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第六章第六章 系统设计系统设计1 1 系统设计概述系统设计概述一、什麽是系统设计二、系统设计的原则三、系统设计的过程和内容四、关于系统划分五、关于系统配置和机器选型一、什麽是系统设计一、什麽是系统设计1 1、任务：任务：对系统分析阶段提出的新系统模型的进一步实现根据新系统模型来详细的确定新系统结构以及对各种与计算机技术有关的环节进行设计。2、人员：人员：系统设计主要是由系统设计员来完成。3、对系统设计员的要求：对系统设计员的要求：这类人员应更多地了解计算机技术和系统技术设计的描述方法和工具，不同于系统分析员，也不同于程序员。二、系统设计的原则二、系统设计的原则4简单性原则4灵活性原则4统一性原则4可靠性原则4经济性原则三、系统设计的过程和内容三、系统设计的过程和内容1 1、系统概要设计（总体、初步设计）系统概要设计（总体、初步设计）2 2、系统详细设计、系统详细设计3 3、设计内容设计内容系统分解信息分类和代码设计数据库设计（或文件设计）输入输出设计处理过程设计等四、系统划分四、系统划分原则：原则：）子系统相对独立性高；）子系统之间数据依赖性尽可能小；）子系统划分结果使数据冗余小；）考虑今后管理发展的需要；）划分应便于系统分阶段的实现。2 2 代码设计代码设计一、一、代码设计的目的代码设计的目的 1、可识别化 2、规范化 3、使用代码可以节省存储空间4、使用代码便于提高处理效率精度功能功能：识别功能、分类功能、排序功能、统计功能、特定含义。二二 代码种类代码种类1 1、顺序码（连续码、系列码）、顺序码（连续码、系列码）用连续的数字或字母顺序的进行编码。特点：简单、无逻辑性、无弹性、一般不说明信息特征，插入和删除不方便，一般用作其他码的补充手段。二二 代码种类代码种类2 2、组码（成批编码）、组码（成批编码）把代码分成若干组，类似顺序码，从头开始编，分为若干组，留备用代码。如：001006钢板类001特厚钢板002中厚钢板003薄钢板二二 代码种类代码种类3 3、区间码（分组编码法）、区间码（分组编码法）代代码码分分段段表表示示，每每段段代代表表不不同同内内容容，典典型型的的是是身身份份证证编编码、邮政编码，码、邮政编码，如：120106196501130523。又分为：特特点点：码中数字的值及位置都代表一定意义，信息处理可靠，易于排序、分类、检索缺点：缺点：码的长度与其分类属性有关，有时较长，维护难。上下关联码：由几个上下有从属关系的区间码组成，如电话号码是由区号+局号+号码组成。多面码：反映多方面的特性，如：IBM-PC/XT。二二 代码种类代码种类4 4、助记码、助记码特点：特点：便于联想记忆;适适用用于于：数据项数目较少，一般来说小于50，否则联想出错。30号100系列数字式计算机电子DJS130 二二 代码种类代码种类5 5、缩写码、缩写码如：USA CAAC kg cm6 6、尾数码尾数码最 后 一 位 有 一 定 含 义，如：02301表 示230mm,02302表示230cm，便于不增加主要代码位数而分类。4合理性4唯一性4扩充性4系统性4格式一致4简短4稳定性4可操作性4含义性4适应性三三 编码原则及注意事项编码原则及注意事项四四 代码设计一般步骤代码设计一般步骤选定代码对象决定使用范围和使用期限代码设计和校验编写代码表3 数据库设计数据库设计1.数据库设计数据库设计是数据库应用层的问题，是建立一个DBAS的重要内容。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统的过程并使之能够有效的存储数据，满足各种用户的应用需求（信息需求，处理需求）。2.数据库设计与信息系统开发数据库设计与信息系统开发信息系统着眼于系统、系统功能的实现。数据库是IS的基础，MIS特点之一是一个综合的数据库应用系统。不仅MIS，在DSS,OA系统，ES中同样离不开数据库技术。