TEMA 4: ANÁLISIS ESTRUCTURADO

1. ANÁLISIS DE REQUISITOS DEL SISTEMA

Se va a realizar el siguiente paso del ciclo de vida, análisis del sistema, que consiste en analizar los requisitos para centrarse en qué debe hacer el sistema.

Con el análisis del sistema se pretende:

1º) organizar la información. Es decir, reflejar la información del problema en un formato gráfico más fácil de manejar. Este formato hace que los requisitos sean entendibles para el diseñador y a la vez facilita la comunicación con el usuario.

2º) depurar todo aquello que no interesa y concentrarse en lo que debe de hacer el sistema.

3º) sacar a la superficie y resolver posibles conflictos.

4º) dividir el problema en subproblemas más fáciles de resolver.

Toda aplicación se apoya en tres pilares o consta de tres partes principales:

a) PROCESOS. Son la parte funcional de la aplicación. Reflejan las funciones o tareas que debe realizar la aplicación.

b) DATOS. Son la parte estática de la aplicación. Se refieren a la información que se necesita almacenar.

c) EVENTOS. Son la parte dinámica de la aplicación. Muestran los aspectos del sistema que cambian con el tiempo. Provocan la ejecución de la operación adecuada en cada momento. Son los que se activan la aplicación y propagan esa activación a lo largo de la ejecución de otras operaciones.

Los procesos dicen qué hay que hacer. Los datos indican con qué hay que hacerlo. Y los eventos muestran cuándo hay que hacerlo.

Los tres pilares son complementarios, no tiene más importancia uno que otro, se necesitan los tres. Para especificar cada uno de los tres pilares se utilizan modelos. Un modelo es una representación abstracta de la realidad.

Por lo tanto, como resultado del análisis se obtendrán:

a)Modelo de procesos. Recoge qué funciones, actividades, tareas, acciones debe realizar la aplicación y cómo manejar los datos.

b)Modelo de datos. Describe la información que maneja la aplicación, es decir, los datos que debe almacenar. Y muestra cómo organizarla.

c)Modelo de eventos. Indica en qué momento debe ejecutarse cada acción.

2. ANÁLISIS ESTRUCTURADO DE PROCESOS

El modelo de procesos se obtiene a partir de los requisitos funcionales recogidos en el catálogo de requisitos. Es esencial identificar procesos y datos.

Existen diversas técnicas para facilitar la identificación de procesos y datos a partir del catálogo de requisitos. La técnica más importante del análisis estructurado de procesos es la de los diagramas de flujos de datos. (DFD)

Es una técnica gráfica y va en estrecha relación con las técnicas específicas para describir datos (diccionario de datos) y procesos (especificaciones formales).

2.1_ ÁRBOLES DE DECISIÓN

Como su nombre indica, se utiliza una estructura arborescente para documentar un proceso de decisión. La raíz del árbol es el punto de arranque, mientras que las ramas indican las decisiones que conducen a la acción concreta según los casos.

EJ. | PROCESO: Descuento en compra según pago e importe.

IMPORTE > 1000 € _APLICAR 10%

PAGO CONTADO 500 € < IMPORTE < 1000 € __5%

* IMORTE < 500 €___________2%

PAGO INDIFERIDO _____________________________0%

2.2 TABLAS DE DECISIÓN

En las tablas de decisión relacionamos condiciones y acciones mediante lo que se denomina REGLAS DE DECISIÓN que establecen las condiciones que deben darse para ejecutar una acción. Es muy importante evitar redundancias y contradicciones.

EJ. | Descuento en compra según pago e importe.

- PAGO AL CONTADO S S S N N N- IMPORTE MAYOR 1000 € S N N S N N- IMPORTE ENTRE 500 Y 1000 € N S N N S N - IMPORTE MENOR 500 €

- APLICAR 10% DTO X - APLICAR 5% DTO X- APLICAR 2% DTO X- APLICAR 0% DTO X X X

2.3 DIAGRAMAS DE FLUJO DE DATOS (DFD)

Un DFD es un diagrama en forma de red que representa el flujo de datos y las transformaciones que se aplican sobre ellos al moverse desde la entrada hasta la salida del sistema.

Los DFD están formados por símbolos que representan los componentes del sistema. Las notaciones más comúnmente empleados son:

-Yourdon / de Marco

-Gane y Sarson

-Métrica. SSADM

Los componentes de un DFD son:

1º) Procesos _ son los componentes funcionales del sistema.

2º) Almacenes _ representan datos almacenados.

