Глухова Л.А. Технологии разработки программного обеспечения

Подождите немного. Документ загружается.

Рисунок 4.26 – Второй подэтап формирования структуры программы

На третьем подэтапе рассматриваются компоненты в выходной

структуре данных, которые ничему не соответствуют. Этими компонентами

являются «Заголовок», «Тело отчёта», «Завершитель» (см. рисунок 4.24). По

аналогии с компонентом «Элемент» каждый из этих компонентов помещается в

то относительное положение в структуре программы, в котором он появляется

в структурах данных. И соответственно меняется имя данных компонентов

(добавляется слово «Получение», «Формирование», «Обработка» и т.п.).

Рисунок 4.27 содержит полученную в результате структуру программы.

Таким образом, выше на простых примерах показан процесс генерации

структуры программы из структур входных и выходных данных по методу

Джексона. Следующий подраздел посвящен формализации этого процесса.

Программа

обработки

таблицы

Обработка

строки

Обработка

элемента

Подэтап 2

Рисунок 4.27 – Формирование полной структуры программы (подэтап 3)

4.4.4. Этапы конструирования программы

Метод Джексона реализуется пятью этапами [16]:

1. Изобразить структуры входных и выходных данных.

2. Идентифицировать соответствие между структурами данных.

3. Спроектировать структуру программы.

4. Перечислить и распределить выполняемые операции.

5. Написать структурированное изложение.

Этап 1 метода Джексона.

Изображение структур входных и выходных данных.

Это самый важный этап метода Джексона, так как структуры данных

образуют основу получаемых структур программ.

При создании корректных структур данных используется три вида

документов:

А. Задания для идентификации всех компонентов данных (таблицы).

Б. Графическое представление структур данных.

В. Контрольные перечни структур данных.

Формирование

заголовка

Обработка

тела отчета

Получение

завершителя

Программа

обработки

таблицы

Обработка

строки

Обработка

элемента

Подэтап 3

А. Задания для идентификации всех компонентов данных

Данные задания представляют собой таблицы, вид которых иллюстрирует

таблица 4.2.

Таблица 4.2 – Формат для регистрации входных компонентов данных

Ссылочные номера

составляющих компонентов

Ссылочный номер

Тип

компонента

Ссылочный номер

старшего компонента

Имя компонента

данных

(с условием

появления)

Повто-

рение

Последо

ватель-

ность

Выбор

Элемен-

тарная

последова-

тельность

— Входной файл

1.2,

1.3

1.1 — —

1.1

последова-

тельность

1 Запись заголовка — 1.1.2 — 1.1.1

1.2 повторение 1 Тело файла — — 1.2.1 —

1.3 повторение 1

Запись

завершителя

— — — 1.3.1

1.1.1 элементарная 1.1 Символ «Н» — — — —

1.1.2

последова-

тельность

1.1

Содержимое

заголовка

— — 1.1.2.1 1.1.2.2

1.2.1 выбор 1.2

Запись (пока не

конец файла)

— — —

1.2.1.1,

1.2.1.2,

1.2.1.3

1.3.1. элементарная 1.3 «Z» (пока <= 8) — — — —

1.1.2.1 выбор 1.1.2 Тип файла — — —

1.1.2.1.1,

1.1.2.1.2,

1.1.2.1.3

1.1.2.2 элементарная 1.1.2 Дата создания — — — —

1.2.1.1 элементарная 1.2.1 Т-запись — — — —

1.2.1.2 элементарная 1.2.1 М-запись — — — —

1.2.1.3 элементарная 1.2.1 S-запись — — — —

Ссылочные номера

составляющих компонентов

Ссылочный номер

Тип

компонента

Ссылочный номер

старшего компонента

Имя компонента

данных

(с условием

появления)

Повто-

рение

Последо

ватель-

ность

Выбор

Элемен-

тарная

1.1.2.1.1 элементарная 1.1.2.1 Тип Т FT-файла — — — —

1.1.2.1.2 элементарная 1.1.2.1 Тип М FM-файла

1.1.2.1.3 элементарная 1.1.2.1 Тип S FS-файла

Для заполнения таблиц необходимо выполнить следующие действия в

указанном порядке.

1-ый шаг. Представить совокупность всех входных и выходных данных в

виде компонентов самого высокого уровня (например, «Файл» или «Отчет»).

