第5章_结构化系统设计c

1、第五章第五章 系统设计系统设计 主要内容系统的总体结构设计模块结构设计代码设计数据库设计输入/输出设计处理流程设计系统设计报告系统运行和维护系统运行和维护 系统规划系统规划 系统实施系统实施 系统分析系统分析 开发 设计 初步 调查 可行性 研究 审批 系统 评价 系统 维护 总体 设计 详细 设计 审计 审查 编程 调试 系统 转换 验收 详细 调查 逻辑 设计 阶段阶段回答的中心问题回答的中心问题成果成果系统分析系统分析 “做什么做什么”明确系统功能明确系统功能逻辑模型逻辑模型系统设计系统设计 “怎么做怎么做”如何实现系统说明如何实现系统说明书规定的系统功能书规定的系统功能物理模型物理模型

2、 第一节第一节 结构化系统设计概述结构化系统设计概述 人们对设计定义是 应用各种技术和原理，对设备、过程或系统做出足够详细的定义，使之能够在物理上得以实现”系统设计”。 系统设计 是新系统的物理设计阶段 根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型，综合考虑各种约束，利用一切可用的技术手段和方法，进行各种具体设计，提出一个能在计算机上实现的新系统的实施方案，解决“系统怎样做”的问题。一系统设计目标和原则一系统设计目标和原则 1.系统设计目标系统设计目标 在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物理模型的设计。主要是解决“怎样做怎样做”的问题。 系统性 从整个系统的角度考虑，如系统的代码要统

3、一，设计规范要标从整个系统的角度考虑，如系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享等。处、全局共享等。 灵活性 要求系统具有很强的环境适应性，如尽量采用模块化结构，提要求系统具有很强的环境适应性，如尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性。高各模块的独立性。 可靠性 如安全保密性、检错、纠错能力、抗病毒能力等。如安全保密性、检错、纠错能力、抗病毒能力等。 经济性 如不要盲目追求技术上的先进，尽量避免不必要的复杂化。如不要盲目追求技术上的先进，尽量避免不必要的复杂化。 二、系统设计内容二、系

4、统设计内容 系统设计阶段的主要任务包括： 系统的总体结构设计 模块结构设计 代码设计 数据库设计 输入/输出设计 处理流程设计 系统设计文档三、系统设计的步骤三、系统设计的步骤总体设计阶段总体设计阶段详细设计阶段详细设计阶段网络结构设计网络结构设计硬件结构设计硬件结构设计软件结构设计软件结构设计数据库分析数据库分析代码设计代码设计输入输出设计输入输出设计信息分类信息分类数据库设计数据库设计功能模块设计功能模块设计第二节第二节 系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计 问题提出： 随着信息技术的发展，各种计算机软、硬件产品竞相投向市场。多种多样的计算机技术产品为信息系统的建设提供了极大的灵活性，

5、使我们可以根据应用的需要选用不同生产者的性能各异的软、硬件产品，但同时也给系统设计工作带来了新的困难，那就是如何从众多厂家的产品中作出最明智的选择？一、系统平台设计的依据一、系统平台设计的依据 系统平台设计的依据 系统的吞吐量 每秒钟执行的作业数称为系统的吞吐量。 系统的吞吐量越大，则系统的处理能力就越强。 系统的响应时间 从用户向系统发出一个作业请求开始，经系统处理后，给出应答结果的时间称为系统的响应时间。（CPU /通讯线路） 系统的可靠性 系统的可靠性可以用连续工作时间表示。（24h/双机双工） 集中式还是分布式 地域范围 广域、局域计算机硬件及网络选择计算机硬件及网络选择 数据库管理系

6、统选择数据库管理系统选择 应用软件的选择应用软件的选择 系统物理系统物理配置方案设计配置方案设计 系统软硬件的配置 计算机系统（软件、硬件及其附属设备）的配置，总的原则应该是： 技术上具有先进性 实现上具有可能性 使用上具有灵活性 发展上具有可扩充性 投资上具有受益性二、硬件及网络选择二、硬件及网络选择 网络系统的设计 中小型主机方案与微机网络方案的选取 网络拓扑结构 互连结构及通信介质的选型 网络计算模式 网络操作系统及网络协议等的选择三、数据库管理系统的选择三、数据库管理系统的选择 数据库管理系统的选择 管理信息系统都是以数据库系统为基础，一个好的数据库管理系统对管理信息系统的应用有着举足

