1、 第七章 管理信息系统的系统设计7.1 7.1 系统设计的任务系统设计的任务7.2 7.2 代码设计代码设计7.3 7.3 功能结构图设计功能结构图设计7.4 7.4 信息系统流程图设计信息系统流程图设计7.5 7.5 系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计7.6 7.6 输出设计输出设计7.7 7.7 输入设计输入设计7.8 7.8 数据存储设计数据存储设计7.9 7.9 处理流程图设计处理流程图设计7.10 7.10 制定设计规范制定设计规范7.11 7.11 编写程序设计说明书和系统设计报告编写程序设计说明书和系统设计报告n本章教学目的要求本章教学目的要求 掌握掌握系统设计的基本知识系
2、统设计的基本知识,了解了解系统设系统设计的全过程，计的全过程，掌握掌握系统设计报告编写方法系统设计报告编写方法。n本章教学重点本章教学重点 系统设计的任务和原则；代码设计；数系统设计的任务和原则；代码设计；数据库设计据库设计详细详细设计设计提出提出要求要求可行性可行性研究研究系统系统评价评价系统系统维护维护验收验收编程编程调试调试系统系统转换转换详细详细调查调查初步初步调查调查逻辑逻辑设计设计开发方开发方案选择案选择审批审批审查审查审查审查总体总体设计设计系统规划系统规划系统分析系统分析系统设计系统设计系统实施系统实施系统运行系统运行 和维护和维护第一节第一节 系统设计的主要工作系统设计的主要
3、工作 系统设计的任务：系统设计的任务：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，即建立系统的物理模型 【系统模型分为逻辑模型和物理模型。逻辑模【系统模型分为逻辑模型和物理模型。逻辑模型主要确定系统做什么，而物理模型则主要解决怎样型主要确定系统做什么，而物理模型则主要解决怎样做的问题，前者是系统分析的主要任务，后者是系统做的问题，前者是系统分析的主要任务，后者是系统设计的主要任务。系统设计的依据就是系统分析阶段设计的主要任务。系统设计的依据就是系统分析阶段所得到的数据流程图和数据字典】所得到的数据流程图和数据字典】逻辑模型逻辑模型物理模型物理模型做什么做什么如何做如何做科学
4、合理地提出科学合理地提出从具体到抽象从具体到抽象从抽象又回到具体从抽象又回到具体系统分析系统分析系统设计系统设计 一、系统设计的主要工作一、系统设计的主要工作 主要内容主要内容系统详系统详细设计细设计系统总系统总体设计体设计系统设系统设计报告计报告 1、系统总体设计、系统总体设计系统总体设计的内容系统总体设计的内容系统的组成部分，即有哪些模块组成系统的层次及调用关系模块的处理功能模块之间的接口，即模块间传递的数据 主要包括信息系统流程图设计、功能结构图设计和功能模块图设计（指系统总体功能结构的设计）（指系统总体功能结构的设计）让系统建设者了解要解决用户的问题所需要的硬件和系统。主要描述系统的硬
5、件配置、人机界面、输入和输出、数据库和网络体系结构等。2、系统详细设计、系统详细设计系统详细设计的内容系统详细设计的内容 代码设计和设计规范的制定（是设计人员共同遵守（是设计人员共同遵守的设计标准）的设计标准）系统物理配置方案设计：包括设备配置、通信网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择等（系统运行环境）（系统运行环境）数据存储设计：包括数据库的设计、数据库的安全保密设计等 计算机处理过程设计：输入、输出、处理流程图设计及编写程序设计说明书等系统设系统设计目标计目标二 系统设计的主要目标（五项）系统的运行效率系统的运行效率系统的可靠性系统的可靠性系统的安全性系统的安全性系统的灵活性系统的灵活
6、性系统的经济性系统的经济性 通常，可以采用以下设计目标来评价一个设计方案的通常，可以采用以下设计目标来评价一个设计方案的优劣。优劣。1.系统的运行效率系统的运行效率批处理系统：批处理系统：处理速度（即单个业务的处理速度（即单个业务的平均处理时间）平均处理时间）联机实时处理系统：联机实时处理系统：响应时间（即从终响应时间（即从终端上发出一项请求到计算机在终端上给端上发出一项请求到计算机在终端上给出回答所用的时间）出回答所用的时间）实时录入、成批处理的系统：实时录入、成批处理的系统：处理能力处理能力（标准时间周期内处理的作业个数）（标准时间周期内处理的作业个数）2.系统的可靠性系统的可靠性可靠性可
