《管理信息系统》第五章管理信息系统设计.ppt

第五章 管理信息系统设计,第一节 结构化系统设计概述,一、系统设计概述 （一）系统设计的概念 系统设计又称为物理设计，是开发管理信息系统的第二阶段，系统设计通常可分为两个阶段进行，首先是总体设计，其任务是设计系统的框架和概貌，并向用户单位和领导部门作详细报告并认可，在此基础上进行第二阶段详细设计，这两部分工作是互相联系的，需要交叉进行。,第一节 结构化系统设计概述,一、系统设计概述 （二）系统设计的基本原则 （1）严格遵循系统分析报告所提供的文档资料，不能任意更改系统功能和性能要求。 （2）权衡系统的投资和效益的比例。 （3）保证系统的效率和质量。 （4）体现系统的可扩展性和可适应性。 （5）合理运用先进和成熟的技术。既要考虑系统的先进性又要避免更大的风险。 （6）保证系统的安全性。 （7）产生完备的系统设计说明书。,第一节 结构化系统设计概述,一、系统设计概念 （三）系统设计的目标 1.信息系统的功能 2.系统的效率 3.系统的可靠性 4.系统的工作质量 5.系统的可变更性 6.系统的经济性,第一节 结构化系统设计概述,一、系统设计概念 （四）系统设计的内容 1.总体设计。 包括应用软件系统总体结构设计和计算机物理系统配置方案设计。 2.详细设计。 3.编写系统设计说明书。,第一节 结构化系统设计概述,一、系统设计概念 （五）系统划分 系统划分的一般原则是： （1）子系统要具有相对独立性 （2）子系统划分的结果应使数据冗余最小 （3）要使子系统之间数据的依赖性尽量小 （4）子系统的设置应考虑今后管理发展的需要 （5）子系统的划分应便于系统分阶段开发的实现,第一节 结构化系统设计概述,二、结构化设计的基本概念与方法 （一）问题结构对应于解结构 （二）系统的简化 （三）图表工具的使用 （四）设计策略 （五）评估准则,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （一）系统总体设计的的任务 系统总体结构设计的任务，是根据系统分析的逻辑模型设计应用软件系统的物理结构。系统物理模型必须符合逻辑模型，能够完成逻辑模型所规定的信息处理功能，这是物理设计的基本要求。 （二）系统设计的方法,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （三）结构化设计的基本思想 SD方法具有以下特点： （1）相对独立、功能单一 （2）“块内联系大、块间联系小”的模块性能标准 （3）采用模块结构图的描述方式。结构化设计方法使用的描述方式是模块结构图。,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （三）结构化设计的基本思想 结构化设计的要点： 1.模块化 2.由顶向下，逐步求精 3.信息隐藏,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （四）结构化设计的评估准则 简单地说，从用户的角度来看，一个高质量的软件至少应具备两个特点：易于实施和测试；易于维护和修改。从软件结构的角度来看，影响软件质量的因素主要有两个，一个是耦合，另一个是内聚。,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （四）结构化设计的评估准则 1.耦合 耦合（Coupling）是对两个模块之间联接程度的一种度量。模块间的依赖程度越大，则其耦合程度也就越大；反之，模块间的依赖程度越小，则其耦合程度也就越小。 影响模块耦合程度的因素主要有模块间的连接类型、模块间接口的复杂程度、通过界面（接口）的信息流类型和变量的赋值时间。,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （四）结构化设计的评估准则 耦合有五种不同的类型： 数据耦合（Data Coupling） 好 标记（特征）耦合（Stamp Coupling） 控制耦合（Control Coupling） 公共耦合（Common Coupling） 内容耦合（Content Coupling） 坏,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （四）结构化设计的评估准则 2.内聚 内聚（Cohesion）是对一个模块内，其元素在功能上联接程度强弱的一种度量。也就是说，内聚是对模块内各处理动作组合强度的一种度量。很显然，一个模块的内聚越大越好。