信息系统的程序设计.docx

6.2 信息系统的程序设计系统实施阶段最主要的工作是程序设计。程序设计是根据系统设计文档中有关模块的处理过程描述，选择合适的程序语言，编制正确、清晰、健壮、易维护、易理解和高效率程序的过程。6.2.1 开发语言的选择随着计算机技术的发展，程序设计语言也在不断发展，种类越来越多，功能越来越完善。据不完全统计，目前已有数百种之多。MIS开发以数据处理为主，前端工具主要是数据库开发，已有许多优秀的面向对象的集成开发环境面市。现在主流开发工具有Visual Studio系列，Delphi 6.0，PowerBuilder 8.0，C+Builder 5.5等。它们各有所长，但都受到MIS开发商的欢迎。后台主要是数据库服务器，用于数据管理，基本采用大型DBMS，如Oracle，SOLServer7，Sybase10等。究竟如何选择前端和后台，在开发环境部分进行讨论。不管使用哪种语言，在MIS开发过程中，语言选择都应考虑一下因素：（1） 管理系统所处理问题的性质；（2） 计算机的软、硬件和所选语言在相应机器上所能实现的功能；（3） 系统的可维护性和可移植性。 对于管理类专业的学生，一般均为非专业程序开发人员，实际编程工作中使用FoxPro和较多Visual FoxPro，特别是具有强大辅助编程功能的面向对象的Visual FoxPro 已经成为学生的主要编程语言，能够满足一般部门的数据处理要求。6.2.2 程序设计的基本要求过去主要强调程序的正确和效率，现在已倾向于强调程序的可维护性、可靠性和可理解性，而后才是效率。因此，设计性能优良的程序，除要正确实现程序说明书所规定的功能外，还要特别遵循以下五条原则。1.可维护性程序的修改维护将贯穿系统生命期，下述原因都可能需要修改程序： 程序本身某些隐含的错误； 达不到功能要求； 与实际情况有差异； 实际情况发生变化； 功能不完善； 满足不了用户要求；用户还会提出新的要求，需要对程序修改或扩充；由于软硬件更新换代，应用程序也需要做相应调整或移植。在系统生命期内，程序维护工作量是相当大的。一个程序如果不易维护，那就不会有太大的价值。所以，可维护性是目前程序设计所追求的主要目标和主要要求之一。2.可靠性一个程序应在正常情况下正确工作，而在意外情况下，亦能适当地做出处理，以免造成严重损失。这些都是程序可靠性的范畴。尽管不能希望一个程序达到零缺陷，但它应当是十分可靠的。特别是MIS中的应用程序，可能要对大量的市场信息、企业内部信息等极其重要的管理数据进行加工处理，如果操作结果不可靠或不正确，这样的程序是绝对不能用的。所以说，MIS中的应用程序一定要可靠。3.可理解性程序不仅要求逻辑正确，计算机能够执行，而且应当层次清楚，便于阅读。这是因为程序维护的工作量大，程序维护人员经常要维护他人编写的程序，一个不易理解的程序将会给程序维护工作带来困难。4.效率程序的效率指程序能否有效地利用计算机资源。近年来，硬件价格大幅度下降，而其性能却不断完善和提高，因此，程序的效率已不像以前那样举足轻重了。相反，程序设计人员的工作效率则日益重要。提高程序设计人员的工作效率，不仅能降低软件开发成本，而且可明显降低程序的出错率，进而减轻维护人员的工作负担。此外，程序的效率与可维护性及可理解性通常是矛盾的，在实际编程过程中，人们往往宁可牺牲一定的时间和空间，也要尽量提高系统的可理解性和可维护性，片面地追求程序的运行效率反而不利于程序设计质量的全面提高。5.健壮性健壮性是指系统对错误的操作、错误数据输入予以识别与禁止的能力，不会因错误操作、错误数据输入及硬件故障而造成系统崩溃。健壮性即系统的容错能力。这是系统长期平稳运行的基本前提，所以一定要做好容错处理。*注意：程序效率、可维护性、可理解性三者之间的关系*在过去的小程序设计中，主要强调程序的正确和效率。对于大型程序，人们则倾向于首先强调程序的可维护性、可靠性和可理解性，然后才是效率。6.2.3 程序设计的基本方法程序设计方法是指按照一定的规则书写程序结构，目前常用的程序设计方法主要有结构化程序设计方法、速成原型式的程序开发方法和面向对象程序设计方法等。