结构化系统设计.ppt

第5章 结构化系统设计,5.1 结构化系统设计概述,5.1.1 系统设计目标和原则 1.系统设计目标 2.系统设计原则 1）简单性 2）灵活性和适应性 3）一致性和完整性 4）可靠性 5）经济性,5.1.2 系统设计内容,1.系统总体结构设计 2.模块结构设计 3.代码设计 4.数据库设计 5.输入/输出设计 6.处理流程设计 7.系统设计文档,5.1.3系统设计的步骤,总体设计阶段 详细设计阶段,5.2 系统总体结构设计,5.2.1系统物理配置方案设计 1.硬件结构的设计 2.系统软件结构设计 1）操作系统的选择 2）数据库服务器系统软件的选择 3）应用服务器系统软件及开发工具的选择,5.2.2数据处理设计,1集中式数据处理 2分布式数据处理 3协作式数据处理,5.3模块结构设计,5.3.1 模块结构图 1.模块的概念 模块是组成目标系统逻辑模型和物理模型的基本单位，它的特点是可以组合、分解和更换。 一个模块应具备以下四个要素： 1) 输入和输出 2) 处理功能 3) 内部数据 4) 程序代码,2.模块结构图的基本符号,模块,调用,数据,控制信息,转接符号,模块 这里所说的模块通常是指用一个名字就可以调用的一段程序语句为物理模块。,调用 在模块结构图中，用联接两个模块的箭头表示调用，箭头总是由调用模块指向被调用模块，但是应该理解成被调用模块执行后又返回到调用模块。,3) 数据 当一个模块调用另一个模块时，调用模块可以把数据传送到被调用模块处供处理，而被调用模块又可以将处理的结果数据送回到调用模块。,4) 控制信息 为了指导程序下一步的执行，模块间有时还必须传送某些控制信息，例如，数据输入完成后给出的结束标志，文件读到末尾所产生的文件结束标志等。,5) 转接符号 当模块结构图在一张图面上画不下，需要转接到另外一张纸上，或为了避免图上线条交叉时，都可使用转接符号，圆圈内加上标号.,5.3.2 模块间关系,1. 模块间耦合 1)非直接耦合(Nondirective coupling) 2)数据耦合(Data Coupling) 3)标记耦合(Stamp Coupling) 4)控制耦合(Control Coupling) 5)外部耦合(External Coupling) 6)公共耦合(Common Coupling),2.模块内聚合 1）偶然内聚 2）逻辑内聚 3）时间内聚 4）过程内聚 5）通信内聚 6）顺序内聚 7）功能内聚,5.3.3模块化设计方法,1.变换分析方法 1) 找出系统的主加工,2) 设计顶层模块和第一层模块,3) 设计中、下层模块 该过程由顶向下递归进行，直到系统的物理输入端或物理输出端为止.每设计出一个新模块，应同时给它起一个能反映模块功能的名字,2.事务分析方法,1) 确定以事务为中心的结构，包括找出事务中心和事务来源。 2) 按功能划分事务，将具备相同功能的事务分为同一类，建立事务模块。 3) 为每个事务处理模块建立全部的操作层模块。其建立方法与变换分析方法类似，但事务处理模决可以共享某些操作模块。 4) 若有必要，则为操作层模块定义相应的细节模块，并尽可能使细节模块被多个操作模块共享。,3.混合结构的分析,把变换分析和事务分析应用在同一数据流图的不同部分,5.4 代码设计,引言 MIS覆盖企业从市场预测，产品设计、生产制造、产品销售及售后服务的全过程，是一种集成化的管理信息系统。 信息分类编码是利用计算机辅助企业管理必要的前提条件。 一般情况下，信息的分类在先，编码在后。,代码： 代表事物名称、属性、状态等的符号，一般用数字、字母或它们的组合来表示。代码设计是科学管理的体现。,5.4.1代码的概念与功能,2. 功能 1）唯一化。在现实世界中有很多东西如果我们不加标识是无法区分的，这时机器处理就十分困难。所以能否将原来不能确定的东西，唯一地加以标识是编制代码的首要任务。,2）规范化。唯一化虽是代码设计的首要任务。但如果我们仅仅为了唯一化来编制代码，那么代码编出来后可能是杂乱无章的，使人无法辨认，而且使用起来也不方便。,3）系统化。系统所用代码应尽量标准化。在实际工作中，一般企业所用大部分编码都有国家或行业标准。,代码的应用,1、检索 图书情报检索 大型零售商业企业的结算,2、统计 统计指标的统一 经济效益统计等,3、统一信息体系 行业信息代码规划,代码的种类,代码的种类,顺序码,区间码,助记码,以某种顺序形式编码。简单，易 管理，但可识别性差,以多区间代表多组，位置代表含 意。可靠且易操作,也叫混合码。比较常用，易记忆 易管理，但不易校对。