7、靠性是指受外界干扰时，系统的抵御能力和恢复是指受外界干扰时，系统的抵御能力和恢复能力。能力。平均故障间隔时间：平均故障间隔时间：指前后两次发生故障的平均指前后两次发生故障的平均时间，反映了系统安全运行时间。时间，反映了系统安全运行时间。例如：第一次故例如：第一次故障在障在3：00发生，第二次故障在发生，第二次故障在11：00发生，第三次发生，第三次故障在故障在23：00发生。发生。则：则：平均故障间隔时间平均故障间隔时间=（8+12）/2=10 平均维护时间：平均维护时间：指故障后平均每次所用的修复时指故障后平均每次所用的修复时间，反映系统可维护性的好坏。间，反映系统可维护性的好坏。为保持系统
8、的长久生命力，要求系统具有很强的为保持系统的长久生命力，要求系统具有很强的环境适环境适应性应性，为此，系统应具有较好的开放性和结构的可变性。，为此，系统应具有较好的开放性和结构的可变性。在系统设计中，应尽量采用在系统设计中，应尽量采用模块化结构模块化结构，提高各模块的，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据耦合，使各子系统间的独立性，尽可能减少模块间的数据耦合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。这样，既便于模块的修改，又便数据依赖减至最低限度。这样，既便于模块的修改，又便于增加新的内容，提高系统适应环境变化的能力。于增加新的内容，提高系统适应环境变化的能力。3.系统的灵活性系统的灵活性经
9、济性经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。统的开销。一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。便缩短处理流程、减少处理费用。4.系统的经济性系统的经济性5.系统的安全性系统的安全性系统安全性系统安全性是指系统的硬件和软件是指系统的硬件和软件免遭故意或偶然损害的能力；保护数免遭故意或
10、偶然损害的能力；保护数据不丢失、不泄露、不改动和被销毁据不丢失、不泄露、不改动和被销毁的能力；限制数据传播范围（保密）的能力；限制数据传播范围（保密）的能力。的能力。第二节第二节 代码设计代码设计 n我们身边常用到的代码：学号身份证号码借书证编号手机号码。编码（代码）是信息系统实现的基础和前提，也是信息系统设计的有机组成部分。合理的编码结构合理的编码结构是信息系统是否具有生命力的一个重要因素是信息系统是否具有生命力的一个重要因素。代码的定义：代码的定义：代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。代码设计往往是系统设计的第一个步骤，有了代码设
11、计往往是系统设计的第一个步骤，有了良好的代码设计，才能保证整个系统设计的一致性，良好的代码设计，才能保证整个系统设计的一致性，是系统设计的共同指南。是系统设计的共同指南。一、代码的功能一、代码的功能（代码的作用）（代码的作用）它为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数它为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存储和检索据的存储和检索：代码缩短了事物的名称，节省了时间和空间（如数据流程图中，用（如数据流程图中，用F F表示数据流；表示数据流；D D表示数据存储。表示数据存储。P P表示处理过程）表示处理过程）使用代码可以提高处理的效率和精度使用代码可以提高处理的效率和精度：按代码进行排序或按
12、某种规定算法进行统计分析，可以十分迅速（如按学号排序）（如按学号排序）代码提高了数据的全局一致性代码提高了数据的全局一致性（共享性）（共享性）：同一事物在不同场合有不同的叫法，可以通过编码统一起来，减少了因数据不 一致而造成的错误（如同一个项目（如同一个项目P P，有的部门叫项目、有的叫课题、有的叫工程）有的部门叫项目、有的叫课题、有的叫工程）代码是人和计算机的共同语言代码是人和计算机的共同语言：是两者交换信息的工具（如（如00370037、00810081等）等）代码设计在系统分析阶段就应当开始代码设计在系统分析阶段就应当开始。由于代码的编制需要仔细调查和多方协调，在系统设计阶段才能最后确定
