系統(tǒng)設計-模塊劃分.ppt

第五章 系統(tǒng)設計,-結構化設計方法,任務 總體設計：子系統(tǒng)劃分或模塊設計 詳細設計：代碼、數(shù)據(jù)庫、I/O、處理設計 目標 工作質量好 工作效率高 可靠性高 可擴充性和可維護性好 性價比高,系統(tǒng)設計的任務與目標,子系統(tǒng)劃分或模塊設計,系統(tǒng)流圖層次的轉換,數(shù)據(jù)流圖與模塊結構,書上實例：,模塊及其層次分解,模塊，就是可以組合、分解和更換的單元，是組成系統(tǒng)、易于處理的基本單位。 系統(tǒng)中的任何一個處理功能都可以看作是一個模塊。 結構化設計就是根據(jù)模塊設計的原則把數(shù)據(jù)流程圖轉化為結構圖（即系統(tǒng)的控制結構圖或模塊結構圖）,而結構圖是描述系統(tǒng)功能層次和功能模塊關系的圖,通常為樹形結構。,10,結構化設計方法,變換分析法 事務分析法 混合結構分析方法,11,1.變換分析法（transform analysis）,簡況 變換分析法也稱為數(shù)據(jù)流方法（data flow method）或以變換為中心的設計方法（transform-centered design），是一種面向過程的結構化設計方法。該方法是1974年由Yourdon和Constantine等人提出的，也稱之為Yourdon方法。,12,1.變換分析法（transform analysis）,變換分析法是建立在模塊化、自頂向下逐步求精和結構化程序設計基礎之上的, 其實質是從系統(tǒng)分析中所構造的業(yè)務系統(tǒng)過程模型（即DFD）來導出軟件的總體結構。 也就是說，該方法是從處理過程的角度建立了問題結構與軟件結構之間的對應關系。,13,1.變換分析法（transform analysis）,變換分析法通常用于將底層的DFD轉換成系統(tǒng)模塊結構圖。 適合于變換分析的DFD是一個線性的順序結構，由輸入臂、輸出臂和變換中心3部分組成。其中變換中心使系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生本質的變化，輸入臂將物理輸入變換成邏輯輸入，而輸出臂將邏輯輸出變換成物理輸出。 變換中心型DFD的特點：線狀結構；可明顯地分成輸入、中心加工、輸出三部分。,例如：,14,15,輸入臂、輸出臂和變換中心,輸入臂（afferent）：在DFD中將物理輸入轉換成邏輯輸入的部分。物理輸入指駐留在文件中的記錄或數(shù)據(jù)項，物理輸入包括數(shù)據(jù)的輸入介質和設備等。物理輸入在處理之前首先必須去掉其物理特征，然后對其進行編輯、檢驗、排序、格式轉換等。 輸出臂（efferent）：在DFD中將邏輯輸出轉換成物理輸出的部分。系統(tǒng)所產(chǎn)生的非結構化的、未格式化的輸出數(shù)據(jù)（邏輯輸出）需要轉化成用戶要求的格式、表現(xiàn)形式和介質（物理輸出）提供給用戶。 變換中心（central transform）：在DFD中除輸入臂和輸出臂之外的、包含系統(tǒng)主要本質處理的部分稱之為變換中心。,確定方法,(1)確定邏輯輸入離物理輸入端最遠的，但仍可被看作系統(tǒng)輸入的那個數(shù)據(jù)流。,方法：從物理輸入端開始，一步步向系統(tǒng)的中間移動，直至達到這樣一個數(shù)據(jù)流：它已不能再被看作為系統(tǒng)的輸入，則其前一個數(shù)據(jù)流就是系統(tǒng)的邏輯輸入。,(2)確定邏輯輸出離物理輸出端最遠的，但仍可被看作系統(tǒng)輸出的那個數(shù)據(jù)流,方法：從物理輸出端開始，一步步向系統(tǒng)的中間反方向移動，直至達到這樣一個數(shù)據(jù)流：它已不能再被看作為系統(tǒng)的輸出，則其后一個數(shù)據(jù)流就是系統(tǒng)的邏輯輸出。,(3)對系統(tǒng)的每一股輸入和輸出，都用上面的方法找出相應的邏輯輸入、輸出 (4)確定主加工位于邏輯輸入和邏輯輸出之間的加工，就是系統(tǒng)的主加工。,(5)注意： 有的系統(tǒng)只有輸入和輸出兩部分，沒有主加工 根據(jù)經(jīng)驗，幾股數(shù)據(jù)流的匯合處往往是 系統(tǒng)的主加工 每個人都可以有自己的看法，找出來的主加工可能也不同，但一般不會相差太遠。,20,1.變換分析法（transform analysis）,實例: 將如圖所示的抽象的數(shù)據(jù)流程圖轉換為結構圖,21,1.變換分析法（transform analysis）,首先，識別上述DFD中的輸入臂、輸出臂和變換中心。識別方法有兩種： 第一種方法是先確定輸入臂和輸出臂，剩下的就是變換中心； 第二種方法是先識別變換中心，向變換中心提供輸入的部分即為輸入臂，接受變換中心處理結果的部分即為輸出臂。確定一個處理泡泡是否屬于變換中心，可以根據(jù)數(shù)據(jù)流經(jīng)過該處理泡泡處理后有無發(fā)生本質變化，如果發(fā)生了本質變化，則該泡泡就屬于變換中心，否則就不屬于變換中心。,22,1.變換分析法（transform analysis）,由于處理D的輸入d和k分別來自處理B和處理C，而其輸出中只有一個e；處理E將一個輸入e變成f和h，因此，可以斷定DFD中的輸入臂、輸出臂和變換中心。如下圖所示。