结构化系统设计

结构化系统设计第1页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.1结构化系统设计概述5.1.1系统设计目标和原则1.系统设计目标2.系统设计原则1）简单性2）灵活性和适应性3）一致性和完整性4）可靠性5）经济性第2页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.1.2系统设计内容1.系统总体结构设计2.模块结构设计3.代码设计4.数据库设计5.输入/输出设计6.处理流程设计7.系统设计文档第3页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.1.3系统设计的步骤总体设计阶段详细设计阶段第4页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.2系统总体结构设计5.2.1系统物理配置方案设计1.硬件结构的设计2.系统软件结构设计1）操作系统的选择2）数据库服务器系统软件的选择3）应用服务器系统软件及开发工具的选择第5页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.2.2数据处理设计1．集中式数据处理2．分布式数据处理3．协作式数据处理第6页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.3模块结构设计5.3.1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)程序代码第7页，共67页，2023年，2月20日，星期二2.模块结构图的基本符号模块调用数据控制信息转接符号第8页，共67页，2023年，2月20日，星期二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。第9页，共67页，2023年，2月20日，星期二调用在模块结构图中，用联接两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。第10页，共67页，2023年，2月20日，星期二3)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。第11页，共67页，2023年，2月20日，星期二4)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。第12页，共67页，2023年，2月20日，星期二5)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，圆圈内加上标号.第13页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.3.2模块间关系1.模块间耦合1)非直接耦合(Nondirectivecoupling)2)数据耦合(DataCoupling)3)标记耦合(StampCoupling)4)控制耦合(ControlCoupling)5)外部耦合(ExternalCoupling)6)公共耦合(CommonCoupling)第14页，共67页，2023年，2月20日，星期二2.模块内聚合1）偶然内聚2）逻辑内聚3）时间内聚4）过程内聚5）通信内聚6）顺序内聚7）功能内聚第15页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.3.3模块化设计方法1.变换分析方法

1)找出系统的主加工第16页，共67页，2023年，2月20日，星期二2)设计顶层模块和第一层模块第17页，共67页，2023年，2月20日，星期二3)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第18页，共67页，2023年，2月20日，星期二2.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。第19页，共67页，2023年，2月20日，星期二3.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20页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.4代码设计引言MIS覆盖企业从市场预测，产品设计、生产制造、产品销售及售后服务的全过程，是一种集成化的管理信息系统。信息分类编码是利用计算机辅助企业管理必要的前提条件。一般情况下，信息的分类在先，编码在后。第21页，共67页，2023年，2月20日，星期二代码：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。5.4.1代码的概念与功能第22页，共67页，2023年，2月20日，星期二2.功能1）唯一化。在现实世界中有很多东西如果我们不加标识是无法区分的，这时机器处理就十分困难。所以能否将原来不能确定的东西，唯一地加以标识是编制代码的首要任务。第23页，共67页，2023年，2月20日，星期二2）规范化。唯一化虽是代码设计的首要任务。但如果我们仅仅为了唯一化来编制代码，那么代码编出来后可能是杂乱无章的，使人无法辨认，而且使用起来也不方便。第24页，共67页，2023年，2月20日，星期二3）系统化。系统所用代码应尽量标准化。在实际工作中，一般企业所用大部分编码都有国家或行业标准。第25页，共67页，2023年，2月20日，星期二代码的应用

1、检索图书情报检索大型零售商业企业的结算

2、统计统计指标的统一经济效益统计等

3、统一信息体系行业信息代码规划

第26页，共67页，2023年，2月20日，星期二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。第27页，共67页，2023年，2月20日，星期二例如：按照GB2261-80规定：

1为男性

2为女性优点：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(没有逻辑基础)

顺序码适宜中最简单、最常用的代码。这种代码是将顺序的自然数或字母赋予分类对象。(一)顺序码第28页，共67页，2023年，2月20日，星期二（二）区间码

区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中数字的值和位置都代表一定意义。430081区域城市省区示例：邮政编码第29页，共67页，2023年，2月20日，星期二(三)助忆码

