Data Flow Diagram là gì? Lịch sử của Data Flow Diagram

Data Flow Diagram là gì?

Data Flow Diagram hay Sơ đồ luồng dữ liệu (DFD) vạch ra luồng thông tin cho bất kỳ quy trình hoặc hệ thống nào.

DFD sử dụng những biểu tượng được xác định như hình chữ nhật, hình tròn và hoặc hình mũi tên, cùng với các nhãn văn bản ngắn, để hiển thị một cách cụ thể về dữ liệu đầu vào, đầu ra, những điểm lưu trữ và tuyến đường giữa mỗi điểm đến. Lưu đồ dữ liệu có thể bao gồm từ những tổng quan quy trình tương đối đơn giản, thậm chí có thể chỉ được vẽ bằng tay, cho đến những DFD chuyên sâu, đa cấp giúp tìm hiểu sâu rộng hơn về những cách xử lý dữ liệu.

Chúng cũng có thể được sử dụng để phân tích một hệ thống hiện có hoặc mô hình hóa một hệ thống mới. Giống như tất cả các sơ đồ và biểu đồ tốt nhất, DFD thường có thể “nói” lên một cách trực quan những điều khó giải thích bằng lời và chúng phù hợp với cả đối tượng kỹ thuật và phi kỹ thuật, từ nhà phát triển đến Giám đốc điều hành.

Đó là lý do tại sao DFD vẫn rất phổ biến sau rất nhiều năm ra đời. Mặc dù chúng hoạt động tốt đối với phần mềm và hệ thống luồng dữ liệu, nhưng ngày nay chúng ít được áp dụng hơn để trực quan hóa phần mềm hoặc hệ thống tương tác, thời gian thực hoặc hướng cơ sở dữ liệu.

Lịch sử của DFD

Sơ đồ luồng dữ liệu đã được phổ biến vào cuối những năm 1970, phát sinh từ cuốn sách Thiết kế có cấu trúc, bởi những người tiên phong về điện toán Ed Yourdon và Larry Constantine. Họ dựa trên mô hình tính toán “biểu đồ luồng dữ liệu” của David Martin và Gerald Estrin.

Khái niệm thiết kế có cấu trúc đã thành công trong lĩnh vực công nghệ phần mềm và phương pháp DFD đã thành công cùng với nó. Nó trở nên phổ biến hơn trong giới kinh doanh, vì nó được áp dụng vào phân tích kinh doanh, hơn là trong giới học thuật.

Cũng đóng góp là hai khái niệm liên quan:

• Object Oriented Analysis and Design (OOAD), do Yourdon và Peter Coad đưa ra để phân tích và thiết kế một ứng dụng hoặc hệ thống.
• Phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống có cấu trúc (SSADM), một phương pháp thác nước để phân tích và thiết kế hệ thống thông tin. Cách tiếp cận tài liệu nghiêm ngặt này trái ngược với các cách tiếp cận linh hoạt hiện đại như Scrum và Phương pháp phát triển hệ thống động (DSDM.)

Ba chuyên gia khác góp phần vào sự gia tăng phương pháp DFD này là Tom DeMarco, Chris Gane và Trish Sarson. Chúng kết hợp với nhau theo các cách kết hợp khác nhau để trở thành bộ định nghĩa chính của các ký hiệu và ký hiệu được sử dụng cho sơ đồ luồng dữ liệu.

Các thành phần của Data Flow Diagram là gì?

Một Data Flow Diagram sơ đồ luồng dữ liệu bao gồm có 4 thành phần như sau: 

• Quy trình (Process): Quy trình là hoạt động được sử dụng để làm thay đổi dữ liệu từ đó cấu tạo thành một kết quả đầu ra. Một quy trình có thể được phân chia thành rất nhiều những mức độ cụ thể, chi tiết tốt hơn để thể hiện cách mà thông tin dữ liệu đang được khai thác, xử lý. 
• Đơn vị bên ngoài (External Entity): Một hệ thống nằm ở bên ngoài hệ thống chính và trao đổi dữ liệu, thông tin với hệ thống chính. Nó có thể là những nhóm người như là khách hàng, các đơn vị tổ chức như công ty tài chính, ngân hàng, bộ phận khác của doanh nghiệp hoặc là các hệ thống con.
• Kho dữ liệu (Data Store): Nơi lưu trữ các dữ liệu cần thiết để khai thác, sử dụng sau này hay cũng có thể là những thông tin đã được hình thành, tạo ra xuyên suốt trong cả quá trình. Ví dụ: bảng hệ thống cơ sở dữ liệu, biểu mẫu của các thành viên, thống kê về hàng hóa…
• Dòng dữ liệu (Data Flow): Được thể hiện bằng biểu tượng mũi tên – là lộ trình dữ liệu di chuyển đi qua lại giữa những đơn vị bên ngoài, các quy trình xử lý và kho lưu trữ dữ liệu.