13、。二、代码的设计二、代码的设计 合理的编码结构是信息处理系统是否具有生命力的一个重要因素，在编码设计时，应遵循以下原则：设计的代码在逻辑上必须能满足用户的需要，在设计的代码在逻辑上必须能满足用户的需要，在结构上应当与处理的方法相一致结构上应当与处理的方法相一致：（通过学号就（通过学号就可以了解学生所在的系以及所学的专业）可以了解学生所在的系以及所学的专业）一个代码应惟一标志它所代表的事物或属性一个代码应惟一标志它所代表的事物或属性：（如学号）（如学号）代码设计时，要预留足够的位置，以适应不断变化代码设计时，要预留足够的位置，以适应不断变化的需要的需要：在短时间内，随便改变编码结构对设计工作来说
14、是一种严重浪费（如身份证号码的更换）（如身份证号码的更换）代码要系统化，代码的编制应尽量标准化代码要系统化，代码的编制应尽量标准化：尽量使代码结构对事物的表示具有实际意义（如用（如用NameName表表示姓名就比用示姓名就比用N N表示姓名更清晰）表示姓名更清晰）要注意避免引起误解，不要使用易于混淆的字符要注意避免引起误解，不要使用易于混淆的字符：如0、z、I、S、V与0、2、1、5、U易混要注意尽量采用不易出错的代码结构要注意尽量采用不易出错的代码结构：例如WW2就比W2W发生错误的机会要少一些；当代码长于当代码长于4 4个字母或个字母或5 5个数字字符时，应分成小段个数字字符时，应分成小段
15、（比如电话号码：（比如电话号码：0086-023-686683340086-023-68668334）若已知码的位数为P，每一位上可用字符数为Si，则可以组成码的总数为：C=S1*S2*Sp 例如，对每位字符为09的三位码，共可组成：C1010101000种码。三、代码的种类三、代码的种类代码的种类代码的种类顺序码顺序码区间码区间码助忆码助忆码 顺序码是一种最简单、最常用的代码。这种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。例如,用1 代表厂长，2代表科长，3代表科员，4代表生产工人等。超市里收银小票的流水号1、顺序码、顺序码n优点：优点：短而简单，易于
16、管理 n缺点缺点：代码本身没有给出对象的任何其它信息（没有（没有逻辑基础）逻辑基础）新加的代码只能列在最后，删除则造成空码（如政府的车牌号码：渝（如政府的车牌号码：渝AA0001AA0001）n通常，顺序码作为其他码分类中细分类的一种补顺序码作为其他码分类中细分类的一种补充手段。充手段。2、区间码、区间码区间码的定义：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。典型的例子是邮政编码、电话号码等。我国公民身份证代码的含义我国公民身份证代码的含义区间码的优点：区间码的优点：信息处理比较可靠，排序、分类、检索等操作易于进行区间码的缺点：区间码的缺点：码的长度与它分类属性
17、的数量有关，有时可能造成很长的码，加重计算机处理的负担在许多情况下，码有多余的数码的维护比较困难 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TV-B-12代表12英时黑白电视机，用TV-C-20代表20英时彩色电视机（是一类特殊的区间码）（是一类特殊的区间码）助忆码适用于数据项数目较少的情况(一般少于50个)，否则可能引起联想出错。此外，太长的助忆码占用计算机容量大多，也不宜采用。3、助忆码、助忆码 例：员工代码设计例：员工代码设计:一般员工编号能直接反映出该员工所在的部门，因此系统员工编号设计成“部门+编号”的形式，这里的部门使用部门编号，而后面的编号
18、是指该名员工在所属部门的编号。例如员工编号10001，则10代表其所在的部门：财务部，而001是其员工本身的编号。具体设计如下图所示：四、代码结构中的校验位四、代码结构中的校验位 编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（如产品价格的错误（如产品价格的错误输入）输入）由于人们抄写代码和将它通过人手输入计算机时发生错误难以避免，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，由它来证实输入是否有错（数据加密中的数字（数据加密中的数字签名技术也是编码校验的一种应用）签名技术也是编码校验的一种应用）抄写错误抄写错误易位错误易位错误隔位易位
