-管理信息系统设计课件.ppt
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1、 管理信息系统设计2 为下一阶段的系统实现制定蓝图,包括:总体设计为下一阶段的系统实现制定蓝图,包括:总体设计&具体的物理设计。具体的物理设计。总体设计阶段:总体设计阶段:网络结构设计网络结构设计 硬件结构设计硬件结构设计 软件结构设计软件结构设计 数据库分析数据库分析详细设计阶段:详细设计阶段:代码设计代码设计 输入输出设计输入输出设计 信息分类信息分类 数据库设计数据库设计 功能模块设计功能模块设计3系统设计阶段的主要任务:系统设计阶段的主要任务:根据系统分析阶段确定的新系统的逻辑模型,综合考虑各种约束,进行各种具体设计,提根据系统分析阶段确定的新系统的逻辑模型,综合考虑各种约束,进行各种
2、具体设计,提出能在计算机上实现的新系统的实施方案,解决出能在计算机上实现的新系统的实施方案,解决“系统怎样做系统怎样做”的问题。的问题。4系统分析与系统设计的区别:系统分析与系统设计的区别:阶阶 段段回答的中心问题回答的中心问题成成 果果系统分析系统分析做什么做什么明确系统功能明确系统功能逻辑模型逻辑模型系统设计系统设计怎么做怎么做如何实现系统说明书规如何实现系统说明书规定的系统功能定的系统功能物理模型物理模型5系统设计的主要方法:系统设计的主要方法:自顶向下结构化的设计方法,局部环节上(或针对规模较小的系统)可能使用原型法、自顶向下结构化的设计方法,局部环节上(或针对规模较小的系统)可能使用
3、原型法、面向对象法。面向对象法。6系统设计的原则:系统设计的原则:简单性简单性 灵活性与适应性灵活性与适应性 一致性与完整性一致性与完整性 可靠性和经济性可靠性和经济性7系统设计的主要内容:系统设计的主要内容:总体结构设计总体结构设计 模块结构设计模块结构设计 代码设计代码设计 数据库设计数据库设计 输入输出设计输入输出设计 处理流程设计处理流程设计 模块功能设计模块功能设计8 第一节第一节 系统总体结构设计系统总体结构设计 9一、总体设计的概念一、总体设计的概念总体设计主要指在系统分析的基础上,对整个系统的划分(子系统)、机器设备(包括软、硬件设备)总体设计主要指在系统分析的基础上,对整个系
4、统的划分(子系统)、机器设备(包括软、硬件设备)的的 配置、数据的存储以及整个系统实施计划等方面进行合理的安排。配置、数据的存储以及整个系统实施计划等方面进行合理的安排。总体设计包括:系统架构设计总体设计包括:系统架构设计 软件架构设计软件架构设计 系统物理配置方案设计等系统物理配置方案设计等10二、系统架构设计二、系统架构设计系统架构的涵义:表示了一个系统的逻辑结构,是抽象概念,并不设计具体的实现方式。系统架构的涵义:表示了一个系统的逻辑结构,是抽象概念,并不设计具体的实现方式。设计系统体系架构需考虑因素:设计系统体系架构需考虑因素:兼容性、安全性、可靠性、扩展性和伸缩性等。兼容性、安全性、
5、可靠性、扩展性和伸缩性等。体系架构设计的目的:将系统划分为不同的构件,并准确定义构件与构件之间的接口,设计出清新简单体系架构设计的目的:将系统划分为不同的构件,并准确定义构件与构件之间的接口,设计出清新简单的体系结构。的体系结构。系统架构设计的步骤:系统架构设计的步骤:定义子系统定义子系统 定义子系统外部接口定义子系统外部接口 定义子系统物理架构定义子系统物理架构11三、软件结构设计三、软件结构设计涵义:是对组成系统的各个子系统的进一步分解与规划。涵义:是对组成系统的各个子系统的进一步分解与规划。内容:内容:确定构造子系统的模块元素确定构造子系统的模块元素定义每个模块功能定义每个模块功能定义模
