имя		Атрибут (простой атрибут)
		Имя		Атрибут, являющийся или входящий в состав
				первичного ключа
		Имя		Многозначный атрибут, содержащий одновре-
				менно несколько значений, например, телефоны
	Y	имя	Y	Связь, представляющая отношения между од-
				ним (унарная), двумя (бинарная) или n (n-арная)
				объектами предметной области (имя – глагол
	X,Y	имя	X,Y или отглагольное существительное; X {0,1} –
				нижнее кардинальное число, Y {1,N} – верхнее
				кардинальное число)
		имя		Идентифицирующая связь

10 Напомним, что нотация Чена предусматривает еще один вид диаграмм – диаграммы атрибутов

37

3.2. Нотация «сущность-связь» Баркера

Свою нотацию для изображения структур данных Ричард Баркер (Richard Barker) предложил в 1986 г., работая в собственной консалтинговой фирме, которая позднее присоединилась к корпорации Oracle. Его нотация диаграмм «сущность-связь»11 до сих пор является основной нотацией для разработки баз данных в СУБД Oracle с помощью специального пакета Designer.

Сущность в нотации Баркера изображается в виде прямоугольника со скругленными углами, внутри которого указывается имя сущности и атрибуты (рис. 15). Наряду с основным именем для сущности могут использоваться синонимы, отделяемые от основного имени наклонной чертой. Ниже имени в столбик перечисляются атрибуты. Название каждого атрибута сопровождается специальным символом:

буквой О (optional, необязательный) – для атрибутов, значения которых могут отсутствовать (т.е. быть равными NULL);

символом «–» для атрибутов, значения которых обязательно должны быть указаны;

символом «#» для атрибутов, входящих в состав первичного ключа.

	СТУДЕНТ		изучает	ДИСЦИПЛИНА /
				ПРЕДМЕТ
	#	Номер студбилета	преподается для
	*	Фамилия		#	Шифр дисциплины
	*	Имя		*	Название
	*	Отчество		*	Трудоемкость
	О	Пол		*	Отчетность
	О	Дата рождения

Рис. 15. Диаграмма «сущность-связь» в нотации Баркера

Связи в нотации Баркера показываются линией, имеющей две метки-названия. Так, в показанном примере студент изучает дисци-

11 Barker R. CASE method: entity relationship modelling. – Reading, MA: Addison-Wesley Professional, 1990

38

плину, а дисциплина преподается для студента. Мощность связи изображается с помощью символов на конце линии:

«–––» – одинарная прямая линия означает, что связь с этой стороны имеет мощность «один»;

«» – символ «воронья лапка» означает мощность «много»

(линия связи как бы разветвляется в месте соприкосновения с сущностью)12.

Полнота связи указывается начертанием линии: сплошная линия означает, что связь с противоположной стороны является полной, а пунктирная линия обозначает неполную связь.

Для изображения отношения категорий в нотации Баркера предусмотрено вложение сущностей друг в друга (рис. 16). При этом сущности-категории наследуют атрибуты обобщенной сущности, а каждая из этих трех сущностей может быть участником связи.

КЛИЕНТ

#Идентификатор клиента

О Дата первого обращения в банк

*Участие в бонусной программе ФИЗИЧЕСКОЕ ЛИЦО

# Номер паспорта * Фамилия

…

ЮРИДИЧЕСКОЕ ЛИЦО

#ИНН

*Название

…

Рис. 16. Категориальное отношение

В нотации Баркера имеется одна интересная возможность – так называемая «исключающая связь». Эта связь используется, когда

12 Рядом с этим символом разрешается указывать верхнее кардинальное число, например, ≤15

39