7、轻重的重要影响。在数据库管理系统的选择上，主要考虑： 数据库的性能； 数据库管理系统的系统平台； 数据库管理系统的安全保密性能； 数据的类型。第三节第三节 模块结构设计模块结构设计 一、模块结构图一、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。ABCDIJK 调用 在模块结构图中，用联接两

8、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。 ABxyz图图 模块调用模块调用查学生成绩读成绩单学号成绩数据无此学生（a）（b） 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

9、上标号. 23二、二、 模块间关系模块间关系 1. 模块间耦合模块间耦合 所谓耦合就是指两个实体互相依赖于对方的一个度量。所谓耦合就是指两个实体互相依赖于对方的一个度量。 模块之间联系越紧密，其耦合性就越强模块之间联系越紧密，其耦合性就越强 模块间耦合的高低取决于模块间接口的复杂性、调用模块间耦合的高低取决于模块间接口的复杂性、调用的方式及传递的信息的方式及传递的信息 耦合是不能避免的，但是容易产生耦合是不能避免的，但是容易产生BUG，所以要控制，所以要控制 1)非直接耦合非直接耦合(Nondirective coupling) 2)数据耦合数据耦合(Data Coupling) 3)标记耦合

10、标记耦合(Stamp Coupling) 4)控制耦合控制耦合(Control Coupling) 5)外部耦合外部耦合(External Coupling) 6)公共耦合公共耦合(Common Coupling)简单耦合简单耦合如果两个模块之间仅仅存在着调用和被调用关系模块之间没有任何的信息传递两个模块的耦合程度最低数据耦合数据耦合如果两个模块之间不仅存在着调用和被调用关系模块之间存在着数据通信模块之间的通信方式是数据传递或称参数交换数据耦合数据耦合控制耦合控制耦合如果两个模块之间不仅存在着调用和被调用关系模块A向模块B传递的信息控制了模块B的内部逻辑公共耦合公共耦合如果两个模块都和同一个公

11、用数据域有关两个模块与某一个公共环境联系在一起使用公用数据存在的问题使用公用数据存在的问题公用数据没有保护，任何时候、任何程序都可以修改，模块执行时可能出错不同的模块都可以修改、使用公用数据，因而维护困难但存在较多的公共耦合模块时，若修改某一数据，则很难确定哪些模块必须修改内容耦合内容耦合如果一个模块访问另一个模块的内部数据使用另一个模块内部的控制信息一个模块调用执行另一个模块中间的部分程序代码模块不符合单入口和单出口的原则系统设计模块之间的联结原则系统设计模块之间的联结原则尽量采用较低的耦合形式（简单耦合和数据耦合）减少控制耦合必要时使用公共耦合，但一定要将数据控制在最少绝对不能采用内容耦合

12、 2.模块内聚合模块内聚合 内聚是指一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度。内聚是指一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度。 设计人员应尽可能的提高模块的内聚度，从而获得较高的模块设计人员应尽可能的提高模块的内聚度，从而获得较高的模块独立性独立性 1）偶然内聚）偶然内聚 2）逻辑内聚）逻辑内聚 3）时间内聚）时间内聚 4）过程内聚）过程内聚 5）通信内聚）通信内聚 6）顺序内聚）顺序内聚 7）功能内聚）功能内聚功能组合功能组合-功能内聚功能内聚(functional cohesion)(functional cohesion)一个模块内部的各个组成部分的处理动作全都为执行同一个功能而存在功能组合内

13、聚性最高，它是一个 “暗盒”模块例“解一个方程”,“求平方根”,“计算利息”顺序组合顺序组合-顺序内聚顺序内聚(sequential cohesion)(sequential cohesion)一个模块内部的各个组成部分执行的几个处理动作具有这样的特征前一个处理动作所产生的输出数据是下一个处理动作的输入数据顺序组合模块的内聚性较高例： “输入并验证理货单”顺序组合顺序组合-顺序内聚顺序内聚(sequential cohesion)(sequential cohesion)通信组合通信组合-通信内聚通信内聚communicational cohesion)communicational cohe

14、sion)一个模块内部的各个组成部分的处理动作都使用相同的输入数据一个模块内部的各个组成部分的处理动作都产生相同的输出数据内聚性低于顺序组合模块通信组合通信组合-通信内聚通信内聚communicational cohesion)communicational cohesion)过程组合过程组合-过程内聚过程内聚(procedural cohesion)(procedural cohesion)一个模块内部的各个组成部分的处理动作各不相同，彼此没有什么关系它们受同一个控制流支配，决定它们的执行顺序内聚性较低例“学籍变动管理”暂时组合暂时组合-暂时内聚暂时内聚(temporal cohesion)