,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （四）结构化设计的评估准则 内聚按其可维护性由高到低划分如下： 功能内聚 可维护性最好 顺序内聚 通信内聚 过程内聚 古典内聚 逻辑内聚 机械内聚 可维护性最差,第一节 结构化系统设计概述,三、系统总体设计 （五）控制结构图的绘制 1.控制结构图的基本符号和规定 控制结构图也称为软件结构图或模块结构图，它表示出一个系统的层次分解关系、模块调用关系、模块之间数据流和控制信息流的传递关系，它是了解系统物理结构的主要工具。 2.分解采用的两种方式 （1）以转换为中心结构的分解 （2）以业务为中心结构的分解,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 1.代码的重要性 代码的重要性表现在以下几个方面: 可以惟一地标识一个分类对象（实体）。 便于存储和检索，节省存储空间。 使数据的表达标准化。简化处理程序，提高处理互效率。,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 2.代码设计的原则 惟一性：是区别系统中每个实体或属性的唯一标识。 简单性：尽量压缩代码长度，可降低出错机会。 易识别性：为便于记忆、减少出错，代码应当逻辑性强，表意明确。 可扩充性：不需要变动原代码体系，可直接追加新代码，以适应系统发展。 合理性：必须在逻辑上满足应用需要，在结构上与处理方法相一致。 规范性：尽可能采用现有的国标、部标编码，结构统一。,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 3.代码的种类 代码的类型是指代码符号的表示形式，进行代码设计时可选择一种或几种代码类型组合。目前人们对代码分类的看法很不一致。一般说来，代码可按文字种类或功能进行分类。按文字种类可分为数字代码、字母代码(英语字母或汉语拼音字母)和数字字母混合码。,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 代码按功能则可以分成以下几类: （1）顺序码 （2）重复码 （3）成组码 （4）表意码 （5）专用码 （6）组合码,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 4.代码校验 （1） 校验值的生成过程 第一步：对原代码中的每一位加权求和S N位代码为：C1 C2 C3Cn 权因子为：P1 P2 P3Pn 加权和为：C1P1+C2P2+C3P3+CnPn=S 其中，权因子可任意选取，以提高错误发生率为基础。常用的有：全取1；几何级数20，21，22，.；摆动数列1，2，1，2，.等等。,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 第二步：求余数R 用加权和S除以模数M可得余数R。 即S/M=Q.R(Q为商数) 其中，模数M也可任意选取，同样以提高错误发生率为基础。常用的模数为10和11。 最后，选择校验值，可选用下述方法中的一种获得校验值：余数R直接作为校验值，或把模数M和余数R之差(即M-R)作为校验值，取R的若干位作为校验值。把获得的数校验值放在原代码的最后作为整个代码的组成部分。,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 （2） 用校验值检查代码的过程 此过程是上述生成过程的逆过程，这里不再解释。下面举一例说明。 例：为原代码5186生成一校验值。 校验值生成过程： 首先选取加权值：1，2，1，2然后加权求和 S=51+12+81+62=27 求余数： S/M=27/10=27(R) 加上校验值7以后的代码：51867,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （一）代码设计 5.代码设计的步骤 （1）确定代码对象。 （2）考查是否已有标准代码。 （3）根据代码的使用范围、使用时间，根据实际情况选择代码的种类与类型。 （4）考虑检错功能。 （5）编写代码表。,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （二）输出设计 1.输出要求的确定 2.输出方式的选择 3.输出格式的设计,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （三）输入设计 （1）输入设计的原则 （2）输入数据的获得 （3）输入格式的设计 （4）输入数据的校验,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （四）处理过程设计 （五）数据存储设计 1.文件设计 2.