管理系统中计算机应用-6.ppt

第六章系统总体设计 应用软件系统总体结构设计数据库设计代码设计 1 系统设计阶段的任务与原则 1 系统设计阶段的任务根据新系统的逻辑模型 考虑实际的技术 经济和运行环境等条件 确定系统的物理实施方案 即解决 系统如何做 的问题 2 系统设计阶段的主要活动系统总体设计系统详细设计编写系统设计说明书 报告 3 系统设计的原则 即要求 了解 系统的工作效率 指系统处理能力 速度 响应时间等与时间有关的指标 它取决于系统的硬件及其组织结构 人机接口的合理性 计算机处理过程的设计质量等 系统的可靠性 系统在运行过程中抗干扰和保证正常工作的能力 系统的可变性 系统修改和维护的难易程度 系统的工作质量 系统提供信息的准确性 及时性 使用的方便性等 系统的经济性 系统的收益应大于支出的总费用 4 系统生命周期各阶段费用 系统开发 20 分析与设计 35 编程序 15 测试程序 50 系统维护 80 提高系统的可修改性对于节省开发和维护的人力 物力有重要地位 使系统具有可修改性是系统总体设计着重要解决的问题 2 结构化设计的基本思想 结构化设计是运用一组标准的准则和工具帮助系统设计员确定软件系统是由哪些模块组成的 这些模块用什么方法连接在一起 才能构成一个最优的软件系统结构 它的基本思想是 1 模块化一个软件系统由若干个模块组成 一个模块就是一个处理功能 对给定的输入信息 进行加工处理 得到输出结果 在结构化设计中 一个模块的功能应当简单明确 易于理解 且模块之间的联系应尽可能少 2 自顶向下 逐步求精系统划分模块的工作按层次进行 即 先把整个系统划分为若干个模块 每个模块再划分为若干个更小的模块 直到最低层的模块是功能相对独立 不能再分解为止 3 上层模块分解为下层模块上层模块分解成下层模块 有三种基本的结构形式 顺序结构 分支结构 循环结构 不管一个系统多么复杂 模块间的关系都是这三种关系的组合 顺序结构 分支结构 循环结构 a 顺序结构 A B C A B C 顺序 DOA DOB DOC b 分支结构 顺序结构 分支结构 循环结构 条件 A B 选择控制 A B IF条件 TrueDOAELSEDOBENDIF Y N c 循环结构 顺序结构 分支结构 循环结构 条件 A N Y 循环控制 F DOWHILE条件 TrueDOFENDDO 4 模块划分的描述 控制结构图 控制结构图用来描述模块之间的层次关系 调用关系和信息传递关系 是系统物理结构的主要工具 控制结构图中采用的符号 模块之间调用的原则 每个模块有自己的任务 只要接到上层模块的调用命令时才能执行 模块之间的通信仅限于直接上下级模块 若有模块要与非直接上下级模块发生通信关系 必须通过其上级模块进行传递 模块调用顺序为自上而下 3 模块划分的原则 1 模块独立性 模块之间的关系尽可能少 系统容易开发系统可靠性高系统容易维护划分模块时 应使模块之间的联系尽可能少 而模块内自身联系尽可能密切 凝聚 和 耦合 表示模块内和模块之间的联系程度 2 模块凝聚 模块凝聚 用来衡量一个模块内部自身功能联系的紧密程度 也是衡量模块划分质量好坏的一个重要标准 优点 模块凝聚的级别 5级 偶然凝聚 模块内部各组成部分的处理彼此无关 是最差的模块凝聚方式 逻辑凝聚 模块包括一系列同种类型的活动 为了使用该模块 必须从中选择出所需要的活动 时间凝聚 模块的各个处理动作与时间有关 如初始化模块 必须按一定的次序执行 数据凝聚 模块对同一数据执行多个处理活动 且表示数据的连续变化 功能凝聚 模块内所有的活动执行且只执行一个与问题有关的功能 这是系统具有可维护性的一般要求 是凝聚程度最高的模块 比较 模块凝聚的不同情况比较 3 模块耦合 耦合是对两个模块之间联接程度的一种度量 是模块间的信息联系方式 模块之间的依赖程度越大 则其耦合程度也就越大 很显然 为了使软件系统具有较好的可维护性和可修改性 模块间的耦合程度应越小越好 耦合的三种类型 数据耦合 两个模块之间只传递在处理中所必需的数据 数据耦合是模块间必要的数据通信 是不可避免的 控制耦合 一个模块将控制信息传递给另一个模块 以控制该模块的内部处理逻辑 当发生控制耦合时 说明模块划分不彻底 被调用模块不是执行单一的功能 非法耦合 一个模块和另一个模块的内部发生联系 也称病态耦合 是最差的一种耦合 根据模块之间传递的信息不同 可把耦合分为三种类型 图 a 图 b 图示 4 模块划分的原则 在划分模块时 应按照 高凝聚 低耦合 的原则 尽量使得每一个模块的功能单一 模块之间的联系尽量少 4 控制结构图的绘制方法 1 依据 数据流程图 DFD 首先将上层数据流程图映射为上层控制结构图 由上层开始 逐步下推 DFD中的 处理功能 映射为 模块 DFD中的输入 