15、(temporal cohesion)一个模块内部的各个组成部分的处理动作和时间有关内聚性低，耦合性高例“初始化”逻辑组合逻辑组合-逻辑内聚逻辑内聚(logical cohesion)(logical cohesion)一个模块内部的各个组成部分的处理动作在逻辑上相似，但功能却彼此不同或无关内聚性低例“会计报表”-“资金平衡表”、“固定资产表”、“利润表”等逻辑组合逻辑组合-逻辑内聚逻辑内聚(logical cohesion)(logical cohesion)偶然组合偶然组合-偶然内聚（偶然内聚（coincidental cohesion)coincidental cohesion)一个模块

16、内部的各个组成部分的处理动作彼此没有任何关系它们是根据设计人员的个人喜好而随意混合在一起的无内聚性偶然组合偶然组合-偶然内聚（偶然内聚（coincidental cohesion)coincidental cohesion) 模块组合判断树模块组合判断树 模块组合判断树三、模块化设计方法三、模块化设计方法 1.变换分析方法变换分析方法 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

17、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 第四节第四节 代码设计代码设计一、代码概念一、代码概念 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。 编码的目的 二、代码的功能二、代码的功能1 1、鉴别功能、鉴别功能 代码的最基本的特性。任

18、何代码都必须具备这种基代码的最基本的特性。任何代码都必须具备这种基本特征。在一个分类编码标准中，一个代码只能唯一本特征。在一个分类编码标准中，一个代码只能唯一的标识一个分类对象，而一个分类对象也只能有一个的标识一个分类对象，而一个分类对象也只能有一个唯一的编码。唯一的编码。2 2、分类、分类 当按照分类对象的属性分类，并分别赋予不同的当按照分类对象的属性分类，并分别赋予不同的类别代码时，代码又可以作为分类对象类别的标识。类别代码时，代码又可以作为分类对象类别的标识。2001 169 0092001 169 009市场营销市场营销2001级级3 3、排序、排序 当按照分类对象产生的时间、所占的空

19、间或其它方当按照分类对象产生的时间、所占的空间或其它方面的顺序关系分类，并赋予不同的代码时，代码又可以面的顺序关系分类，并赋予不同的代码时，代码又可以作为排序的标识。作为排序的标识。4 4、专用含义、专用含义当分类对象需要采用一些专用的符号时，代码可以提供一定的专门含义。当分类对象需要采用一些专用的符号时，代码可以提供一定的专门含义。含义如下含义如下: : 汉语拼音的第一个字母表示自行车的用途汉语拼音的第一个字母表示自行车的用途, ,如如P P为普通车、为普通车、Q Q为轻便车、为轻便车、Z Z为载重为载重 车、车、X X为小轮车为小轮车. . 汉语拼音的第二个字母代表自行车的车轮直径汉语拼音

20、的第二个字母代表自行车的车轮直径,A,A、E E、G G、MM分别指轮分别指轮径径2828、 26 26 、2424、2020英寸的女式车英寸的女式车. . 最后最后, ,汉语拼音后面的阿拉伯数字如汉语拼音后面的阿拉伯数字如PA-12PA-12型的型的12,12,是工厂设计的顺序号是工厂设计的顺序号. . 四、代码的种类四、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：按照例如：按照GB2261-80规定：规定： 1为男性为男性 2为女性为女性优点：短而简单

21、，记录的定位方法简单，易于管理；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。是将顺序的自然数或字母赋予分类对象。( (一一) ) 顺序码顺序码（二）区间码（二）区间码( (层次码层次码) ) 区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中数字的码中数字的值值和和位置位置 都代表一定意义。都代表一定意义。 4

22、 3 0 0 8 14 3 0 0 8 1示例：邮政编码示例：邮政编码 例: 会计科目编码 身份证 号码( (三三) )助忆码助忆码 助忆码用文字、数字或文字数字结合起来描述，其助忆码用文字、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。特点是，可以通过联想帮助记忆。 例如：例如： 用用W-B-l2代表代表12英时黑白电视机英时黑白电视机 用用W-C-20代表代表 20英时彩色电视机。英时彩色电视机。五、代码的设计原则五、代码的设计原则 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。

