系統設計知識回顧什么是DFD，它的主要組成部分有哪些？什么是數據字典，它又包含哪幾部分？決策樹和決策表2本章主要內容內容提要1系統設計概述2模塊結構圖設計3代碼設計4數據庫設計5輸入輸出/及人機對話設計6處理過程設計7計算機系統的選擇8系統設計說明書

31

系統設計概述1.1系統設計的任務1.2系統設計的原則1.3系統設計的步驟1.4系統設計的方法41.1

系統設計的任務5邏輯模型物理模型做什么怎么做科學合理地提出從具體到抽象從抽象又回到具體系統分析系統設計系統設計的主要工作1.總體設計(模塊結構圖設計等)

系統物理配置方案設計(設備配置、通信網絡的選擇和設計及DBMS的選擇等)2.詳細設計 設計規范的制訂 數據存儲設計(DB設計、DB安全保密設計等)

代碼設計 計算機處理過程設計(輸入、輸出、處理流程圖設計及編寫程序設計說明書等)61.2

系統設計的原則

★

簡單性

★靈活性

★完整性

★可靠性

★經濟性71.3

系統設計的步驟◎

總體設計◎詳細設計8◎總體設計又稱初步設計或結構設計或概要設計。內容包括：

劃分子系統(系統功能結構的劃分)

模塊結構圖設計

信息系統流程圖設計

系統物理配置方案設計等9劃分子系統10原則：

1）相互間相對獨立；

2）減少數據依賴性和數據冗余

3）考慮擴展能力、實現的便利、資源利用方法：

1）從方法分類上可分為功能劃分、順序劃分、數據擬合劃分、過程劃分等

2）一般以功能/數據分析結果為主，兼顧組組實際情況的劃分方法。◎詳細設計

在總體設計的基礎上,詳細設計是要確定每個模塊內部的詳細執行過程。包括：

1.代碼設計（Notprogramcoding）

2.數據存儲文件設計（數據庫設計）

3.輸出設計

4.輸入設計

5.其它設計111.4

系統設計的方法

Jackson方法：以數據結構為基礎建立模塊結構

Parnas方法：以信息隱蔽為原則。

結構化設計(StructureDesign,簡稱SD)：以數據流程圖(DFD)為基礎構成模塊結構。上面的三種方法都采用了：模塊化、從頂向下、逐步細化等思想。區別：構成模塊的原則不同。122

結構化設計2.1結構化系統設計方法概述2.2模塊結構圖2.3模塊結構設計的原則2.4從DFD導出模塊結構圖132025/4/192.1.1什么是結構化系統設計方法結構化設計(StructuredDesign簡稱SD)方法由美國的IBM公司的W.Stevens、G.Myers和L.Constantine等人提出,使用廣泛。在結構化思想的基礎上發展起來的一種用于復雜系統結構設計的技術，它運用一套標準的設計準則和工具，采用模塊化的方法進行系統結構設計。適于總體設計142.1.2.結構化系統設計的基本思想方法：分解系統結構：由相對、單一功能的模塊組成基礎：系統的邏輯功能、數據流關系根據：DFD和DD借助于：一套標準的設計準則和圖表工具通過：“自上而下”和“自下而上”劃分的反復,把系統逐層劃分為多個大小適當、功能明確、具有一定獨立性且容易實現的模塊，從而把復雜系統的設計轉變為多個簡單模塊的設計。152.1.3.

結構化系統設計的特點⑴相對獨立、功能單一的模塊結構⑵塊內聯系大、塊間聯系小⑶采用模塊結構圖的描述方式16⑴相對獨立、功能單一的模塊結構

由于模塊之間相對獨立,每一模塊就可以單獨地被理解、編寫、測試、糾錯和修改,從而有效地防止錯誤在模塊之間擴散和蔓延,提高了系統的質量(可維護性、可靠性等),同時系統的研制工作也大大簡化。17⑵塊內聯系大、塊間聯系小

模塊內部聯系要大，模塊之間聯系要小，這是結構化設計中衡量“相對獨立”性能的標準。18⑶采用模塊結構圖的描述方式描述方式：模塊結構圖描述了系統的分層模塊結構,清楚地表示了每個模塊的功能,直觀地反映了塊內聯系和塊間聯系等特性。有利于系統結構的優化,設計出的系統比較容易實現且有較好的可維護。192.2

模塊結構圖

要確定系統的模塊結構，主要考慮以下四方面問題：☆如何將一個系統或子系統劃分成多個模塊☆模塊間傳遞什么數據☆模塊間的調用關系如何☆如何評價并改進模塊結構的質量20模塊結構圖的主要內容1.

什么是模塊結構圖2.

模塊結構圖的組成3.

模塊調用和通訊的規則4.

模塊結構圖與數據流程圖和程序流程圖的區別5.

模塊結構圖的標準形式211.