2-ой шаг. Перечислить подкомпоненты данных, которые содержит

компонент из шага 1 или 4. Этот компонент должен быть либо

последовательностью, либо повторением, либо выбором.

3-ий шаг. Снабдить иерархическими номерами все подкомпоненты.

Указать имя, тип, номер и условие появления.

4-ый шаг. Для каждого подкомпонента определить, можно ли его

обрабатывать при каждом появлении одним и тем же набором действий

независимо от условий. Если да, то компонент можно считать элементарным и

исследовать следующий подкомпонент компонента более высокого уровня.

Если нет, то необходим возврат к шагу 2 с целью дальнейшего разложения

этого подкомпонента.

Таблица 4.2 содержит набор компонентов для входной структуры

данных. Данная структура входных данных будет использоваться в качестве

примера при дальнейшем рассмотрении метода Джексона.

Аналогичная таблица должна быть заполнена для полного набора

выходных данных.

Б. Графическое представление структур данных

На основе разработанных заданий для идентификации всех компонентов

данных (таблиц) выполняется графическое построение входной и выходной

структуры данных.

Рисунок 4.28 представляет схему структуры входных данных. Основу для

данной структуры составляет таблица 4.2. Входной файл имеет тип FT, FM или

FS в зависимости от типа большинства записей в файле (запись имеет тип Т, М

или S). Запись завершителя представляет собой повторение из восьми символов

Рисунок 4.28 – Графическое представление структуры входного файла

Рисунок 4.29 содержит графическое представление структуры выходного

файла. Пусть данная структура получена на основе таблицы, содержащей набор

компонентов для выходной структуры данных. Форма таблицы аналогична

рассмотренной выше (см. таблица 4.2).

В выходном файле компоненты «Тип файла» и «Дата создания» (см.

рисунок 4.29) извлекаются из входного файла. Компоненты «Количество Т»,

«Количество М», «Количество S» представляют собой результат подсчета

количества входных записей соответствующего типа (Т, М или S).

Входной

файл

Запись

заголовка

Тело файла

Запись

завершителя

Символ

«Н»

Содержимое

заголовка

Запись

Тип файла Дата создания

1.1

1.2 1.3

1.1.1 1.1.2 1.2.1

1.3.1

1.1.2.1 1.1.2.2

1.2.1.1

1.2.1.2 1.2.1.3

1.1.2.1.1

1.1.2.1.2

1.1.2.1.3

(8)

Рисунок 4.29 – Графическое представление структуры выходного файла

В. Контрольный перечень для формирования структур данных

Когда проектирование структур данных завершено, возникает

необходимость в методе проверки их правильности. С этой целью используется

контрольный перечень, представляющий собой стандартный набор вопросов

для оценки полноты и корректности структур данных. Контрольный перечень

состоит из двух частей.

Первая часть перечня предназначена для проверки полноты структуры

данных.

Примеры вопросов, относящихся к данной части:

– идентифицирован ли каждый вход и выход?

– представляет ли компонент данных самого высокого уровня весь вход

или выход?

– идентифицирован ли каждый компонент данных именем?

– идентифицированы ли все объекты прикладного уровня (заголовки,

типы строк отчетов и т.п.)?

– можно ли идентифицировать дополнительные структуры данных?

Вторая часть перечня предназначена для оценки корректности структур

данных.

Примеры вопросов, относящихся к данной части:

– является ли каждый подкомпонент конструкции выбора

взаимоисключающим среди других соответствующих подкомпонентов?

– изображена ли структура данных сверху вниз и слева направо с точки

зрения появления компонентов данных?

– является ли каждый компонент данных корректной

последовательностью, выбором, повторением или элементарным компонентом?

Тип файла

Выходной файл

Заголовок

отчета

Тело файла

Дата создания

Количество

Этап 2 метода Джексона.

Идентификация соответствий между структурами данных.

Второй этап метода Джексона заключается в идентификации

соответствий обработки между структурами входных и выходных данных,

созданными на первом этапе.

Общие правила установления соответствий между компонентами из

различных (входной и выходной) структур данных:

1) Должно совпадать число соответствующих друг другу компонентов

данных.

2) Соответствующие компоненты должны появляться в одинаковом

порядке.

3) Должна иметься возможность совместной обработки каждого набора

соответствующих компонентов.