23、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六、代码的校验六、代码的校验 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

24、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。 校验码是根据事先规定好的数学方法及代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。码本体计算出来的。C1 C2C3.Cn代码本体代码本体P1 P2P3.Pn加权因

25、子加权因子加权因子可以为：加权因子可以为：自然数自然数 1，2，3， 几何级数几何级数 2，4，8，16 质数质数 3，5，7，13，17C1 C2C3.Cn校验位校验位代码本体代码本体)mod(MSR 校验的方法校验的方法 确定校验位值的方法第五节第五节 数据库设计数据库设计 E-R图也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。一、一、 概念模型设计（概念模型设计（E-R图）图） E-R图基本元素 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无向线段实体集实体集

26、(Entity)(Entity)： 具有相同属性的实体具有相同的特征和性质. 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体; 在E-R图中用矩形矩形表示，矩形框内写明实体名； 比如学生张三丰、学生李寻欢都是实体。学生学生老师老师属性属性(Attribute)(Attribute)： 实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。 在E-R图中用椭圆形椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来； 比如学生的学号、姓名、性别、籍贯都是属性。姓名姓名性别性别籍贯籍贯学号学号联系联系(Relationship)(Relationship)： 联系也称关系，信息世界中反映实体内部或实体之间的联系

27、。 在E-R图中用菱形菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型。教学教学mn两个实体集之间的联系两个实体集之间的联系1:1 1:1 联系：联系：如果对于A中的一个实体，B中至多有一个实体与其发生联系，反之，B中的每一实体至多对应A中一个实体，则称A与B是1:1联系。 1:n 1:n 联系：联系：如果对于A中的每一实体，实体B中有一个以上实体与之发生联系，反之，B中的每一实体至多只能对应于A中的一个实体，则称A与B是1:n联系。 m:nm:n 联系：联系：如果A中至少有一实体对应于B中一个以上实体，反之，B中也至少有一个实体对应于A中一个以上实

28、体，则称A与B为m:n联系。（a）11 联系 （b）1n 联系 （c）mn 联系 1 实体型A 实体型A 实体型A 联系名 联系名 联系名 实体型B 实体型B 实体型B 1 1 n n m 图6.2 两个实体型之间的三类联系两个实体集之间的类联系作作E-R图的步骤图的步骤确定所有的实体集合 ；选择实体集应包含的属性 ；确定实体集之间的联系 ；确定联系的类型，在用线将表示联系的菱形框联系到实体集时，在线旁注明是1或n(多）来表示联系的类型 。 例例 在简单的教务管理系统中，有如下语义约束： 一个学生可选修多门课程，一门课程可被多个学生选修。因此学生和课程之间是多对多的联系； 一个教师可讲授多门课

29、程，一门课程可以由多个教师讲授。因此教师和课程之间也是多对多的联系； 一个系可有多个教师，一个教师只能属于一个系。因此系和教师是之间一对多的联系，同样系和学生之间也是一对多的联系。确定所有的实体集合 ；系系教师教师学生学生课程课程选择实体集应包含的属性 ；系系教师教师学生学生课程课程学号学号姓名姓名性别性别年龄年龄平均成绩平均成绩教师号教师号课程号课程号课程名课程名教师号教师号姓名姓名性别性别职称职称系名系名电话电话确定实体集之间的联系，用菱形表示联系的名称 ；确定联系的类型，在联系线旁注明是1或n(多）。mn1系系属于属于教师教师拥有拥有学生学生开课开课讲授讲授选修选修课程课程mmnm1m1

30、mn1系系属于属于教师教师拥有拥有学生学生开课开课讲授讲授选修选修课程课程mmnm1m1学号学号姓名姓名性别性别年龄年龄平均成绩平均成绩成绩成绩教师号教师号课程号课程号课程名课程名教师号教师号姓名姓名性别性别职称职称系名系名电话电话教务管理系统的初步教务管理系统的初步E-RE-R图图二、逻辑模型设计二、逻辑模型设计 E-R模型转换为关系数据模型的规则：模型转换为关系数据模型的规则： 1)每一实体转换为一个关系模式每一实体转换为一个关系模式。实体名作为关系名，实体的属性作为关系的属性 ，实体的码（关键字）就是关系的码。 (2)一个一个M:N联系转换为一个关系模式联系转换为一个关系模式。与该联系相