什么是模塊結構圖

描述系統內各個組成部分的結構及其相互關系的圖稱為模塊結構圖。是結構化系統設計的一個主要工具，它能表達已經被分解成若干個模塊組成的系統結構的層次和通訊關系。22例圖23ADCBHEGFJI模塊結構圖可以描述的幾個問題⑴如何將系統劃分成一個個模塊⑵模塊間傳遞什么數據⑶模塊間組成層次的調用關系242.

模塊結構圖的組成

模塊結構圖是結構化設計中描述系統結構的圖形工具，它由以下基本符號組成：25模塊調用數據控制信息模塊結構圖的主要成分

⊙

模塊

⊙調用

⊙通訊26模塊

通常是用一個名字就可以調用的一段程序語句27調用

在模塊結構圖中用連接兩個模塊的箭頭表示調用,箭頭總是由調用模塊指向被調用模塊,被調用模塊執行后又返回到調用模塊。模塊間的調用關系有以下三種：

⑴直接調用

⑵條件調用

⑶循環調用28⑴直接調用

最簡單的調用關系，指一個模塊無條件地調用另一個模塊。29ABC⑵條件調用

也稱為選擇調用。如果一個模塊是否調用另一個模塊取決于調用模塊內部的某個條件，則把這種調用稱為條件調用。用菱形符號

表示，其含義是：根據條件滿足情況決定調用哪一個模塊。30ABCD⑶循環調用

也稱為重復調用。如果一個模塊內部存在一個循環過程，每次循環中均需調用一個或幾個下屬模塊，則稱這種調用為循環調用或重復調用。用符號表示，含義是：上層模塊對下層模塊的多次反復的調用。31MABC通訊

伴隨著模塊調用而發生的模塊間的信息交換稱為模塊間的通訊。模塊間的通訊有兩種方式：

⑴數據通訊

⑵控制通訊32⑴數據通訊

表示模塊間只傳遞數據。如：“庫存量”“產品編號”“顧客姓名”等33⑵控制通訊

模塊間除傳遞數據外，還傳遞標志位，如：“文件結束”、“無此記錄”、“打印錯誤”等。

例：34例：“無此職工”就是用來表示傳送來的職工號有誤的控制信息35查職工檔案讀人事文件檔案數據職工號無此職工3.

模塊調用和通訊的規則⑴上層模塊可以有一個或多個直屬下層模塊；⑵下層模塊可以有一個或多個直屬上層模塊；⑶同一層模塊不能相互調用；⑷每個模塊只能調用其直屬的下層模塊,不能調用非直屬的下層模塊；⑸模塊間的通訊只限于直屬的上下層模塊之間進行,可以是單向或雙向,但不能越層進行。364.

模塊結構圖與DFD和程序流程圖的區別⑴模塊結構圖與DFD的區別⑵模塊結構圖與程序流程圖的區別374.1模塊結構圖與DFD的區別①DFD是從數據在系統中的流動情況，即從數據流的角度來考慮系統；而模塊結構圖則是從功能層次關系的角度來考慮系統。②DFD主要說明系統“做什么”，即描述系統的邏輯模型；而模塊結構圖則主要說明“如何做”，即描述系統的物理模型。③DFD描述系統中數據流動的情況，每張DFD對應于模塊結構圖中的某一層次。⑷DFD的繪制過程是從具體到抽象,逐步去掉各種物理的處理方法,只剩下抽象的信息流動情況,以便抽象地描述系統的邏輯功能；而模塊結構圖則相反,它從一個總的抽象的系統功能出發,逐一具體化,逐步考慮具體的實現方法,逐步加入具體的實現方法和技術手段,最后設計出物理模型來,即從抽象到具體的過程。384.2模塊結構圖與程序流程圖的區別本質區別：模塊結構圖表達系統的處理功能，描述模塊的外部屬性(輸入和輸出、邏輯功能)，而且能夠表達各個模塊之間的通訊關系，指出模塊間的數據流向；而程序流程圖則是描述模塊的內部屬性(處理過程、內部數據)，無法進一步知道某系統的組織結構。395.模塊結構圖的標準形式⑴

變換型結構⑵事務型結構405.1變換型結構

變換型系統由三部分組成：輸入、數據加工(中心變換)和輸出，它的功能是將輸入的數據經過加工后輸出。

圖：41圖：變換型模塊結構42主模塊輸出DC變換成D獲得C輸出ED變換成EB變換成C獲得BA變換成B輸入ADCDEDEBCBCBAA

變換型結構

變換型系統工作時，首先主模塊受到控制，然后控制沿著結構逐層達到底層的輸入模塊，當底層模塊輸入數據A后，A由下至上逐層傳送，逐步由“物理輸入”變成“邏輯輸入”C，接著在主控模塊控制下，C經中心變換模塊轉換成邏輯輸出D,D再由上至下逐層傳送，逐步把邏輯輸出變成物理輸出E。43⑵事務型結構

