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1、,5.2.6 结构化设计,1.结构化设计面向数据流的设计方法，重点是确定软件的结构，其目的是提出满足软件需求的最佳软件结构。面向数据流的设计方法定义了一些不同的“映射”，利用这些映射可以把数据流图变换成软件结构。2.结构化设计的概念与原理结构化设计的基本思想是使系统模块化 结构化设计的工作过程可分为两步:第一步是根据数据流程图导出系统的初始结构第二步是对初始结构图进行优化。,3.结构化方法的特点 设计结果是相对独立、功能单一的模块结构 有一组基本的设计原则与方法 有一组评价标准和质量优化技术“高内聚，低耦合”，这是结构化设计中衡量模块“相对独立”性能的标准。对于模块内聚性的衡量及块间联系紧密程

2、度的度量都有明确的标准及优化的技术。采用模块结构图的描述方式,5.2.7 导出初始结构图的方法,1.信息流的类型（1）变换流（Transform Flow）（2）事务流,图5-14 事务流,2.从数据流图导出初始结构图的步骤 对DFD图进行复审，必要时修改或细化；根据DFD图确定软件结构属于变换型还是事务型；把DFD图映射成SC图；改进SC图，使设计更加合理。3.变换分析区分有效（逻辑）输入、有效（逻辑）输出和中心变换部分；进行一级分解，设计上层模块；进行二级分解，设计中、下层模块。4.事务分析在DFD上确定事务中心、接收部分和发送部分。画出初始SC框架，把DFD上的三部分分别映射为事务控制模

3、块、接收模块和动作发送模块。分解细化接收分支和发送分支，完成初始SC。,2022/11/1,20,5.3 处理流程设计,5.3.1 系统流程设计,系统流程设计主要是通过系统处理流程图来描述数据在计算机存储介质间的流动、转换和存储情况，以便为模块的处理流程设计提供详细的输入输出依据。,5.3.2 模块处理流程设计,1.程序流程图,【例5-3】给出一串数，求出正数的数目；负数的数目；所有正数的和。若所遇到的数是0或者正数的和超过1000，那么程序就停止了。,2.盒图（N-S图）,图5-24 结构化控制结构的盒图符号,【例5-4】用N-S图表示例5-3。,3.PAD图,4.PDL,5.3.3 模块设

4、计说明书,模块名称。模块所属的系统及系统名称。输入数据的方式与格式。输出信息的方式与格式。模块处理过程说明。程序运行环境的说明。,2022/11/1,29,5.4 代码设计,5.4.1 代码及其作用,1.代码的定义 代码（Code）是人为确定的用以代表客观事物（实体）名称、属性或状态等的数字、字母等符号。2.作用 利用代码便于反映数据或信息间的逻辑关系，并使其具有唯一性。便于利用计算机进行识别和处理，提高计算机的工作效率。利用代码可以节省计算机的存储空间，提高运算速度。利用代码可以提高系统的可靠性。,5.4.2 代码设计的原则,唯一性。标准化与通用性。可扩充性。简单性。具有规律性及适用性，便于

5、编码和识别。规范化。,5.4.3 代码的种类,1.顺序码2.层次码3.归组分类码4.助记码TVB14 14寸黑白电视机TVC20 20寸彩色电视机DFI1820 规格为1820的国产热轧平板钢。,表5-1 归组分类码示例,5.4.4 代码校验,校验位，即设计代码结构时，在原有代码基础上另外加上一个校验位，使其成为代码的一个组成部分，校验值通过事先规定的数学方法计算出来。当代码输入后，计算机会以同样的数学方法按输入的代码计算出校验值，并将它与输入的校验值进行比较，以证实是否有错。,校验值的生成过程,第一步：对原代码中的每一位乘以一个权数，然后求它们的乘积之和S。设原 N 位代码为：C1 C2 C

6、3Cn 权因子：P1 P2 P3Pn加权和：S=C1P1+C2P2+C3P3+CnPn其中，权因子可任意选取，常用的有：自然数列1，2，3，4.；摆动数列1，2，1，2，.或1，3，1，3，.；质数列3，5，7，11，13，.；算术级数列（等差数列）2，5，8，11，.；几何级数列（等比数列）2，4，8，16，32，.等等。,第二步：求余数R。用加权和S除以模数M可得余数R，即S/M=Q.R（Q为商数）其中，模数M也可任意选取，常用的模数为7、9、10和11。最后，取码，即选择校验值。余数R直接作为校验值，称为取余法；或把模数M和余数R之差（即M-R）作为校验值，称为减余法。,用校验值检查代码

7、的过程,此过程是上述生成过程的逆过程。若采用的是模数与余数之差作为校验位：（原代码与权数乘积之和+校验码）/模=整数则认为输入是正确的，否则认为输入有错。若采用余数作为校验位：（原代码与权数乘积之和-校验码）/模=整数则认为输入是正确的，否则认为输入有错。,1.算术级数法：（1）Ci:3 2 0 2 8 Pi:6 5 4 3 2 S=50（2）50/11=46（3）按取余法得代码：320286 按减余法得代码：3202852.几何级数法：32 16 8 4 2 S=152,（2）152/11=139（3）按取余法得代码：320289 按减余法得代码：3202823.质数法：17 13 7 5

