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1、第三节 系统设计的原则,信息系统设计,系统设计原则,模块之间的耦合原则,模块的内聚性原则,模块的分解原则,模块的控制范围与作用范围,模块的扇入和扇出原则,模块的规模,模块之间的耦合原则,模块的耦合方式,几种耦合的比较,模块耦合原则,模块之间的联系,模块之间的联系方式,模块之间的联系方式 通过被调用模块的名称来调用整个模块，使其完成一定的功能 一个模块直接调用另一个模块内部的数据或指令,模块具有输入和输出、逻辑功能、运行程序、内部数据,模块之间的耦合方式,数据耦合,简单耦合,控制耦合,公共耦合,内容耦合,简单耦合,如果两个模块之间仅仅存在着调用和被调用关系,模块之间没有任何的信息传递,两个模块的
2、耦合程度最低,数据耦合,如果两个模块之间不仅存在着调用和被调用关系,数据参数的个数控制在最小， 能用参数的就不用 数据结构,模块之间存在着数据通信,模块之间的通信方式是数据传递或称参数交换,数据耦合,控制耦合,如果两个模块之间不仅存在着调用和被调用关系,控制信息表面上是以数据形式 出现，但实质是一个标识、开关 或状态。接受信息的模块根据 该控制信息的状态作出判断,模块A向模块B传递的信息控制了模块B的内部逻辑,公共耦合,如果两个模块都和同一个公用数据域有关,两个模块与某一个公共环境联系在一起,假设有一个全局变量是这5个模块的公用数据，那么模块E和模块C之间存在着公共耦合,当需要修改 公共数据时
3、， 与之相关的 所有模块可能 都要进行修改,使用公用数据存在的问题,公用数据没有保护，任何时候、任何程序都可以修改，模块执行时可能出错,不同的模块都可以修改、使用公用数据，因而维护困难,但存在较多的公共耦合模块时，若修改某一数据，则很难确定哪些模块必须修改,内容耦合,如果一个模块访问另一个模块的内部数据,使用另一个模块内部的控制信息,一个模块调用执行另一个模块中间的部分程序代码,模块不符合单入口和单出口的原则,几种耦合的比较,系统设计模块之间的联结原则,尽量采用较低的耦合形式（简单耦合和数据耦合）,减少控制耦合,必要时使用公共耦合，但一定要将数据控制在最少,绝对不能采用内容耦合,模块的内聚性原
4、则,模块的组合形式,模块组合形式的判断,模块组合形式的比较,模块的组合形式,功能组合,顺序组合,通信组合,过程组合,暂时组合,逻辑组合,偶然组合,功能组合-功能内聚(functional cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作全都为执行同一个功能而存在,功能组合内聚性最高，它是一个 “暗盒”模块,例“解一个方程”,“求平方根”,“计算利息”,顺序组合-顺序内聚(sequential cohesion),一个模块内部的各个组成部分执行的几个处理动作具有这样的特征,前一个处理动作所产生的输出数据是下一个处理动作的输入数据,顺序组合模块的内聚性较高,例： “输入并验证理货单”,读入
5、数据,编辑数据,A,累加,打印,B,顺序组合（内聚）,顺序组合-顺序内聚(sequential cohesion),通信组合-通信内聚communicational cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作都使用相同的输入数据,一个模块内部的各个组成部分的处理动作都产生相同的输出数据,内聚性低于顺序组合模块,通信组合（内聚）,通信组合-通信内聚communicational cohesion),过程组合-过程内聚(procedural cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作各不相同，彼此没有什么关系,它们受同一个控制流支配，决定它们的执行顺序,内聚性较低,例“