6、块接口,设计接口的数据结构定义模块接口,设计接口的数据结构确定模块间的调用与返回关系确定模块间的调用与返回关系评估软件结构质量,进行结构优化等评估软件结构质量,进行结构优化等12 结构化设计方法的基本思想就是模块化。即对每一个系统按功能逐步由顶向下,由抽象到具体的逐层结构化设计方法的基本思想就是模块化。即对每一个系统按功能逐步由顶向下,由抽象到具体的逐层分解,将系统分解成为多层次的独立功能模块,一直分解到能简单地用程序实现为止。分解,将系统分解成为多层次的独立功能模块,一直分解到能简单地用程序实现为止。131.1.模块化模块化(1)模块的定义)模块的定义:模块是可以组成、分解、更换的系统,是易
7、于处理的基本单位,是一个独立命名的,有明确定义的输入、模块是可以组成、分解、更换的系统,是易于处理的基本单位,是一个独立命名的,有明确定义的输入、输出和输出和 特性的程序实体。具有四种属性的一组程序语句称为一个模块,这四种属性分别是输入输出、特性的程序实体。具有四种属性的一组程序语句称为一个模块,这四种属性分别是输入输出、逻辑功能;逻辑功能;(外部特性外部特性)内部数据、程序代码。内部数据、程序代码。(内部特性内部特性)(2)模块的分类(根据模块功能具体化程度不同分类):)模块的分类(根据模块功能具体化程度不同分类):逻辑模块:系统逻辑模型中定义的处理功能即为逻辑模块逻辑模块:系统逻辑模型中定
8、义的处理功能即为逻辑模块 物理模块:逻辑模块的具体化(一个计算机程序、子程序或若干条程序语句、人工过程的某项具体工作)物理模块:逻辑模块的具体化(一个计算机程序、子程序或若干条程序语句、人工过程的某项具体工作)(3)模块的特点:)模块的特点:可以组合、分解和更换可以组合、分解和更换14(4 4)模块化思想)模块化思想模块化是好的系统设计的一个基本准则模块化是好的系统设计的一个基本准则高层模块高层模块 从整体上把握问题从整体上把握问题,暂不考虑细节暂不考虑细节 复杂问题复杂问题 较小问题较小问题 分解分解 可减小总的工作可减小总的工作分解分解15【问题问题】:模块和子系统的区别?:模块和子系统的
9、区别?模块和子系统的概念是有所区别的。子系统仍具有系统的特征(模块和子系统的概念是有所区别的。子系统仍具有系统的特征(更大更大),模块则是指为完成某项功),模块则是指为完成某项功能的程序集合体(能的程序集合体(较小较小),它是一个不可分割的整体,但模块和子系统的概念有时又是兼容和不可绝),它是一个不可分割的整体,但模块和子系统的概念有时又是兼容和不可绝对区分的。在日常工作中我们常将完成一个管理功能的程序集称为模块,而它常常由多个很小的程序对区分的。在日常工作中我们常将完成一个管理功能的程序集称为模块,而它常常由多个很小的程序子模块组成,所以有的地方可称为子系统。子模块组成,所以有的地方可称为子
10、系统。16(5 5)模块结构图)模块结构图n模块模块用方框表示,方框中写用方框表示,方框中写上模块名字,反映了这个模块的上模块名字,反映了这个模块的功能功能n调用调用从调用模块指向被调用从调用模块指向被调用模块的箭头模块的箭头 n数据数据n控制信息控制信息指导程序下一步的指导程序下一步的执行执行n转接符号转接符号模块结构图转接到模块结构图转接到下一张纸下一张纸/避免图上线条交叉避免图上线条交叉基本符号:基本符号:模块模块调用调用数据数据控制信息控制信息转接符号转接符号17【MSCMSC实例实例】:简单调用:简单调用B BA AC Cx,yx,yz z(a)(a)表示法一表示法一(b)(b)表示