3º) Entidades externas _ representan la fuente y/o el destino de la información del sistema.

4º) Flujos de datos _ representan los datos que fluyen entre las funciones.

Alta/baja

libro

3 .ANÁLISIS ESTRUCTURADO DE DATOS

En el modelo de datos debe aparecer reflejada aquella información del mundo real de interés para la aplicación. Se pretende que este modelo contenga aquellos conceptos que representan a dicha información.

El modelo de datos representa la parte estática de la aplicación. Por ello se fija única y exclusivamente en los datos. Un dato es toda aquella información que la aplicación debe recordar.

Para desarrollar el modelo de datos se parte del modelo de procesos.

El modelo entidad/relación es la técnica de análisis y especificación de datos más ampliamente utilizada, que se ubica en el plano conceptual pues consiste en diseñar el sistema de información sin considerar ningún concepto ligado a la organización de la empresa, desde el puto de vista de los datos. Es un modelo gráfico de representación y por ello se tiene que completar con documentación adicional en forma de texto (diccionario de datos).

3.1 DICCIONARIO DE DATOS

Un diccionario de datos contiene información sobre los datos utilizados en un sistema y se desarrolla con los documentos recesados y el análisis de flujo de datos.

El DD contiene dos tipos de descripciones dentro del sistema:

1º) Elementos de datos

2º) Estructuras de datos.

Los elementos de datos se agrupan para formar una estructura de datos.

3.1.1 ELEMENTO DATO O CAMPO

BIBLIOTECARIO

USUARIO

3. GESTIÓN ALTAS-BAJAS

1.GESTIÓN PRÉSTAMO

2.GESTIÓN DEVOLUCIÓN

LIBROSPRÉSTAMO

Son los bloques básicos para todos los demás datos del sistema. Por sí mismos no conllevan suficiente significado para ningún usuario.

-DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS DATO

Cada entrada en el DD consiste de un conjunto de detalles que describen los datos utilizados o producidos por el sistema. Cada uno está identificado con:

1º) Un número y un nombre_ Para distinguir un dato de otro, los analistas les asignan nombres que sean significativos.

Además se le asigna un número que identifique al dato. Este será único.

2º) Descripción de los datos_ La descripción de un dato indica de manera breve lo que este representa en el sistema.

3º) Estructura (tipo de dato y longitud)_ El tipo de dato indica de qué tipo es el dato: alfabéticoA, alfanuméricoX, numérico9.

La longitud identifica el número de letras, números o símbolos necesarios para cada dato.

4º) Tipo_ indica cómo se obtiene el valor del dato: Elemental (E) o Concentrado (C), Memorizado (M) o Calculado (Cl).

5º) Valores de datos_ En algunos procesos sólo son permitidos valores muy específicos para los datos.

6º) Ejemplos_ Contienen algunos ejemplos de valores posibles del dato.

7º) Comentarios_ Aclaración sobre el dato.

Nº NOMBRE DESCRIPCIÓN ESTRUCTURA

TIPO VALORES DE LOS DATOS

EJEMPLOS COMENTARIOS

1 DOMIPRO Domicilio del

proveedor

X (30) Concatenado/Memorizado

C/Gaabilondo.Av. De Segovia

15

Está compuesta

por C/ o Ctra. O Av.

O Plza.2 EDADCLI Edad del

cliente9 (3) Elemental /

Memorizado20, 80, 100 La edad

tiene que ser >= 18

3.1.2 ESTRUCTURAS DE DATOS

Es un grupo de datos elementales que están relacionados con otros y que en conjunto describen un componente del sistema.

Existen dos tipos de estructuras de datos: las entidades tipo y las relaciones tipo.

a) DESCRIPCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE DATOS (Entidades tipo)

.Nombre_ Para distinguir una estructura de otra se le asignan nombres que sean significativos.

.Descripción_ Indica de manera breve lo que éste representa en el sistema.

.Contenido_ Se indican los números y nombres de todos los datos que contiene la estructura. Además hay que subrayar los datos que identifican a la estructura.

.Longitud_ Se indica la suma de las longitudes de los datos que forman la estructura de datos.

EJ. ||

NOMBRE DESCRIPCIÓN CONTENIDO LONGITUD

PRODUCTOProductos con los

que trabaja el almacén

31 IDENPRO32 DESIPRO33 UNIPRO29 PREUNI

54

b) DESCRIPCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE DATOS (Relaciones tipo)

Nos permiten relacionar entidades tipo. Cada una se identifica por:

.Nombre_ para distinguir una estructura de otra. Se le asignan nombres que sean significativos, normalmente verbos.