19、错误隔位易位错误如何解决，如何保证代码的正确如何解决，如何保证代码的正确性？性？代码录入时出现错误的类型代码录入时出现错误的类型 在设计好的代码（代码本体）后，再增加一位，作为代码的组成部分。增加的这一位，即为校验位。避免代码录入出现错误的办法避免代码录入出现错误的办法校验位校验位代码本体代码本体 校验位是根据事先规定好的数学方法及代码本体计算出来的。代码的校验方法代码的校验方法开始YESNO计算校验位计算校验位计算的校验位与录入的校验位是否相同结束录入包括校验位在内的完整代码以算术级数作为代码本体的权数以算术级数作为代码本体的权数12345代码本体代码本体65432权数权数=16253443
20、52=50=iipcS1、算术级数法、算术级数法611mod50mod=MSR校验位校验位代码本体代码本体问题：如将数据错误输入为21345，校验码能检查出来此错误吗？如何确定权的大小有一定的法则，不能随意安排，如何确定权的大小有一定的法则，不能随意安排，否则错误的数据输入经加权后，会得到正确的校验码，否则错误的数据输入经加权后，会得到正确的校验码，从而无法识别出错数据。从而无法识别出错数据。原代码 l 2 3 4 5 各乘以权 32 16 8 4 2 乘积之和 32+32+24+16+10114 以11为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验码：11411104 因此设计输入代码为：12345
21、4。2、几何级数法、几何级数法 原代码 1 2 3 4 5 各乘以权 17 13 7 5 3 乘积之和 17+26+21+20+15=99 以11为模去除乘积之和，把得出余数作为校验码：991190 因此设计输入代码为：123450 注意，以11为模时，若余数是10，则按0处理。3、质数法、质数法 举例：产品库存表中的举例：产品库存表中的MacMac码校验码校验 在系统中，对入库单、出库单等数据设置MAC码，MAC码以单据中的关键数据为参数，经过一个MAC码计算函数经过加密计算产生。在进行数据校验时，通过这些表中的关键数据计算其MAC码，看其是否与数据库中对应的MAC码相附，如果不相附则说明该
22、条数据已经被恶意修改过，通过数据校验，可以告诉用户那些数据被恶意修改过了。通过这一功能，用户可以及时方便的了解到有那些数据被恶意修改过，并针对这一情况作出响应的处理，以防止这种情况的再次发生，影响数据统计的真实性以及系统的正常使用。数据输入时产生校验码，输出时重新计算校验码数据输入时产生校验码，输出时重新计算校验码并与原始校验码进行比较，以判断数据是否被修改。并与原始校验码进行比较，以判断数据是否被修改。身份证号码的规则设计n概述概述18位身份证标准在国家质量技术监督局于位身份证标准在国家质量技术监督局于1999年年7月月1日实施的日实施的GB11643-1999公民身份号码公民身份号码中做了
23、明中做了明确的规定。确的规定。GB11643-1999公民身份号码公民身份号码为为GB11643-1989社会保障号码社会保障号码的修订版，其中指的修订版，其中指出将原标准名称出将原标准名称社会保障号码社会保障号码更名为更名为公民身份号公民身份号码码，另外，另外GB11643-1999公民身份号码公民身份号码从实施之从实施之日起代替日起代替GB11643-1989。GB11643-1999公民身公民身份号码份号码主要内容如下：主要内容如下：一、范围一、范围该标准规定了公民身份号码的编码对象、号码的结构该标准规定了公民身份号码的编码对象、号码的结构和表现形式，使每个编码对象获得一个唯一的、不变和
24、表现形式，使每个编码对象获得一个唯一的、不变的法定号码。的法定号码。二、编码对象二、编码对象公民身份号码的编码对象是具有中华人民共和国国籍公民身份号码的编码对象是具有中华人民共和国国籍的公民的公民。身份证号码的规则设计n概述概述三、号码的结构和表示形式三、号码的结构和表示形式1、号码的结构、号码的结构公民身份号码是特征组合码，由公民身份号码是特征组合码，由十七位数字本体码十七位数字本体码和和一位校验码一位校验码组成。排列顺序组成。排列顺序从左至右依次为：从左至右依次为：六位数字地址码六位数字地址码，八位数字出生日期码八位数字出生日期码，三位数字顺序码三位数字顺序码和和一一位数字校验码位数字校验
25、码。2、地址码、地址码表示编码对象常住户口所在县表示编码对象常住户口所在县(市、旗、区市、旗、区)的行政区划代码，按的行政区划代码，按GB/T2260的规定的规定执行。执行。3、出生日期码、出生日期码表示编码对象出生的年、月、日，按表示编码对象出生的年、月、日，按GB/T7408的规定执行，年、月、日代码之间的规定执行，年、月、日代码之间不用分隔符。不用分隔符。4、顺序码、顺序码表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺序号，顺序码的奇数分配给男性，偶数分配给女性。序号，顺序码的奇数分配给男性，偶