11、法二表示法二z zB BA AC C1 12 2入入出出1 12 2x,yx,yz zz zA调用调用B和和C18【MSCMSC实例实例】:选择调用:选择调用/判断调用判断调用A AC CB BD DA A根据内根据内部判断决定是否调用部判断决定是否调用B BA A按另一判按另一判定结果选择调用定结果选择调用C C或或D D19【MSCMSC实例实例】:循环调用:循环调用A AB BC CA A根据循环条件重复调用根据循环条件重复调用B B、C C等模块等模块20【MSCMSC实例实例】:带有数据的模块调用:带有数据的模块调用编辑学生记录编辑学生记录读学生记录读学生记录学生数据学生数据无此学生
12、无此学生学号学号21(6 6)模块结构类型)模块结构类型 内导结构:是结构图中数据以最低层模块输入,并逐级向高层传递,高一层模块接收低一层模块内导结构:是结构图中数据以最低层模块输入,并逐级向高层传递,高一层模块接收低一层模块的输入。的输入。主模块主模块 A1 A4 A3 A222外导结构:结构图中低一层模块接收上外导结构:结构图中低一层模块接收上一层模块的数据信息,并把它们转换给一层模块的数据信息,并把它们转换给下一级模块,直到输出给使用者。下一级模块,直到输出给使用者。w wu u子模块子模块1 1v v主模块主模块子模块子模块2 2子模块子模块2.12.123 转换结构:数据要在模块内经
13、过一定转换结构:数据要在模块内经过一定的处理,下层模块从相应的上层模的处理,下层模块从相应的上层模块接收数据,经转换后返回同一上块接收数据,经转换后返回同一上层模块中去。层模块中去。w wu u子模块子模块1 1v v主模块主模块子模块子模块2 2子模块子模块2.12.1X XM MY Y24(7 7)结构图与数据流图的差别)结构图与数据流图的差别数据流程图是从数据流着眼,而结构图从程序模块着眼数据流程图是从数据流着眼,而结构图从程序模块着眼;数据流程图描述的是系统的逻辑模型,而结构图是描述系统的物理模型数据流程图描述的是系统的逻辑模型,而结构图是描述系统的物理模型;数据流程图是用不同的图来表
14、示不同的层次,是数据流程图是用不同的图来表示不同的层次,是“平面图平面图”,而结构图能反映系统的层次结构,是,而结构图能反映系统的层次结构,是“立体图立体图”;数据流程图是从具体到抽象,描述系统的要求,而结构图是从抽象到具体,描述系统的实现方法。数据流程图是从具体到抽象,描述系统的要求,而结构图是从抽象到具体,描述系统的实现方法。25模块设计的原则模块设计的原则系统的系统的可维护性可维护性是系统评价的一个重要因素是系统评价的一个重要因素可维护性可维护性局部修改局部修改模块间的联系尽可能的少模块间的联系尽可能的少 而模块内的联系尽可能多而模块内的联系尽可能多262.2.模块的独立性模块的独立性
15、模块独立的含义:模块独立的含义:模块完成独立、单一的功能模块完成独立、单一的功能符合信息隐蔽和信息局部化原则符合信息隐蔽和信息局部化原则模块间关连和依赖程度尽量小模块间关连和依赖程度尽量小27模块独立性的度量:模块独立性的度量:模块独立性取决于模块的内部和外模块独立性取决于模块的内部和外 部特性。部特性。定性的度量标准:定性的度量标准:模块之间的耦合性(块间联系)模块之间的耦合性(块间联系)模块自身的内聚性(块内联系)模块自身的内聚性(块内联系)28(1 1)耦合度)耦合度耦合度是从外部考察模块的独立性程度耦合度是从外部考察模块的独立性程度 耦合度是模块间的联结关系,衡量不同模块间的相互依赖的
