第七章系统设计

发布时间：2020-03-02 09:38:40 来源：范文大全收藏本文下载本文手机版

第七章系统设计

系统设计就是根据新系统的逻辑模型建立物理模型，在用户提供的环境条件下，设计出一个能在计算机网络环境上实施的方案。如果说需求分析解决了系统“是什么”和“干什么”的问题，那么系统设计则解决“怎么干”，可分为总体设计和详细设计两个阶段，最终需要交付系统设计说明书，做为系统实施阶段的“施工图纸”。通过本章学习，要求同学们：

1．掌握总体结构设计的方法

2．掌握详细设计的方法

3．理解系统设计的任务与原则

一、本章知识点

1．系统设计的任务

系统设计的任务就是依据系统分析阶段产生的文档资料，采用正确的方法确定新系统在计算机内应该由哪些程序模块组成，以及各模块之间应以什么方式联结等问题。以及进行代码设计、输入输出设计、人机界面设计、数据库设计、模块处理设计和安全设计等。

2．系统设计的原则

系统设计应遵循以下一些原则：

（1）简单性原则

（2）一致性和完整性原则

（3）灵活和适应性原则

（4）可靠性原则

（5）安全性原则

（6）经济性原则

3．系统设计的两大阶段

（1）总体设计

子系统的划分与确认

模块结构设计

网络设计与设备配置方案

（2）系统详细设计

编码设计

输出设计

输入设计

处理过程设计

数据库设计

安全设计

4．子系统划分的原则

（1）子系统要具有相对独立性

（2）使数据冗余小

（3）便于系统分阶段实现

（4）适应组织管理机构的设置

（5）充分利用各种资源

5．子系统划分的方法

（1）按职能划分

（2）按逻辑功能划分

（3）按通信划分

（4）按业务处理顺序划分

（5）按业务处理的时间关系划分

6．模块设计的主要工作步骤

首先要考虑每个子系统如何划分成多个模块；然后是如何确定子系统之间、模块之间数据交换及其调用关系；如何评价并改进模块结构的质量。

7．模块结构图与模块应具备的要素

模块结构图：模块组合的图形表示就是模块结构图。模块结构图由模块、调用、数据、控制和转接等五种基本符号组成。

（1）模块

模块是组成系统的基本单位。一个模块应具备以下几个要素：

●输入和输出。模块的输入来源和输出去向都是同一个调用者，即一个模块从调用者那里取是输入，进行加工后再把输出返回给调用者。

●加工处理功能。指模块把输入转换成输出所作的工作，这部分内容是由程序代码完成的。

●内部数据。指仅供该模块本身引用的数据。

●程序代码。指用来实现模块功能的程序。

（2）调用

（3）数据

当一个模块调用另一个模块时，调用模块可以把数据传送到被调用模块供处理，而被调用模块又可以将处理的结果数据送回到调用模块。

（4）控制信息

（5）转接符号

8．模块结构的质量标准

（1）相关概念

块内联系与块间联系

耦合：耦合表示模块之间联系的程度

内聚：表示模块内部各成分之间的联程度

（2）模块的耦合方式

有3种：数据耦合、控制耦合、内容耦合

（3）模块的内聚方式

有6种：巧合内聚、逻辑内聚、过程内聚、通信内聚、顺序内聚、功能内聚

（4）评价模块结构质量的标准

评价模块结构质量的标准是：耦合小、内聚大

9．模块结构图与框图、数据流图的区别

模块结构图描述的是系统的层次性，而通常的“框图”等描述的是系统的过程性。数据流图在某种程度上也反映了系统的过程特性，但它与一些程序设计框图相比，更加抽象，而且侧重的是数据的流动。

数据流图是从数据在系统中的流动情况来考虑系统的，而模块结构图则从功能的层次关系上来考虑系统。前者从数据流着眼，后者从控制层次着眼。数据流图的绘制过程是由具体到抽象，逐步去掉各种具体的处理方法，只表述抽象的系统逻辑功能。而模块结构图正好相反，由一个总的抽象的系统功能出发，逐步加入具体的实现方法和技术手段，最后获得一个物理模型。

