定的时间内执行完)。
逻辑聚合( logical cohesion)—— 模块内部各组成部分在逻辑上具有相似的处理动作,但功能上、用途上却彼此无关。
机械聚合(coincidental cohesion)—— 模块内部各组成部分处理动作之间无关系或关系松散。
(5)模块的主要联结形式
数据联结(data coupling)—— 模块之间只是调用与被调用关系,且相互只传递数据。 特征联结(stamp coupling)—— 两个模块都与同一个数据结构有关。
控制联结(control coupling)—— 模块之间只是调用与被调用关系,相互之间除了递数据信
号外,还传递控制信号。
公共联结(common coupling)—— 两个模块都和同一个公共数据域有关。
内容联结(content coupling)—— 两个模块的内部属性(即运行程序或内部数据)有关。
模块设计的其他原则
模块的分解(decomposition)原则——按功能分解:做到一个模块对应一个功能,一个功能对应一个模块。
扇出系数:扇出系数是指某模块可以直接调用的下级模块个数。
该系数不宜太大也不宜太小,经验数据:7~8个。
扇入系数:扇入系数是指可以直接调用某模块的上级模块个数。
该系数越大越好
控制范围和判断作用范围关系:控制范围包括模块的所有下级模块以及该模块本身。
判断作用范围包括可以被判断调用的所有模块。 ① 判断作用范围应落在控制范围之内。 ② 判断调用的层次不宜间隔过多。
3、功能结构图 4、信息系统流程图
目的:为了表达各功能之间的数据传递关系。 基础:新系统的数据流程图。 绘制方法:
1)为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。 2)把各个处理功能的数据关系图综合起来,形成整个系统数据关系图,即信息系统流程图。 二、详细设计 1、代码设计
代码(code)的定义:代码也叫编码,是代表事物名称、属性、状态等的符号。
代码的功能:唯一标识出所代表的信息对象;便于输入、存储和检索;便于分类、排序等统
计处理;在特定场合,甚至可以表达专用含义(如技术参数、性能指标等)。
代码设计的基本原则:
唯一性原则 — 代码与对象要一一对应;
合理性原则 — 代码结构要与分类体系相适应; 可扩充性原则 — 留有余地便于今后扩充; 规范性原则 — 应尽量标准化;
稳定性原则 — 在一定时期内保持稳定。 代码设计的方法
第一步:分类 —— 先将编码对象按选定的若干个属性或特征分成若干类目; 第二步:再为若干类目进行编码;
第三步:最后将各类目编码进行综合,形成对象的编码。 常用的分类方法有:线分类和面分类两种。
线分类:将初始的分类对象按选定的若干属性或特征,逐次地分成若干层次类目,并编成一个有层次的逐级展开的分类体系。在这个分类体系中,同层级类目之间存在着并列关系,不同层级类目之间存在着隶属关系。同层级类目互不重复,互不交叉。 优缺点:
1) 在一个分类体系中可设计多层次、多类目,因而可容纳较多的信息; 2) 层次清晰,能较好地反映类目之间的逻辑关系;
3) 使用方便,既符合手工处理信息的习惯,又便于计算机处理信息; 4) 结构弹性较差,分类结构一经确定,不易改动; 5) 由于编码一般较长,影响数据处理的速度。
面分类:将给定的分类对象按选定的若干属性或特征,分成彼此互不相关的若干个方面(简称面),每个面又可分为许多彼此独立的若干类目。不同面的类目不应该相互交叉,也不能重复出现。使用时,可根据需要将这些面中的类目组合在一起,形成一个符合类目。 优缺点:
1) 分类具有较大的弹性,一个面内类目的改变不会影响其它的面,易于添加和修改类
目;
