Bei der Datenflussmodellierung geht es um die Modellierung des Datenaustausches zwischen den Funktionen eines Systems und der Umwelt. Eine große Bedeutung hat die Datenflussmodellierung als zentrale Technik im Rahmen der Strukturierten Analyse erhalten. Die Modellierung von Datenflüssen ist jedoch auch in anderen Methoden relevant.
Datenflüsse als Objekte der Systementwicklung
Datenflüsse beschreiben einen Austausch von Daten. Üblicherweise wird von einem bilateralen, gerichteten Austausch ausgegangen. Formal gesehen hat ein solcher Datenfluss eine Quelle, von der die Daten kommen, und eine Senke, zu der die Daten gehen. Als Quellen und Senken von Datenflüssen kommen Menschen wie Maschinen in Frage. Jedoch wird von den konkreten Agenten abstrahiert und stattdessen auf Funktionen als Quellen und Senken eines Datenflusses abgestellt. In dieser Lesart wird die Modellierung von Datenflüssen eine Aktivität in den frühen Phasen der Systementwicklung, bei denen es primär um die fachliche Konzeption eines Systems geht.
In der Datenflussmodellierung erfolgt die Spezifikation von Datenflüssen im Kontext eines Informationssystems. Dies kann einmal die Außenbeziehung des Systems darstellen, also die Datenflüsse zwischen einem System und seiner Umwelt, und zum anderen das Innenleben des Systems, also die Datenflüsse zwischen den einzelnen Funktionen eines Systems. Mittels Datenflüssen wird somit ein Zusammenhang zwischen einem System und seiner Umwelt bzw. ein unmittelbarer oder mittelbarer Zusammenhang zwischen den einzelnen Funktionen eines Systems abgebildet.
Datenflussmodellierung in der Strukturierten Analyse
Die Datenflussmodellierung spielt in den verschiedenen Varianten der Strukturierten Analyse eine zentrale Rolle, die ab den späten 1970er- bis in die 1980er-Jahre die wohl populärste Methode der Systemanalyse gewesen sind. In dieser Methodik werden verschiedene Beschreibungstechniken für relevante Aspekte eines Systems konsistent miteinander verbunden. Bekannt sind die Ausführungen von [DeMarco 1978; Gane, Sarson 1979; McMenamin, Palmer 1984; Yourdon 1989].
Zentrales Element der Strukturierten Analyse sind Datenflussdiagramme, in denen die wesentlichen Funktionen eines Systems und die Datenflüsse zwischen ihnen und der Umwelt dargestellt werden. Neben den Konstrukten des Datenflusses und der Funktionen werden auch Konstrukte für Quellen und Senken in der Umwelt (Externe Agenten) und für die temporäre Ablage von Daten (Datenspeicher) eingeführt.
Ein wesentliches Charakteristikum der Methode ist die Modellierung unterschiedlich detailierter Datenflussdiagramme, die untereinander einen hierarchischen Zusammenhang aufweisen. Ausgangspunkt ist die Modellierung eines sogenannten Kontextdiagramms, in dem das System insgesamt als Funktion dargestellt wird und über Datenflüsse mit Externen Agenten der Umwelt verbunden ist. Dieses Kontextdiagramm kann auf untergeordneten Abstraktionsstufen sukzessive verfeinert werden, wie dies Abbildung 1 anhand eines abstrakten Beispiels illustriert.
Abb. 1: Verfeinerung von Datenflussdiagrammen
Für die nähere Spezifikation der Datenflüsse und Datenspeicher wird ein sogenanntes Data Dictionary erstellt. In diesem werden die in einem Datenfluss übermittelten und in einem Datenspeicher abgelegten Datenelemente mit einem Formalismus beschrieben. Zentral ist dabei die Beschreibung von Datenstrukturen, also der Zusammenhang zwischen den einzelnen Datenelementen und Gruppen von Datenelementen. Der dafür vorgesehene relativ einfache Formalismus erlaubt die Beschreibung hierarchischer Datenstrukturen. Er hat von der Systematik eine verblüffende Ähnlichkeit mit einer Document Type Definition (DTD) von XML. Demhingegen wird der auf die Modellierung hierarchischer Strukturen ausgerichtete Formalismus den in modernen Datenbanksystemen möglichen komplexen Verknüpfungen nicht gerecht.
Bedeutung der Datenflussmodellierung
Die Bedeutung von Datenflussdiagrammen, die insbesondere im Kontext der Strukturierten Analyse relevant sind, ist in den letzten Jahren zurückgegangen. Dies kann einerseits mit gewissen methodeninhärenten Schwächen erklärt werden, andererseits mit einem Wandel der für Informationssysteme verwendeten Technologien und der diesbezüglich relevanten Konzepte. Trotz der gesunkenen Bedeutung der Strukturierten Analyse bleibt das Modellieren von Datenflüssen ein relevanter Aspekt bei der Abbildung und Gestaltung von Informationssystemen.
Literatur
DeMarco, T.: Structured Analysis and System Specification. Englewood Cliffs : Yourdon Press, 1978.
Gane, C. ; Sarson, T.: Structured Systems Analysis: Tools and Techniques. Englewood Cliffs : Prentice Hall, 1979.
McMenamin, S.M. ; Palmer, J.F.: Essential Systems Analysis. Englewood Cliffs : Yourdon Press, 1984.
Yourdon, E.: Modern Structured Analysis. Englewood Cliffs : Prentice Hall, 1989.