事務型系統由三層組成：事務層、操作層和細節層，它的功能是對接收的事務，按其類型選擇某一類事務處理。

圖：44圖：事務型模塊結構45處理事務取得事務輸出結果事務N事務A事務B操作1操作N操作2細節2細節1………………事務型結構模塊

事務型系統工作時，主模塊將按事務的類型選擇調用某一事務處理模塊，事務處理模塊又調用若干個操作模塊，而每個操作模塊又調用若干個操作模塊。465.3

模塊結構設計的原則1.盡量降低模塊間的耦合度2.盡量提高模塊的聚合度3.模塊的分解4.模塊的控制范圍和判斷影響范圍47好模塊應滿足的要求：好模塊應滿足的要求：盡量降低模塊間的耦合度降低模塊間的耦合度的好處影響模塊間的耦合度的兩個因素▲模塊間的接口復雜性▲模塊間的耦合形式48⑴耦合指模塊與模塊之間聯系的程度。模塊間的耦合度越低，模塊的獨立性就越高。49⑵降低模塊間的耦合度的好處①耦合度越低，模塊間相互影響就越小，產生連鎖反應的概率就越低；②耦合度越低，可以使修改范圍控制在最小限度；③一個模塊修改時對系統其它部分正常運行的影響小。50⑶影響模塊間的耦合度的兩個因素▲

模塊間的接口復雜性▲模塊間的耦合形式51模塊間的接口復雜性

用進入或訪問一個模塊的入口點個數和通過接口的數據多少來衡量。525.3.1模塊間的耦合形式☆

數據耦合☆控制耦合☆公共環境耦合☆內容耦合53☆數據耦合

指兩個模塊之間的聯系是通過數據交換而實現的。是一種理想的耦合，耦合度最低，因為一個模塊與其它模塊之間的聯系全部是數據聯系，這個模塊就是一個黑箱。

圖：54圖：數據耦合55開發貨單計算金額單價數量金額☆控制耦合

兩個模塊之間除了傳遞數據信息外，還傳遞控制信息，模塊間的這種連結方式稱為控制耦合。

圖：56圖：控制耦合57獲得庫存記錄檢索庫存記錄庫存編號庫存記錄打印“無此庫存記錄”錯誤信息☆公共環境耦合

當兩個或多個模塊通過一個公共數據環境相互作用時，它們之間的耦合稱為公共環境耦合。公共環境耦合可以是全程變量，內存的公共覆蓋區，任何存儲介質上的文件等。

例58例

模塊A、B、C、D共用公共數據區內的元素。C、D之間存在著公共耦合。59ADCBC與D沒有關系。☆內容耦合

一個模塊與另一個模塊的內部屬性(程序或內部數據)直接發生聯系。內容耦合的兩個模塊間是病態聯結,在修改其中一個模塊時,將直接影響到另一個模塊,產生波動現象,影響整個系統。因此,在系統設計時,應完全避免內容耦合。

例如：60例如：①一個模塊訪問另一個模塊內部的數據；②一個模塊調用另一個模塊中間的部分程序代碼；③模塊的出入口不符和單入單出的原則。615.3.2.盡量提高模塊的聚合度⑴

聚合⑵聚合的形式62⑴聚合指模塊內部各個組成部分之間的聯系程度。模塊間的耦合度越低，模塊的獨立性就越高。63⑵聚合的形式①

功能聚合②順序聚合③通訊聚合④過程聚合⑤時間聚合⑥邏輯聚合⑦偶然聚合64盡量使用盡量避免使用①功能聚合

指一個模塊內部的各個組成部分的處理功能全部為執行同一個功能而存在，并且只執行一個功能。最理想的聚合方式，獨立性最強。

例：65例：

以下幾個模塊都是功能聚合模塊：◆讀庫存記錄◆打印發貨單◆計算實發工資66②順序聚合

如果一個模塊內部各個組成部分執行幾個處理功能,且一個處理功能所產生的輸出數據直接成為下一個處理功能的輸入數據,則該種聚合為順序聚合。

例：67例：順序聚合

一個順序聚合模塊,它先執行合同輸入功能,然后再執行合同匯總功能,而且前者的輸出正是后者的輸入。68合同輸入匯總③通訊聚合

數據聚合。指一個模塊內部各個組成部分執行的處理功能，都使用相同的輸入數據或產生相同的輸出數據,且其中各個處理功能是無序的。

例：69例：通信聚合

使用相同的輸入數據配件編號,分別完成兩個處理功能,一是按配件編號檢索獲得配件牌價;另一個是按配件編號檢索獲得該配件的當前庫存量。70獲得配件牌價和庫存量配件編號庫存量牌價④過程聚合

如果一個模塊內部各個組成部分