Sơ đồ luồng dữ liệu được sử dụng như thế nào?

DFD giúp doanh nghiệp có thể dễ dàng mô tả các yêu cầu kinh doanh của ứng dụng bằng cách biểu diễn trình tự các bước quy trình và luồng thông tin bằng cách sử dụng biểu diễn đồ họa hoặc biểu diễn trực quan thay vì mô tả bằng văn bản.

Khi được sử dụng thông qua toàn bộ quá trình phát triển, trước tiên chúng ghi lại kết quả phân tích kinh doanh. Sau đó, họ tinh chỉnh cách biểu diễn để chỉ ra cách thông tin di chuyển và được thay đổi bởi các luồng ứng dụng. Cả quy trình tự động và thủ công đều được trình bày.

Quy trình thiết kế một quy trình DFD 

Quy trình triển khai thiết kế một Data Flow Diagram như sau: 

Xác định chính xác đầu vào, đầu ra chính của hệ thống

Gần như tất cả mọi quy trình đều được bắt đầu với một nguồn dữ liệu đi vào trong hệ thống và sẽ kết thúc khi thông tin dữ liệu đi ra ngoài hệ thống. Toàn bộ phần còn lại của quy trình DFD sẽ được thiết kế xây dựng dựa vào những yếu tố này, chính vì thế hãy cố gắng xác định chúng càng sớm càng tốt để có một cái nhìn vĩ mô, tổng quát toàn diện về hệ thống của bạn.

Xây dựng thiết kế sơ đồ ngữ cảnh

Được gọi là Data Flow Diagram cấp 0, sơ đồ ngữ cảnh được thể hiện tổng quan quá trình duy nhất và những sự kết nối của hệ thống chính đối với những yếu tố nằm bên ngoài. Khi người dùng đã xác định được chính xác các đầu vào và đầu ra chính của quy trình, việc thiết kế xây dựng sơ đồ ngữ cảnh trở nên vô cùng đơn giản. Chỉ cần có một ký hiệu Process nằm ở giữa và tiếp tục vẽ thêm các kết nối của nó cùng với những External Entity.

Mở rộng sơ đồ thành DFD cấp 1

Trong DFD cấp độ 1, quy trình duy nhất ở Data Flow Diagram cấp độ 0 sẽ được chia nhỏ thành nhiều những quy trình con. Lúc này, sơ đồ DFD sẽ cần thiết kế  xây dựng thêm những luồng dữ liệu và các kho dữ liệu để từ đó chúng có thể dễ dàng liên kết được với nhau.

Tiếp tục nâng lên DFD cấp 2+

Người dùng tiếp tục chia nhỏ và phân chia cụ thể hơn quy trình của DFD cấp độ 1. Đừng quên bổ sung thêm những yếu tố thành phần cần thiết để có được một bản phân tích cụ thể và chi tiết chính xác về hệ thống quy trình của mình. Bạn cũng có thể tiếp tục mở rộng thêm đến những DFD cấp cao hơn khi thực sự cần thiết. Nhưng thông thường thì sau khi đã phân chia tới DFD cấp 3 là sơ đồ luồng dữ liệu đã đầy đủ các chi tiết.

Kiểm tra và xác nhận được độ chính xác của DFD

Khi bạn đã hoàn thiện phần sơ đồ luồng dữ liệu của mình, người dùng hãy kiểm tra thật kỹ lại từ đầu cho đến cuối. Bạn kiểm tra xem có bỏ sót thành phần nào cần thiết hay không? Người khác có thể dễ dàng thấu hiểu được cách hệ thống hoạt động bằng việc đọc quy trình DFD đã được thiết kế này không?

