第八章信息系统设计.ppt

1、信息系统设计系统设计概述系统设计概述系统设计概述系统设计概述系统设计又称新系统的物理设计。系统设计过程也系统设计又称新系统的物理设计。系统设计过程也就是由逻辑模型导出物理模型的过程。在这个阶段就是由逻辑模型导出物理模型的过程。在这个阶段中，系统开发人员根据上一阶段所产生的文档中，系统开发人员根据上一阶段所产生的文档系统分析说明书中提出的新系统逻辑功能的要求，系统分析说明书中提出的新系统逻辑功能的要求，考虑实际的技术条件、经济条件及社会条件，进行考虑实际的技术条件、经济条件及社会条件，进行各种具体设计，确定系统的实施方案，即物理模型，各种具体设计，确定系统的实施方案，即物理模型，解决解决“系统如

2、何去做系统如何去做”的问题。的问题。系统设计阶段的任务系统设计阶段的任务系统设计阶段的任务系统设计阶段的任务 系统设计阶段任务繁重，主要有九大任务：系统设计阶段任务繁重，主要有九大任务：第一，系统总体结构设计。即定义组成新系统的总体结第一，系统总体结构设计。即定义组成新系统的总体结构以及模块和模块间的接口。构以及模块和模块间的接口。第二，计算机及网络配置方案设计。它包括选择新系统第二，计算机及网络配置方案设计。它包括选择新系统采用的硬件系统、选择新系统采用的系统软件，如操作系采用的硬件系统、选择新系统采用的系统软件，如操作系统、汉字平台等和选择新系统采用的网络结构。统、汉字平台等和选择新系统采

3、用的网络结构。第三，数据存储设计。第三，数据存储设计。第四，代码设计。第四，代码设计。第五，输出设计。第五，输出设计。第六，输入设计。第六，输入设计。第七，对话设计。第七，对话设计。第八，模块内部的算法设计。第八，模块内部的算法设计。第九，编写系统设计报告第九，编写系统设计报告 通常又把系统设计分成两个阶段。第一阶段称为总体设计（又称概要设计）阶段，完成上述第一至第三项任务。第二阶段称为详细设计阶段，完成上述第四至第八项任务。最后，编写出系统设计报告，作为该阶段的文档资料。总体设计阶段首先要完成新系统物理结构的设计。总体设计阶段首先要完成新系统物理结构的设计。在总体设计阶段，模块概念是我们进行

4、总体设计在总体设计阶段，模块概念是我们进行总体设计的核心概念。可以把构成系统的应用软件看着是的核心概念。可以把构成系统的应用软件看着是由各种模块组成的实体，因此，系统总体结构设由各种模块组成的实体，因此，系统总体结构设计实际上就是进行模块的设计，即要设计系统由计实际上就是进行模块的设计，即要设计系统由哪些模块组成、设计各模块间的关系，并把这种哪些模块组成、设计各模块间的关系，并把这种设计表达出来。通常，描述应用软件系统物理结设计表达出来。通常，描述应用软件系统物理结构的工具是模块结构图，这就是说，总体设计首构的工具是模块结构图，这就是说，总体设计首先要完成新系统模块结构图的设计。在此基础上，先

5、要完成新系统模块结构图的设计。在此基础上，再进行计算机及网络配置方案设计和数据存储设再进行计算机及网络配置方案设计和数据存储设计。计。详细设计是针对某个具体内容所进行的设计。详细设计是针对某个具体内容所进行的设计。其中，模块内部的算法设计是用表格、图形或其其中，模块内部的算法设计是用表格、图形或其它工具来描述出每个模块内部的工作过程（即算它工具来描述出每个模块内部的工作过程（即算法）。在系统实施阶段，程序员就能根据这些描法）。在系统实施阶段，程序员就能根据这些描述编写出程序来。述编写出程序来。系统设计的原则简单性系统的可变性一致性和完整性可靠性:平均故障间隔时间和平均维护时间经济性系统的运行效

6、率安全性系统总体结构设计是要根据系统分析的要求和组系统总体结构设计是要根据系统分析的要求和组织的实际情况来对新系统的总体结构形式和可利织的实际情况来对新系统的总体结构形式和可利用的资源进行大致设计，它是一种宏观、总体上用的资源进行大致设计，它是一种宏观、总体上的设计和规划。系统总体结构设计的主要内容有的设计和规划。系统总体结构设计的主要内容有子系统的划分（或称系统划分）和模块结构设计。子系统的划分（或称系统划分）和模块结构设计。系统总体结构设计的一个主要内容是合理地对系系统总体结构设计的一个主要内容是合理地对系统进行分解，即将一个复杂的系统分解成若干个统进行分解，即将一个复杂的系统分解成若干个