16、紧密程度耦合度是模块间的联结关系,衡量不同模块间的相互依赖的紧密程度耦合的强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的入口点以及通过接口的数据耦合的强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的入口点以及通过接口的数据耦合度越高,模块独立性越弱耦合度越高,模块独立性越弱从强到弱的顺序可分为:从强到弱的顺序可分为:内容耦合内容耦合 公共耦合公共耦合 控制耦合控制耦合 数据耦合数据耦合 独立耦合独立耦合29内容耦合:内容耦合:耦合程度最高的一种形式如果一个模块和另一个模块的内部属性(即运行程序和内部数据)有关,则称为内容耦合块例:模块模块A TRC:模块模块B GOTO TRC 模块
17、A与模块B存在内容耦合,这是一种最坏的耦合30发生内容耦合的情形有:一个模块直接访问另一个模块的内部数据一个模块不通过正常入口转入到另一个模块内部一个模块有多个入口31公共耦合:公共耦合:又称公共环境耦合或数据区耦合两个以上的模块共同引用一个全局数据项公共耦合共享数据区的模块越多,数据区的规模越大,耦合程度越强公共耦合存在的问题:软件可理解性降低(模块间存在错综复杂的联系)软件可维护性差(修改变量名或属性困难)软件可靠性差(公共数据区及全程变量五保户措施注意:慎用公共数据区和全程变量!32公共耦合举例:公共耦合举例:33控制耦合:控制耦合:一个模块在界面上传递一个信号(开关值、标志量等)控制另
18、一个模块,接收信号的模块的动作根据信号值进行调整,称为控制耦合控制耦合增加了理解和编程的复杂性,调用模块必须知道被调模块的内部逻辑,增加了相互依赖34控制耦合举例控制耦合举例A A计算平计算平均分或均分或最高分最高分B B平均平均/最高最高成绩成绩35控制耦合举例控制耦合举例A A发奖牌发奖牌 名次名次(开关量开关量)奖牌奖牌控制耦合控制耦合被调用模块内被调用模块内处理逻辑模式处理逻辑模式功能功能A A功能功能B B判别判别36数据耦合:数据耦合:如果两个模块间的通讯信息是若干参数,其中每一个参数都是一个数据元素,称这种耦合为数据耦合数据耦合的耦合度较低37【课堂延伸课堂延伸】:改控制耦合为数
19、据耦合举例:改控制耦合为数据耦合举例去除模块间控制耦合的方法:将被调用模块内的判定上移到调用模块中进行被调用模块分解成若干单一功能模块38独立耦合:独立耦合:模块间没有信息传递 时,属于非直接耦合耦合程度最低的一种耦合 39外部耦合:外部耦合:一组模块均与同一外部环境关联(如:I/O模块与特定的设备、格式和通信协议相关联)外部耦合必不可少,但这种模块数目应尽量减少40如果模块必须存在耦合,选择 适当的耦合类型原则:尽量使用数据耦合 少用控制耦合 限制公共耦合的范围 坚决避免使用内容耦合降低模块间接口的复杂性4142【课堂延伸课堂延伸】:接口复杂性与耦合类型的关系:接口复杂性与耦合类型的关系43
20、(2 2)内聚度)内聚度概念:衡量一个模块内部各成分之间彼此结合的紧密程度概念:衡量一个模块内部各成分之间彼此结合的紧密程度设计目标:高内聚设计目标:高内聚(一模块的所有成分都直接参与并且对于完成同一功能来说都是最基本的一模块的所有成分都直接参与并且对于完成同一功能来说都是最基本的)44模块的内聚性类型:模块的内聚性类型:低低 偶然内聚偶然内聚 内内 逻辑内聚逻辑内聚 聚聚 时间内聚时间内聚 性性 过程内聚过程内聚 通信内聚通信内聚 顺序内聚顺序内聚 高高 功能内聚功能内聚模模块块独独立立性性弱弱(功能分散功能分散)强强(功能单一功能单一)45偶然内聚偶然内聚 模块内的各个成分间无联系,构成模