31、连的实体的码以及联系本身的属性转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。 (3)一个一个1:N的联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与的联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与N端端对应的关系模式合并对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为N端实体的码。 (4)一个一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身属性均转换为联系的属性

32、。每个实体的码均为该关系的候选码。如果与某一端对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。 (5)一个多元联系转换为一个关系模式一个多元联系转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系属性，而关系的码为各实体码的组合。 (6)具有相同码的关系模式可合并具有相同码的关系模式可合并。转换举例一转换举例一厂长（厂长号，厂号，姓名，年龄）工厂（厂号，厂名，地点）转换举例二转换举例二仓库（仓库号，地点，面积）产品（货号，品名，价格，仓库号，数量）转换举例三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mn学生（学号，姓名，

33、年龄）课程（课程号，课程名，学时数）成绩学习（学号，课程号，成绩） 关系数据模型的规范化 符合某一种级别的关系模式的集合称为范式。关系数据模型规范化的基本思想就是：逐步消除不合理的数据依赖，使范式中的各个关系模式达到某种程度的“分离”，这种规范化遵循如下三种范式：（1）第一范式：每个分量必须是不可分的数据项；（2）第二范式：每个非主属性完全依赖于主属性；（3）第三范式：任何一个非关键字数据项都不传递依赖于它的关键字。 其中，第一范式到第二范式消除了非主属性对候选键的局部依赖；第二范式到第三范式消除了非主属性对候选键的传递依赖。三、三、 物理模型设计物理模型设计 1.确定数据库的物理结构确定数据

34、库的物理结构 物理结构设计是为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取物理结构设计是为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方法，以获得数据库的最佳存取效率。方法，以获得数据库的最佳存取效率。 物理结构设计的主要内容包括：物理结构设计的主要内容包括： 库文件的组织形式。如选用顺序文件组织形式、索引文件组织形式等。库文件的组织形式。如选用顺序文件组织形式、索引文件组织形式等。 存储介质的分配。例如将易变的、存取频繁的数据存放在高速存储器存储介质的分配。例如将易变的、存取频繁的数据存放在高速存储器上；稳定的、存取频度小的数据存放在低速存储器上。上；稳定的、存取频度小的数据存放在低速存储器上。 存

35、取路径的选择等。存取路径的选择等。 2.评价物理结构评价物理结构 数据存储分析与设计数据存储分析与设计某企业原物资管理系统的供应计划管理部分表某企业原物资管理系统的供应计划管理部分表部部 门门 名名 称称产产 品品 名名 称称计计 划划 产产 量量生产计划表生产计划表产品名产品名材料名材料名材料型号规格材料型号规格计量单位计量单位消耗定额消耗定额材料消耗定额表材料消耗定额表材材料料名名材材料料型型号号规规格格计计量量单单位位单单价价材料计划价格表材料计划价格表数据存储分析与设计数据存储分析与设计维修用材计划表维修用材计划表部部门门名名材材料料名名材材料料型型号号规规格格计计量量单单位位维维修修

36、用用量量生产用材计划表生产用材计划表材料需要计划表材料需要计划表部部门门名名 需需用用材材料料名名 型型号号规规格格 计计量量单单位位 需需要要量量用用途途部门名部门名 产品名产品名计划计划产量产量材料名材料名材料型号材料型号规规 格格计量计量单位单位消耗消耗定额定额生产生产需要量需要量确定各种表格需要存储的内容确定各种表格需要存储的内容根据新系统功能确定新存储单据或帐册，对已存根据新系统功能确定新存储单据或帐册，对已存储单据，研究是否增加新的数据元素储单据，研究是否增加新的数据元素去除多余的数据元素去除多余的数据元素生产用材计划表生产用材计划表部门名部门名 产品名产品名计划计划产量产量材料名

37、材料名材料型号材料型号规规 格格计量计量单位单位消耗消耗定额定额生产生产需要量需要量生产需要量生产需要量=计划产量计划产量*消耗定额消耗定额为便于检索，增加必要的代码项为便于检索，增加必要的代码项如增加材料码如增加材料码数据存储分析与设计数据存储分析与设计列出各种表格存储的列出各种表格存储的1NF数据元素数据元素部部 门门 名名 称称产产 品品 名名 称称计计 划划 产产 量量生产计划表生产计划表1NF关系：部门码关系：部门码+部门名部门名+产品码产品码+产品名产品名+计划产量计划产量产品名产品名材料名材料名材料型号规格材料型号规格计量单位计量单位消耗定额消耗定额材料消耗定额表材料消耗定额表1

