Datenflussdiagramm

Begriff und Zweck

Ein Datenflussdiagramm oder Datenflussplan (englisch: data flow diagram) zeigt, wie Daten innerhalb eines Programms verwendet, bereitgestellt und verändert werden. Es kann außerdem den Datenfluss eines Prozesses oder einer Tätigkeit darstellen, etwa die Verwendung und Veränderung von Daten bei der Angebotserstellung in einem Handelsunternehmen.

Das Diagramm bildet keinen Kontrollfluss ab: Es enthält weder Entscheidungsregeln noch Schleifen. Konkrete Operationen auf den Daten können stattdessen in einem Programmablaufplan dargestellt werden.

Grundelemente

Ein Datenflussdiagramm unterscheidet vier Elementtypen:

• Datenspeicher: Ein Ort, an dem Daten aufbewahrt werden. Er wird durch zwei parallele Linien dargestellt, zwischen denen der Name des Speichers steht. In der UML kann er als Pufferknoten modelliert werden.
• Datenfluss: Der Transport oder Austausch von Daten. Er erscheint als Pfeil mit einem Namen. Liest eine Funktion aus einem Datenspeicher und schreibt zugleich in ihn, lässt sich dies durch zwei getrennte Pfeile oder einen Doppelpfeil darstellen.
• Funktion oder Prozess: Eine Verarbeitung oder Veränderung von Daten. Sie wird als Kreis mit Namen dargestellt und ist mit der Aktivität in der UML vergleichbar.
• Schnittstelle zur Umwelt: Ein externer Partner des Systems. Sie wird als Rechteck mit dem Namen der Schnittstelle dargestellt. Fließen dort Daten in das System, heißt die Schnittstelle Datenquelle; fließen Daten aus dem System heraus, heißt sie Datensenke.

Regeln und Verfeinerung

Für jeden Datenfluss gilt: Mindestens einer seiner beiden Endpunkte – Quelle oder Ziel – muss ein Prozess sein. Ein Prozess kann genauer beschrieben werden, indem ein weiteres Datenflussdiagramm ihn in mehrere Subprozesse unterteilt.

Es existieren verschiedene Notationen für Datenflussdiagramme. Die beschriebene Darstellung wurde 1979 von Tom DeMarco im Rahmen der Strukturierten Analyse vorgestellt.

Einordnung und Sonderformen

Das Datenflussdiagramm ist ein Modellierungsinstrument der Strukturierten Analyse. Bei Verwendung der UML, der Unified Modeling Language, übernimmt gewöhnlich das Aktivitätsdiagramm seine Rolle.

Als Sonderform wird der stellenorientierte Datenflussplan beziehungsweise das „wer/was-Diagramm“ genannt. Dabei werden die Tätigkeiten den beteiligten Personen oder Stellen zugeordnet. Für jeden Teilnehmer gibt es eine vertikale Swimlane, also einen abgegrenzten Bereich im Diagramm. Der Artikel weist jedoch darauf hin, dass diese Angaben nicht ausreichend belegt sind; insbesondere ist die Etablierung des Begriffs und des Konzepts in Verbindung mit Swimlanes fraglich.

Bezug zu Petri-Netzen

Datenflussdiagramme können als invertierte Petri-Netze aufgefasst werden. Petri-Netze sind Modelle zur Darstellung von Abläufen und Zuständen. Ihre Plätze entsprechen semantisch den Datenspeichern eines Datenflussdiagramms. Ebenso werden die Transitionen eines Petri-Netzes sowie die Datenflüsse und Funktionen eines Datenflussdiagramms als semantisch äquivalent angesehen.