2) 不能充分利用容量,有时设置了很多类目,但实际应用的类目并不多;
3) 分类适应性强,可按需要组合各种类目,但这种符合的组合适宜于机器处理,而手
工处理较为困难。
代码设计应注意的问题
1) 逻辑上必须满足用户需要,结构上与处理方法一致; 2) 应唯一标识所代表的对象; 3) 预留足够的位置,但不要过多; 4) 尽量采用标准化代码; 5) 不用易于混淆的字符;
6) 尽量采用不易出错的代码结构。 代码的种类
1) 顺序码 —— 用连续的数字或字母代表编码对象。
优点:简短,定位方法简单,易于管理。
缺点:代码本身不能说明任何附加信息特征;且新加的代码只能列在最后,删除编码后将形成空号。
2) 无序码 —— 用随机无序的数字或字母代表编码对象。
此种编码无任何编写规律,有时由机器的随机程序自动地编号。 3) 块码(系列顺序码)—— 将顺序编码分为若干段(系列),并与分类对象的分段一一对
应,给每段分类对象赋予一定的顺序编码。 优点:能表示一定的信息属性。
缺点:空码较多,不适应较复杂的分类体系。
4) 分组码(区间码、层次码)—— 按分类对象的从属层次关系为排列顺序。
优点:能明确表示分类对象的类别,有严格的隶属关系,容量大,便于机器分类、排序与汇总。
缺点:当分类属性众多时,使用位数较多。
5) 十进位码 —— 由若干组十进制数组成,每组数用圆点隔开。编码的每一组数是一个分
类层次。常用于图书的分类编码、软件的版本编码等。
6) 特征组合码 —— 将分类对象按其属性或特征分成若干面,每个面内的诸类目按其规律
分别进行编码。
7) 助忆码 —— 用字母、文字或数字表示对象的名称或某种特征。 若已知代码的位数为P,每一位上可用字符数为Si,则代码的容量为:
校验码设计:
原理:为了保证代码的正确输入,在原编码的右端设计一个校验位。校验位通过事先规定的数学算法计算出来。录入时,计算机再按同样的算法对输入的原编码部分计算出校验位,并与输入的校验位进行比较,以检验输入是否正确。 校验码的设计方法:
假设原编码为:C1C2C3……Cn
第一步:取权因子 P1 , P2 , P3,……,Pn 第二步:对原编码的每一位加权求和
第三步:对和(S)取模(M)的余(R) S/M=商……余R
第四步:将余数加到原编码的右边形成校验码。 权因子的取法:
几何级数法(取一个等比级数),如:20,21,22,…… 算数级数法(取一个等差级数),如:7,6,5,…… 质数法(取一串质数),如:17,13,7,5,…… 取一串交叉数,如:1,2,1,2,1,2,…… 也可取一串相同的数,如都取1。 2、物理配置方案设计
物理配置的含义:根据应用和开发的需要选用各种计算机软、硬件产品。 设计依据:
1) 系统吞吐量 —— 每秒钟执行的作业数。
2) 系统的响应时间 —— 从用户发出请求到系统返回处理结果所花费的时间。 3) 系统的可靠性 —— 系统可连续工作的时间。 4) 系统的处理方式 —— 集中式/分布式。 5) 地域范围 —— 系统覆盖的范围。
6) 数据管理方式 —— 文件系统/数据库系统。 计算机硬件的选择
系统的处理方式为集中式时,采用主机—终端系统,以大型机或中小型机作为主机。 系统的处理方式为分布式时,采用微机网络系统。配置服务器和网络终端设备。 选择计算机机型:CPU、内存、硬盘、显示器、打印机、…… 计算机网络的选择:
1) 网络拓扑结构 —— 总线型?星型?环型?……;应尽量使信息流量最大的应用放在
统一网段上。
2) 网络的逻辑设计 —— 配置各种网络设备,并考虑各设备之间的连接结构。 3) 网络操作系统 —— UNIX?Netware?Windows NT?……。 数据库管理系统的选择:
选择数据库管理系统时,应考虑:
1) 数据库的性能;
2) 数据库管里系统的系统平台; 3) 数据库管里系统的安全保密性能; 4) 数据的类型。 应用软件的选择:
选择应用软件时,应考虑:
1) 软件是否能够满足用户的需求; 2) 软件是否有足够的灵活性;
3) 软件是否能够获得长期、稳定的技术支持。 开发工具的选择: 3、输出设计
输出设计的内容:
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、声音、图像)等。 3) 输出格式:表格、图形或文件
4) 输出设备:打印机、显示器、存储设备、语音设备等。 5) 输出介质:打印纸、磁盘、磁带等。 输出设计的格式:
1) 以原有表格形式为依据 2) 考虑计算机的输出特点
3) 尽量标准化,满足用户的要求 4、输入设计
输入设计的原则:提高效率,减少错误。 输入设计的目标:
控制输入量——只输入基本信息,可通过计算、统计、检索得到的信息由系统自动生成。 减少输入延迟——采用周转文件、批量输入等方式减少延迟。 较少输入错误——采用校验和有效性验证减少输入错误。 避免额外输入步骤 输入过程应尽量简化 输入设备的选择:
键盘、磁盘、扫描仪、麦克风、数码相机/摄像机、磁卡/IC卡输入、射频输入
输入数据的校验方法:重复校验、逻辑校验、视觉校验、界限校验、校验位校验、顺序校验 控制总数校验、记录记数校验、数据类型校验、平衡校验、格式校验、对照校验 输入屏幕设计:
目前广泛采用人机对话的方式输入。人机对话又分为菜单式、填表式和应答式三种。 5、数据存储设计
数据组织方式:单项数据、记录、文件、数据库 数据库设计:
用户需求分析:了解用户要存储哪些方面的数据
概念结构设计:用E—R法描述概念模型
逻辑结构设计:将概念模型转换成数据模型。 物理结构设计:选定合适的存储结构和存取方法 数据库的逻辑结构设计
概念模型(E-R图)——关系数据模型
转换规则一:E-R图中的每一实体对应转换成一个关系。
实体名作为关系名,实体的属性作为关系的属性,实体的主码作为关系的主码。 转换规则二
E-R图中的每一联系对应转换成一个关系。 联系名作为关系名,联系两端实体的主码和联系自身的属性一起作为关系的属性,关系主码的确定分三种情况。
1:1的联系时,可取联系任一端实体的主码作为关系的主码; 1:N的联系时,取N端实体的主码作为关系的主码;
M:N的联系时,取联系两端实体主码的组合作为关系的主码; 转换规则三:对具有相同主码的关系进行优化合并。 6、处理流程图设计
系统流程图——处理流程图
在处理流程图中,我们可以了解到整个系统的程序和数据文件个数。 7、编写程序设计说明书
程序设计说明书是用以定义处理过程的书面文件。由系统设计人员编写,交给程序员编写程序时使用。
程序设计说明书的内容
1) 程序名;
2) 所属系统及子系统名; 3) 程序的功能;
4) 程序的输入、输出数据关系图; 5) 输入文件和输出文件的格式;
6) 程序处理说明(包括计算公式、决策表以及控制方法等)。
第五讲小结
系统设计是由系统设计人员在系统分析人员建立的系统逻辑模型的基础上设计系统物理模型的阶段。
系统设计阶段的主要工作分为总体设计和详细设计两大部分,总体设计就是划分子系统、划分功能模块,最后用功能结构图描绘系统的总体功能结构。系统的详细设计就是针对划分好的模块进行具体的方案设计,它包括代码设计、输入设计、输出设计、系统物理配置方案设计、数据存储设计等内容。 另外,为了指导程序员在系统实施阶段的程序编写,系统设计人员还要在系统设计阶段对程序的设计及编写作必要的说明。
第六讲信息系统的系统实施 物理模型——实际的物理系统 系统实施阶段的主要工作内容 物理系统的实施 程序设计