7、子系统和一系列基本模块，并通过模块结构图把子系统和一系列基本模块，并通过模块结构图把分解的子系统和一个个模块按层次结构联系起来。分解的子系统和一个个模块按层次结构联系起来。如何将一个系统划分成多个合理的子系统呢？一如何将一个系统划分成多个合理的子系统呢？一个合理的子系统，应该是内部联系强，子系统间个合理的子系统，应该是内部联系强，子系统间尽可能独立，接口明确、简单，尽量适应用户的尽可能独立，接口明确、简单，尽量适应用户的组织体系，有适当的共用性。组织体系，有适当的共用性。系统划分的原则系统划分的原则 子系统要具有相对独立性子系统要具有相对独立性:子系统的划分必须使得子系统子系统的划分必须使得子

8、系统内部功能、信息等各方面的凝聚性较好。内部功能、信息等各方面的凝聚性较好。要使子系统之间数据的依赖性尽量小要使子系统之间数据的依赖性尽量小:子系统之间的联系子系统之间的联系要尽量减少，接口要简单、明确。要尽量减少，接口要简单、明确。子系统划分的结果应使数据冗余较小子系统划分的结果应使数据冗余较小 子系统的设置应考虑今后管理发展的需要子系统的设置应考虑今后管理发展的需要 子系统的划分应便于系统分阶段实现子系统的划分应便于系统分阶段实现:划分应能适应这种划分应能适应这种分期分步的实施；另外，子系统的划分还必须兼顾组织机分期分步的实施；另外，子系统的划分还必须兼顾组织机构的要求构的要求 子系统的划

9、分应考虑到各类资源的充分利用子系统的划分应考虑到各类资源的充分利用:各类资源的各类资源的合理利用也是系统划分时应该注意到的。一个适当的系统合理利用也是系统划分时应该注意到的。一个适当的系统划分应该既考虑有利于各种设备资源在开发过程中的搭配划分应该既考虑有利于各种设备资源在开发过程中的搭配使用，又考虑到各类信息资源的合理分布和充分使用使用，又考虑到各类信息资源的合理分布和充分使用系统划分方法的分类按系统的职能划分按逻辑功能划分按业务处理顺序划分按通信划分按业务处理过程划分按业务处理的时间关系划分按业务展开的环境条件划分 模块的概念模块的概念 模块：具有输入、输出、物理功能、运行程序和内部数据等属

10、性的程模块：具有输入、输出、物理功能、运行程序和内部数据等属性的程序段。输入、输出和物理功能是模块的外部属性，运行程序和内部数序段。输入、输出和物理功能是模块的外部属性，运行程序和内部数据是模块的内部属性。据是模块的内部属性。模块定义了一组对象，这组对象是一组数据和施加于这组数据上的一模块定义了一组对象，这组对象是一组数据和施加于这组数据上的一组操作，通过模块说明把这组数据的内部结构和操作细节隐藏了起来，组操作，通过模块说明把这组数据的内部结构和操作细节隐藏了起来，提供给外部的只是模块名称和操作说明等。这就是说，模块是一个具提供给外部的只是模块名称和操作说明等。这就是说，模块是一个具有功能的封

11、闭体，外部无法进入模块内部，只能通过模块名调用模块。有功能的封闭体，外部无法进入模块内部，只能通过模块名调用模块。调用时应向模块提供参数，被调用模块就会自行工作，工作完成后输调用时应向模块提供参数，被调用模块就会自行工作，工作完成后输出一定的结果给调用者。只有在一定条件下模块内部定义的某些数据出一定的结果给调用者。只有在一定条件下模块内部定义的某些数据和操作才是可见的。和操作才是可见的。模块要有数据输入输出。一个模块的输入和输出可以是同一对象，即模块要有数据输入输出。一个模块的输入和输出可以是同一对象，即模块的调用者（当然可以是不同对象）。这时，模块从调用者那里获模块的调用者（当然可以是不同对