10．模块结构图与数据流图的关系

第一步从数据流图得到初始模块结构图

●事务分析

●变换分析

第二步模块结构图的改进

（1）应按照“耦合小、内聚大”的模块结构质量标准对结构图进行检查和修改。

（2）模块的扇入和扇出数。所谓扇入数是指模块的直接上层模块个数。扇出数是指一个模块拥有的直接下层模块个数。

（3）消除重复的功能。

11．网络设计的主要步骤

三个步骤：选择网络拓扑结构，安排网络上的设备布局，网络节点的权限设计。

12．系统详细设计的内容

包括编码设计、输出设计、输入设计、处理过程设计、数据库设计、人机界面设计、安全控制设计。

13．系统详细设计—编码设计

编码设计的原则

（1）唯一性

（2）规律性

（3）标准化

（4）可扩展性且容易修改

14．系统详细设计---处理过程设计

处理过程设计的几个原则：

（1）模块间的接口要符合通信的要求；

（2）考虑将来实现时所用计算机语言的特点；

（3）考虑数据处理的特点；

（4）估计计算机执行时间不能超出要求；

（5）考虑程序运行所占的存储空间；

（6）使程序调试跟踪方便；

（7）估计编程和上机调试的工作量。

15．系统详细设计——数据库设计

（1）数据库设计的概念

从系统开发的角度看，所有的管理信息系统都属于数据库应用系统。因此，在大多数的数据库类教材中，将数据库设计界定为整个管理信息系统的设计，具体包括结构设计与行为设计两方面内容。

结构设计：着重描述数据库的结构及各数据库对象间关系，要求在满足应用需求的前提下，尽可能地达到第三范式；

行为设计：主要目的是描述对数据库的操作动作，这些行为和动作将来要体现在应用程序中，所以行为的设计主要是应用程序的设计。

（2）数据库设计的任务

数据库设计是在数据字典的基础上进行的，但由于数据字典是系统分析阶段的结果，它距离计算机实现还有一定的距离，因此需要在本阶段对这些资料进行规范化整理。数据库设计的主要任务可概括为：“依据数据库的规范化理论，对系统分析阶段的数据字典进行规范整理，建立符合第三范式的数据组织结构”。

（3）数据库设计的主要步骤

数据库设计一般按概念设计、逻辑设计、物理设计的步骤进行。

1）概念设计主要是指E-R图设计。

2）逻辑设计的过程就是将概念设计结果（E-R图）转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化的过程。

3）物理设计的任务和目标是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。通常包括存储记录的格式设计、存储方法设计、访问方法设计、完整性和安全性考虑等四方面内容。

