O que é um diagrama de fluxo de dados (DFD)?

Um diagrama de fluxo de dados usa símbolos gráficos para ilustrar os caminhos, processos e repositórios de armazenamento para dados a partir do ponto em que entram em um sistema até saírem. Esse modelo visual ajuda os profissionais a identificar maneiras de melhorar a eficiência e a eficácia de sistemas e processos existentes e criar novos.

Os DFDs facilitam a compreensão de sistemas complexos e são um recurso popular para engenharia de software, análise de sistemas, melhoria de processos, gerenciamento de negócios e desenvolvimento ágil de software.

Por exemplo, um DFD de um processo de sinistro de seguro visualizaria como é um sinistro:

1. Enviado por um cliente.
2. Processado e avaliado pela companhia de seguros.
3. Revisado ou investigado por um avaliador.
4. Negado ou pago ao beneficiário do seguro.

Os analistas podem examinar o DFD para revelar gargalos no processo, detectar áreas onde é provável que ocorra fraudes , ajudar os stakeholders a entender o processo e fazer melhorias no design.

Os diagramas de fluxo de dados são importantes porque facilitam a compreensão do fluxo de informações através de sistemas ou processos complexos. Ao visualizar os componentes de todo um sistema, os DFDs podem ajudar os usuários a:

• Obter clareza: uma representação visual com símbolos e rótulos simples fornece uma compreensão mais clara de sistemas complexos do que parágrafos de texto descritivo.

• Analisar sistemas: os DFDs mostram as relações e interações entre os componentes de um sistema ou processo para facilitar a análise.
  
  
• Identificar problemas: os DFDs podem facilitar o isolamento de problemas de projeto do sistema, como gargalos, inconsistências, redundâncias e outros.
  
  
• Melhorar os processos: os DFDs ajudam os analistas a visualizar novas maneiras de otimizar os fluxos de dados para acelerar e melhorar os processos de negócios.
  
  
• Gerar colaboração: os DFDs promovem a comunicação e a colaboração eficazes, ao fornecer um ponto de referência compartilhado para os stakeholders em toda a organização.
  
  
• Criar documentação: os DFDs capturam informações essenciais, como a sequência, os requisitos e os processos de um fluxo de dados, para que possa ser facilmente documentado.
  
  
• Proteger os dados: os DFDs indicam por onde as informações confidenciais entram e saem de um sistema para ajudar a lidar com possíveis riscos à segurança de dados. 

Existem quatro componentes principais de um DFD:

• Entidades externas
• Processos
• Armazenamentos de dados
• Fluxos de dados

Esses são os pontos inicial e final do fluxo de dados em um DFD. Entidades externas são colocadas nas bordas de um DFD para representar a entrada e a saída de informações para todo o sistema ou processo. 

Uma entidade externa pode ser uma pessoa, uma organização ou um sistema. Por exemplo, um cliente pode ser uma entidade externa em um DFD que modela o processo de realização de uma compra e recebimento de um recibo de venda. Entidades externas também são conhecidas como terminadores, atores, fontes e coletores.

Processos são atividades que alteram ou transformam dados. Essas atividades podem incluir computação, classificação, validação, redirecionamento ou qualquer outra transformação necessária para avançar esse segmento do fluxo de dados. Por exemplo, uma verificação de pagamento com cartão de crédito seria um processo que ocorre dentro do DFD de compra de um cliente.

Esses são os locais em um DFD onde os dados são armazenados para uso posterior. Os armazenamentos de dados podem representar bancos de dados, documentos, arquivos ou qualquer repositório para armazenamento de dados. Por exemplo, os armazenamentos de dados em um DFD de processamento de produtos podem incluir um banco de dados de endereços de clientes, um banco de dados de inventário de produtos e uma planilha de cronogramas de entregas.

Fluxos de dados são as rotas que a informação segue enquanto viaja entre entidades externas, processos e armazenamentos de dados. Por exemplo, em um DFD de comércio eletrônico, a rota que conecta um usuário que está inserindo credenciais de login com um gateway de autenticação seria um fluxo de dados. 

Símbolos e notações padronizados, como círculos, ovais, setas e retângulos, são usados para representar visualmente os componentes do DFD.

Atualmente, há dois conjuntos comuns de notações usados em modelos de fluxogramas de dados: a metodologia de Yourdon e Coad e a metodologia de Gane e Sarson. Ambos os sistemas têm o nome dos cientistas de computação que os criaram.

As metodologias diferem nos símbolos que usam para representar processos e armazenamentos de dados, mas, com exceção disso, são iguais.