21、块的完全由于偶然原因模块内的各个成分间无联系,构成模块的完全由于偶然原因偶然内聚的缺点:偶然内聚的缺点:模块内无实质性联系,某一调用模块需 对其进行修改,而其他模块不需要,则出现处理困难 模块的含义不易理解 46逻辑内聚逻辑内聚 几个逻辑上相关的功能被放在同一模块中几个逻辑上相关的功能被放在同一模块中 ,则称为逻辑内聚,则称为逻辑内聚缺点:个别功能缺点:个别功能 的修改可能会影响到整个模块的变动,修改性差的修改可能会影响到整个模块的变动,修改性差47时间内聚时间内聚 如果一些功能必须在同一时间内如果一些功能必须在同一时间内 执行(如系统初始化),但这些功能只是因为时间因素而被执行(如系统初始化
22、),但这些功能只是因为时间因素而被划分为一个模块,则成为时间内聚划分为一个模块,则成为时间内聚这种内聚性中等偏下,可修改性较差这种内聚性中等偏下,可修改性较差48过程内聚过程内聚如果一个模块内部的处理成分是相关的,而这些处理必须以特定的次序执行,则成为过程内聚过程内聚是同一控制流支配下执行的操作的集合内聚程度中等偏低49通信内聚通信内聚如果一个模块的所有成分都操作同一数据集或生成同一数据集,则称为通信内聚通信内聚的各部分之间是借助共同使用的数据联系在一起,有较好的可整理性中等聚类50顺序内聚顺序内聚如果一个模块的各个成分和同一个功能密切相关,且一个成分的输出作为另一个成分的输入,则称为顺序内聚
23、顺序内聚模块内,后执行的语句或语句段往往依赖先执行的语句或语句段,以先执行的部分为条件模块内各处理元素间存在逻辑联系,可理解性强,属于高内聚类型模块51功能内聚功能内聚模块内的所有成分对于完成单一的功能都是必需的,则称为功能内聚结构紧凑、界面 清晰,易于理解和维护,可靠性强5253耦合、内聚与模块独立性关系耦合、内聚与模块独立性关系耦合与内聚都是模块独立性的定性标准,都反映模块独立性的良好程度。但耦合是直接的主导因素,内聚耦合与内聚都是模块独立性的定性标准,都反映模块独立性的良好程度。但耦合是直接的主导因素,内聚则辅助耦合共同对模块独立性进行衡量则辅助耦合共同对模块独立性进行衡量。内聚与耦合密
24、切相关,同其它模块强耦合的模块意味着弱内聚,强内聚模块意味着与其它模块间松散耦合。设计目标:力争强内聚、弱耦合541.1.系统总体布局的原则系统总体布局的原则(1)(1)系统类型:即是采用集中式还是分布式,或两类结构的结合;系统类型:即是采用集中式还是分布式,或两类结构的结合;(2)(2)数据存储:可以采用一种,也可以混合使用;数据存储:可以采用一种,也可以混合使用;(3)(3)硬件配置:设备类型、工作方式;硬件配置:设备类型、工作方式;(4)(4)软件配置:购买或自行开发。软件配置:购买或自行开发。三、系统物理配置方案设计三、系统物理配置方案设计552.2.设计系统物理配置方案的方法设计系统
25、物理配置方案的方法(1)(1)信息调查法信息调查法(2)(2)方案征集法方案征集法(3)(3)招标法招标法(4)(4)试用法试用法(5)(5)基准测试法基准测试法 563.3.系统配置方案报告的具体内容系统配置方案报告的具体内容(1)(1)计算机物理系统配置概述计算机物理系统配置概述 介绍物理系统总体布局情况,以及选择计算机物理系统的背景、要求、原则、制约因素等。介绍物理系统总体布局情况,以及选择计算机物理系统的背景、要求、原则、制约因素等。(2)(2)计算机物理系统选择的依据计算机物理系统选择的依据 包括功能要求、容量要求、性能要求、硬件设备配置要求、通信与网络要求、应用环境要求等。包括功能
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