26、数分配给女性。5、校验码、校验码身份证号码的规则设计n设计方法设计方法（1）十七位数字本体码加权求和公式）十七位数字本体码加权求和公式 S=Sum(Ai*Wi),i=0,.,16，先对前，先对前17位数字的权位数字的权求和求和 Ai:表示第表示第i位置上的身份证号码数字值位置上的身份证号码数字值 Wi:表示第表示第i位置上的加权因子，由位置上的加权因子，由2（n-1）mod 11得来。得来。其中其中n表示身份证每一个数字所在位置，最左边是第表示身份证每一个数字所在位置，最左边是第18位，位，即即n=18,最右边是第最右边是第2位，位，n2。Mod表示求余数。对应表示求余数。对应得到的得到的Wi
27、如下：如下：Wi:7 9 10 5 8 4 2 1 6 3 7 9 10 5 8 4 2 （2）计算模）计算模 Y=mod(S,11)（3）通过模得到对应的校验码）通过模得到对应的校验码 Y:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 校验码校验码:1 0 X 9 8 7 6 5 4 3 2第三节第三节 结构化系统设计概述结构化系统设计概述 结构化设计结构化设计是是“用一组标准的准则和工具用一组标准的准则和工具帮助系统设计人员确定应该由哪些模块，用帮助系统设计人员确定应该由哪些模块，用什么方式联结在一起，才能构成一个最好的什么方式联结在一起，才能构成一个最好的系统结构系统结构”即，结构化设计
28、方法（即，结构化设计方法（SD）是以）是以数据流图（数据流图（DFD）为基础的，采用）为基础的，采用模块化、模块化、自顶向下逐步求精自顶向下逐步求精的基本思想，以的基本思想，以DFD为基为基础础构造出构造出结构图（结构图（SC）。1.结构化设计的概念结构化设计的概念 结构化设计的基本思想就是结构化设计的基本思想就是模块模块化化。即对每一个系统按功能逐步由。即对每一个系统按功能逐步由顶向下，由抽象到具体的逐层分解，顶向下，由抽象到具体的逐层分解，将系统分解成为多层次的独立功能将系统分解成为多层次的独立功能模块，一直分解到能简单地用程序模块，一直分解到能简单地用程序实现为止。实现为止。2.结构化设
29、计的基本思想结构化设计的基本思想有效工作时有效工作时间卡信息间卡信息工资系统工资系统有效工作有效工作时间卡时间卡工资总量工资总量工资信息工资信息录入考勤卡录入考勤卡信息信息计算工资计算工资总量总量打印工资打印工资单单计算雇员计算雇员工资率工资率计算支付计算支付工资总量工资总量雇员工资率雇员工资率比率比率工资总量工资总量结构图的例子结构图的例子采用采用分解分解的方法，即把系统分解成由相对独的方法，即把系统分解成由相对独立的、功能单一的若干模块组成的结构立的、功能单一的若干模块组成的结构采用图形表达工具（采用图形表达工具（结构图，结构图，SC）有一组基本的设计原则（有一组基本的设计原则（模块耦合度
30、与聚合模块耦合度与聚合度度）有一组基本的设计策略（有一组基本的设计策略（变换型、事务型变换型、事务型）有一组评价标准和优化技术有一组评价标准和优化技术3.结构化设计的特点结构化设计的特点 在系统设计阶段，我们采用结构图（Structure Chart，简称SC）来表达新系统的物理模型，描述系统的结构。3.结构化设计的基本工具结构化设计的基本工具1.模块模块 模块模块是可以组合、更换和分解的单元，是组成系统是可以组合、更换和分解的单元，是组成系统的基本单元。的基本单元。二二 结构图结构图属性类属性说明外部属性外部属性功能功能模块能够完成的任务或实现的模块能够完成的任务或实现的操作操作输入输出数输
31、入输出数据据模块使用的条件和模块之间的模块使用的条件和模块之间的关系关系内部属性内部属性算法算法模块内部如何实现所要求的功模块内部如何实现所要求的功能能内部变量内部变量算法中涉及的变量算法中涉及的变量模块的属性模块的属性模块的例子:int max(int x,int y)int z;z=xy?x:y;return(z);模块的功能：求两个整数的模块的功能：求两个整数的最大值最大值输入参数：两个整数输入参数：两个整数输出参数：整数输出参数：整数内部变量内部变量算法算法2.结构图（结构图（SC）结构图（结构图（Structure Chart，简称，简称SC）又称层次模块）又称层次模块结构图或模块结