Bạn có thể nhờ quản lý hay đồng nghiệp kiểm tra cùng để từ đó đảm bảo DFD đó đã thực sự phù hợp. DFD được thiết kế tạo ra không chỉ để giữ cho riêng mình, mà còn nên được chia sẻ tới cấp trên, các thành viên đồng nghiệp trong nhóm, các bên đối tác – những người có thể sẽ cần tham khảo thông tin quy trình này.

Các cấp độ và lớp DFD khác nhau là gì?

Các mức hoặc các lớp được sử dụng trong Data Flow Diagram để thể hiện mức độ chi tiết tăng dần về hệ thống hoặc quy trình. Các cấp độ này bao gồm:

• Mức 0: Còn được gọi là "sơ đồ ngữ cảnh", đây là mức cao nhất và biểu thị chế độ xem ở cấp độ cao nhất, rất đơn giản của hệ thống được biểu diễn.
• Cấp độ 1: Vẫn là cái nhìn tương đối rộng và toàn diện về hệ thống, nhưng kết hợp những quy trình con và thông tin chi tiết hơn.
• Cấp độ 2: Cung cấp nhiều chi tiết hơn và tiếp tục chia nhỏ các quy trình con khi cần thiết.
• Cấp độ 3: Mặc dù số lượng chi tiết này đã không còn là điều phổ biến, thế nhưng những hệ thống có tính chất phức tạp có thể được hưởng lợi từ việc biểu diễn các số liệu ở cấp độ này.

Về lý thuyết, có thể sẽ còn có thêm nhiều cấp độ hơn, nhưng chúng hiếm khi được triển khai sử dụng và có thể sẽ biểu thị một cách rõ ràng, cụ thể chi tiết hơn so với biểu đồ luồng dữ liệu thường được truyền tải.

Ví dụ về cách Data Flow Diagram có thể được sử dụng

Sơ đồ luồng dữ liệu rất phù hợp để tiến hành phân tích hoặc mô hình hóa các loại hệ thống khác nhau ở trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau.

• DFD trong công nghệ phần mềm: Đây là nơi sơ đồ luồng dữ liệu bắt đầu chính vào những năm 1970. DFD có thể cung cấp cách tiếp cận tập trung vào phát triển kỹ thuật, trong đó nhiều nghiên cứu hơn được thực hiện trước để bắt đầu viết mã.
• DFD trong phân tích kinh doanh: Các nhà phân tích kinh doanh sử dụng DFD để phân tích các hệ thống hiện có và tìm ra những điểm không hiệu quả. Lập sơ đồ quy trình có thể phát hiện ra các bước có thể bị bỏ sót hoặc không được hiểu đầy đủ.
• DFD trong tái kỹ nghệ quy trình kinh doanh: DFD có thể được sử dụng để mô hình hóa luồng dữ liệu tốt hơn, hiệu quả hơn thông qua quy trình kinh doanh. BPR được tiên phong vào những năm 1990 để giúp các tổ chức cắt giảm chi phí hoạt động, cải thiện dịch vụ khách hàng và cạnh tranh tốt hơn trên thị trường.
• DFD trong lĩnh vực phát triển nhanh: DFD có thể được triển khai sử dụng để từ đó trực quan hóa các thông số dữ liệu và hiểu được các yêu cầu trong công việc kinh doanh và kỹ thuật cũng như triển khai lập kế hoạch cho những bước tiếp theo. Chúng có thể là một công cụ đơn giản nhưng vô cùng mạnh mẽ để từ đó có thể giao tiếp và cộng tác nhằm triển khai tập trung vào sự phát triển mạnh mẽ, nhanh chóng.
• DFD trong cấu trúc hệ thống: Bất kỳ hệ thống hoặc quy trình nào cũng có thể được phân tích một cách chi tiết dần dần để từ đó cải thiện nó, trên cả cơ sở kỹ thuật và cơ sở phi kỹ thuật.

Data Flow Diagram có thể giúp các doanh nghiệp có thể mô tả rõ ràng những yêu cầu kinh doanh của họ thông qua đồ họa. Điều này giúp những người không hiểu rõ về chuyên môn dữ liệu cũng có thể hiểu được những điều mà dữ liệu muốn truyền tải.