.Descripción_ indica de manera breve lo que este representa en el sistema.

.Entidades tipo_ se indican los nombres de las entidades_ tipo que relaciona

.Cardinalidad_ indica el número de veces en las que cada valor de una entidad tipo participa en una estructura.

.Contenido_ se indican los números y los nombres de todos los datos que contiene la estructura.

.Longitud_ indica las sumas de las longitudes de los datos que forman la estructura de datos.

EJ.||

NOMBRE DESCRIPCIÓN ENTIDADES_TIPO CARDINALIDAD CONTENIDO LONGITUD

EntrenanLos

entrenadores entrenan a

equipos

. Entrenadores

. Equipos

0,1

1, n40 NUMAÑOS 2

3.2 MODELO CONCEPTUAL DE DATOS_ MODELO ENTIDAD/RELACIÓN (E/R)

a) ENTIDAD_ se puede definir como aquel objeto (real o abstracto) acerca del cual queremos almacenar información. Denominaremos a la estructura genérica, en su sentido abstracto tipo de entidad, mientras que entidad será cada una de las ocurrencias o instancias de este tipo de entidad.

La representación gráfica de un tipo de entidad es un rectángulo etiquetado con el nombre de entidad.

EJ.

Tres reglas generales que debe de cumplir cualquier entidad son:

1º Tiene que tener existencia propia.

2º Cada ocurrencia de un tipo debe poder distinguirse de las demás.

3º Todas las ocurrencias de un tipo de entidad deben tener los mismos tipos de características (atributos).

Existen dos clases de tipos de entidades:

1) Regulares o fuertes, que tienen existencia por ellas mismas.2) Débiles, cuya existencia depende de otro tipo de entidad. Los tipos de entidad débil se

representan con dos rectángulos concéntricos con su nombre en el interior.

EJ.

b)RELACIÓN _ Se entiende por relación a la estructura genérica del conjunto de relaciones existentes entre dos o más tipos de entidad.

Se denomina grado del tipo de relación al número de tipos de entidades que participa en él.

El tipo de relación se representa mediante un hexágono etiquetado con el nombre de la relación, unido mediante arcos a los tipos de entidad que asocia.

LIBROS

AUTORES LIBROS

PISOS

escriben

Entre dos tipos de entidades puede existir más de un tipo de relación.

c)ELEMENTOS DE UN TIPO DE RELACIÓN

En un tipo de relación existen los siguientes elementos.

1 Nombre que lo distingue del resto de los elementos del mundo E.R

2 Grado. Número de tipos de entidad que participan en el tipo de relación. Pueden ser de grado 1, 2, 3, etc.

3 Cardinalidad. El número máximo de ocurrencias de cada tipo de entidad que pueden intervenir en el tipo de relación tratada. Para representarlo gráficamente se ponen flechas y etiquetas que representan 1:1, 1:n, n:m, según corresponda a ocurrencias uno a uno, uno a muchos o muchos a muchos respectivamente.

*) Cardinalidad 1:1 Cuando en la relación solo puede aparecer como máximo una ocurrencia del tipo de entidad por cada ocurrencia del otro.

*) Cardinalidad 1:n Si para uno de los tipos de entidad puede haber un número indefinido (>1) de ocurrencias.

*) Cardinalidad n:m Si para ambos tipos de entidad hay un número indefinido (>1) de ocurrencias.

Para representar gráficamente los distintos tipos de cardinalidades, se puede poner una etiqueta que lo indique al lado del hexágono que representa el tipo de relación y, un punta de flecha hacia el tipo de entidad que participa con una ocurrencia en la relación y con dos puntas de flecha hacia el tipo de entidad que participa con más de una ocurrencia en la relación.

AUTORES

LIBROS

ESCRIBEN EDITAN

4 Papel o Rol. Es la función que cada uno de los tipos de entidad realiza en el tipo de relación. El nombre del papel se suele colocar junto al arco que cada tipo de entidad con el tipo de relación.

D )ATRIBUTO, DOMINIO, CLAVE: Un tipo de entidad o de relación tiene distintas propiedades o características (atributos) que pueden tomar diferentes valores por cada ocurrencia de 1 tipo de entidad relación. El conjunto de todos los posibles valores que puede tomar cierta característica se denomina dominio.

La representación gráfica de un atributo consiste en el nombre del atributo en el interior de la entidad tipo o en la relación tipo.