Самый эффективный способ идентификации всех соответствий состоит в

том, чтобы начать со структуры данных с наименьшим числом компонентов.

В рассматриваемом примере это структура выходных данных (сравните

рисунок 4.28, рисунок 4.29). Используя три приведенных выше правила,

необходимо начинать с вершины и при работе продвигаться вниз.

Рисунок 4.30 представляет результат идентификации соответствий

рассмотренных выше (см. рисунок 4.28, рисунок 4.29) структур входных и

выходных данных.

Этап 3 метода Джексона.

Создание структуры программы.

Можно выделить три подэтапа создания структур программ:

Подэтап 1. Слияние соответствующих компонентов данных, чтобы

сформировать компоненты программы.

В результате получается упрощенная структура программы. Каждый из

сформированных компонентов программы снабжается именем вида «Обработка

Х для создания Y».

Рисунок 4.31 иллюстрирует результат данного подэтапа для

рассматриваемого примера (см. рисунок 4.30).

Рисунок 4.30 – Идентификация соответствий между входной и выходной структурами данных

Входной

файл

Запись

заголовка

Тело файла

Запись

завершителя

Символ

«Н»

Содержимое

заголовка

Запись

Тип

файла

Дата

создания

Тип

файла

Выходной

файл

Заголовок

отчета

Тело файла

Дата

создания

Количе-

ство Т

Количе-

ство M

Количе-

ство S

(8)

Рисунок 4.31 – Упрощенная структура программы

Подэтап 2. Включение не имеющих соответствия компонентов

структуры входных данных в формируемую структуру программы на те же

относительные иерархические места и присвоение им соответствующих имен

по аналогии с подэтапом 1.

Рисунок 4.32 содержит результат выполнения данного подэтапа. На

данном рисунке двойной линией справа выделены добавленные на данном

подэтапе компоненты программы.

Повторяемые компоненты входной структуры стали повторяемыми

компонентами программы. Выбираемые компоненты входной структуры стали

выбираемыми компонентами программы. Однако, как будет видно при

рассмотрении 3-го подэтапа, такое непосредственное преобразование возможно

не всегда.

Подэтап 3. Включение не имеющих соответствия компонентов

структуры выходных данных в формируемую структуру программы на те же

относительные иерархические места и присвоение им соответствующих имен

по аналогии с подэтапом 1.

Рисунок 4.33 содержит результат выполнения данного подэтапа. На

данном рисунке двойной линией справа выделены добавленные на данном

подэтапе компоненты программы.

В структуре выходных данных не имеют соответствия компоненты

«Количество Т», «Количество М», «Количество S». Это подкомпоненты

компонента «Обработка тела файла». Но они не содержатся в его

подкомпоненте «Обработка записи». Поэтому их нужно поместить вне этого

подкомпонента. Так как подкомпоненты «Количество Т», «Количество М»,

«Количество S» могут возникнуть только после обработки всего набора

Программа

отчета

Обработка

заголовка

Обработка

тела файла

Обработка

типа файла

Обработка даты

создания

100

записей, то их нужно поместить за компонентом «Обработка записи». Поэтому

в это место структуры программы добавляется компонент «Обработка

количеств»,

Это изменило структуру компонента «Обработка тела файла». Ранее этот

компонент был повторением с повторяемой частью «Обработка записи».

Теперь он стал последовательностью. Но среди последовательных

подкомпонентов не должно быть повторяемых подкомпонентов. Поэтому в

структуру компонента «Обработка тела файла» добавляется подкомпонент

«Обработка тела записи».

Таким образом, в результате третьего этапа сформирована управляющая

структура программы. Данную структуру представляет рисунок 4.33.

На следующем этапе необходимо снабдить управляющую структуру

программы исполняемыми операциями.

Рисунок 4.32 – Добавление неимеющих соответствия компонентов

структуры входных данных

Программа

отчета

Обработка

заголовка

Обработка

тела

файла

Обработка

завершителя

Обработка

«Н»

Обработка

содержимого

заголовка

Обработка

записи

Обработка

типа

файла

Обработка

даты

создания

Обработ-

ка FT

Обработ-

ка FM

Обработ-

ка FS

Обработ-

ка T

Обработ-

ка M

Обработ-

ка S

Обработка Z

(8)