数据库设计,第一节 结构化系统设计概述,四、系统详细设计 （六）用户界面设计 用户界面主要有以下几种形式： （1）菜单式 （2）填表式 （3）选择性问答式 （4）按钮式,第一节 结构化系统设计概述,五、系统设计说明书 系统设计说明书包括以下几方面的内容： （1）引言 （2）系统总体技术方案,第一节 结构化系统设计概述,五、系统设计说明书 系统总体技术方案 : 模块设计 代码设计 输入设计 输出设计 数据库设计 网络设计 安全保密设计 实施方案说明,第二节 面向对象设计,一、面向对象设计概述 （一）面向对象设计模型 面向对象设计的任务可用Coad 和Yourdon提出的面向对象设计模型表示，该模型由四个部分和五个层次组成，其中四个部分是问题领域、人-机交互、任务管理和数据管理；五个层次是主题层、对象层、结构层、属性层和服务层。,第二节 面向对象设计,一、面向对象设计概述 （二）高层架构设计 高层构架设计的目的是开发系统的结构，它从对象设计模型中的四个部分，即问题领域部分、人机交互部分、任务管理部分和数据管理部分入手，对应用系统的总体构架进行构造。,第二节 面向对象设计,一、面向对象设计概述 （三）类设计 必须完成以下事情： 完整的属性集合，包括详细说明的名称、类型、可见性和一些默认值。 将分析类指定的操作转化成一个或多个方法的完整集合。在此，方法就是一个被完整说明的、可以用源代码实现的功能。,第二节 面向对象设计,二、信息系统体系结构设计 信息系统体系结构（Information System Architecture）是指计算机信息系统系统各个组成部分之间的相互关系，它是硬件、软件、算法和语言的综合性概念。具体地说，就是指软件、硬件功能分配以及界面的确定。 信息系统体系结构有如下类型：集中式结构和分布式结构。,第二节 面向对象设计,二、信息系统体系结构设计 （一）客户机/服务器体系结构 C/S系统结构是由三部分组成：服务器平台、客户机、中间件。 客户机的任务是：管理用户界面（I/O），接受用户的数据和处理请求（I），处理应用程序（Logic），产生对数据的请求（I），向数据库服务器发请求（I），接受服务器返回的结果（O），以用户需要的格式输出结果（O）。 服务器和任务是：接受客户机发出的请求，处理对数据库的请求，将处理结果传给发出请求的客户机，进行数据完整性检查，维护数据字典、索引和其他附加数据，处理数据恢复，查询/更新的优化处理。,第二节 面向对象设计,二、信息系统体系结构设计 （二）浏览器/服务器体系结构 三层结构为：客户机、应用服务器和数据库服务器。 三层结构的优点是： 使客户端人机界面部分的程序开发工作得以简化。 中间业务逻辑层包含了大量的供客户端程序调用的业务逻辑规则，以帮助其完成业务操作。 数据服务层主要提供对数据库进行各种操作的方法。 系统的安全性得以提高。 便于进行事务管理。,第二节 面向对象设计,三、软件类设计 （一）面向对象程序的工作原理 第一个原理称为封装，其基本思想是对象封装了该对象实例所需的所有数据、对象类作业对象的模板封装了对象的程序逻辑。 第二个原理称为信息隐蔽，面向对象方法中信息隐蔽与封装密切相关，其基本思想是属于一个对象的数据不为系统中的其他对象所见。,第二节 面向对象设计,三、软件类设计 （二）面向对象设计（OOD）的目标 提高生产效率 提高质量 加强可维护性,第二节 面向对象设计,三、软件类设计 （三）OOD的基本任务 OOD的任务是：在OOA模型的基础上补充某些细节详细设计；软件体系结构设计；界面设计（人机交互部件）、数据接口设计。 OOD阶段需要建立的模型包括： 设计类图。是对类图的扩展，增加了属性和方法细节。 包图。用于标识一个完整系统的主要部分。 构件图。表示构件及其之间是如何相互关联的。 配置图。表示结点以及结点之间是如何相互关联的。结点是构件所运行的位置。,第二节 面向对象设计,三、软件类设计 （四）设计类图 设计类图的一个基本思想是将类模型层次化，形成类的类型体系结构。,第二节 面向对象设计,三、软件类设计 （五）设计包图 包（Package）是UML系统模型的基本组织元素或者说包是模型元素的组合。可以将整个系统说明想像为含有所有系统元素的包，包括其他的包、模型 、图表和元素。每个元素只属于一个包，一个包又可以嵌入另一个包中。,第二节 面向对象设计,三、软件类设计 （六）设计构件图 （七）设计部署图 （八）用户界面设计、数据库设计的集成 结构化方法进行应用程序体系结构设计时，重点关注的是模块本身，在讨论用OO方法进行设计类的设计也和结构化方法一样，并没有过多地考虑用户界面的设计、数据库的设计对设计类的影响。,第二节 面向对象设计,四、面向对象设计原则 1单一职责原则（Single Re