32、构图结构图或模块结构图，是描述系统模块结构的图形化工，是描述系统模块结构的图形化工具，模块及模块之间的联系采用规定的图形符号来表具，模块及模块之间的联系采用规定的图形符号来表示。示。模块模块用矩形表示，用矩形表示，矩形矩形中写上模块名字，反中写上模块名字，反 映了这个模块的功能。映了这个模块的功能。（1）结构图的主要成分）结构图的主要成分模块名模块名模块名模块名模块模块带双竖线的矩形。带双竖线的矩形。库模块库模块可以重用，可以重用，即可在图中多次调即可在图中多次调用。用。库模块库模块调用调用用连接两个模块的箭头表示调用，箭头用连接两个模块的箭头表示调用，箭头 总是从调用模块指向被调用模块。总是
33、从调用模块指向被调用模块。AB模块模块A调用模块调用模块B调用模块调用模块被调用模块被调用模块n模块调用的例子:1 int max(int x,int y)2 int z;3 z=xy?x:y;4 return(z);5 6 main()7 8 9 max(3,4);10 11 main()max()zxySC中的选择调用ACBDA根据内部判根据内部判断决定是否断决定是否调用调用BA按另一判定按另一判定结果选择调用结果选择调用C或或Dn选择调用的例子:1 A()2 3 if (条件)4 B();5 else6 C();7 8 ABCABCA根据循环条件重复调用根据循环条件重复调用B、C等模块等
34、模块SC中的循环调用n循环调用的例子:1 A()2 3 while (条件)4 5 B();6 7 8 AB数据数据在模块之间传递的数据，使用在模块之间传递的数据，使用带空心圆带空心圆的箭头的箭头表示，并在旁边标上数据名。表示，并在旁边标上数据名。AB模块模块A调用模块调用模块B时，时，A将数据将数据x，y传送给传送给B，B将处理结果数据将处理结果数据z返回给返回给Azxy控制信息控制信息采用采用带实心圆的箭头带实心圆的箭头表示，并在旁边标上控制表示，并在旁边标上控制信息名。信息名。模块通过使用控制信息来判断某种条件或对其他模块做出相模块通过使用控制信息来判断某种条件或对其他模块做出相应的动作
35、。应的动作。查物资库存查物资库存读库存文件读库存文件库存量库存量物资物资编码编码无此物资无此物资数据流程图是从数据流程图是从数据流数据流着眼，而结构图从着眼，而结构图从程序模块程序模块着眼着眼;数据流程图描述的是系统的数据流程图描述的是系统的逻辑模型逻辑模型，而结构图是，而结构图是描述系统的描述系统的物理模型物理模型;数据流程图是用不同的图来表示不同的层次，是数据流程图是用不同的图来表示不同的层次，是“平面图平面图”，而结构图能反映系统的层次结构，是，而结构图能反映系统的层次结构，是“立体图立体图”;数据流程图是从具体到抽象，描述系统的要求，而数据流程图是从具体到抽象，描述系统的要求，而结构图
36、是从抽象到具体，描述系统的实现方法结构图是从抽象到具体，描述系统的实现方法。（2）结构图与）结构图与DFD的差别的差别首先要区分数据流程图的结构类型 变换型DFD一个数据流程图可以明显地分成输入、处理和输出三部分 事务型DFD事务型数据流程图一般呈束状形然后根据不同的类型采用不同的方法把数据流图转换成相应的模块结构从数据流图导出初始结构图的方法从数据流图导出初始结构图的方法三三 数据流程图导出结构图数据流程图导出结构图确定确定DFD中变换流、输入流和输出中变换流、输入流和输出流部分流部分设计模块结构的顶层和第一层设计模块结构的顶层和第一层设计中下各层设计中下各层转换转换中心中心输入输入部分部分
37、输出输出部分部分1.以变换为中心的策略以变换为中心的策略变换型变换型DFD学生学生 1登录系统登录系统姓名姓名密码密码 2课程查询课程查询 3选课登记选课登记 4打印课表打印课表D1 学生档案学生档案D2 课程文件课程文件D3 选课记录选课记录学生学生合法合法身份身份课程课程信息信息选课选课信息信息课表课表案例：学生选课案例：学生选课输出部分输出部分转换中心转换中心查询信息查询信息学生学生输入部分输入部分根据数据流程图建立结构图的根据数据流程图建立结构图的第一个草案第一个草案，其中包括调，其中包括调用阶层和必须的数据耦合。用阶层和必须的数据耦合。选课主模块选课主模块输入身份信息输入身份信息选课