16．系统详细设计——人机界面设计

人机界面的主要形式

（1）菜单方式

（2）会话管理方式

（3）提示向导方式

人机界面设计的原则

（1）交互性

（2）信息提示

（3）数据输入

17．系统设计说明书

系统设计说明书是系统设计阶段的主要成果，它既是新系统的物理模型，也是系统实施的主要依据，它包括了本章所介绍的所有内容。以下给出系统设计说明书的一种参考形式，

1．引言

（1）摘要

（2）背景

（3）系统环境和限制

（4）参考资料和专门术语说明

2．系统设计方案

（1）模块设计

（2）代码设计；

（3）输入设计

（4）输出设计

（5）数据库设计说明

（6）网络设计

（7）安全保密设计

（8）系统实施方案及说明

二、自测题

单项选择题

1．系统设计阶段的主要任务是根据系统的逻辑模型建立物理模型，以便说明（

A．系统开发的可行性

B．系统是什么

C．系统怎么干

D．系统如何实施

2．系统设计阶段的主要成果是（）。

A．可行性分析报告

B．系统分析报告

C．系统设计说明书

D．系统功能结构图

3．导出模块结构图的基础是（）。

A．数据流图

B．系统结构图

C．数据结构图

D．控制结构图

4．模块间的信息联系方式称为模块的（）。

A．联接

B．调用

C．耦合

D．凝聚

5．下列耦合方式中耦合度最低、性能最好的是（）。

A．过程耦合

B．数据耦合

C．控制耦合

D．功能耦合

6．一个合理的模块划分应该是内部联系()。

A．弱

B．强

C．独立

D．简单

7．模块划分的原则是（）。

A．耦合小，内聚小

B．耦合大，内聚小

C．耦合小，内聚大

D．耦合大，内聚大

8．系统设计工作不包括（B ）。

。）

A．代码设计

B．数据库设计

C．输入、输出设计

D．程序设计

填空题

1．管理信息系统的总体设计包括______、______和______。

2．耦合表示______之间联系的程度；内聚表示______之间联系的程度。

3．如果两个模块间的通信信息是若干数据项，则这种耦合方式称为______。

4．如果两个模块之间传输的信息是控制信息，则该耦合称为______。

5．模块结构图描述的是系统的______，而通常的“框图”等描述的是系统的______。

6．事务分析用于将______，变换分析通常用于______。

7．系统详细设计中编码设计的任务就是要设计出一套能为系统各部分公用的、优化的______，这是实现计算机管理的一个前提条件。

8．进行数据库设计的主要步骤______、______、______。

9．网络设计的主要步骤是______、______网络结点的权限限制。

10．编码设计的原则是______、______、______和可扩充且容易修改。

简答题

见165页

参考答案

单项选择题

1．C 2．C 3．A 4． C 5．B 6． B 7．C 8．D

填空题

1．子系统的划分和确认模块结构设计网络设计

2．模块模块内部各成分

3．数据耦合

4．控制耦合

5．层次性过程性

6．高层数据流图转换成结构图将低层数据流图转换成模块结构图

7．信息编码系统

8．概念设计逻辑设计物理设计

9．选择网络拓扑结构安排网络上设备的布局

10．唯一化规律化标准化

简答题

1．系统设计的任务是什么？应遵循哪些原则？

系统设计的任务就是要依据系统分析阶段产生的文档资料，采用正确的方法确定新系统在计算机内应该由哪些程序模块组成，它们之间用什么方式联结在一起以构成一个最好的系统机内结构，同时还要使用一定的工具将所设计的成果表达出来。还要进行代码设计、输入输出设计、人机界面设计、数据库设计、模块处理设计和安全设计等。

系统设计应遵循以下一些原则：

（1）简单性

（2）一致性和完整性

（3）灵活和适应性

（4）可靠性

（5）安全性

（6）经济性

2．系统划分的原则和方法是什么？

子系统划分的原则：

（1）子系统要具有相对独立性

（2）使数据冗余较小

（3）便于系统分阶段实现

（4）适应组织管理机构的设置

（5）充分利用各种资源

子系统划分的方法：

（1）按职能划分

（2）按逻辑功能划分

（3）按通信划分

（4）按业务处理顺序划分

（5）按业务处理的时间关系划分

3．模块结构设计的任务是什么？

模块结构设计的任务是对各个子系统进行细化，确定划分后的子系统的模块结构，并画出模块结构图。这一过程中必须考虑这样几个问题：每个子系统如何划分成多个模块；如何确定子系统之间、模块之间数据交换及其调用关系；如何评价并改进模块结构的质量。

4．模块结构图与框图、数据流图有什么区别和联系？

模块结构图描述的是系统的层次性，而通常的“框图”等描述的是系统的过程性。数据流图在某种程度上也反映了系统的过程特性，但它与一些程序设计框图相比，更加抽象，而且侧重的是数据的流动。数据流图是从数据在系统中的流动情况来考虑系统的，而模块结构图则从功能的层次关系上来考虑系统。前者从数据流着眼，后者从控制层次着眼；其次，数据流图的绘制过程是由具体到抽象，逐步去掉各种具体的处理方法，只表述抽象的系统逻辑功能。而模块结构图正好相反，由一个总的抽象的系统功能出发，逐步加入具体的实现方法和技术手段，最后获得一个物理模型。

5．如何理解“耦合小、内聚大”原则。

系统设计的目的之一是将系统分解成为一些相对独立、功能单一的模块。耦合和内聚这两个概念就是度量模块独立性、衡量模块划分质量的重要概念。

耦合表示模块之间的联系程度，有数据耦合、控制耦合、非法耦合等方式。数据耦合是一种较好的耦合方式。

内聚是用来表示模块内部各成分之间的联系程度，有巧合内聚、逻辑内聚、过程内聚、通信内聚、顺序内聚、功能内聚等方式，其中巧合内聚的性能最好。

一个合理的模块划分，应该是内部联系强，模块间尽可能独立，接口明确、简单，有适当的共用性，即满足“耦合小，内聚大”的原则。

6．编码设计应遵循什么原则？

唯一化、规律化、标准化、可扩充且容易修改

7．请说明输入、输出设计的主要形式和设计原则？

按输出介质的不同，可将输出分为屏幕输出、打印输出和磁盘输出等。无论哪种输出方式，在进行输出格式设计时，要遵循的基本要求是：规格标准化、文字和术语统一；使用方便、美观大方，符合用户的习惯；便于计算机实现；能适当考虑系统发展的需要。

输入方式的设计主要是依据具体的管理需求确定数据的录入方式，常用的方式有：

（1）键盘输入

（2）模/数-数/模转换