,例如：按照GB2261-80规定： 1为男性 2为女性,优点：短而简单，记录的定位方法简单，易于管理； 缺点：代码本身没有给出对象的任何其它信息(没有逻辑基础),顺序码适宜中最简单、最常用的代码。这种代码是将顺序的自然数或字母赋予分类对象。,(一) 顺序码,（二）区间码,区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中数字的值和位置 都代表一定意义。,示例：邮政编码,(三)助忆码,助忆码用文字、数字或文字数字结合起来描述，其特点是，可以通过联想帮助记忆。,例如： 用W-B-l2代表12英时黑白电视机 用W-C-20代表 20英时彩色电视机。,代码的设计原则 唯一性和统一性 尽管编码对象有不同的名称、不同的描述，但编码必须保证一个编码对象仅被赋予一个代码，一个代码只反映一个编码对象。 适应性、可扩性 代码结构必须能适应编码对象不断增加的需要，也就是说，必须为新的编码对象留有足够的备用码。以适应分类编码对象的特征或属性以及其相互关系可能出现的变化。 可识别性和含义性 代码应尽可能反映分类编码对象的特点，以助记忆并便于人们了解和使用，并减少机器处理时间。 稳定性和规范化 代码不宜频繁变动，编码时应考虑其变化的可能性，尽可能保持代码系统的相对稳定性,合理的代码结构 a、当代码长于4个字母或5个数字字符时，应分成小段； 如注册码：J2MV9-JYYQ6-JM44K-QMYTH-8RB2W b、采用不易出错的代码结构。 如：字母-字母-数字 （WW3） 字母-数字-字母 （W2W）,代码中的校验,代码结构中的校验位 代码作为计算机的重要输入内容之一，其正确性直接影响到整个处理工作的质量。 特别是人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算机时，发生错误的可能性更大。 为了保证正确输入，有意识地在编码设计结构中原有代码的基础上，另外加上一个校验位，使它事实上变成代码的一个组成部分。 校验位通过事先规定的数学方法计算出来。 代码一旦输入，计算机会用同样的数学运算方法接输入的代码数字计算出校验位，并将它与输入的校验位进行比较，以证实输入是否有错。,校验位可以发现以下各种错误： 抄写错误，例如1写成7； 易位错误，例如1234写成1324； 双易错误，例如26913写成21963； 随机错误，包括以上两种或三种综合性错误或其他错误。,XXXXXX,X,校验位,代码本体,校验码是根据事先规定好的数学方法及代码本体计算出来的。,代码本体,加权因子,加权因子可以为：自然数 1，2，3， 几何级数 2，4，8，16 质数 3，5，7，13，17,第一步：对代码的本体的每一位加权求和,校验位,代码本体,第二步：以模除和得到余数，将余数作为检验位,校验的方法,确定校验位值的方法,5.5 数据库设计,5.5.1 概念模型设计（E-R图）,E-R图描述现实世界的概念模型 实体： 属性： 联系： 一对一联系1:1 一对多联系1:N 多对多联系N:M,实体集,属性,联系集,线段,5.5.2 逻辑模型设计,1.E-R模型转换为关系数据模型的规则： 1）每一实体集对应于一个关系模式，实体名作为关系名，实体的属性作为对应关系的属性。 2）实体间的联系一般对应一个关系，联系名作为对应的关系名，不带有属性的联系可以去掉。 3）实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍作为关键字。,转换举例一,厂长号,姓名,年龄,厂长,厂号,厂名,地点,工厂,管理,1,1,厂长（厂长号，厂号，姓名，年龄）,工厂（厂号，厂名，地点）,转换举例二,仓库号,地点,面积,仓库,货号,品名,价格,产品,存放,1,n,仓库（仓库号，地点，面积）,产品（货号，品名，价格，仓库号，数量）,数量,转换举例三,学号,姓名,年龄,学生,课程号,课程名,学时数,课程,学习,m,n,学生（学号，姓名，年龄）,课程（课程号，课程名，学时数）,成绩,学习（学号，课程号，成绩）,2数据模型的优化,1）确定数据依赖。 2）对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。 3）按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考查是否存在部分函数依赖、传递函数依赖、多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几范式。 4）按照需求分析阶段得到的各种应用对数据处理的要求，分析对于这样的应用环境这些模式是否合适，确定是否要对它们进行合并或分解。 