1.结构化程序程序设计方法（Structured Programming，SP），由E.Dijkstra等人于1972年提出，主要思想是采用自顶向下逐步求精的设计方法，用于指导人们用良好的结构化思想，开发出正确又易于理解的程序。一个好的计算机程序，应具备开发费用低、结构清晰、调试容易、易维护和执行效率高等特点。为了避免过去那种“个人作坊”式的程序设计方法，规范程序的结构，提高程序的灵活性，在结构化程序设计方法中规定了程序设计中的一些基本原则，使程序设计“有章可循”。原则之一：使用单入口、单出口的程序控制结构。结构化程序设计方法中规定了三种基本结构，即顺序结构、选择结构和循环结构。这三种基本结构在程序中都只有一个入口和一个出口。即“单入口、单出口”结构。这样就能确保不论一个程序中包含多少个控制结构，整个程序仍能保持一条清晰的线索。（1） 顺序结构的特点是：计算机按书写的先后次序，自上而下逐条顺序执行程序语句，中间没有选择或重复执行的过程，如图：语句1语句2语句3图：顺序结构执的行条件语句1yn（2）选择结构的特点是：在程序执行过程中出现了分支，要根据不同情况选择其中一个分支执行。如图（a），是if-else结构，图（b）是if结构，if结构没有else分支，也叫不平衡的分支结构。条件语句2语句1YN 【a】if-else结构 【b】if结构 图：选择结构的执行 （3）循环结构的特点是：在程序执行过程中，一条或多条语句被重复执行多次（包括0次），执行的次数由循环条件确定，如图。循环结构一般可以分为两种类型：while循环类型和until循环类型。N循环体条件Y条件循环体【a】while循环类型 【b】until循环类型为了满足程序设计的实际需要，结构化程序设计方法还允许使用扩展程序结构，这种扩展的程序结构不在三种基本结构之列，但也符合单入口、单出口原则，在实际应用中也经常使用。在程序中往往用来表达比较复杂的事物结构，能够使程序易于理解和提高程序的清晰性。例如：如图，C语言中else-if结构的程序流程。条件1语句3条件2语句4语句2语句1 条件3图：else-if结构的程序流程在许多情况下，在程序的循环过程中当满足某种条件时，需要立即从循环中转移出来，这时从程序结构上看，可能会出现两个出口的情况。但这种结构对程序的清晰度并没有多大的影响，相反还可以提高程序的执行效率，缩短程序执行的时间。所以，在实际应用中允许使用这种结构来控制程序的执行。不少高级语言中都设有从循环中转移出来的语句。例如C语言中的break语句。无条件转移语句goto语句，公认为是对程序清晰性影响最大的语句。对goto语句不加限制地使用，会造成整个程序杂乱无章，甚至使程序无法理解或难以进行维护。目前一致认为，对于初学者要禁止使用goto语句，对比较有经验的程序员可以有限制地使用goto语句来提高程序效率，例如将goto语句的转移范围限制在同一程序结构内部。*对于初学者的建议：对于一些初学者，往往养成一种不良习惯，即在对问题没有完全理解的情况下就着手编写语言程序，往往事倍功半，甚至程序写到最后才发现整体结构不正确。只能全部推翻重来，造成人力、财力上的浪费。这种失败的例子屡见不鲜。对于一个成熟的程序员来说，在对要解决的问题有了全面的理解后，应先使用程序设计的表达工具对问题进行描述，最后再使用具体的计算机语言把问题表达出来，调试成功后再在计算机上运行。FIBEDHACG程序设计的体现：模块化。说明：（1） 矩形框表示功能模块，它们具有相对独立的单一功能。（2） 连接矩形框的箭头表示模块间的调用关系。（3）箭头指向的是被调用的模块。把一个较大的程序，分解成若干个彼此相对独立的功能模块，这个过程称为模块化。前面所说的将程序功能分解为子功能，最终实现时可将一个子功能分解为若干模块，或将多个子功能合并为一个模块。也就是说子功能与模块之间并非是一一对应关系。也可以将某个一个多处用到的功能设计成一个独立模块供其他