8、3 S=111（2）111/11=101（3）按取余法得代码：320281 按减余法得代码：320280,例：分别用算术级数法、几何级数法和质数法按取余法和减余法求原码32028的校验位。,5.4.5 代码设计步骤,确定代码对象 确定是否已有标准代码。根据代码的使用范围、使用时间和实际情况确定代码的种类和类型。考虑代码的检验性能。填写代码设计书。,表5-2 代码设计书,2022/11/1,40,5.5 输入/输出设计,5.5.1 输出设计,1.确定输出的内容 2.输出形式 3.选择输出设备和确定输出介质4.输出设计评价 5.数据输出显示设计6.填写输出设计说明书,5.5.2 输入设计,1.输入

9、设计的原则 输入量应保持在能满足处理要求的最低限度。杜绝重复输入 减少输入延迟 输入数据应尽早地用其处理所需的形式进行记录 界面友好，容错能力强。输入过程应尽量简化 处理方便、快速 输入过程随意、灵活,2.确定输入数据的内容及输入形式问答式数据输入填表输入点取输入,3.数据输入方式 键盘输入 数/模、模/数转换方式 条码（棒码）输入 扫描仪输入 传感器输入 触摸式 网络传送数据 磁盘传送数据,4.确定输入设备与介质,表5-5 输入设备与介质,5.输入数据的校验 重复校验 视觉校验 分批汇总校验 数据类型校验 格式校验 逻辑校验 界限校验 记录计数校验 平衡校验 对照校验,6.输入设计说明书,5

10、.5.3 用户界面设计,1.用户界面设计应注意的几个问题（1）响应时间的及时性（2）提供用户帮助设施（3）用户界面一致性（4）提供有意义的反馈（5）尽量减少用户记忆（6）及时的出错信息提示（7）使用图形（8）允许取消操作（9）提高效率,2.用户界面的形式（1）菜单式 一般菜单 下拉菜单 快捷菜单 级联菜单 菜单树（2）填表式（3）选择性问答式（4）按钮式,2022/11/1,50,5.6 数据存储设计,5.6.1 文件设计,1.文件的分类 根据文件的用途可将文件分为如下四种：主文件 业务文件 工作文件 后备文件,2.文件设计的步骤 了解已有的或可提供的计算机系统功能。确定文件设计的基本指标。确

11、定合适的文件组织方式、存取方式和介质。编写文件设计说明书。,3.文件设计的具体内容 对数据字典描述的数据存贮情况进行分析。决定需要建立的文件及其用途和内容，并为每个文件选取文件名。根据文件的使用要求选择文件的存贮介质和组织形式。根据数据结构设计记录格式。根据记录长度、记录个数和文件总数估算出整个系统的数据存贮容量。,5.6.2 数据库设计,1.用户需求分析2.数据库的概念结构设计（E-R图）3.数据库的逻辑结构设计（3NF）4.数据库的物理结构设计 库文件的组织形式。存储介质的分配。访问方法设计。完整性和安全性考虑。数据资源分布考虑。,【例5-7】对于材料核算系统概念模型的转换。产品（产品号，

12、产品名，预算）。零件（零件号，零件名，仓库号，存储量）仓库（仓库号，仓库名，库管员）产品构成（产品号，零件号，零件数）材料（材料号，材料名，单位，单价）消耗（产品号，材料号，耗用量）,2022/11/1,57,5.7 系统安全性与完整性设计,5.7.1 影响因素分析,自然灾害或电源不正常引起的软硬件损坏与数据损失。人为失误导致的数据损失。计算机病毒的侵扰。计算机犯罪的日趋严重。信息战的严重威胁。,5.7.2 采取的措施,1.硬件方面要选用可靠性高的硬件设备，选用性能优良的服务器和工作站。2.软件方面 访问控制。选择性访问控制。生物识别技术。加密。,3.网络方面 调制解调器安全。传输介质的安全

13、防火墙（Fire well）。数字签名技术。,4.数据库方面 访问限制。设立DBA（数据库管理员），数据库用户及其访问权限应由DBA根据DBMS所提供的功能进行控制。数据加密。跟踪审查。建立监视软件，对某些保密的数据实施跟踪，记录有关数据的访问活动。一旦发现潜在的窃密企图，如重复、相似的查询则采取相应的措施。备份。建立相关的备份程序，定期或在一定条件下对系统中数据进行备份。镜像技术。执行时可用逻辑镜像，也可用物理镜像。归档。将文件从在线存储器上拷贝到磁带或光学介质上以便长期保存。,2022/11/1,61,5.8 物理配置方案设计,5.8.1 设计依据,系统的吞吐量。系统的响应时间。系统的可靠性。总体方案。地域范围。数据管理方式。根据系统分析中所提供的数据存储容量总数，确定所要购置