week14信息系统设计

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1、信息系统设计,2,一、信息系统设计的目的与任务,目的：将系统分析阶段所提出的充分反映了用户信息需求的系统逻辑方案转换成可以实施的基于计算机与网络技术的物理（技术）方案。 任务：信息系统的总体目标出发，根据系统分析阶段对系统的逻辑功能的要求，并考虑到经济、技术和运行环境等方面的条件，确定系统的总体结构和系统各组成部分的技术方案，合理选择计算机和通信的软、硬件设备，提出系统的实施计划。,3,二、系统设计的依据,系统分析的成果 现行技术 现行的信息管理和信息技术的标准、规范和有关法律制度 用户需求 系统运行环境,4,三、系统设计阶段的主要活动,系统总体设计：系统总体布局方案的确定软件系统总体结构的设

2、计数据存储的总体设计计算机和网络系统方案的选择 详细设计：代码设计数据库设计人机界面设计（输入、输出设计）处理过程设计 系统实施进度与计划的制订 “系统设计说明书”的编写,5,四、系统设计工作的特点,系统设计的主要任务是提出合理的计算机硬软件系统的技术方案，采取具体的技术措施来满足用户需求，因而大量工作是技术性的。 系统设计人员对系统的逻辑功能和用户的各类需求必须有深刻的、切实的理解。要要充分了解用户对系统分析阶段提出的信息需求的解释。 用户在操作使用和运行环境等方面的具体要求，也要在系统设计阶段加以明确并在系统的技术方案中得到反映。 系统设计工作的环境是管理环境和技术环境的结合，这是这一阶段

3、工作的重要特点。,信息系统设计 各步骤的描述,7,系统整体布局概述,系统总体布局：系统的硬件、软件及数据资源在空间上的配置。系统总体布局方案主要有：集中式系统(Centralized Systems)分布式系统(Distributed Systems)从信息处理的方式来看主要有:批处理方式(Batch processing)联机处理方式(On-line processing),8,集中式系统,单机批处理系统单机多终端分时系统(终端无处理功能)主机智能终端系统（终端有辅助处理功能）,9,分布式系统,利用计算机网络把分布在不同地点的计算机硬件、软件、数据等信息资源联系在一起服务于一个共同的目标而实

4、现相互通信和资源共享，就形成了信息系统的分布式结构。具有分布结构的系统称为分布式系统。 分布式系统运行的网络环境有：局域网(LAN)、广域网(WAN)、局域网和广域网混合形式以及互联网（Internet）、内联网（Intranet）、外联网(Extranet)及其混合形式。 分布式系统的计算模式有资源共享方式、客户机/服务器(C/S)方式和浏览器/WEB服务器（B/S）计算模式。,10,系统总体布局 考虑的问题和原则,一般应考虑以下几个问题： 系统类型 处理方式 数据存储 硬件配置 软件配置 系统布局方案的选择原则： 处理功能、存储能力就满足系统要求。 使用方便 可维护性、可扩展性、可变更性好

5、 安全性、可靠性高 经济实用,软件系统的 总体结构设计,12,一、软件系统的总体结构设计任务,软件系统总体结构设计的主要任务就是根据系统的总体目标和功能将整个系统合理划分成若干个功能模块，正确地处理模块之间的调用关系和数据联系，定义各模块的内部结构等等。,13,二、软件系统总体结构设计的原则（）,分解-协调原则：分解依据 按系统的功能进行分解 按管理活动和信息运动的客观规律分解 按信息处理的方式和手段分解 按系统的工作规程分解 按用户工作的特殊需要分解(如有保密和其他要求) 按开发、维护和修改的方便性分解协调依据 目标协调 工作进程协调 工作规范和技术规范协调 信息协调(指信息的提供和收回)

6、业务内容协调（如某些业务指标的控制）,14,二、软件系统总体结构设计的原则（）,模块化原则。 自顶向下的原则。 信息隐蔽、抽象的原则。一致性原则。明确性原则。,15,三、结构化系统设计的方法和工具,结构化设计方法概述结构化设计（Structured Design，以下简称 SD）是从建立一个具有良好结构的系统的观点出发，基于把一个复杂的系统分解成相对独立的模块的原则，主要研究了将系统分解为不同模块的方法与技术，分析系统分解时产生的各种影响，提出了评价模块结构质量的具体标准，还给出了从表达用户要求的数据流图导出模块结构图的规则。,16,三、结构化系统设计的方法和工具,系统流程图绘制系统流程图时主