38、处理选课处理输出选课信息输出选课信息验证信息验证信息查询信息查询信息课表课表课表课表必要时增加下列模块必要时增加下列模块，以使（，以使（1）通过用户界面屏幕）通过用户界面屏幕获得输入数据，（获得输入数据，（2）读写数据存储，（）读写数据存储，（3）写出输出数据）写出输出数据或报表。通常，这是一些低层模块或实用模块。或报表。通常，这是一些低层模块或实用模块。下面，增加一些模块来扩展结构图的第一个草图，以下面，增加一些模块来扩展结构图的第一个草图，以便提供读写数据的模块。便提供读写数据的模块。选课主模块选课主模块输入身份信息输入身份信息选课处理选课处理输出选课信息输出选课信息验证信息验证信息查询查
39、询信息信息课表课表课表课表输入密码输入密码验证密码验证密码课程查询课程查询选课登记选课登记打印课表打印课表密码密码密码密码验证信息验证信息课表课表课程课程查询查询信息信息课程课程课表课表2.以事务为中心的策略以事务为中心的策略所谓事务所谓事务，是指一个信号，或一起事件，或一组数据，它们，是指一个信号，或一起事件，或一组数据，它们能在系统中引起一组处理动作。能在系统中引起一组处理动作。确定事确定事务类型务类型处理处理A类事务类事务处理处理B类事务类事务处理处理C类事务类事务A类事务类事务B类事务类事务C类事务类事务事事务务型型DFD把一个复杂的把一个复杂的DFD图图分割成若干个较小的分割成若干个
40、较小的DFD图图，每一，每一个小的个小的DFD图只反映对同一种类型事务处理模块的功能，图只反映对同一种类型事务处理模块的功能，这些小的这些小的DFD图比较简单，可采用图比较简单，可采用以变换为中心的策略以变换为中心的策略生生成若干个较小的结构图。成若干个较小的结构图。此外，以事务为中心的策略可以再把这些小的结构图合此外，以事务为中心的策略可以再把这些小的结构图合并起来，形成一副大的结构图来描述整个系统。并起来，形成一副大的结构图来描述整个系统。以事务为中心的基本思想以事务为中心的基本思想以事务为中心的策略的实施步骤：分析DFD图，确定它的事务中心 绘制出事务中心所对应的结构图事务处理事务处理取
41、得事务类型取得事务类型处理处理A类事务类事务处理处理B类事务类事务处理处理C类事务类事务输入信息输入信息确定事务类型确定事务类型事务类型事务类型由事务型由事务型DFD转换得到的结构图转换得到的结构图【案例】某火车售票系统的数据流程图如下所示录入员录入员 1接受查接受查询询查询查询信息信息查询查询信息信息 2分析查分析查询询 4按班次按班次查询查询 6查询显查询显示示 3按日期按日期查询查询 5按线路按线路查询查询旅客旅客班次班次日期日期线路线路查询结果查询结果查询查询结果结果查询结果查询结果查询查询结果结果接受查询接受查询输入信息输入信息查询信息查询信息列车查询主模块列车查询主模块查询显示查询
42、显示分析查询分析查询按日期查询按日期查询按班次查询按班次查询按线路查询按线路查询查询查询信息信息查询信息查询信息查询结果查询结果查询结果查询结果日期日期班次班次线路线路四四 模块设计的原则模块设计的原则SD方法提出的定性的方法提出的定性的度量标准度量标准：模块之间的模块之间的耦合性（块间联系）耦合性（块间联系）模块自身的模块自身的聚合性（块内联系）聚合性（块内联系）一般来说，我们期望设计出一般来说，我们期望设计出高度内高度内聚聚和和松散耦合松散耦合的模块来。的模块来。*耦合耦合度度是模块间的联结关系，衡量不同是模块间的联结关系，衡量不同模块间的相互依赖的紧密程度。耦合的模块间的相互依赖的紧密程
43、度。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂程度强弱取决于模块间接口的复杂程度；进进入或访问一个模块的入或访问一个模块的入口入口点点；以及通过以及通过接口的数据。接口的数据。*耦合耦合度度越高，模块独立性越弱越高，模块独立性越弱1.块间联系（耦合度）块间联系（耦合度）无耦合无耦合没有依赖关系没有依赖关系松散耦合松散耦合有有少量依赖关系少量依赖关系紧密耦合紧密耦合有有很多依赖关系很多依赖关系模块间耦合的类型模块间耦合的类型模模块块独独立立性性弱弱(低耦合低耦合)强强(中耦合中耦合)控制耦合控制耦合(较强耦合较强耦合)公共耦合公共耦合(强耦合强耦合)内容内容耦合耦合耦耦合合度度低低高高数据耦合数据耦合特征
44、耦合特征耦合 一模块调用另一模块时，被调用模块的输入、输出都是简单的数据，则该联结称为数据耦合。属松散耦合。（1）数据耦合）数据耦合数据耦合举例数据耦合举例计算水电费计算水电费计算水费计算水费用水量用水量用电量用电量水费水费电费电费计算电费计算电费 如如两个模块通过两个模块通过传递数据结构传递数据结构(不不是是简单数据简单数据，而是记录（结构）、数而是记录（结构）、数组等组等)加以联系加以联系，或都与一个数据结构或都与一个数据结构有关系有关系,则称这两个则称这两个模块间存在模块间存在特征特征耦耦合合。（2）特征耦合）特征耦合 “住户情况住户情况”是一个数据结构，图中模块都与此数据结是一个数据结