输出分别映射为模块的输入 输出 2 绘制方法 在进行模块分解时 可以采用两种不同的方式 以转换为中心结构的分解如果待分解的模块是一个数据凝聚的模块 称该模块为以转换为中心的模块 可以把它分解为输入 处理 输出三大模块 以业务为中心结构的分解如果模块为逻辑凝聚的 可以将它分解为一个检查业务类型的模块和一个调度模块 根据不同的业务类型 调度模块调用不同的下层模块 5 数据库设计的目标和要求 1 目标 建立一个合适的数据模型 数据模型需要满足的要求 满足用户要求满足某个数据库管理系统的要求具有较高的范式1NF 2NF 3NF BCNF 4NF 5NF 2 数据库设计 采用E R图进行数据库逻辑设计的一般步骤 由E R图向关系模型转换的规则 数据库设计步骤 概念结构设计 现实世界中实体之间的关系逻辑结构设计 按某种数据模型的特性物理结构设计 数据存储结构和存储方法 3 概念结构设计 实体 显示世界中任何可以相互区别的事物 可以是一个个具体的东西 也可以是一个抽象的概念 如教师 学生 教室都是实体 哲学也是一个实体 又如图书 读者 订单 供应商都是实体 属性 实体所具有的性质 如 学生的学号 姓名 性别 班级等都是学生实体的属性 实体和属性的型 值 实体和属性都有 型 和 值 之分 型 是概念的内涵 值 是概念的特例 如 学生实体可以用学号 姓名 班级 出生日期等属性描述 是实体的 型 0102312 张三 01信息 09 21 83则表示了学生张三的情况 是实体的值 实体之间联系方式一对一的联系 若两个不同型实体集中 一方的一个实体唯一与另一方的一个实体相对应 称1 1联系 一对多的联系 若两个不同型实体集中 一方的一个实体可与另一方的多个实体相对应 但另一方一个实体只与本方一个实体相对应 称1 m联系 多对多的联系 若两个不同型实体集中 任何一方的一个实体都与另一方的多个实体相对应 称m n联系 概念模型的表示方法 E R图 如何描述信息世界中实体和实体之间的关系 E R图 也称实体联系方法 用形式化的方法表示了实体以及实体之间的联系 E R图中的图形元素 要求 根据问题画出E R图 如下一页所示 学生实体的E R图 材料供应的E R图 概念设计步骤 了解表示方法 确定系统的实体 属性及联系数据流程图数据字典 确定局部E R图 集成完整的 总 E R图 请绘出学生 课程 学习的E R图 4 逻辑结构设计 按选定的数据库管理系统的要求来设计数据模型 符合关系型数据模型的原则 将E R图转换为关系模型的步骤 E R图中的每一个实体 都转换为一个关系 若实体之间是1 1的联系 可以合并为一个关系 1 m的联系 将 1 方的主键放入m方关系中作为 外部键 m n的联系 为联系单独建立一个关系 转换关系 合并关系 6 数据库的物理实现 数据库设计的最后阶段是确定数据库在物理设备上的存储结构和存取方法 也就是设计数据库的物理数据模型 1 建立数据表结构 2 建立VFP的数据库 3 设置数据表的索引 4 创建数据表之间的关联 5 创建视图 7 代码设计 代码是计算机和人都容易理解的符号 或语言 能够实现人和计算机的沟通 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 加快输入 减少出错 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 提高处理的效率 代码也叫信息编码 是作为事物 实体 惟一标识的 一组有序字符组合 它必须便于计算机和人识别 处理 1 代码设计的基本原则 唯一性 每个代码所代表的实体必须是唯一的 简单性 代码结构尽量简单 长度尽量短 以方便输入 提高处理效率 易识别性 代码逻辑性强 表意明确 合理性 编码方法必须合理 必须与分类体系相适用 规范性 符合国际 国家 行业及企业标准 2 常用编码方式 代码的类型 顺序码 以某种顺序形式编码 如按人口多少的顺序对城市编码 则上海为001 北京为002 天津为003等 这种方法的特点是简单 码短 易处理 易追加 缺点是代码含义不直观 可识别性差 重复码 采用与原来手工系统相同的编码 成组码 也叫位码 数字码 分组码 将代码分成几段 每段表示一种含义 每段由连续数字组成 如学号 身份证号 表意码 也叫字符码 助记码 将表示实体特征的文字 数字或记号直接作为编码 如 CERNET CSTNET 专用码 具有特殊用途的编码 ASCII码 组合码 也叫合成码 复杂码 教室代码 3 代码的校验 校验码是根据事先规定好的算法构成的 将它附加到代码本体上以后 成为代码的一个组成部分 当代码输入计算机以后 系统将会按规定好的算法验证 从而检测代码的正确性 校验码一般可以分为 检错码 发现错误 但不能修改为正确的编码 纠错码