数据库设计在信息系统开发中作用和地位是重要的。对于大型MIS开发，因为是一个复杂的软件工程、复杂的系统工程问题，数据库设计在系统设计是最重要步骤之一。对于小型的系统开发，作为一个综合的数据库系统可以认为系统开发就是数据库系统的开发，主要内容就是数据库设计。这样的一个DBAS的开发也能称为数据库工程的。3.数据库设计的步骤数据库设计的步骤（1）规划）规划主要任务是进行建立数据库的必要性和可行性分析。确定数据库系统在组织和信息系统中的地位以及各个数据库之间的关系。（2）需求分析）需求分析在DB生命期中占有重要地位、任务，获得用户对数据库的信息需求收集信息需求分析整理信息需求报告评审对于（1）（2）步骤已并入IS开发的系统规划和系统分析阶段，（3）（4）（5）是重要设计内容,（6）(7）是实现和运行维护内容。（3）数据库概念设计（）数据库概念设计（为数据库设计所独有的）为数据库设计所独有的）任务：产生反映组织信息的数据库概念结构即概念模式（4）数据库逻辑设计）数据库逻辑设计由概念结构导出具体DBMS处理的数据库逻辑结构（模式、子模式）过程。物理设计指南概念模式约束条件DBMS特性理要求数据库逻辑设计数据库模式、子模式应用程序指南3.数据库设计的步骤数据库设计的步骤（5）物理设计）物理设计为逻辑结构选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，包括DB在物理设备上存储结构和访问方法。该设计完全依赖于DBMS，由DBS定义，对于RDBMS内容较少，如索引设计、一致性设计）。3.数据库设计的步骤数据库设计的步骤（6）实现）实现根据逻辑设计和物理设计结果在计算机上建立起实际数据库结构、装入数据、测试和试运行的过程。建立实际数据库结构：建立实际数据库结构：由DBMS的DDL实现逻辑设计、物理设计的结果，建库结构如CREATE测试：测试：用实验数据对应用程序测试是否满足功能、性能要求装入数据装入数据：加载数据库形成一个带实际数据的DB（准备工作、录入、校验）等很复杂的工作。（7）运行和维护）运行和维护：安全性、完整性维护、性能改善、修改错误、增加新功能3.数据库设计的步骤数据库设计的步骤4 4 输入输出设计（输入输出设计（I/OI/O设计）设计）一、一、输出设计输出设计最终输出给使用者中间结果输出给下一步使用“输输出出”含含义义包包括括 输出设计考虑输出设计考虑选择输出方式设计输出（报表）、图表形式输出设计说明书 一、一、输出设计输出设计1 1、输出方式的选择输出方式的选择输出设备：输出设备：显示器、打印机、卡片穿孔机等；输出介质：输出介质：屏幕、卡片、纸、纸袋、磁带、磁盘选选择择时时需需要要考考虑虑：使用要求，信息量大小，已有输出设备限制。一、输出设计一、输出设计2 2、输出报表设计输出报表设计）内内容容设设计计：要考虑两方面的因素，首先要便于使用，应根据使用者、使用目的、报告量、份数、保管方法等方面，参考原来报表，保留其合适的内容部分。其次应考虑未来的发展。）格式及版面的设计）格式及版面的设计：对每一报表的各项具体 格式、报表版面布局要详细设计（描述），细 到每行每列输出的内容、字号大小、颜色等，可以借助工具如报表式式样草图描绘。3 3、输出设计说明书输出设计说明书 二、输入设计二、输入设计1 1、选择输入方式：输入设备和输入介质、选择输入方式：输入设备和输入介质 ）键盘；）A/D,D/A转换，条形码识别；）网络数据传送；2 2、原始单据设计原始单据设计 ）考虑输出方面的要求，从数据处理逻辑关系上选 择适合系统的形式、内容；2）方便、简化和减轻输入操作；3）易于数据的获得，便于填写，便于归档。二、输入设计二、输入设计3 3、数据校验数据校验1）数据校验对象：一般主要对象包括：主文件数据、金额数据、统计管理用数据、联机数据。2）数据出错的种类：包括数据本身的错误、数据多余和不足、数据的延误。3）数据校验方法：静态校验、重复输入法、按内容校验。4 4、输入工作的特殊要求输入工作的特殊要求设计时考虑：操作权限、数据保护、操作责任等。