数据库系统设计与实现 03系统分析与设计

1、第三章系统分析与设计第一节系统分析概述一、系统分析的目的定义系统需求确定系统要做成什么样子确定系统要实现哪些功能,满足哪些要求。二、系统分析的依据系统范围用户需求技术能力开发资源三、系统需求的内容1. 功能需求明确软件应实现哪些功能2. 非功能需求(1 效率:处理速度,存储空间,网络流量(2 接口要求:与其它系统的接口(3 可用性:易用性,是否便于使用(5 维护性:是否便于修改(6 扩展性:是否能方便、有效地添加将来需要的新功能(4 可靠性:运行是否稳定可靠(7 健壮性:对错误环境和错误输入的适应和处理能力(8 安全性:系统和数据的安全防护能力四、系统分析的步骤业务分析|建立系统逻辑模型,确定

2、功能需求|确定非功能需求第二节业务分析一、组织结构分析组织结构的类型:直线型职能型直线职能型事业部制矩阵制举例:学院组织结构图学院领导院办教务处人事处学生处社发分院数学教学部艺术分院招生就业处后勤服务处法学分院理工分院旅业分院经管分院计算机系电子工程系二、职能活动分析职能活动分析的目的在于,明确现行系统所包括的各项职能及所进行的各项活动,即搞清现行系统到底在做那些工作。首先明确系统的各项基本职能,然后将每一项职能分解为若干项活动,进一步将一项大的活动分解为若干个小的活动,这种分解可一直进行下去,直到所分解出的活动是一项可具体执行的活动为止,由此即明确了系统所包含的各个层次的职能及活动。进行职能

3、活动分析的工具是职能活动图,也称企业模型。例:学校教学管理职能活动图 三、业务流程分析职能活动分析只是静态地列出了系统中的各项活动,业务流程分析的目的则在于,明确各项业务工作的开展过程,及各项活动在业务工作中的关联关系,并明确活动的主体及活动所产生的信息。进行业务流程分析的工具是业务流程图。 业务流程图图例: 业务处理描述 业务处理单位 文档 传递例:分院排课工作业务流程图 作业:(1 画出辅导员工作的职能活动图。(2 针对自己所熟悉的某项活动,画出其业务流程图。第三节建立系统逻辑模型数据流图一、图例 外部项数据流处理数据存储a. 外部项外部项是指不受系统控制,在系统以外的事物或人,它表达了系

4、统数据的外部来源或去处。它一般是系统的某类用户或用户部门,也可以是另外一个信息系统。b. 数据流数据流指明了系统中数据的流动方向。系统中的每个数据流都必须有一定的来源和去向,不能凭空产生,也不能凭空消失。外部项、处理和数据存储都可作为数据流的来源,也都可作为数据流的去向。c. 处理处理表达了对数据的逻辑处理及逻辑变换功能。每个处理都应有一定的输入数据流和输出数据流。系统中的每个处理都应有一个唯一的编号。d. 数据存储数据存储表达了对数据暂时或永久的存储。数据储存一方面起到保存数据的作用,另一方面则在处理与处理之间起到缓冲的作用。处理与处理之间一般应尽量避免存在直接的数据流,而是通过数据存储发生

5、关联比较好。系统中的每个数据存储都应有一个唯一的编号。二、数据流图的层次结构数据流图一般需分层、分块绘制。各层数据流图具有严格的对应关系,下层的一张图总是对应于上层图中的一个处理。 三、举例课程成绩记录系统顶层数据流图 第1层数据流图图1 基础信息录入 第1层数据流图图2 排课选课 第1层数据流图图4 成绩统计输出 第2层数据流图图2.2 班级排课 四、数据流图小结表达的内容:系统具有哪些功能和处理步骤;需要永久存储哪些数据;各处理的输入及输出;数据存储的来源。总体设计步骤:由顶向下。首先考虑形成系统的基本方案,然后开始绘制。单张图的设计步骤:(1考虑明确图中的主要处理;(2确定各处理所产生的

6、数据存储;(3确定各处理的输入;(4补充完善;(5布局,定稿绘制。层次规则:下层图的图号和名称对应于上层图中的处理编号和处理名称;数据存储的编号按包含关系逐层展开。五、数据字典数据字典一般与数据流图配合使用,用于对数据流图中的各成分进行详细描述。1. 数据字典条目类别数据存储处理过程外部实体数据流数据元素数据结构2. 举例以图3.1中的某些成分为例。数据存储名称:学生简要说明:学生基本信息结构:学号姓名性别生日年龄所在班级图号:1编号:A B数量:4000份/学期处理过程名称:产生学生课程简要说明:根据班级课程产生学生课程输入:2.2.1确定班级课程,A B学生信息输出:B B选课信息处理:根

7、据一个班级所选的一门课程,读出该班级的所有学生,使这些学生全部选修该们课程。图号:2.2 编号:2.2.2作业:1. 设计图书借阅管理系统的数据流图,其应包括图书信息录入、读者信息录入、借书记录、还书记录及相关的统计查询等功能。2. 设计运动会成绩记录系统的数据流图,其应包括项目信息录入、运动员信息录入、报名信息录入、比赛成绩记录、名次计算及相关的统计查询等功能。3. 设计自选系统的数据流图。第四节系统结构设计系统设计包括多方面的内容,有:系统结构设计,数据库设计,数据结构设计,算法设计,体系结构设计,接口设计,界面设计,系统配置设计等。其中系统结构设计是最核心的一项内容。一、结构设计的概念结

8、构设计的目的:将整个系统按层次划分为若干部分,这些划分出的部分称为模块。模块:系统中相对独立的一个部分。在传统的结构化设计中模块按处理过程进行划分。与程序设计相对应,各个层次的模块相当于:整个系统;分系统或子系统;执行程序;函数包;函数。在现在的系统开发中,由于普遍采用了图形用户界面、网页、面向对象的程序设计、可视化开发工具等,因此在系统结构设计,模块的内容需要进一步扩展,包括:窗口(对话框、控件、页面、对象、具体开发工具提供的特定单元。二、设计工具系统结构图图例:模块名模块 调用系统结构图的一般形式: 数据库系统设计与实现教案：系统分析与设计 11 三、设计方法由数据流图导出结构图 1. 转

9、换的基本方式 (1 数据流图中的一个处理对应于结构图中的一个模块； (2 按数据流图的层次结构形成结构图中的层次关系； (3 对比较复杂的数据流图，通过变换分析和事务分析在图中形成层次结构。 2. 变换分析 若数据流图的各处理之间存在一定的顺序关系，则按顺序将各处理过程分为几个部分，通 常分为输入、处理、输出三个部分，各部分增加一个中间模块或以一个处理过程作为核心模块， 形成中间层模块，再由各中间层模块分别调用各下层模块。 如： A B D E F C G 输入 处理 输出 转化为： B 处理 输出 A C D E F G 3. 事务分析 若数据流图中存在若干个分别进行的处理过程，则结构图按层次分为相应的几个分枝。 如： 数据库系统设计与实现教案：系统分析与设计 12 A B 事务A 事务 用户 C D 事务B 事务 E F 事务C 事务 转换为： 事务A C F A B D E 4. 举例 对系统分析中所建立的成绩记录系统数据流图，导出系统结构图如下： 数据库系统设计与实现教案：系统分析与设计 13 班级信息 录入 基础信息 录入 学生信息 录入 教师信息 录入 成 绩 记 录 系 统 录入课程 指定班级 课程 排课选课