Что такое диаграмма потоков данных (DFD): структура, нотации и построение

Что такое диаграмма потоков данных (DFD)

DFD описывает движение данных: схема фиксирует источники информации, процессы её обработки, хранилища и адресатов. Это инструмент структурного подхода в составе SADT-методологии, которая строится на принципе иерархической декомпозиции — разбиении сложной системы на управляемые части. Диаграмма потоков данных DFD применяется при проектировании информационных систем, интеграции сервисов и управлении данными.

Четыре обязательных элемента DFD

Каждая схема строится из четырёх компонентов:

• Процесс — преобразует входящие данные в выходящие; именуется глаголом («Проверить платёж»); требует минимум один вход и один выход.
• Внешняя сущность — объект вне системы, источник или получатель данных; именуется существительным («Банк», «Клиент»).
• Хранилище данных — база данных, файл или реестр; именуется существительным («База заказов»); соединяется только через процесс.
• Поток данных — стрелка с именем типа передаваемой информации («Заявка», «Ответ сервера»).

Правила именования позволяют читать графические элементы DFD без дополнительных пояснений.

Нотации DFD: Гейна–Сарсона и Йордона–ДеМарко

Существуют две нотации диаграммы информационных потоков. Крис Гейн и Трэш Сарсон предложили один набор визуальных символов, Эдвард Йордон и Том ДеМарко — альтернативный. Принцип построения в обеих нотациях идентичен, различаются только графические обозначения. Нотация Гейна–Сарсона на практике распространена шире. Главное — выбрать одну и применять единообразно внутри проекта.

Сравнительная таблица нотаций

Выбор нотации — вопрос корпоративного стандарта, не качества схемы.

Уровни DFD: от контекстной схемы к детализации

Диаграмма потоков данных DFD строится иерархически:

• Уровень 0 — контекстная диаграмма: вся система представлена как один процесс. Показывает границы и точки взаимодействия с внешним миром. Используется для презентации заказчику.
• Уровень 1: система декомпозируется на подпроцессы 1.1, 1.2, 1.3… Создаётся для команды разработки.
• Уровень 2+ / физический: детализация подпроцессов (1.1.1…) с описанием конкретных баз данных и технологий реализации.

Начинать всегда с уровня 0 и углублять по необходимости — предела вложенности нет.

Системным и бизнес-аналитикам, которые работают с DFD в реальных проектах, подойдёт программа «Системный аналитик: с нуля до проектирования систем» — 72 часа, старт в июле, бесплатно в рамках нацпроекта «Кадры».

Как построить диаграмму потоков данных: правила и шаги

Разработка диаграммы потоков данных ведётся в пять шагов:

1. Выделить внешние сущности — кто взаимодействует с системой извне.
2. Определить основные процессы — что система делает с данными.
3. Указать потоки данных — что передаётся между элементами.
4. Добавить хранилища — где данные сохраняются.
5. Выстроить иерархию: сначала уровень 0, затем уровень 1, затем детализация.

Три ключевых правила при сборе требований: у каждого процесса — минимум один вход и один выход; хранилище соединяется только через процесс; схема строится сверху вниз.

Разбор примера: система оформления заказа

Кейс — интернет-магазин, уровень 0 → уровень 1.

На контекстном уровне: одна внешняя сущность «Покупатель» и один процесс «Оформление заказа». На уровне 1 система раскрывается: процессы 1.1 Проверить оплату → 1.2 Обработать заказ → 1.3 Обновить статус; внешние сущности — Покупатель, Банк, Склад; хранилища — База заказов, Каталог товаров, База клиентов.

Где применяется диаграмма потоков данных

DFD используют в четырёх областях:

• Разработка программного обеспечения — логический уровень помогает аналитикам описать требования до начала кодирования.
• Документооборот — схема процесса обработки данных выявляет задержки и дублирование при передаче документов.
• Автоматизация процессов — фиксирует точки интеграции IT-систем.
• Разработка баз данных в регулируемых сферах (медицина, финансы) — анализ безопасности данных.

Кто использует DFD: системный аналитик работает с логическим уровнем, бизнес-аналитик — с контекстным, разработчик — с физическим.

DFD и BPMN: в чём ключевые различия

DFD описывает моделирование потоков данных — откуда поступают и как обрабатываются. BPMN описывает логику и ответственность. Это разные инструменты с непересекающимися задачами.

Когда выбирать DFD: проектирование информационной системы, анализ бизнес-процессов на уровне данных. Когда BPMN: назначение ответственных, отслеживание состояний и логики решений.

Инструменты для построения DFD онлайн

Все три инструмента работают без VPN и подходят как для индивидуальной, так и для командной работы.

Часто задаваемые вопросы

Чем диаграмма потоков данных отличается от BPMN?

DFD фокусируется на движении данных — откуда поступают, как обрабатываются, где хранятся. BPMN описывает логику выполнения: кто ответственен, в каком порядке совершаются действия, как меняются состояния объектов. DFD не содержит логических операторов (XOR, AND, OR) и не показывает ответственных — для этих задач используют BPMN.

Сколько уровней детализации у диаграммы DFD?

Базовых уровней три: контекстный (уровень 0 — вся система как один процесс), уровень 1 (декомпозиция на подпроцессы 1.1, 1.2…) и уровень 2+ (детализация 1.1.1…). Предела вложенности нет — схему разбивают до нужной степени. Физический уровень раскрывает технологии реализации и описание баз данных.

Какие четыре элемента обязательны для построения DFD?

DFD строится из четырёх компонентов: процесс (преобразование данных, именуется глаголом), внешняя сущность (источник или получатель данных вне системы, именуется существительным), хранилище данных (база данных, файл, реестр) и поток данных (стрелка с именем типа передаваемой информации). Каждый элемент имеет своё обозначение в обеих нотациях.

Какую нотацию DFD выбрать — Гейна–Сарсона или Йордона–ДеМарко?

Обе нотации строятся по одному принципу — различие только в визуальных символах: процесс обозначается кругом или скруглённым прямоугольником. Нотация Гейна–Сарсона встречается на практике чаще. Главное — выбрать одну нотацию и применять её единообразно в проекте, чтобы все участники команды понимали обозначения.

Что такое контекстная диаграмма DFD?

Контекстная диаграмма потоков данных — это DFD уровня 0, где вся система представлена как один процесс. Она показывает границы системы и взаимодействие с внешними сущностями без технических деталей. Используется для презентации концепции заказчику и определения основных точек входа и выхода данных до начала детализации.

Можно ли использовать DFD для управления бизнес-процессами?

DFD не предназначена для управления процессами: схема не показывает ответственных, не фиксирует состояния объектов и не содержит логики принятия решений. Для этих задач применяют BPMN. DFD незаменима при анализе информационных потоков в системе, проектировании интеграций и описании движения данных между компонентами.

Как хранилище данных связывается с другими элементами DFD?

Хранилище данных соединяется исключительно через процесс — прямая связь двух хранилищ или хранилища с внешней сущностью недопустима. Поток данных направлен либо от хранилища к процессу (чтение), либо от процесса к хранилищу (запись). Это правило гарантирует, что данные не хранятся без последующей обработки.

Какие бесплатные инструменты для DFD доступны в России?

Три основных сервиса: PlantUML (открытый исходный код, диаграммы через текстовый код), Mermaid (открытый исходный код, встраивается в Markdown, GitHub, Notion) и draw.io / Diagram.net (графический редактор с готовыми шаблонами DFD). Все три бесплатны и работают без VPN.