tema4

1Tema 4: Diseño Estructurado

Fundamentos de Ingeniería del

Software

Departamento de Informática y Sistemas Facultad de Informática Campus Universitario de Espinardo - Murcia

Tema 4. Diseño Estructurado.

Asignatura: Fundamentos de Ingeniería del SoftwareTitulación: Ingeniera Técnica de Informática de GestiónCurso Académico: 2004-2005Curso: 3ºCuatrimetres: PrimeroCréditos: 6(3+3)Página Web: dis.um.es/~lopezquesadaProfesor: Juan Antonio López QuesadaDepartamento: Informática y Sistemas


Tema 4. Diseño Estructurado. Índice de Contenidos.

El proceso de diseño.El proceso de diseño. Diseño estructurado.Diseño estructurado.

Diagramas de estructura.Diagramas de estructura. Estrategias de diseño:Estrategias de diseño:

• Análisis de transformaciones.Análisis de transformaciones.• Análisis de transacciones.Análisis de transacciones.


(Piattini et al. 96) Capítulo 8. Apartado 8.1. (Molina et al. 97) A. Molina, P. Letelier,

P.Sánchez, J. Sánchez. “Metodología y Tecnología de la Programación”. Servicio de Publicaciones. UPV. 1997.

(Pressman 01) Capítulo 13 y aptdos. 14.5 a 14.8. (MAP 95) Ministerio de Administraciones Públicas.

Guía de Técnicas de Métrica v.2.1. 1995. (MAP 01) Guía de técnicas y prácticas de Métrica

v.3. http://www.map.es/csi/metrica3 (Page-Jones 88) M. Page-Jones. “The Practical Guide

to Structured Systems Design”. Yourdon Press. 1988. Métrica 3: Diseño del Sistema de Información (Proceso DSI).

Tema 4. Diseño Estructurado. Bibliografía.


Tema 4. Diseño Estructurado. Métrica 3 (II). Estructura

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Objetivo: especificación de la construcción del sistema:Definición de la arquitectura del sistemaarquitecturas multinivel (p.ej. C/S)

Definición del entorno tecnológico Especificación detallada de los componentes del SI:

Especificación técnica del plan de pruebas Definición de los requisitos de implantación Diseño de los procedimientos de migración y carga inicial (cuando proceda)

Tema 4. Diseño Estructurado. Métrica 3 (II). DSI

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Tema 4. Diseño Estructurado.DSI.

Diseño del Sistema de Información (Proceso

DSI)

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Objetivo: para cada uno de los subsistemas se diseña la estructura modular de los procesos que lo integran.

Pto. de partida: modelo de procesos obtenido en ASI y catálogo de requisitos.

Técnica: Diagrama de Estructura de Cuadros de Constantine (DEC)

Se realiza el diseño detallado de la interfaz de usuario, de pantalla e impresa.

El interfaz de usuario debe corresponderse con la estructura modular.


DSI 5.- Diseño de la Arquitectura de módulos del Sistema

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Definiciones de la BD

Diccionariode Datos

Diagrama de flujo de datos

PROC

BZ

Y

X

W

V

A PROC

PROCPROCPROC

FUENTE

DESTINO

D ALMACÉN DE DATOS

Diagrama E-R

(o DED)

Diagrama de estructuras

Paso al diseño

Descripcióndel proceso

Definición del FD

Definiciones de los módulos

Descrip.E. E.

Visión Panorámica


“El proceso de aplicar distintas técnicas y principios con el propósito de definir un dispositivo, un proceso o un sistema con suficiente detalle como para permitir su realización física”.

Proceso iterativo a través del cual se traducen los requisitos en una representación del software.

Tema 4. Diseño Estructurado. El Proceso de Diseño.


E-R

ERS

DFD

Modelo lógico de datos

Modelo físico de datos

Arquitectura de procesos

Estructura detallada:

programas y módulos

Esquema de BD y ficheros

Cuadernos de carga

Codificación y pruebas

Análisis (Qué)Lenguaje comprensible por el usuario

Diseño de alto nivel (arquitectónico)

Diseño de bajo nivel (detallado)

Diseño (Cómo)

Organización lógica

Decisiones concretas: organización y rendimiento

ImplementaciónLenguaje comprensible por la máquina

(Piattini et al. 96)

Enfoque de datos

Enfoque funcional



Diseño de datos. Transforma el modelo del dominio de la información del análisis en las estructuras de datos necesarias para la implementación. Esquema Lógico de Datos “Modelo Relacional”.

Diseño arquitectónico. Estructura modular del programa/aplicación. Diagramas de Estructuras.