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W-B-l2代表12英时黑白电视机用W-C-20代表20英时彩色电视机。第30页，共67页，2023年，2月20日，星期二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。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第31页，共67页，2023年，2月20日，星期二合理的代码结构

a、当代码长于4个字母或5个数字字符时，应分成小段；如注册码：J2MV9-JYYQ6-JM44K-QMYTH-8RB2Wb、采用不易出错的代码结构。如：字母-字母-数字（WW3）字母-数字-字母（W2W）第32页，共67页，2023年，2月20日，星期二代码中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。第33页，共67页，2023年，2月20日，星期二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。第34页，共67页，2023年，2月20日，星期二XXXXXXX校验位代码本体

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。第35页，共67页，2023年，2月20日，星期二C1C2C3….Cn代码本体P1P2P3….Pn加权因子加权因子可以为：@自然数1，2，3，……@几何级数2，4，8，16……@质数3，5，7，13，17第一步：对代码的本体的每一位加权求和第36页，共67页，2023年，2月20日，星期二C1C2C3….CnR校验位代码本体第二步：以模除和得到余数，将余数作为检验位第37页，共67页，2023年，2月20日，星期二校验的方法确定校验位值的方法第38页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.5数据库设计第39页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.5.1概念模型设计（E-R图）E-R图描述现实世界的概念模型实体：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实体集属性联系集线段第40页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.5.2逻辑模型设计1.E-R模型转换为关系数据模型的规则：1）每一实体集对应于一个关系模式，实体名作为关系名，实体的属性作为对应关系的属性。2）实体间的联系一般对应一个关系，联系名作为对应的关系名，不带有属性的联系可以去掉。3）实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍作为关键字。第41页，共67页，2023年，2月20日，星期二转换举例一

厂长号姓名年龄厂长厂号厂名地点工厂管理11厂长（厂长号，厂号，姓名，年龄）工厂（厂号，厂名，地点）第42页，共67页，2023年，2月20日，星期二转换举例二仓库号地点面积仓库货号品名价格产品存放1n仓库（仓库号，地点，面积）产品（货号，品名，价格，仓库号，数量）数量第43页，共67页，2023年，2月20日，星期二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，年龄）课程（课程号，课程名，学时数）成绩学习（学号，课程号，成绩）第44页，共67页，2023年，2月20日，星期二2．数据模型的优化1）确定数据依赖。2）对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。3）按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考查是否存在部分函数依赖、传递函数依赖、多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几范式。4）按照需求分析阶段得到的各种应用对数据处理的要求，分析对于这样的应用环境这些模式是否合适，确定是否要对它们进行合并或分解。5）对关系模式进行必要的分解。

第45页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.5.3物理模型设计1.确定数据库的物理结构

2.评价物理结构

第46页，共67页，2023年，2月20日，星期二5.6输入输出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，再输入设计第47页，共67页，2023年，2月20日，星期二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第48页，共67页，2023年，2月20日，星期二输出方式：报表打印第49页，共67页，2023年，2月20日，星期二输出方式：屏幕输出第50页，共67页，2023年，2月20日，星期二输出方式：数据文件输出第51页，共67页，2023年，2月20日，星期二

数据处理的最终目的是为了使用户得到所需要的数据。正确性有效性及时性用户友好性第52页，共67页，2023年，2月20日，星期二1、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。2、选择输出设备与介质输出设备和介质一览表输出设备打印机卡片/纸带输出机磁带机磁盘机显示终端绘图仪缩微胶卷输出机介质打印纸卡片/纸带磁带磁盘屏幕图纸缩微胶卷用途与特点便于保存，费用低廉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，易保存第53页，共67页，2023年，2月20日，星期二@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、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的要求和习惯，达到格式清晰、美观、易于阅读和理解的要求。第54页，共67页，2023年，2月20日，星期二@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。第55页，共67页，2023年，2月20日，星期二@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。第56页，共67页，2023年，2月20日，星期二注意事项

在输出设计上应尽量保持输出内容和格式的统一性。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，应与相关部门协商。

输出表格要考虑系统发展的需要。第57页，共67页，2023年，2月20日，星期二输入设计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。第58页，共67页，2023年，2月20日，星期二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。第59页，共67页，2023年，2月20日，星期二数据出错的校验方法由人工直接检查、由计算机用程序校验以及人与计算机两者分别处理后再相互查对校验等多种方法。常用的方法是以下几种，可单独地使用，也可组合使用。重复校验视觉校验检验位校验控制总数校验数据类型校验格式校验逻辑校验界限校验顺序校验记录计数校验平衡校验对照校验第60页，共67页，2023年，2月20日，星期二