• Entidades externas: retângulos
• Processos: círculos (Yourdon e Coad) ou retângulos com cantos arredondados (Gane e Sarson)
• Armazenamentos de dados: linhas paralelas (Yourdon e Coad) ou retângulos abertos (Gane e Sarson)
• Fluxos de dados: linhas horizontais

Existem dois tipos de DFDs que oferecem diferentes perspectivas sobre um sistema ou processo: DFDs lógicos e DFDs físicos.

Um DFD lógico fornece uma visão de alto nível dos fluxos de dados necessários para executar processos de negócios ou de sistemas, sem entrar em detalhes técnicos ou de implementação. O foco está nos dados necessários e em como eles se movem pelo processo para concluir o objetivo de negócios. 

Os DFDs lógicos podem representar atividades de negócios como o processamento de pedidos em um depósito, um cliente fazendo uma compra online ou o atendimento de um paciente em uma instalação de saúde.

Um DFD físico visualiza a implementação de um sistema ou processo, incluindo o software, hardware e arquivos necessários. Os DFDs físicos se concentram nas tecnologias, procedimentos e operações subjacentes de um sistema ou processo.

Os DFDs físicos são frequentemente usados para representar sistemas e fluxos de trabalho complexos, como como o software da cadeia de suprimentos mantém o inventário em um armazém ou como os registros eletrônicos de saúde se movem com segurança em um sistema hospitalar. 

Às vezes, os fluxogramas de dados são criados com vários níveis de DFD para mostrar progressivamente mais detalhes sobre um sistema ou processo. Essa abordagem em camadas começa com uma visão simples e de alto nível e se torna mais complexa à medida que os DFDs de nível inferior se aprofundam nos processos e subprocessos.

Também chamado de "diagrama de contexto", um DFD de nível 0 é uma visão de alto nível que visualiza todo o sistema como um único processo. É o mais simples e básico dos níveis. Deve ser facilmente compreensível para qualquer pessoa que o visualize, independentemente da habilidade técnica ou função.

Um DFD de nível 1 explora as partes componentes do processo de alto nível com mais detalhes. O que era um único processo no DFD de nível de contexto é dividido em subprocessos que fornecem mais informações sobre as funções e os caminhos do fluxo de dados.

O nível 2 fornece detalhes ainda mais granulares, acrescentando novos subprocessos e suas interações e relacionamentos com fluxos de dados e armazenamentos de dados. Esse nível oferece uma visão altamente intrincada das operações internas de um sistema ou processo.

Como os DFDs devem ser acessíveis e fáceis de entender, não é comum ir além da complexidade do nível 2. Entretanto, sistemas altamente complexos podem exigir os detalhes elaborados de um DFD de nível 3, que mapeia todos os aspectos de um processo ou sistema de dados.

A maioria dos diagramas de fluxo de dados segue as mesmas regras básicas:

• Cada fluxo de dados é rotulado com um texto breve e descritivo que identifica o tipo de dados que estão se movendo.
  
  
• Cada processo é rotulado com uma breve frase verbal que descreve a transformação de dados que está sendo executada.
  
  
• Cada armazenamento de dados é rotulado com um substantivo ou frase substantiva que descreve os dados e o tipo de armazenamento.
  
  
• Cada processo e armazenamento de dados tem no mínimo uma entrada e uma saída.
  
  
• Os armazenamentos de dados não podem ser conectados diretamente a entidades externas.
  
  
• Entidades externas podem transmitir dados para um processo, mas não podem transmitir dados diretamente para um armazenamento de dados.
  
  
• Para maior clareza, os fluxos de dados não se cruzam.

Na década de 1970, os engenheiros de software Larry Constantine e Ed Yourdon introduziram o diagrama de fluxo de dados em seu livro "Structured Design". Em vez de se concentrar nos procedimentos de software, eles basearam os DFDs em como os dados se moviam dentro de um sistema de software. 

Os cientistas da computação Tom DeMarco, Chris Gane e Trish Sarson ajudaram a popularizar os DFDs desenvolvendo símbolos e notações de fluxo de dados padronizados que ainda são usados hoje.

Inicialmente, os diagramas de fluxo de dados eram usados principalmente em engenharia de software. Depois de descobrir seu valor para entender e melhorar processos de negócios e fluxos de trabalho, os profissionais de negócios começaram a usá-los.

Após a introdução da linguagem de modelagem unificada (UML) na década de 1990, os programadores de software não dependiam mais exclusivamente de fluxogramas de dados para a engenharia de software. Os diagramas UML fornecem uma visão intrincada e detalhada de estruturas e comportamentos em sistemas complexos orientados a objetos.

Atualmente, os DFDs são usados principalmente como ferramentas complementares aos diagramas e fluxogramas UML, fornecendo visões gerais do sistema de alto nível durante o desenvolvimento de software.