7、要根据：信息处理的步骤和内容。每一步骤根据内容所涉及的物理过程。主要包括：输入/输出的内容和形式，存储要求，加工所用的物理设备。各步骤之间的物理和逻辑关系。,17,输入/输出,辅助处理,卡片,预处理,脱机 储存,人工输入,人工 操作,处 理,联机存储,文 件,纸 带,判 断,通讯联结,联 结,显示,端 点,磁带,直接访问存储器,磁盘,离页联结符,系统流程图的常用符号,18,入库单,出库单,供应商,编辑事务,修正文件,错误,报表,新品单,报废单,配件库存,供应商,编辑后的事务,配 件,配 件,图4-2 库存系统的流程图,库存 历史,事务 历史,19,三、结构化系统设计的方法和工具,HIPO （H

8、ierarchy plus Input/Process /Output）技术，即用图形方法表达一个系统的输入和输出功能以及模块的层次。HIPO技术包含两个方面的内容： H 图（模块层次图） IPO图(输入-处理-输出图)用途：应用HIPO技术可以进行系统设计、评价，在系统实施之前加工、修改已设计的系统。,20,HIPO技术 应用实例 库存管理系统中“修改库存数据”,第一步：绘制 H 图。 此时系统需具备以下几种数据处理过程 提取库房收发数据； 提取原有库存数据； 处理收发数据； 重写库存数据记录。,图4-3 H 图,21,修改库存数据,提取库存数据,处理收发数据,提取库房收发数据,增加 记录,

9、减少 在库数,增加 在库数,删除 记录,刷新库存记录,图4-4(b) H 图的另一种形式,22,图4-5 IPO图的形式,23,处理内容: 如库房收入,则调用增加在库数模块； 如库房发出,则调用减少在库数模块； 如增加库存文件纪录,则调用增加记录模块； 如删除文件记录,则调用删除记录模块。,系统名:库存管理,日期:1/5/88,模块名:处理收发数据,制图者:白XX,由下列模块调用:修改库存数据,调用下列模块: 增加在库数 减少在库数 增加记录 删除记录,输入: （由修改库存数据模块提供) 库房收发数据 库存数据,输出: （由修改库存数据模块接收）修改后的库存数据无效收发数据,处理内容: 如库房

10、收入,则调用增加在库数模块； 如库房发出,则调用减少在库数模块； 如增加库存文件纪录,则调用增加记录模块； 如删除文件记录,则调用删除记录模块。 否则，按无效数据处理,内部数据元素:,备注:,IPO图,4-6 处理收发数据模块IPO图,24,结构化系统设计的方法和工具,控制结构图调用关系分为直接调用(无条件调用)、选择调用(判断调用)和重复调用(循环调用)三种。其表示方法如图4-7所示。,模块A,模块B,模块A,模块A,模块B,模块B,图4-7 模块间的调用关系,(a)直接调用,(b)选择调用,(c)重复调用,25,图4-8 双层嵌套的重复调用,模块的调用根据实际需要会出现多层嵌套,26,控制

11、结构图示例：,图中的各通讯符号的意义为：.收发数据 .收发处理错误标志 .零件号 .库存数据 .主文件错误标志 .修改错误标志 .重写错误标志 .在库数.收发数 .临界库存水平 .增加记录标志 .删除记录标志,27,控制结构图的一般框架（补充）： 系统顺序调用“输入数据”模块、“业务处理”模块和“输出结果”模块； 输入数据顺序调用输入和校验模块，与校验模块发生控制传递，经校验后再将数据向下一模块进行传递； 循环调用业务处理模块，顺序顺序执行下层各模块，将所有数据处理完毕； 输出结果模块将顺序处理查询和报表输出模块 。,28,四、模块结构设计,模块：在软件系统设计中，模块(module)是指这样