6、学籍变动管理”,暂时组合-暂时内聚(temporal cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作和时间有关,内聚性低，耦合性高,例“初始化”,逻辑组合-逻辑内聚(logical cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作在逻辑上相似，但功能却彼此不同或无关,内聚性低,例“会计报表”-“资金平衡表”、“固定资产表”、“利润表”等,逻辑组合-逻辑内聚(logical cohesion),偶然组合-偶然内聚（coincidental cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作彼此没有任何关系,它们是根据设计人员的个人喜好而随意混合在一起的,无内聚性,偶然组合
7、-偶然内聚（coincidental cohesion),模块组合判断树,模块组合判断树,该模块只执行一个功能吗？,功能组合,否,模块内各组成部分关系如何？,数据流,否,是,顺序组合,通信组合,否,是,过程组合,暂时组合,否,是,逻辑组合,偶然组合,控制流,两者皆非,是,次序重要吗？,逻辑相似吗？,次序重要吗？,模块组合形式的比较,模块的分解原则,一个模块中所包含的语句条数为几十条较好,模块的分解是指把一个模块分解成若干个从属于 它的新模块,按功能分解，直到不能做出明确的功能定义为止,考虑模块的内聚性,考虑模块之间的耦合程度,模块的控制范围和影响范围,模块的影响范围,模块的控制范围,模块的控制
8、范围和影响范围的关系,在系统结构设计中应遵循的基本原则,影响范围超出控制范围的改进,模块的控制范围,一个模块的控制范围，是指由它可以调用的所有下层模块和其本身所组成的集合,模块的影响范围,一个模块的影响范围，是指由该模块中包含的判断处理所影响到的所有其它模块的集合,控制范围和影响范围的关系,影响范围超出控制范围,直接决定了系统模块 关系的复杂性及 系统的可修改性 和可维护性,此种关系最差,控制范围和影响范围的关系,控制范围和影响范围的关系,控制范围和影响范围的关系,系统结构设计遵循的原则,对于任意具有判断功能的模块，其影响范围都应当是它的控制范围的一个子集,影响范围超出控制范围的改进,在系统结
9、构中向上移动判断点的位置，以扩大模块的控制范围,将具有判断功能的模块合并到它的上层调用模块中，从而提高判断点位置,在结构层次中，将受到某判断模块影响的模块下移，使其处于判断模块的控制范围之内,控制范围和影响范围,控制范围和影响范围,模块的扇入和扇出原则,模块的扇出,模块扇出的原则,模块的扇入,模块的扇入原则,模块扇出扇入总原则,模块的扇出（Fan_Out）,模块的扇出表达了一个模块对它的直属下级模块的控制范围,模块的扇出系数是指其直属下级模块的个数,A的扇出系数为2,B的扇出系数为1,C的扇出系数为3,模块的扇出原则,模块的扇出直接影响着系统的宽度,模块的扇出过大，控制与协调困难，模块的聚合可
10、能较低,模块的扇出过小，说明上下级模块或本身过大，应进行分解,一个系统的平均扇出系数通常是3至4，一般不应超过7,模块的扇入（Fan_In）,模块的扇出表达了一个模块与其的直属上级模块的关系,模块的扇入系数是指其直接上级模块的个数,A的扇出系数为3,B的扇出系数为2,F的扇入系数为2,模块的扇入原则,模块的扇入说明系统的通用情况,模块的扇入系数越大，表明共享该模块的上级模块数目越多，通用性越强,系统的通用性强，维护也方便,片面追求高扇入可能使得模块的独立性降低,模块的扇出扇入总原则,一个较好的系统结构,高层模块的扇出系数较高,中层模块的扇出系数较少,低层模块有很高的扇入系数,模块的规模,模块的