38、NF关系：产品码关系：产品码+产品名产品名+材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规规格格+计量单位计量单位+消耗定额消耗定额数据存储分析与设计数据存储分析与设计列出各种表格存储的列出各种表格存储的1NF数据元素数据元素1NF关系：材料码关系：材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+单价单价材材料料名名材材料料型型号号规规格格计计量量单单位位单单价价材料计划价格表材料计划价格表维修用材计划表维修用材计划表部部门门名名材材料料名名材材料料型型号号规规格格计计量量单单位位维维修修用用量量1NF关系：部门码关系：部门码+部门名部门名+材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格

39、+计量单位计量单位+维修用量维修用量数据存储分析与设计数据存储分析与设计列出各种表格存储的列出各种表格存储的1NF数据元素数据元素1NF关系：部门码关系：部门码+部门名部门名+产品码产品码+产品名产品名+计划产量计划产量+材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+消耗定额消耗定额生产用材计划表生产用材计划表部门名部门名 产品名产品名计划计划产量产量材料名材料名材料型号材料型号规规 格格计量计量单位单位消耗消耗定额定额生产生产需要量需要量数据存储分析与设计数据存储分析与设计1NF关系的规范化关系的规范化生产计划表生产计划表1NF关系：部门码关系：部门码+部门名部门名+产品

40、码产品码+产品名产品名+计划计划产量产量3NF关系：关系：*部门码部门码+部门名部门名*产品码产品码+产品名产品名*部门码部门码+产品码产品码+计划产量计划产量数据存储分析与设计数据存储分析与设计1NF关系的规范化关系的规范化3NF关系：关系：*部门码部门码+部门名部门名*材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位*产品码产品码+材料码码材料码码+消耗定额消耗定额材料消耗定额表材料消耗定额表1NF关系：产品码关系：产品码+产品名产品名+材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+消耗定额消耗定额数据存储分析与设计数据存储分析与设计1NF关系的规范化关

41、系的规范化3NF关系：关系：*材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+单价单价1NF关系：材料码关系：材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+单单价价材料计划价格表材料计划价格表数据存储分析与设计数据存储分析与设计1NF关系的规范化关系的规范化3NF关系：关系：*部门码部门码+部门名部门名*材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+单价单价*部门码部门码+*材料码材料码+维修用量维修用量维修用材计划表维修用材计划表1NF关系：部门码关系：部门码+部门名部门名+材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+

42、维修用量维修用量数据存储分析与设计数据存储分析与设计1NF关系的规范化关系的规范化3NF关系：关系：*部门码部门码+部门名部门名*产品码产品码+产品名产品名*部门码部门码+*产品码产品码+计划产量计划产量*材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位*产品码产品码+*材料码材料码+维修用量维修用量1NF关系：部门码关系：部门码+部门名部门名+产品码产品码+产品名产品名+计划产量计划产量+材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位+消耗定额消耗定额生产用材计划表生产用材计划表数据存储分析与设计数据存储分析与设计3NF关系的归纳和合并关系的归纳和合并部门部

43、门=*部门码部门码+部门名部门名产品产品=*产品码产品码+产品名产品名计划计划=*部门码部门码+*产品码产品码+计划产量计划产量材料材料=*材料码材料码+材料名材料名+型号型号+规格规格+计量单位计量单位维修维修=*产品码产品码+*材料码材料码+维修用量维修用量消耗消耗=*产品码产品码+*材料码材料码+消耗定额消耗定额数据存储分析与设计数据存储分析与设计要设计一个数据库和一个用户接口，要设计一个数据库和一个用户接口，必须设计数据装载策略、数据存取工具、用户培必须设计数据装载策略、数据存取工具、用户培训方案和不间断的维护方案训方案和不间断的维护方案考虑许多在操作型系统设计中不必考虑的问题考虑许多

44、在操作型系统设计中不必考虑的问题在进行数据仓库设计时要考虑操作型数据、数据在进行数据仓库设计时要考虑操作型数据、数据准备区和聚集结构等准备区和聚集结构等设计和实现数据仓库时，还要考虑系统将要实现设计和实现数据仓库时，还要考虑系统将要实现的各种报表类型的各种报表类型数据仓库数据仓库大部分数据仓库是被各种类型的用户和工具存取大部分数据仓库是被各种类型的用户和工具存取的，每一类都被优化以适用于特定的报表目的的，每一类都被优化以适用于特定的报表目的在进行数据仓库设计时要保证所有影响设计的因在进行数据仓库设计时要保证所有影响设计的因素都被考虑到素都被考虑到数据仓库设计是一个迭代的过程。在数据仓库的数据仓