12、的一组程序语句，它包括输入与输出、逻辑处理功能、内部信息及其运行环境。 输入与输出，模块的输入来源和输出去向在正常的情况下都是同一个调用者，即模块。从调用者处获得输入信息，经过模块本身的处理后，再把输出返送给调用者。 逻辑功能，模块的逻辑功能描述了该模块能够做什么样的事情，具备什么样功能，即对于输入信息能够加工成什么样的输出信息。 内部信息，模块的内部信息是指模块执行的指令和在模块运行时所需要的属于该模块自己的数据。 运行环境，模块的运行环境说明了模块的调用与被调用的关系。,29,四、模块结构设计,模块化:模块化就是把系统划分为若干个模块，每个模块完成一个特定的功能，然后将这些模块汇集起来组成

13、一个整体(即系统)，用以完成指定功能的一种方法。模块独立程度可以由两个定性标准度量，这两标准分别称为块间耦合和块内联系。 块间耦合:系统内不同模块之间互连程度的度量。块间耦合强弱取决于模块间联系形式及接口的复杂程度。模块间接口的复杂性越高，说明耦合的程度也越高。 块内联系:模块内部元素的联系方式，块内联系标志一个模块内部各个元素间彼此结合的紧密程度，主要表现在模块内部各个元素为了执行某一功能而结合在一起的程度。,30,四、模块结构设计,模块之间的耦合形式模块之间的耦合形式决定了模块之间联系程度。通常两个模块间的耦合形式有数据耦合、控制耦合、公共耦合和内容耦合。 数据耦合:如果两个模块彼此间通过

14、数据交换信息，而且每一个参数仅仅为数据，那么这种块间耦合称之为数据耦合。 控制耦合:如果两个模块彼此间传递的信息中有控制信息，那么这种块间耦合称为控制耦合。 公共耦合:如果两个模块彼此之间通过一个公共的数据区域传递信息时，则称之为公共耦合或公共数据域耦合。 内容耦合:如果一个模块需要涉及另一个模块的内部信息时，则这种联系称为内容耦合。,31,四、模块结构设计,耦合方式的比较,表4-1 模块之间四种耦合方式的比较,32,把控制耦合转化为数据耦合,两个模块之间，一个模块通过开关量、标志、名字等控制信息，明显地控制另一模块的功能。,开发票,计算水费或电费,水费/电费,金额,33,把控制耦合转化为数据

15、耦合,把控制耦合转化为数据耦合,水费,计算水费,计算电费,开发票,电费,34,块间耦合遵循下列原则,模块间尽量使用数据耦合； 必要时才采用控制耦合； 限制公共耦合的范围； 坚决避免使用内容耦合。,35,四、模块结构设计,模块内部的组合形式 强 弱功能 顺序 通讯 过程 时间 逻辑 偶然组合 组合 组合 组合 组合 组合 组合图 4-12 模块内部的组合程度比较,36,四、模块结构设计,模块内部的组合形式: 偶然组合:如果一个模块所要完成的动作之间没有任何关系，或者即使有某种关系，也是非常松散的，就称之为偶然组合。逻辑组合:如果一个模块内部的各个组成部分在逻辑上具有相似的处理动作，但功能上、用途

16、上却彼此无关，则称之为逻辑组合。例：将所有输入全部放在一个模块中；时间组合:如果一个模块内部的各个组成部分所包含的处理动作必须在同一时间内执行，则称之为时间组合。例：有关初始化处理的所有工作；以上三种块内组合是很弱的。,37,四、模块结构设计,模块内部的组合形式:过程组合:如果一个模块内部的各个组成部分所要完成的动作彼此间没什么关系，但必须以特定的次序(控制流)执行，则称之为过程组合。例：新纪录查重处理；过程可能再分解为相对独立的模块，这些模块可能还会被其他过程调用。通信组合:如果一个模块内部的各个组成部分所完成的动作都使用了同一个输入数据或产生同一个输出数据，则称之为通信组合。 例：打印和写文件；顺序组合:对于一个模块内部的各个组成部分，如果前一部分处理动作的输出是后一部分处理动作的输入，则称之为顺序组合。功能组合:如果一个模块内部的各个组成部分全部为执行同一功能而结合成为一个整体，则称之为功能组合方式的模块。,