总体设计与详细设计

总体设计与详细设计系统设计的任务根据已批准的系统分析报告，依照系统逻辑模型和实际运行环境以及经济技术条件，确定新系统的物理实施方案将逻辑模型转换为物理模型的过程逻辑模型物理模型系统设计的原则系统性灵活性可靠性经济性5．1．3系统设计的主要内容1、系统总体结构设计2、代码设计3、数据库（文件）设计4、输入/输出设计5、处理流程设计6、程序流程设计7、系统设计文档系统设计的步骤1、系统总体设计2、详细设计3、系统实施进度与计划的制定4、系统设计说明书的编写系统总体结构设计1系统总体功能结构设计概述2模块和模块结构3模块分解的原则4控制结构图的绘制5系统平台设计系统总体功能结构设计概述1．系统总体设计的任务根据系统分析文档资料和系统的逻辑模型设计新系统的物理模型和物理结构。2．系统总体设计的基本要求能够实现逻辑模型所规定的信息服务功能系统具有一定的适应性和可修改性和可扩充性3．系统总体设计的主要问题及其解决方法主要问题：系统各部分之间的信息关联，造成“波动效应”，使系统设计、修改和维护困难解决方法：采用结构化设计和模块化设计的思想方法系统总体功能结构设计概述结构化设计的三个要点：系统性自顶向下分解层次性模块化设计的基本思想：把一个信息系统设计成若干模块的方法称为模块化将系统设计成由相对独立、单一功能的模块组成的结构图示模块和模块结构1．概述结构化设计借助一套标准的设计原则和图表工具，把系统分成若干模块，各模块可通过结构化语言、N-S图、IPO图、决策表、决策树等工具进行描述。（UC矩阵逐层分析：系统-子系统-模快）2．模块模块是可以组合、分解和更换的基本单元。（1）输入和输出（2）功能（3）位置（4）内部数据（5）处理逻辑（6）程序代码模块和模块结构3．控制结构图（1）基本符号图示（2）表示方式（3）模块调用规则每个模块都有特定的任务，只有上级模块才能调用下级模块只有上下级模块之间才能通信相邻模块必须通过各自的上级模块传递才能间接通信模块按照自上而下的顺序调用模块和模块结构（4）数据传送图示（5）控制信息传送（6）转接符号的使用4．模块分解的基本结构类型顺序结构+选择结构+循环结构图示模块分解的原则1．模块的独立性2．模块的凝聚性（1）偶然凝聚（2）逻辑凝聚（3）时间凝聚（4）数据凝聚（5）功能凝聚3．模块耦合（1）数据耦合（2）控制耦合（3）内容耦合控制结构图的绘制1．绘制的依据和过程依据：数据流程图。过程：首先将上层数据流程图映射为上层控制结构图，由顶层数据流程图开始，逐级下推，每一层数据流程图中的处理功能映射为相应的模块。图示2．以转换为中心结构的模块分解分解为输入、处理、输出三大部分。教材P173图5-11图示3．以业务为中心结构的模块分解分解一个检查业务类型模块和一个调度类型模块，调度类型模块可以继续分为不同处理逻辑的子模块。教材P174图5-13图示系统平台设计管理信息系统平台设计包括计算机处理方式，网络结构设计，网络操作系统的选择，数据库管理系统的选择等软、硬件选择与设计工作等。1、按管理信息系统的目标选择系统平台单项业务系统综合业务管理系统集成管理系统信息处理模式2、计算机处理方式的选择和设计选择根据选择方式3、计算机网络系统的设计有关内容请参考计算机网络的技术书籍系统平台设计4、数据库管理系统的选择选择原则5、软、硬件选择根据系统需要和资源约束进行选择采用采购招标方式进行硬件的选择原则软件的选择原则数据库设计1文件设计2数据库设计的要求和步骤3概念结构设计4逻辑结构设计说明:关系模型在第二章已讲，数据库的物理实现用VFP，机房上机。文件设计文件设计就是根据文件的使用要求、处理方式、存储量、数据的活动性以及硬件设备的条件等，合理地确定文件类别，选择文件介质，决定文件的组织方式和存取方法。1、文件的分类主文件（静态文件+动态文件）业务文件输入文件输出文件工作文件转存文件5．3．