45、库设计是一个迭代的过程。在数据仓库的设计中需要用户的参与。设计中需要用户的参与。 数据仓库数据仓库第六节第六节 输出与输入设计输出与输入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。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

46、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：报表打印输出方式：屏幕输出输出方式：屏幕输出输出方式：数据文件输出输出方式：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。数据处理的最终目的是为了使用户得

47、到所需要的数据。正确性正确性有效性有效性及时性及时性用户友好性用户友好性1 1、确定输出内容、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。输出设计输出设计2 2、选择输出设备与介质、选择输出设备与介质输出设备和介质一览表输出设输出设备备打印机打印机卡片卡片/纸带纸带输出机输出机磁带机磁带机磁盘机磁盘机显示终端显示终端绘图仪绘图仪缩微胶卷缩微胶卷输出机输出机介质介质打印纸卡片/纸带磁带磁盘屏幕图纸缩微胶卷用途与用途与特点特点便于保存，费用低廉

48、可代替其它系统输入之用容量大，适于顺序存取容量大，存取更方便响应灵活的人机对话精度高，功能全体积小，易保存输出设备和介质的选择输出设备和介质的选择输出介质的特性输出介质的特性考虑用户对输出信息的要求考虑用户对输出信息的要求信息的用途决定了输出介质信息的用途决定了输出介质 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。直方图圆饼图曲线图地图等3 3、确定输出格式、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。的要求和习惯，达到格式清晰、美观、

49、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。注意事项注意事项 在输出设计上应尽量保持输出内容和格式的统在输出设计上应尽量保持输出内容和格式的统一性。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。与相关部门协商。 输出表格要考虑系统发展的需要。输出表格要考虑系统发展的需要。输出设计评价输出设计评价输出设计评价输出设计评价输入设计输入设计 输入设计

50、 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

51、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。数据输入设计数据输入设计1 1、确定输入数据内容、确定输入数据内容 2 2、确定数据的输入方式、确定数据的输入方式 3 3、确定输入数据的记录格式、确定输入数据的记录格式 4 4、输入数据的正确性校验、输入数据的正确性校验 5 5、确定输

52、入设备、确定输入设备 目前常用的输入设备有以下几种目前常用的输入设备有以下几种: : 1、读卡机 2、键盘-磁盘输入装置 3、光电阅读器 数据输入设备的选择数据输入设备的选择4、终端输入 5、声音识别仪 输入信息的设备和介质输入信息的设备和介质 设备设备 介质和介质和特点特点 纸带纸带阅读阅读机机 读卡读卡机机 键键 - 软软盘输入盘输入装置装置 磁带机磁带机 终端控终端控制台键制台键盘盘 磁性墨磁性墨水阅读水阅读器器 光学标光学标记读出记读出器器 光阅光阅读器读器 介质介质 穿孔穿孔纸带纸带 穿孔穿孔卡片卡片 软盘软盘 磁带磁带 纸纸 纸、条纸、条形码形码 纸纸 特点特点 成本成本低，低，速

53、度速度慢，慢，校校验、验、改错改错困难困难 内容内容直观直观容易容易校验校验成本成本较高较高速度速度较慢较慢 成本低成本低适于大适于大量数据量数据输入成输入成本低速本低速度快携度快携带保存带保存方便方便 成本低成本低适于大适于大量数据量数据输入成输入成本低速本低速度快携度快携带保存带保存方便方便 少量数少量数据直接据直接输入，输入，用于直用于直接对话接对话 处理器处理器阅读，阅读，处理效处理效率高，率高，要有磁要有磁性墨水性墨水 转换输转换输入，效入，效率高，率高，适于少适于少量输入量输入 读错读错率和率和拒读拒读率率高，高，价格价格高速高速度慢度慢 1/2输入设备和介质的选用要考虑的因素输入