12、象）。这时，模块从调用者那里获得输入，工作后再把输出返还给调用者。得输入，工作后再把输出返还给调用者。模块的物理功能是指模块能做什么事情，表达了它把输入转变成输出模块的物理功能是指模块能做什么事情，表达了它把输入转变成输出的转换功能。的转换功能。模块的运行程序是指它的程序实体，模块的物理功能是由程序实现的。模块的运行程序是指它的程序实体，模块的物理功能是由程序实现的。模块通常用程序设计语言来实现，一个模块可以是一个程序或一个子模块通常用程序设计语言来实现，一个模块可以是一个程序或一个子程序，通过模块的名字调用模块。一个模块可以调用另一个模块，也程序，通过模块的名字调用模块。一个模块可以调用另一

13、个模块，也可以被另一个模块所调用。调用的模块称为父模块，被调用模块称为可以被另一个模块所调用。调用的模块称为父模块，被调用模块称为子模块。由于父模块上面还有父模块，子模块下面还有子模块，所以子模块。由于父模块上面还有父模块，子模块下面还有子模块，所以父模块与子模块的概念是相对的。父模块与子模块的概念是相对的。衡量模块的质量及模块间关系质量标准是：模块衡量模块的质量及模块间关系质量标准是：模块独立性原则。独立性原则。模块独立性的概念是模块抽象和信息隐藏的直接模块独立性的概念是模块抽象和信息隐藏的直接结果，模块具有独立性是指模块具有独立的功能结果，模块具有独立性是指模块具有独立的功能且与其它模块没

14、有过多的联系和相互作用。软件且与其它模块没有过多的联系和相互作用。软件的设计应当使得系统中每一个模块都具有较强的的设计应当使得系统中每一个模块都具有较强的独立性。独立性。模块内部的联系就是块内联系，而穿越模块边界模块内部的联系就是块内联系，而穿越模块边界的联系就是块间联系。模块耦合和模块内聚是模的联系就是块间联系。模块耦合和模块内聚是模块独立性的两个定性标准。块独立性的两个定性标准。耦合（耦合（CouplingCoupling）是表示模块之间联系的程度。）是表示模块之间联系的程度。紧密耦合表示模块之间联系非常强，松散耦合表紧密耦合表示模块之间联系非常强，松散耦合表示联系比较弱，非耦合则表示模块

15、之间无任何联示联系比较弱，非耦合则表示模块之间无任何联系，是完全独立的。块间联系越简单（即耦合度系，是完全独立的。块间联系越简单（即耦合度越小），模块独立性越强。越小），模块独立性越强。内聚（Cohesion）是表示模块内部各成分之间的联系程度。块内联系越大（即内聚度越大），模块独立性越强。一般说来，在系统中各模块的内聚越大，则模块间的耦合将越小。在结构化设计中，评价模块质量的标准是“耦合小，内聚大”。耦合小就是模块间尽可能相对独立，从而各模块可以单独开发和维护。内聚大就使得模块的可理解性和维护性大大增强。在设计中应尽量减少模块的耦合，力求增加模块的内聚。模块的耦合方式块间无联系数据耦合:两个

16、模块之间的通信信息是若干数据项，最理想的耦合控制耦合:两个模块之间传输的是控制信息非法耦合(内容耦合):两个模块之间,不经过调用关系,彼此直接使用或修改对方的数据模块的内聚方式偶然内聚逻辑内聚时间内聚过程内聚数据内聚顺序内聚功能内聚 代码是用来代表事物或属性的符号代码是用来代表事物或属性的符号 代码设计的原则代码设计的原则 唯一确定性：每一个代码都仅代表唯一的实体或属性。唯一确定性：每一个代码都仅代表唯一的实体或属性。标准化与通用性：凡国家和主管部门对某些信息分类和代标准化与通用性：凡国家和主管部门对某些信息分类和代码有统一规定和要求的，则应采用标准形式的代码。码有统一规定和要求的，则应采用标准形式的代码。可扩充性和稳定性：要考虑系统的发展和变化。可扩充性和稳定性：要考虑系统的发展和变化。便于识别和记忆：为了同时适于计算机和人工处理使用，便于识别和记忆：为了同时适于计算机和人工处理使用，代码不仅要具有逻辑含义，而且要便于识别和记忆。代码不仅要具有逻辑含义，而且要便于识别和记忆。短小精悍：代码的长度会影响所占据的内存空间、处理速短小精悍：代码的长度会影响所占据的内存空间、处理速度以及输入