Diseño de interfaz. Interfaces del sw. con otros sistemas y con los usuarios.

Diseño procedimental. Descripción procedimental de los componentes del sw.



Se define la arquitectura general del SI: particiones físicas descomposición lógica en subsistemas de diseño

ubicación de cada subsistema en cada partición

especificación detallada de la infraestructura tecnológica


DSI 1.- Definición de la arquitectura del sistema.

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Definición de niveles en la arquitectura: definición de las ppales. particiones físicas del SI (nodos y comunicaciones entre nodos): gestores de datos tipos de puesto cliente tipos de dispositivos de impresión monitores de teleproceso servidores comunicaciones

se usa un diagrama de representación (formato libre) o de despliegue UML



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DSI 1.- Definición de la arquitectura del sistema. Ejemplo.

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Identificación de subsistemas de diseño: normalmente, evolución directa de los subsistemas de análisis, aunque se pueden adoptar otros criterios.

en diseño estructurado, se describen con un diagrama de estructura de alto nivel

subsistemas específicos: funcionalidades propias del SI subsistemas de soporte: servicios comunes, que proporcionan un acceso transparente a los recursos

Se ubican los subsistemas en nodos Se especifica el entorno tecnológico:

se determina la implementación concreta de los nodos y comunicaciones especificados



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Objetivo: para cada uno de los subsistemas se diseña la estructura modular de los procesos que lo integran.

Pto. de partida: modelo de procesos obtenido en ASI y catálogo de requisitos.

Técnica: Diagrama de Estructura de Cuadros de Constantine (DEC)

Se realiza el diseño detallado de la interfaz de usuario, de pantalla e impresa.

El interfaz de usuario debe corresponderse con la estructura modular.


DSI 5.- Diseño de la arquitectura de módulos del sistema.

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Objetivo: definir la estructura física de datos que utilizará el sistema, a partir del modelo lógico de datos normalizado o del modelo de clases

“Paso a tablas”, si se usa un SGBDR. Se analizan los caminos de acceso a los datos persistentes, por parte de cada módulo, con el fin de mejorar los tiempos de respuesta y optimizar recursos.


DSI 6.- Diseño físico de datos.

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Objetivos: garantizar la calidad de las especificaciones del diseño y su viabilidad: Verificación de la calidad técnica de cada modelo

Aseguramiento de la coherencia entre varios modelos

Aceptación del diseño por parte de Explotación y Sistemas


DSI 7.- Verificación y aceptación de la arquitectura del sistema.

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A partir del diseño anterior, se generan las especificaciones para la construcción del SI, incluyendo: Especificación del entorno de construcción:

herramientas, compiladores, generadores de código, etc.

Descripción de componentes Especificación detallada de componentes

normalmente en pseudocódigo Especificación de la estructura física de datos definición y creación de los elementos del modelo físico de datos con el DDL del SGBD escogido


DSI 8.- Generación de especificaciones de construcción.

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Se especifica en detalle el plan de pruebas del SI, para los niveles de prueba: Pruebas unitarias Pruebas de integración Pruebas de implantación Pruebas de aceptación

Se especifica el entorno de las pruebas

Se definen los casos de prueba


DSI 10.- Especificación técnica del plan de pruebas.

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Catálogo de requisitos (se completa)

Catálogo de excepciones Catálogo de normas para el

diseño y construcción Diseño de la arquitectura del

sistema Entorno tecnológico del sistema Procedimientos de operación y

administración del sistema Procedimientos de seguridad y

control de acceso Diseño detallado de los

subsistemas de soporte Modelo físico de datos

optimizado Asignación de esquemas físicos

de datos a nodos

Además, en diseño estructurado: Diseño de la arquitectura

modular Diseño de interfaz de

usuario

Además, en diseño orientado a objetos:

Diseño de la realización de los casos de uso

Modelo de clases de diseño Comportamiento de clases de

diseño Diseño de interfaz de

usuario


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Objetivos: Desarrollar la estructura modular del programa.

Definir las relaciones entre módulos. Técnica Principal: Diagrama de Estructura.

Documentación de partida: DFDs – Análisis Estructurado.

Estrategias de diseño - Tipos de Esquemas: Análisis de transformaciones Análisis de transacciones



Se dispone de: Las entradas que suministran al sistema las entidades externas.

Las salidas aportadas por el sistema a dichas entidades externas.

Las funciones descompuestas que se han de realizar en ese sistema.

El esquema lógico de datos del sistema.