Entre los atributos de un tipo de entidad debemos elegir 1 o varios que identifiquen unívocamente cada una de las ocurrencias de este tipo de entidad. Ese atributo o conjunto de atributos se denomina clave principal , clave primaria o identificador, y los atributos que lo componen deben ser mínimos en el sentido de que la eliminación de cualquiera de ellos le haría perder su carácter identificador. Puede ocurrir que exista más de un conjunto de atributos que sea identificador univoco y mínimo para un tipo de entidad, por lo que denominaremos a cada uno de ellos como una clave candidata. De todos modos solo se elige uno como clave principal.

Los atributos que forman la clave principal se representan de la misma forma, pero con el nombre del atributo subrayado.

De la misma forma que se diferencian entidades hay que diferenciar relaciones. La clave de un tipo de relación está formada por los identificadores de los tipos de entidades participantes y no se representa en el modelo.

E ) CONTROL DE REDUNDANCIAS EN LOS DIAGRAMAS E/R: Una vez construido un diagrama entidad-relación hay que analizar si presentan redundancias ya que puede acarrear problemas. Además de la existencia de atributos redundantes, como los que derivan de otro mediante algún cálculo, hay que estudiar detenidamente los ciclos en el diagrama entidad-relación ya que pueden indicar la existencia de relaciones redundantes.

Un ciclo en un diagrama E/R es un grupo de tipos de entidad unidos en forma circular o cíclica a través de ciertas relaciones.

Se puede decir como norma general que la existencia de un ciclo no implica la existencia de relaciones redundantes. Habrá que analizar si, al eliminar una relación tipo, es siempre posible el paso, tanto en un sentido como en el inverso, entre las 2 entidades tipo que relaciona, y habrá que comprobar también que no pierden atributos al eliminar la relación tipo.

F)CONSIDERACIONES: No es posible garantizar de ninguna forma que un modelo entidad-relación propuesto es correcto. Se podrá decir que se ajusta o no a las reglas de construcción del modelo pero no se puede saber si la traducción de la realidad es correcta. Será el usuario el que tendrá que validar este modelo, por lo tanto tiene que ser auto-explicativo, para que se pueda entender.

G ) REGLAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL MODELO ENTIDAD / RELACIÓN (E / R):

1. Los tipos de entidad son sujetos pasivos y se les nombra con un nombre.

2. Los tipos de relación indican actividad y se les nombra con un verbo.

3. La organización que se está modelando no debe aparecer en el modelo entidad relación.

4. Si un valor de un atributo es importante en mi modelo, dicho atributo puede ser modelado como un tipo de entidad.

5. Muchas veces en relaciones tipo 1:N se tiende a poner atributos de los tipos de relación en los tipos de entidad.

6.

7. En algunas ocasiones se tiende a poner un atributo fecha en el tipo de relación cuando tendría que ser un tipo de entidad.

3.3 MODELO DE ENTIDAD / RELACIÓN EXTENDIDO.

Las extensiones al modelo de entidad / relación más interesantes por su funcionalidad y uso son :

3.3.1. Cardinalidad de un tipo de entidad:

Se define como el número máximo y mínimo de ocurrencias de un tipo de entidad que pueden estar relacionadas con una ocurrencia de otro u otros tipos de entidad que participan en la relación. Su representación grafica es una etiqueta del tipo: (0,1),(1,1),(0,N),(1,N). Según corresponda el significado de cada una es:

-(0,1): Para una ocurrencia determinada de los otros tipos de entidades que participan en la relación, el valor mínimo de ocurrencias de la entidad que se trata es cero y el número máximo es 1.

-(1,1): Para una ocurrencia determinada de los otros tipos de entidades que participan en la relación, debe existir una, y solo una, ocurrencia de la entidad que se trata.

-(0,N): Para una ocurrencia determinada de los otros tipos de entidades que participan en la relación, el valor mínimo de ocurrencias de la entidad que se trata es cero y el número máximo es N.

-(1,N): Para una ocurrencia determinada de los otros tipos de entidades que participan en la relación, debe existir como mínimo una ocurrencia de la entidad que se trata, no habiendo límite en el número de veces que dicha ocurrencia puede aparecer en la relación.

3.3.2.Dependencia en existencia y en identificación:

Como en el caso de los tipos de entidad, los tipos de relación se clasifican también en regulares y en débiles, según estén asociados 2 tipos de entidades regulares o un tipo de entidad débil, con un tipo de entidad regular respectivamente.

Dentro del tipo de relación débil hay que distinguir:1. Dependencia en existencia: Cuando las ocurrencias de un tipo de entidad, entidad

débil, no pueden existir si desparece la ocurrencia de la entidad regular de la cual depende. El hexágono que representa la relación tipo va etiquetado con una “E”.