45、构，图中模块都与此数据结构有关。构有关。“计算水费计算水费”和和“计算电费计算电费”本无关，由于引用本无关，由于引用了此数据结构产生依赖关系，它们之间也是特征偶合。了此数据结构产生依赖关系，它们之间也是特征偶合。计算水电费计算水电费计算水费计算水费计算电费计算电费住户情况住户情况水费水费电费电费住户情况住户情况特征耦合举例特征耦合举例 一模块通过开关量、标志、名字一模块通过开关量、标志、名字等控制信息，明显地控制另一模块等控制信息，明显地控制另一模块的功能，则该联结称为的功能，则该联结称为控制耦合控制耦合。（3）控制耦合）控制耦合A计算平均分计算平均分或最高分或最高分B平均分平均分/最高分最高
46、分成绩成绩控制耦合举例控制耦合举例读入分数读入分数输出结果输出结果计算平均分计算平均分计算最高分计算最高分平均平均/最高最高?调用模块调用模块 B时，须先时，须先传递控制信号传递控制信号(平均平均分分/最高分最高分)，以选择，以选择所需的操作。控制所需的操作。控制模块必须知道被控模块必须知道被控模块的内部逻辑，模块的内部逻辑，增强了相互依赖。增强了相互依赖。B去除模块间控制耦合的方法：(1)将被调用模块内的判定上移到调用模块中进行 (2)被调用模块分解成若干单一功能模块改控制耦合为数据耦合举例改控制耦合为数据耦合举例A计算平均分计算平均分B1平均成绩平均成绩最高成绩最高成绩计算最高分计算最高分
47、B2（4）公共耦合和内容耦合）公共耦合和内容耦合 公共耦合和内容耦合已基本不用 耦合是影响系统复杂程度和设计质量的重要因素 目标：建立模块间耦合度尽可能松散的系统模块化设计对耦合度的要求2.块内联系（聚合度）块内联系（聚合度）*聚合度聚合度是衡量一个模块内部各成分是衡量一个模块内部各成分之间彼此结合的紧密程度。之间彼此结合的紧密程度。*设计目标：设计目标：高聚合高聚合（模块的所有成（模块的所有成分都直接参与并且对于完成同一功能分都直接参与并且对于完成同一功能来说都是最基本的）来说都是最基本的）模块内聚合的类型模块内聚合的类型模模块块独独立立性性弱弱(功能分散功能分散)强强(功能单一功能单一)机
48、械聚合机械聚合逻辑逻辑聚合聚合暂时聚合暂时聚合过程聚合过程聚合通信聚合通信聚合顺序聚合顺序聚合功能聚合功能聚合聚聚合合度度低低高高 一个模块内所有成分的处理动作一个模块内所有成分的处理动作全部为完成某个功能，且只执行一全部为完成某个功能，且只执行一个功能，缺一不可，称为个功能，缺一不可，称为功能聚功能聚合合。聚合性最强。聚合性最强（1）功能聚合）功能聚合 一个模块能完成多个操作，前一一个模块能完成多个操作，前一个操作处理的输出数据是下一个操个操作处理的输出数据是下一个操作处理的输入数据，模块中各成份作处理的输入数据，模块中各成份的工作是有次序的，各成份的关系的工作是有次序的，各成份的关系也较紧
49、密，则称为也较紧密，则称为顺序聚合顺序聚合。（2）顺序聚合）顺序聚合顺序聚合例子顺序聚合例子 打印打印 累加累加 读数读数模块模块1（3）机械聚合）机械聚合 一个模块内的各组成部分的处理一个模块内的各组成部分的处理功能彼此之间没有任何关系，则该功能彼此之间没有任何关系，则该模块称为模块称为机械聚合机械聚合。MR=O;READ FILE F;T=S;模块模块M中的三个语句没有任何联系中的三个语句没有任何联系 缺点：可理解性差，缺点：可理解性差，可修改性差可修改性差机械聚合例子机械聚合例子耦合与聚合都是模块独立性的定性标准，都耦合与聚合都是模块独立性的定性标准，都反映模块独立性的良好程度。但反映模
50、块独立性的良好程度。但耦合是直接耦合是直接的主导因素，聚合则辅助耦合共同对模块独的主导因素，聚合则辅助耦合共同对模块独立性进行衡量立性进行衡量。聚合与耦合密切相关，同其它模块强耦合的聚合与耦合密切相关，同其它模块强耦合的模块意味模块意味着着弱聚合，强聚合模块意味着与其弱聚合，强聚合模块意味着与其它模块间松散耦合它模块间松散耦合.设计目标：设计目标：力争力争强聚合、弱耦合强聚合、弱耦合耦合、聚合与模块独立性关系耦合、聚合与模块独立性关系第四节第四节 信息系统流程图设计信息系统流程图设计（简单了解）（简单了解）功能结构图主要从功能的角度描述了系统的结构，但并未表达各功能之间的数据传送关系数据传送关
