,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,系统设计,System Design,系统设计System Design,第一节 系统设计的任务要求,第一节 系统设计的任务要求,一、系统设计的任务和目的,系统分析阶段要回答的中心问题是系统,“做什么”,，即明确系统功能，这个阶段的成果是系统的,逻辑模型,。,系统设计要回答的中心问题是系统,“怎么做”,，即如何实现系统说明书规定的系统功能。确定系统各部件的技术方案，即系统的,物理模型,。,一、系统设计的任务和目的 系统分析阶段要回答的中心问题是系统,系统设计的依据,系统分析说明书,现行技术,现行的信息管理和信息技术的标准、规范,用户需求,系统运行环境,系统设计的依据系统分析说明书,二、系统设计的内容,总体设计,：（概要设计）任务分解,模块划分,决定模块功能,决定模块调用关系,决定模块的接口,详细设计：具体任务的技术方案,代码设计,数据库设计,输入、输出设计,人机对话设计（界面设计）,处理过程设计,二、系统设计的内容总体设计：（概要设计）任务分解,三、系统设计的原则,1.系统的观点,2.采用模块化的设计,采用模块化设计可以带来以下好处：,（1）模块化使系统结构清晰，容易设计也容易阅读和理解。,（2）模块化能使系统容易测试和调试，从而有助于提高系统的可靠性。,（3）模块化还能够提高系统的可修改性。,（4）模块化有助于系统开发工程的组织管理。,（5）模块化还有利于提高程序代码的可重用性。,3.自顶向下、逐步求精,三、系统设计的原则1.系统的观点,第二节结构化设计,第二节结构化设计,一、体系结构设计,对于复杂的具有分布式应用处理特点的系统，在进行具体设计之前，首先需要确定应用系统的体系结构。,系统,体系结构描述了,：,构成系统的成分,这些成分之间的相互作用,指导其组合的风格（惯用模式）,以及对这些风格的描述。,一、体系结构设计对于复杂的具有分布式应用处理特点的系统，在进,为什么要关注体系结构设计,简单的说系统太复杂！,复杂的系统需要良好体系架构！,狗窝还可凑活！,下面那个决不能凑活！,为什么要关注体系结构设计简单的说系统太复杂！,1.二层C/S体系结构,其主要缺点有以下几点：,（1）客户端程序设计复杂；,（2）开发成本高，C/S体系结构对客户端软、硬件的配置要求较高；,（3）软件维护和升级困难；,（4）不灵活，扩展困难。,1.二层C/S体系结构其主要缺点有以下几点：,2.三层体系结构,三层C/S体系结构,B/S三层结构,2.三层体系结构三层C/S体系结构,3.多层结构,多层结构的优点有以下几个方面：,可实现高度的可扩展性,、,灵活性。,便于分配,分工组织,。,可以实现高度的代码重用。,各层松耦合，,提高系统的,可维护性,。,3.多层结构多层结构的优点有以下几个方面：,4.体系结构的选择,选择体系结构应考虑以下因素：,被开发的系统特点,如系统类型、用户需求、系统规模和使用方式等。,网络协议,不同的体系结构风格需要不同的网络协议支持。,可用的软件产品,包括网络软件、操作系统、,DBMS,和服务器软件等。,建设成本等,包括硬件和软件的购买成本、软件开发成本、系统安装与维护成本等。,此外开发人员对所选体系结构风格实现技术掌握的熟练程度，以及实现所选体系结构风格所需的工期也是应考虑的因素。,4.体系结构的选择选择体系结构应考虑以下因素：,二、子系统划分与模块设计,1.子系统划分,（1）子系统的划分原则,子系统具有相对独立性,子系统之间数据的依赖性要尽量小,便于系统分阶段的实现,对各类资源的充分利用,（2）划分子系统的方法,按职能划分:这是目前最常使用的一种划分方法。,按过程划分:这是指按工作流程划分。在一些业务处理过程顺序特别强的系统中，这种划分方法常常被采用。,按数据拟合程度来划分:这是指相互之间有较多数据传输的处理划分为一个子系统。以这种方法划分出的子系统内部凝聚力强，外部通信压力小。,在以上方法中，前两种方法是划分子系统的较好的方法。,二、子系统划分与模块设计1.子系统划分,2.模块设计,（1）模块,模块是执行具体给定功能的一小段程序代码，是计算机程序的可标识部分，即用一个名字就可以调用的“子程序”。,模块的属性：,输入输出,：,模块需要的信息,/,产生的信息,逻辑功能,：,模块所做的工作，模块用程序代码完成它的功能,内部数据,：,仅供该模块本身引用的数据，,程序代码：内部数据和程序代码是模块的内部特性,2.模块设计（1）模块,模块的例子:,int max(int x,int y),int z;,z=xy?x:y;,return(z);,模块名,数据,内部数据,内部语句,模块的例子:模块名数据内部数据内部语句,2.模块设计,（2）结构图,模块：,用方框表示，方框中写上模块名字，反映了这个模块的功能,调用：,从调用模块指向被调用模块的箭头,数据：,调用箭头旁的小箭头，表示从一个模块向另一个模块传送的数据，也指出了传送的方向,2.