1文件设计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与其他文件的接口文件的数据量文件的逻辑结构文件的处理方式文件的使用率文件的存取时间文件的保密确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数据库设计的要求和步骤1．数据库设计的要求满足用户要求满足数据库管理系统要求具有较高的范式2．数据库设计的步骤（1）数据库的概念结构设计（2）数据库的逻辑结构设计（3）数据库的物理结构设计现实世界事物及联系事物对象性质信息世界概念模型实体对象属性数据世界数据模型数据记录字段5．3．3概念结构设计1．概念模型的表示方法E-R图+实例分析2．确定系统实体、属性与联系3．确定局部E-R图（含属性图）4．确定完整E-R图将各个局部E-R图合并为完整E-R图5．优化E-R图概念结构设计具体操作：通读文字描述，确定所有实体，用矩形表示通读文字描述，逐一确定各实体之间的联系，并用菱形表示标出各联系的类型用椭圆添加实体属性，并用下划线注明主属性工厂物资管理（较完整的E-R图示例）实体仓库、零件、供应商、项目、职工实体间的联系一个仓库可以存放多种零件，一种零件可存放在多个仓库中一个仓库有多个职工当仓库保管员，一个职工只能在一个仓库工作职工中有领导：仓库主任供应关系中都是多对多的关系工厂物资管理实体及其属性图仓库号面积电话号职工号姓名……仓库职工工厂物资管理实体及其属性图零件号名称规格单价描述零件项目号预算打开日期项目供应商号电话号账号地址姓名供应商工厂物资管理实体及其联系图供应商职工仓库零件项目供应量库存量供应领导库存工作P1nnmm1nn完整的E-R图年龄职称电话号电话号职工号库存量项目号零件号打开日期仓库号供应商号地址姓名账号供应量名称描述规格预算面积姓名零件项目仓库供应商职工供应库存领导工作单价1nnnpnmm1主码？逻辑结构设计1．概念模型转换为关系数据模型的原则一个实体转换为一个关系，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码一个联系也转换为一个关系，联系的属性以及联系所连接的实体的属性转换为关系的属性，码的转换：1：1联系——两端实体的码都成为关系的候选码1：n联系——n端实体的码成为关系的码m：n联系——两端实体的码组合成为关系的码2．关系的转换实体——关系；联系——关系；码属性用下划线3．关系的合并将具有相同码的关系合并关系模型的优化——范式理论代码设计1代码概述2代码设计方法3管理信息系统中的代码代码设计代码社会现象：全国公民的身份证号码学生的学号职工的职工号银行操作员编号数据流程图中的代码代码概述1、定义代码（Code）是人为确定的代表客观事物（实体）名称、属性或状态的符号或者是这些符号的组合。2、作用唯一化+规范化+系统化+快速化代码设计方法1．代码设计的原则（1）足够的容量；（2）按属性系统化；（3）分类的柔性；（4）系统间的协调2．代码的类型（1）顺序码以某种顺序形式编码。（2）数字码（成组码）即以纯数字符号形式编码。区间码+层次码。（3）字符码（表意码）即以纯字符形式编码(英文、汉语拼音等)。（4）混合码即以数字和字符混合形式编码。（5）其他重复码+专用码+组合码。代码设计方法3．代码的设计方法（1）线分类方法线分类方法的主要出发点是：首先给定母项，母项下分若干子项，由对象的母项分大集合，由大集合确定小集合……，最后落实到具体对象。举例。（2）面分类方法主要从面角度来考虑分类。举例。代码3212表示材料为钢的Φ1.0mm圆头的镀铬螺钉。代码设计方法4．代码的校验（1）录入代码时的可能错误：识别错误+易位错误+双易位错误+随机错误（2）避免代码录入出现错误的办法增加校验位。（3）校验位的确定步骤理论+举例。代码设计方法4．