11、深度,模块的宽度,模块的深度和宽度对模块的影响,模块的规模,模块的深度,模块的深度：表示系统结构中的控制层数,模块的宽度,模块的宽度：表示系统的总分布，即同一层次的模块总数的最大值,模块的深度和宽度对模块的影响,模块的深度和宽度标志着一个系统的大小和复杂程度,模块的深度和宽度应有一定的比例，即深度和宽度要适当,深度过大，可能说明系统分割的过分细化,宽度过大，可能带来系统管理上的困难,模块的规模,模块的规模不可过大，也不可过小,规模过大，可能说明系统分解的不充分，模块的聚合降低,模块过小，可能降低模块的独立性，造成系统接口的复杂,模块的规模最好是限制在一页之内,第四节 系统设计的策略,信息系统设
12、计,系统设计的策略,数据流程图的种类,事务分析,变换分析,系统设计策略使用的范围,系统设计的优化,数据流程图的种类,变换型结构DFD,事务型结构DFD,线性结构,分为输入、处理和输出三部分,（1）接受一项事务 （2）将某一处理的输出分解为一串平行的数据流 （3）选择后面的某个处理予以执行,事务分析,事务分析的过程,实例,事务分析的过程,分析DFD，设计出高层模块,将处理分解成信息系统的事务,设计事务处理模块,为每个事务处理模块设计操作模块,用程序实现高层模块 就是一个菜单选择 程序,事务分析的过程,实 例,教学管理系统高层结构图,教学管理系统,学籍 管理,教学计 划管理,教师基本信息管理,成绩
13、 管理,排课 管理,教室设 施管理,教改项 目管理,统计 管理,报表 管理,验证 管理,学籍管理,学籍变动 处理,建 学籍表,学生处分处理,学生奖励处理,学生毕业资格审查,留退 处理,统计学籍变动,学籍管理,学籍变动处理,跳级管理,转专业管理,休、复学管理,退学管理,实 例,变换分析,变换分析的过程,变换分析的具体步骤,实例,事务分析的过程,变换分析的步骤,分析DFD，确定中心变换、输入和输出,设计上层模块,设计输入、输出和变换中心的下层模块,确定中心变换和输入/输出,从物理输入端开始，沿着每一个由数据源传入的数据流的移动方向进行跟踪，逐步向中心移动，直到数据流不再被看作系统的输入为止,与(1
14、)跟踪的数据流的方向相反，从物理输出端开始查找,介于逻辑输入和逻辑输出之间的加工就是中心变换,变换中心,确定中心变换和输入/输出,实 例,变换中心,设计顶层模块和第一层模块,系统的主处理就是系统的顶层模块,第一层模块按输入、变换、输出等分支来处理,修改帐目,为每一个逻辑输入设计一个输入模块，其功能是为顶层模块提供相应的数据,为每一个逻辑输出设计一个输出模块，它的功能是输出顶层模块的输出信息,为主处理设计一个变换模块，它的功能是将逻辑输入变成逻辑输出,设计顶层模块和第一层模块,初始结构图,写帐目文件,修改内容,修改帐目初始结构图,设计中、下层模块输入模块的设计,确定实现输入变换的变换模块 为变换
15、模块设计某些输入,输入,接收数据,变换,数据,变换后 的数据,数据,输出的分解与上面方法相同,输出,变换,输出数据,数据,数据,变换后 的数据,设计中、下层模块输出模块的设计,设计变换模块的下层没有一定的规律，应仔细研究相应的数据流程图中加工的情况,模块的设计,输入,检索数据记录,修改内容,修改内容,帐目记录,显示或打印,变换数据形式,修改后的数据,输出内容,模块的设计,实 例,跳级管理,录入跳级信息,统计跳级信息,“跳级管理”的结构图,打印跳级信息,“休、复学管理”数据流程图,休、复学管理,登记休复、学处理,“休、复学管理”的结构图,打印休复、学处理,统计休复、学处理,“转专业管理”数据流程图,转专业管理,统计转专业信息,录入转专业处理,“转专业管理”的结构图,打印转专业处理,退学处理数据流程图,退学管理,录入退学信息,统计退学信息,“退学管理”的结构图,打印退学信息,“学籍变动处理”的结构图,系统设计策略的使用范围,事务分析用于高层数据流程图转换成结构图,能够把一个大的、复杂的系统分解 成若干个较小的、简单的系统,变换分析可将数据流程图中的处理功能分解成 具有输入、中心变换、输出功能的简单模块,变换分析用于将低层数据流程图转换成结构图,低层数据流程图的转换也可以采用以事务为中心的设计策略,系统设计策略的使用