54、设备和介质的选用要考虑的因素输入设备和介质的选用要考虑的因素输入设备和介质的选用要考虑的因素1 1、输入错误的种类、输入错误的种类数据内容错误数据内容错误：原始单据有错或录入时发生错误。：原始单据有错或录入时发生错误。数据多余或不足数据多余或不足：数据收集中的错误，如单据的丢失或重复。：数据收集中的错误，如单据的丢失或重复。数据的延误数据的延误：由于输入数据迟缓导致处理推迟。：由于输入数据迟缓导致处理推迟。输入检验输入检验 输入检验 数据的校验方法有：数据的校验方法有： 重复校验。重复校验。 这种方法将同一数据先后输入两次，然后由计算机程序自动予这种方法将同一数据先后输入两次，然后由计算机程序

55、自动予以对比校验，如两次输入内容不一致，计算机显示或打印出错以对比校验，如两次输入内容不一致，计算机显示或打印出错信息。信息。 视觉校验。视觉校验。 输入的同时，由计算机打印或显示输入数据，然后与原始单据输入的同时，由计算机打印或显示输入数据，然后与原始单据进行比较，找出差错。视觉校验不可能查出所有的差错，其查进行比较，找出差错。视觉校验不可能查出所有的差错，其查错率为错率为75%85%。 检验位校验。检验位校验。 输入检验 数据的校验方法有：数据的校验方法有： 控制总数校验。控制总数校验。 用控制总数校验时，工作人员先用手工求出数据的总值，然后在数用控制总数校验时，工作人员先用手工求出数据的

56、总值，然后在数据的输入过程中由计算机程序累计总值，将两者对比校验。据的输入过程中由计算机程序累计总值，将两者对比校验。 数据类型校验数据类型校验 校验数据是数字型还是字符型。校验数据是数字型还是字符型。 格式校验。格式校验。 校验数据记录中各数据项的位数和位置是否符合预先规定的格式。校验数据记录中各数据项的位数和位置是否符合预先规定的格式。 姓名栏规定为姓名栏规定为18位，而姓名的最大位数是位，而姓名的最大位数是17位，则该栏的最后一位一位，则该栏的最后一位一定是空白。该位若不是空白，就认为该数据项错位。定是空白。该位若不是空白，就认为该数据项错位。 输入检验 逻辑校验逻辑校验 根据业务上各种

57、数据的逻辑性，检查有无矛盾。根据业务上各种数据的逻辑性，检查有无矛盾。 例如，月份最大不会超过例如，月份最大不会超过12。 界限校验界限校验 检查某项输入数据的内容是否位于规定范围之内。譬如，商品检查某项输入数据的内容是否位于规定范围之内。譬如，商品的单价的单价 规定在规定在50元至元至1000元范围内，则检查是否有比元范围内，则检查是否有比50元小及比元小及比1000元大的数目即可。凡在此范围之外的数据均属出错。元大的数目即可。凡在此范围之外的数据均属出错。 顺序校验顺序校验 检查记录的顺序检查记录的顺序 例如，要求输入数据无缺号时，通过顺序校验，可以发现被遗漏例如，要求输入数据无缺号时，通

58、过顺序校验，可以发现被遗漏的记录。又如，要求记录的序号不得重复时，即可查出有无重复的记录。又如，要求记录的序号不得重复时，即可查出有无重复的记录。的记录。 输入检验 记录计数校验记录计数校验 这种方法通过计算记录个数来检查记录有否遗漏和重复。不仅对输入这种方法通过计算记录个数来检查记录有否遗漏和重复。不仅对输入数据，而且对处理数据、输出数据及出错数据的个数等均可进行计数数据，而且对处理数据、输出数据及出错数据的个数等均可进行计数校验。校验。 平衡校验平衡校验 平衡校验的目的在于检查相反项目间是否平衡平衡校验的目的在于检查相反项目间是否平衡 例如，会计工作中检查借方会计科目合计与贷方会计科目合计

59、是否一致。例如，会计工作中检查借方会计科目合计与贷方会计科目合计是否一致。 对照校验对照校验 对照校验就是将输入的数据与基本文件的数据相核对，检查两者是否对照校验就是将输入的数据与基本文件的数据相核对，检查两者是否一致。一致。 为了检查输入的用户代码是否正确，可将输入的用户代码与计算机中存为了检查输入的用户代码是否正确，可将输入的用户代码与计算机中存放的用户代码总表相核对。放的用户代码总表相核对。第七节 处理流程设计 一、处理流程设计的任务一、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图图 IPO（Input-Process-Output）图就是用来表述）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。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