5）对关系模式进行必要的分解。,5.5.3 物理模型设计,1.确定数据库的物理结构 2.评价物理结构,5.6 输入输出设计,输出设计 输出是系统产生的结果或提供的信息。 对于大多数用户来说，输出是系统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准。 因此，系统设计过程与实施过程相反，不是从输入设计到输出设计，而是从输出设计到输入设计。,输出设计的目的是正确及时地反映和组成用于生产和服务部门的有用信息。 输出设计对输入设计提出了内容、格式等方面的要求。,在设计阶段是先输出设计，再输入设计,输出设计的内容包括： 1有关输出信息使用方面的内容 包括信息的使用者、使用目的、报告量、使用周期、有效期、保管方法和复写份数等； 2输出信息的内容 包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字）； 3输出格式 如表格、图形或文件； 4输出设备 如打印机、显示器、卡片输出机等。对行打机尚须注明字行，行页 5输出介质 如输出到磁盘还是磁带上，输出用纸是专用纸还是普通白纸等,输出方式：报表打印,输出方式：屏幕输出,输出方式：数据文件输出,数据处理的最终目的是为了使用户得到所需要的数据。 正确性 有效性 及时性 用户友好性,1、确定输出内容, 确定用户在使用信息方面的需求：使用目的、输出速度、频率、数量、安全性要求等。, 设计输出信息的内容，包括：信息的形式（表格、图形、文字）、输出的项目、数据结构、数据类型、位数及取值范围等。,2、选择输出设备与介质,输出设备和介质一览表, 表格信息。, 图形信息 在表示事物的趋势、多方面因素的比较等方面有较大优势。,3、确定输出格式,提供给用户的信息要进行格式设计。输出格式要满足使用者的要求和习惯，达到格式清晰、美观、易于阅读和理解的要求。, 图标 用来表示数据间的比例关系和比较情况。易于辨认，无需过多解释。, 报表 报表是最常用的一种输出形式。一般由3个部分组成：表头、表体和表尾。,注意事项,在输出设计上应尽量保持输出内容和格式的统一性。 同一内容的输出，对于显示器、打印机、文本文件和数据库文件应具有一致的形式。,尽量利用原系统的输出格式，如果要修改，应与相关部门协商。,输出表格要考虑系统发展的需要。,输入设计 输入设计对系统的质量有着决定性的重要影响。 输出数据的正确性直接决定处理结果的正确性，如果输入数据有误，即使计算和处理十分正确，也无法获得可靠的输出信息。 同时，输入设计是信息系统与用户之间交互的纽带，决定着人机交互的效率。 输入设计的原则 输入设计包括数据规范和数据准备的过程。 在输入设计中，提高效率和减少错误是两个最根本的原则。,以下是指导输入设计的几个目标： 1控制输入量。 在输入设计中，应尽量控制输入数据总量，在输入时，只需输入基本的信息，而其他可通过计算、统计、检索得到的信息则由系统自动产生。 2减少输入延迟。 输入数据的速度往往成为提高信息系统运行效率的瓶颈，为减少延迟，可采用周转文件、批量输入等方式。 3减少输入错误。 输入设计中应采用多种输入校验方法和有效性验证技术，减少输入错误。 4避免额外步骤。 在输入设计时，应尽量避免不必要的输入步骤，当步骤不能省略时，应仔细验证现有步骤是否完备、高效。 5输入过程应尽量简化。 输入设计在为用户提供纠错和输入校验的同时，就保证输入过程简单易用，不能因为查错、纠错而使输入复杂化，增加用户负担。,数据出错的校验方法 由人工直接检查、由计算机用程序校验以及人与计算机两者分别处理后再相互查对校验等多种方法。常用的方法是以下几种，可单独地使用，也可组合使用。,重复校验 视觉校验 检验位校验 控制总数校验 数据类型校验 格式校验,逻辑校验 界限校验 顺序校验 记录计数校验 平衡校验 对照校验,5.7处理流程设计,5.7.1处理流程设计的任务 处理流程设计的任务是设计出所有模块和他们之间的相互关系（即联结方式），并具体地设计出每个模块内部的功能和处理过程，为程序员提供详细的技术资料。,5.7.2设计工具,1IPO图 IPO（Input-Process-Output）图就是用来表述每个模块的输入，输出和数据加工的重要工具。,2控制流程图,处理步骤,判断,控制流,3问题分析图,4过程设计语言 过程设计语言(PDL，Process Design Language)是一个笼统的名字，由许多种不同的过程设计语言。过程设计语言用于描述模块中算法和加工的具体细节，以便在开发人员之间比较精确的进行交流。,5.8系统设计报告,系统设计