Tareas a realizar: Módulos obtenidos en el análisis. Procesos

Terminales (primitivos). Organizar la estructura de estos módulos y definir las conexiones entre los mismos.

Describir el pseudocódigo para cada módulo. Técnicas descritas en el Tema 2.

Se basa en los siguiente Principios: Abstracción Modularidad Encapsulamiento y Ocultamiento de información

No confundir con programación estructurada.



Diseño de la Arquitectura del Sistema: Diagrama de módulos funcionales.

Identifica qué módulos se necesitan, así como sus inputs/outputs (caja negra).

Refleja la comunicación de datos y control y la jerarquía entre módulos.

Diagrama de estructura. Elementos constituyentes : Módulos. Conexiones. Comunicaciones.

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine).


“Aquella parte de código que se puede llamar”.

(Page-Jones 88). Representa un programa, subprograma o rutina, dependiendo del lenguaje que se vaya a utilizar.

Admite parámetros de llamada y retorna algún valor, si es preciso.

Tamaño ideal: 40-50 líneas pero hay muchas opiniones!

Se representa en el diagrama mediante un rectángulo.

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Módulos.


OBTENER DATOS

CLIENTES

MODULOIMPRIMIR CHEQUE DE

PAGO

MODULO PREDEFINID

O

En Métrica también se dispone de:

Almacenes de datosDispositivos físicos

NOMBRE

DISPOSITIVO

1

CONECTOR

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Módulos.


La conexión entre módulos se representa mediante una línea.

En la figura: A llama a B. B hace su función. B retorna a A,

inmediatamente después del lugar donde se produjo la llamada de A a B.

El diagrama no dice nada sobre el código de A ni sobre el de B, lo único que sabe es que en A existe una sentencia del tipo CALL B.

CONEXION

MODULO QUE LLAMA

MODULO LLAMADOB

A

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Conexiones entre Módulos.


A

CB

Estructura repetitiva

Estructura alternativa

Orden de ejecución de los módulos: de izquierda a derecha y de arriba abajo (Piattini et al. 96).

Según (Molina et al. 97) el orden no importa.



Menú login

Procesos para

departamentos

Procesos para Agentes externos

Procesos Generale

s

Ejemplo típico de menú:



Los signos para llevar a cabo la comunicación entre módulos son:

Flags o controles

DatosValidar campoalfabético

Obtener camposiguiente

Obtener datos clientes

campo

campo correcto

EOR

EOR

campo

campo alfabético correcto

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Comunicación entre Módulos.


Mediante los “flags” o controles, se puede representar: Paso de control entre módulos: un módulo comunica a otro módulo que ha terminado su proceso y traspasa al módulo llamado el control del sistema.

Comunicación de que se ha producido un error en el proceso.

Comunicación de que se puede proceder a una operación concreta.

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Flag o Controles.


Los datos se procesan.

Los datos son la información compartida por los módulos. La posición de la flecha (hacia arriba o hacia abajo) indica el sentido de la comunicación.

Los datos tienen importancia para el mundo exterior, están relacionados con el problema.

Los controles sólo sirven para comunicar condiciones entre los módulos.

Los controles indican al módulo que llama la terminación EOF, o un error del módulo llamado, y deben ir siempre en sentido ascendente.

Los flags tienen importancia en la comunicación de información en el interior; son los que sincronizan la operativa de los módulos.

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Diferencias entre comunicadores.


Se pueden representar mediante tablas de interfaz.Módulo

Parámetro formal

Entrada

Salida

Uso Significado

F(x,y)

x Sí No P Fecha nacimiento

y No Sí M Edad

Uso: P procesadoM modificado

(...)

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Parámetros.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Ejmeplo.


FIN DE FICHERO

CONSEGUIR ENTERO VÁLIDO

LEER ENTERO DE FICHERO

VALIDAR ENTERO

ENTERO

ENTERO

ENTERO VÁLIDO FIN DE

FICHERO

EL ENTERO ES VÁLIDO “CONSEGUIR ENTERO VÁLIDO”:

...LEER_ENTERO( fin_fichero, entero ) ;...if VALIDAR_ENTERO( entero ) then ......

Jerarquía Iterativa

Cuerpo del Bucle

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Ejemplo.