代码的校验原设计的一组代码为五位：32456，确定权数为7，6，5，4，3求代码每一位Ci与其对应的权数Pi的乘积之和SS=C1*P1+C2*P2+……+C5*P5=3*7+2*6+4*5+5*4+6*3=21+12+20+20+18=91确定模M，M=11取余R，R=SMOD(M)=91MOD(11)=3校验位C6=R=3最终代码为：C1C2C3CC5C6，即324563使用时为：324563管理信息系统中的代码1．部门代码采用成组码。前两位为部门编码，后两位为科室编码。2．人员代码可以采用顺序码或组合码。3．物资代码采用成组码，并用表意码辅助。4．设备代码采用组合码。产品代码+部门代码+顺序号构成的物资码。管理信息系统中的代码5．产品代码采用成组码或表意码。EWH-69C。6．工程代码采用成组码。序列号+年份+工程性质7．会计科目代码采用成组码。分段分级设计代码。详细设计概述结构化构造图形设计工具伪码与程序设计语言各种详细设计工具的比较详细设计文件与复审概述概要设计完成了程序的总体结构设计，规定了各个模块的功能及各模块之间的相互联系，再进一步，要考虑每个模块内部的算法问题。从软件开发的工程化观点来看，在使用程序设计语言编写程序以前，需要对算法的逻辑关系进行分析，并给出清晰的表达，使之成为编码的依据。这一步工作不仅编码工作容易多了，而且给软件的维护带来了很多的方便。在理想的情况下，详细设计步骤需要的过程描述应当用自然语言来表达。但是，详细设计必须是无歧义地描述过程的细节，而自然语言却不具有单一性。必须使用更有约束性的方式来表示过程细节。在概要设计期间，每个模块被定义为软件总体结构的组成部分，用自然语言编写结构图和接口说明、模块的处理说明和性能说明。为了把这些简明的、无歧义的一般处理步骤的描述转换为准确的、结构过程的描述，就需要使用设计描述工具。？？？？？？结构化构造过程规格说明的工具称之为详细设计工具，可分为：•图形工具：把过程的细节表示成一个“图”的组成部分，在这个图上，逻辑构造用具体的图形来表示。•列表工具：用一个表来表示过程的细节，表列出了各种操作及相应的条件。•语言工具：用类语言来表示过程的细节，类语言很接近编程语言。不管属于哪一类，一种设计工具应表现出控制的流程、处理功能、数据的组织及实现的细节。详细设计的基础在60年代初期开始奠定和充实的。60年代后期，提出了一组逻辑构造，利用这组逻辑构造可以构成任何程序。这组构造强调“维持一定的功能域”。也就是说，每个构造有一个预定的逻辑结构，每个构造都从顶部进入并从底部离去。•顺序构造是实现任何一个算法的基本处理步骤。•条件构造根据某种逻辑条件的出现而选择相应的处理步骤。•重复构造则是为循环而设置的。•这三种构造是结构程序设计——软件工程领域中的一种重要方法——的基础。提出这些结构化构造的目的是限制软件的过程设计，只允许采用几种预定的操作。•采用这些结构化构造将减少程序的复杂性，从而提高软件的可读性、可测试性和可维护性。•使用有限的几种逻辑构造还有助于人们用“成块识别”的方式去理解进程。任何一个程序，不管它的应用领域或技术复杂性如何，都可以仅仅用这3种结构化构造来设计和实现。详细设计中的图形工具有：•流程图•方块图（N-S图）•HIPO图•PAD图等这些图形工具提供了极好的图形样式，通过它们，可以方便地描述过程的细节。图形设计工具流程图独立于各种程序设计语言，比较直观、清晰，易于学习掌握。然而，它也是经常被误用的一种方法。为使流程图能描述结构化程序，限制流程图只能由几种基本控制结构组成，或者说任一程序流程图都应能由几种基本控制结构嵌套而成。ISO5807《信息处理——数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定》中对程序流程图的符号做出了规定。AB顺序结构选择结构PABFT当型循环PSTFS直到型循环PTFP1S1TFP2S2T…P3FFSn多情况选择结构T【例】画出实现符号函数的流程图。X=0Y=0Y=-1Y=1X0输入X输出Y通常，当需要从一组嵌套的循环构造或者嵌套的条件构造中离去时，只简单地采用结构化构