2. Dependencia en identificación: Cuando además de cumplirse la condición anterior, las ocurrencias de tipo entidad débil no se pueden identificar únicamente mediante los atributos propios de la misma y exigen añadir la clave del tipo de entidad regular de la cual dependen. El hexágono que representa la relación tipo va etiquetado con “id”.

3.3.3. Relaciones tipo exclusivas:Decimos que 2 o más tipos de relación son exclusivos cuando cada ocurrencia de un tipo de entidad solo puede pertenecer a un tipo de relación.

3.3.4. Generalización y Herencia:La descomposición de tipos de entidad en varios subtipos es una necesidad muy habitual en el modelado. La relación que se establece entre un supertipo y sus subtipos corresponde a la noción de “Es un” del inglés (“Is A”)Este tipo de relación especial se representa a través de un triángulo invertido con la base paralela al rectángulo que representa al supertipo y conectado a sus subtipos.

Una característica muy importante de esta clase de interrelaciones es la herencia, ya que en principio todo atributo del supertipo pasa a ser un atributo del subtipo.

En este tipo de abstracción los atributos comunes a todos los subtipos se asignan al supertipo mientras que los atributos específicos se asocian al subtipo correspondiente. Del mismo modo las relaciones que afectan a todos los subtipos se asocian al supertipo dejándose para los subtipos las relaciones específicas para cada uno de ellos. Por lo tanto un instancia de un subtipo hereda:1. Todos los atributos del supertipo de entidad.2. Toda relación tipo en la que participa el supertipo.

La división en subtipos puede venir determinada por una condición predefinida, en cuyo caso se representará la condición indicando el atributo discriminante asociado al triángulo que representa la relación.

Se pueden distinguir cuatro clases de generalización, atendiendo a si los subtipos se solapan o son disjuntos, y si la unión de los subtipos recubre o no el supertipo (total o parcial). Representaremos por un arco el hecho de que los subtipos sean disjuntos y con un circulo la presencia de una jerarquía total.Subtipos disjuntos: Si una instancia del supertipo puede ser miembro de, como máximo, uno de los subtipos.

Subtipos solapados: Si una instancia del supertipo puede ser a la vez miembro de más de 1 subtipo.

Especialización total: Indica que toda instancia del supertipo también debe ser instancia de algún subtipo.

Especialización parcial: Indica que es posible que alguna instancia del supertipo no pertenezca a ningún subtipo.

3.3.5. Relaciones –tipo ternarias (Grado 3)Lo habitual es encontrar relaciones tipo binarias en los modelos de entidad relación. Sin embargo pueden existir relaciones tipo de orden superior, aunque siempre es conveniente tratar de reducirlas a tipo binarias siempre que sea posible.

3.3.6. Relaciones-tipo repulsivas:Puede suceder que dentro de un mismo tipo de entidad, dos entidades estén relacionadas entre sí.

Sea el tipo de entidad empleado, dentro de este habría empleados que sean jefes de otros empleados:

El problema en la representación de estas relaciones, es poder diferenciar las entidades que son superiores y las entidades que son inferiores. Una solución es utilizar IsA, es decir, construir subconjuntos ateniendo al papel que juega cada entidad dentro de la relación.

4. ANÁLISIS ESTRUCTURADO DE EVENTOS

- Evento es un suceso que ocurre y que el sistema debe detectar y dar una respuesta.

Algunos ejemplos de sucesos son: mover el ratón, presionar una tecla, etc., son sucesos de bajo nivel. Mientras que baja de un usuario, introducción de un nuevo dato, etc., son sucesos de alto nivel.

El modelo de eventos se va a centrar principalmente en los sucesos de alto nivel. Del conjunto de sucesos que ocurren, un evento es solo aquel suceso que importa la aplicación, la cual debe detectarlo y reaccionar ante él. Nunca se debe quedar parada la ejecución por la llegada de un evento no esperado.La importancia de los eventos radica en que llevan el control de la aplicación, introduciendo el dinamismo necesario para su ejecución.Con el modelo de eventos se describe la parte dinámica de la aplicación. Para obtener dicho modelo se debe:

1º) Identificar los eventos e incluirlos en un catálogo de eventos. Para ello se parte del modelo de procesos.

2º) Construir la matriz entidad evento. Para cada evento se observa a qué entidad tipo o relación tipo afecta y cual es el efecto que produce. (Inserción, modificación o borrado)