CALCULAR PAGOBRUTO JORNALEROS

CALCULARDEDUCCIONESNORMALES

CALCULAR PAGOBRUTO EMPLEADOS

IMPRIMIRCHEQUE PAGO

OBTENERREGISTRO PAGO

CALCULAR PAGONETO EMPLEADOS

CALCULAR PAGONETO JORNALEROS

EMISIÓN CHEQUESDE PAGO

JORNADAS TRABAJADAS

RETRIBUCIÓN DIARIA

IRPFIRPF

COMPLEMENTOS

SUELDO BASE

IMPORTE PAGO

NOMBRE EMPLEADONÚMERO EMPLEADO

REGISTRO PAGO EMPLEADOREGISTRO PAGO JORNALEROFIN REGISTROS

PAGO BRUTO EMPLEADO

DEDUCCIONES NORMALES

PAGO BRUTO JORNALERO

PAGO NETO EMPLEADOPAGO NETO JORNALERO

REGISTRO PAGO



program EMISION_CHEQUES ;type

treg_pago : RECORD...END ;treg_jornalero : RECORD...END ;treg_empleado : RECORD...END ;

varimporte : real ;importe_pago_jorn, importe_pago_empl : real ;registro_pago : treg_pago ;registro_empleado : treg_empleado ;registro_jornalero : treg_jornalero ;fin_registros : boolean ;numero_empleado : integer ;nombre_empleado : string ;

beginOBTENER_REGISTRO_PAGO (registro_pago, fin_registros) ;...importe_pago_jorn := CALCULAR_NETO_JORN (registro_jornalero) ;... importe_pago_empl := CALCULAR_NETO_EMPL (registro_empleado) ;...IMPRIMIR_CHEQUE_PAGO( numero_empleado, nombre_empleado, importe) ;...

end.

procedure OBTENER_REG_PAGO ( var rp : treg_pago; var fin_reg : boolean ) ;function CALCULAR_NETO_JORN ( rj : treg_jornalero ) : real ;function CALCULAR_NETO_EMPL ( re : treg_empleado ) : real ;function CALCULAR_BRUTO_JORN ( ret_diaria, jorn_trab : real ) : real ;function CALCULAR_BRUTO_EMPL ( sueldo_base, complem : real ) : real ;function CALCULAR_DEDUCCIONES ( pago_bruto, irpf : real ) : real ;procedure IMPRIMIR_CHEQUE_PAGO( num_emp : integer ; nom_emp : string; importe : real ) ;



Interfaz-función (módulo, entradas, salidas, función).

Pseudo-código. Más preciso que el usado en análisis Deja cierto grado de libertad al programador No trata aspectos de eficiencia, a menos que estén directamente relacionados con requisitos

Permite verificar la calidad del diseño Herramientas complementarias:

Diagramas de flujo Nassi-Schneiderman Tablas y árboles de decisión

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Especificación de los Módulos.


A veces hay que refinar el DFD de partida.

Dos estrategias: Análisis de transformaciones. Análisis de transacciones.

Importante: diseñar el DE de forma que: Los módulos de nivel superior toman las decisiones de ejecución (coordinan).

Los de nivel inferior realizan la mayor parte del trabajo de entrada, de cálculo y de salida.

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Estrategias de Diseño.


Revisar el modelo fundamental del sistema DFD procesos primitivos

no hace falta “crear” el DFD de procesos primitivos

se añaden procesos, si hace falta recomendado, como mínimo, tener 3 niveles de profundidad

Determinar si el DFD tiene características de transformación o de transacción. indica expresamente la característica del DFD!



Según sea de transformación o transacción:a) Aislar el centro de la transformación,

especificando los límites del flujo de llegada y de salida...o bien...

b) Identificar el centro de la transacción y las características del flujo de cada camino de acción.

indica expresamente los elementos anteriores!



Realizar el primer corte del diagrama de estructuras.

Realizar el segundo nivel de factorización.

Refinar la estructura del programa.

Asegurarse del trabajo realizado por el diseño obtenido.



Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transformación.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transformación. 1º Nivel de Factorización.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transformación. 2º Nivel de Factorización.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transacción.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transacción. 1º Nivel de Factorización.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transacción. 2º Nivel de Factorización.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transformación. Ejemplo.


Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Análisis de Transacción. Ejemplo.


Normalmente el esquema de transacción no es tan claro: el proceso de transacción no aparece explícitamente en el

DFD solución: examinar el

diagrama de contexto y la lista de eventos para determinar los tipos de transacciones en el

sistema

Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Centros de Transacción.


PAdmitir pago

PRealizar devolución

PRealizar venta

DPTO. SERVICIO ACLIENTES

datos-pago

datos-devolución

datos-venta

Seleccione la opción deseada:1. Realizar venta2. Realizar devolución3. Admitir pago

(Molina et al. 97) p.172

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Tema 4. Diseño Estructurado. Diagrama de estructura (Diagrama de estructura de cuadros de Constantine). Centros de Transacción.

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