模块设计（2）结构图,结构图基本符号及表示法,编辑学生记录,读学生记录,学生数据,无此学生,学号,不加区分的数据,数据信息,控制信息,结构图基本符号及表示法编辑学生记录读学生记录学生数据无此学生,模块调用的例子:,int max(int x,int y),int z;,z=xy?x:y;,return(z);,Main(),:,max(3,4),:,Main(),求最大值,Z,x,y,模块调用的例子:Main()求最大值Zxy,简单调用,B,A,C,x,y,z,(a)表示法一,(b)表示法二,z,B,A,C,1,2,入,出,1,2,x,y,z,z,A调用B和C,简单调用BACx,yz(a)表示法一(b)表示法二zBAC1,选择调用,A,C,B,D,A根据内,部判断决定是否调用B,A按另一判,定结果选择调用C或D,选择调用ACBDA根据内A按另一判,选择调用的例子:,A(),:,if (条件.),B(),else,C(),:,A,B,C,选择调用的例子:ABC,循环调用,A,B,C,A根据循环条件重复调用B、C等模块,循环调用ABCA根据循环条件重复调用B、C等模块,循环调用的例子:,A(),:,while (条件.),B();,:;,:,A,B,循环调用的例子:AB,2.模块设计,（3）模块间的联系,结构化设计的基本思想，就是把系统设计成由相对,独立、功能单一,的模块组成的层次结构,为了衡量模块的相对独立性，提出了模块间的耦合与模块的内聚两个概念,耦合,反映模块之间连接的紧密程度,内聚,指一个模块内各元素彼此结合的紧密程度,如果所有模块的内聚都很强，模块之间的耦合自然就低，模块的独立性就强，反之亦然,2.模块设计（3）模块间的联系,2.模块设计,（4）模块间的耦合,结构化设计要求模块间的耦合程度尽可能小，为减小耦合程度应该：,用过程语句调用其他模块；,模块间的参数作数据用；,模块间的参数尽可能少。,2.模块设计（4）模块间的耦合,2.模块设计,（5）模块的内聚,模块的内聚反映模块内部联系的紧密程度。,偶然内聚,逻辑内聚,时间内聚,过程内聚,通信内聚,顺序内聚,功能内聚,2.模块设计（5）模块的内聚,2.模块设计,（6）作用范围与控制范围,结构化设计要求：对于任何一个判断，其作用范围应该是这个判断所在模块的控制范围的一个子集。,更理想情况，判断的作用范围仅在做出判断的模块及其直属下级。,2.模块设计（6）作用范围与控制范围,2.模块设计,（7）模块的扇入与扇出,设计得好的系统，上层模块有较高的扇出，下层模块有较高的扇入,2.模块设计（7）模块的扇入与扇出,总结：模块划分的标准,高内聚、低耦合,（基本原则）,影响范围在控制范围之内,上层模块较高扇出，下层模块较高扇入,模块规模不要过大,根本目的是提供模块独立性,模块独立的含义：,功能单一,符合信息隐蔽和信息局部化原则,模块间关联和依赖程度尽量小,总结：模块划分的标准高内聚、低耦合（基本原则）,3.数据流程图导出结构图,数据流程图有两种典型的结构：变换型结构和事务型结构。这两种结构可以分别通过变换分析和事务分析方法导出标准形式的结构图。,区分数据流程图的结构类型,不同的类型采用不同的方法,数据流图映象成相应模块结构,3.数据流程图导出结构图数据流程图有两种典型的结构：变换型结,变换型数据流图,一个数据流程图可以明显地分成输入、处理和输出三部分，呈线性结构。,变换型数据流图一个数据流程图可以明显地分成输入、处理和输出三,变换分析,首先根据数据流程图的处理框，找出主要处理功能，即变换中心，把系统划分为逻辑输入、主加工和逻辑输出。,设计顶层模块和第一层模块。,设计中、下层模块。自顶向下，逐步细化地对输入、输出和变换再逐个向下分解，便可得到初始结构图，,变换分析 首先根据数据流程图的处理框，找出主要处理功能，即,汇款单,合格的汇款单,处理后的汇款单,收据,明细账,业务数据,例：,变换分析设计方法实例,汇款单合格的汇款单处理后的汇款单收据明细账业务数据例：变换分,汇款单,合格的汇款单,处理后的汇款单,收据,明细账,业务数据,变换中心,输出,输入,汇款单合格的汇款单处理后的汇款单收据明细账业务数据变换中心输,变换分析举例-转换后的SC,汇款处理系统,取得合格汇款单,计算汇费,记账,输出处理后的汇款单,输入汇款单,格式检查,产生收据,打印收据,合格的汇款单,处理后的汇款单,业务数据,汇款单,合格的汇款单,汇款单,处理后的汇款单,收据,收据,处理后的汇款单,业务数据,合格的汇款单,变换分析举例-转换后的SC汇款处理系统取得合格汇款单计算汇费,事务型数据流程图一般呈束状形。,特征,：具有在多种事务中选择执行某类事务的能力。,事务型数据流图,事务型数据流程图一般呈束状形。事务型数据流图,事务分析,识别事务源,确定适当的事务型结构,通过数据流程图和数据字典，确定各种事务及相应的处理,对事务处理模块，建立直属于该事务处理的下级模块（操作模块）,分解中要符合模块的设计原则,事务分析识别事务源,例：事务分析举例-DFD,图书管理要求,无效输入,要求类,型处理,P1.1,新书入库,P1.2,入库单,罚款单,P1.5,注销图书,还书,P1.4,目录文件,借书单,还,书,单,注销单,P1.3,借书,借书文件,罚款单,事务,中心,例：事务分析举例-DFD图书管理要求无效输入要求类P1.1,事务分析举例-转换后的SC,修改目录文件,操作层,修改借书文件,细节层,打印罚款单,图书处理系统,取得图书处理要求,新书入库,注销图书,借书,还书,图书管理要求,入库单,借书单,还书单,注销单,事务分析举例-转换后的SC修改目录文件操作层修改借书文件,数据流图与模块结构,数据流图与模块结构,