5 5 处理过程设计处理过程设计 一、设计内容一、设计内容 过程设计是要把每一个具体的处理功能同计算机技术结合起来设计，设计作用、目的是为程序员编程序提供技术基础。设计包括两个内容：设计包括两个内容：1）对每一处理功能（加工），进行具体操作工程设计（一定工具、形式）；2）对每一模块（程序），编写程序说明书，为每一个程序的有关细节进行书面记载。二、处理流程设计工具二、处理流程设计工具1 1、详细的处理流程图（、详细的处理流程图（IPOIPO图）图）即把输入、中间处理过程、输出用图解形式描述，例如：穿孔卡片显示手工操作磁盘打印报表手工输入处理输出要求选择输出方式输出初始化打印输出显示输出统计文件统计报表显示统计表常用基本符号：2 2、程序流程图（程序框图）、程序流程图（程序框图）FT打开文件，选择设备，P=1,打印，P=0,显示输出一条纪录转向打印机转向显示器FTP=1?STARTAL1CBL2?DEND 3 3、结构化自然语言（伪码）、结构化自然语言（伪码）STARTAIFL1BELSECENDIFDOWHILEL2DENDDOSTOP(END)4 4、PADPAD图（问题分析图）图（问题分析图）循环分枝选择顺序STARTABCDoWhileL2DEND 6 系统设计中的系统设计中的SD方法方法SD方法是美国IBM公司的研究人员1974年提出的SD方法主要用来进行详细的系统结构设计：系统分解与模块结构设计。一、一、SD方法的设计内容方法的设计内容1.SD的总体设计从功能出发根据DFD导出模块总体结构（软件模块结构）2.SD的详细设计使用一定的工具技术，用一定形式给出每一模块的处理过程描述，即详细设计每一模块的具体内容。二、二、S D的基本思想的基本思想 模块化：自顶向下的把系统分解设计成相对独立、功能单一的模块结构，然后采取“分而治之”的策略详细设计每一模块的具体内容。1.模块：可单独命名的一段程序。2.模块化的必要性、重要性、意义.简化问题、减轻工作量、减少代价复杂度C(p)工作量E(p)若C(p1)C(p2)E(p1)E(p2)C(p1+P2)C(p1)+C(p2)E(p1+P2)E(p1)+E(p2)3.模块结构图模块表示预先定义的模块人工处理模块XYABACDABCDA调用B判断调用循环调用4.模块化设计的准则：提高模块的相对独立性（独立理解、独立编程、功能单一）。SD技术三、三、SD技术技术1.DFD图类型图类型变换型的DFD图：具有明确的输入、变换（加工）、输出界面事务型的DFD图：某一加工将其输入分离成一串发散的数据流。SD技术活动路径GFEDBCUXXYYZZV事务中心AH合法入库单日入库量123入库单A合法性检查入库统计打印输出入库数统计表物入逻入逻出物出BCDSD技术2.变换型分析变换型分析第一步：找出主加工逻辑输入输出第二步：设计顶层、一层模块。顶层：DFD中主加工对应的模块，起控制协调输入输出变换模块作用一层：为每个逻辑输入设计一输入模块，向主模块提供数据。为每个逻辑输出设计一输出模块，接收模块提供的数据为主加工设计一变换模块，把逻辑输入变成逻辑输出。第三步：设计中下层模块。为每个输入模块设计一个下属输入模块和一个变换模块。为每个输出模块设计一个下属输出模块和一个变换模块。根据加工分解情况为每个变换模块设计若干个子模块。SD技术DCBAACBBSystemGetBBCPutCGetAABCDPutDCD3.事务型分析事务型分析第一步：顶层模块对应事务中心第二步：一层模块。为输入设计一个输入模块，为每一条活动路径设计一个事务处理模块。如路径发散，无输出模块；如路径又集中到事务中心则设计一个输出模块。第三步：中下层模块（同变换型分析）FCGDEBHASystemGetAPutHXXYYZZ四、详细设计四、详细设计 五、五、SD方法的工作步骤方法的工作步骤（一）建立初始模块结构图（二）改进初始结构图改进原则：内聚加强，耦合减弱，提高模块的相对独立性（三）接口描述（四）详细设计