,處理中心,輸入臂,輸出臂,23,1.變換分析法（transform analysis）,其次，構造初步的結構圖。關鍵是確定主控模塊（最高模塊） 主控模塊的功能主要是協(xié)調控制、進行決策。 主控模塊的確定有兩種方法： 雇傭（hiring-a-boss）和提升（promoting-a-boss）。 以雇傭方法構造結構圖時，假想一個主控模塊，然后將輸入臂、輸出臂和變換中心3部分依次懸掛，將每一個處理變成一個模塊，即可得到一個初步的結構圖，如圖所示。,24,1.變換分析法（transform analysis）,如果變換中心中有一個處理主要是完成協(xié)調、控制、決策等工作，則可以將該處理提升為一個主控模塊，其構造結構化的過程與雇傭的方法基本類似。,25,1.變換分析法（transform analysis）,再次，修改和完善結構圖。得到初步結構圖后，應對結構化中各模塊按結構化設計的原則進一步修改和完善。注意：導出的結構圖可以不唯一 。,26,27,練習：變換分析設計方法1,MAKE C INTO D&E,練習：變換分析設計方法1,SYSTEM,GET C,MAKE C INTO D&E,PUT E,PUT D,GET B,MAKE B INTO C,MAKE E INTO G,PUT G,MAKE D INTO F,PUT F,GET A,MAKE A INTO B,MAKE G INTO H,PUT H,練習：變換分析設計方法1,SYSTEM,GET C,MAKE C INTO D&E,PUT E,PUT D,GET B,MAKE B INTO C,MAKE E INTO G,PUT G,MAKE D INTO F,PUT F,GET A,MAKE A INTO B,MAKE G INTO H,PUT H,練習：變換分析設計方法1,SYSTEM,GET C,MAKE C INTO D&E,PUT E,PUT D,GET B,MAKE B INTO C,MAKE E INTO G,PUT G,MAKE D INTO F,PUT F,GET A,MAKE A INTO B,MAKE G INTO H,PUT H,練習：變換分析設計方法1,SYSTEM,GET C,MAKE C INTO D&E,PUT E,PUT D,GET B,MAKE B INTO C,MAKE E INTO G,PUT G,MAKE D INTO F,PUT F,GET A,MAKE A INTO B,MAKE G INTO H,PUT H,練習：變換分析設計方法1,練習：變換分析設計方法2,38,1.變換分析法（transform analysis）,變換分析方法的步驟： 第一步，構造數(shù)據(jù)流程圖DFD 第二步，識別DFD中的輸入臂、輸出臂和變換中心 第三步，構造初步結構圖 第四步，按照軟件設計原則，修改初步結構圖，最終獲得軟件總體結構圖。,39,1.變換分析法（transform analysis）,變換分析方法的步驟： 第一步，構造數(shù)據(jù)流程圖DFD 第二步，識別DFD中的輸入臂、輸出臂和變換中心 第三步，構造初步結構圖 第四步，按照軟件設計原則，修改初步結構圖，最終獲得軟件總體結構圖。,轉“實例”,40,2事務分析法,事務分析是一種特殊的系統(tǒng)設計方法，作為結構化設計（SD）的一種補充技術，它尤其適用于導出處理事務的結構圖。 事務分析法是以事務為中心的轉換方法，通常用于將高層的數(shù)據(jù)流程圖（DFD）轉換為系統(tǒng)的模塊結構圖，能把一個大的、復雜的系統(tǒng)分解成若干較小的、簡單的子系統(tǒng)。,41,2. 事務分析法,事務 廣義的事務是指能夠觸發(fā)某些行動的一組數(shù)據(jù)、控制、信號或事件，狹義的事務是系統(tǒng)中的一組可以分解為幾種類型的數(shù)據(jù)，每種類型的事務完成系統(tǒng)中特定的功能或處理。 如商業(yè)信息系統(tǒng)中增加客戶、刪除舊客戶、改變客戶地址、向客戶發(fā)送帳單就是一組事務，每一種進入系統(tǒng)的事務將攜帶一標簽（tag），如ADD、DELETE等，根據(jù)此標簽，系統(tǒng)將確定每一種事務需要什么處理。,42,2. 事務分析法,事務中心 適合于事務分析的數(shù)據(jù)流程圖中有一個事務處理中心，事務中心將輸入分為許多相互平行的加工路徑，可根據(jù)輸入的屬性，選擇某一加工路徑。 事務中心型數(shù)據(jù)流程圖如圖所示。,43,2. 事務分析法,事務中心完成以下任務： 接收事務（即輸入數(shù)據(jù)）； 分析每個事務并確定它的類型； 根據(jù)事務類型選取一條活動通路。 事務中心型DFD的特點：束狀結構；一個數(shù)據(jù)處理將它的輸入分解成一束平行的數(shù)據(jù)流，然后對后面的處理選擇執(zhí)行。,44,2. 事務分析法,對于數(shù)據(jù)文件的維護程序，輸入的事務可以分為以下幾種類型： 增加事務（add transaction，向文件中添加新的數(shù)據(jù)記錄）； 修改事務（change transaction，修改當前記錄的值）； 刪除事務（delete transaction，從文件中刪除舊的數(shù)據(jù)記錄）。,例1：事務分析舉例-DFD,事務分析舉例,事務型結構,例2：事務分析舉例-DFD,49,3. 混合分析方法,規(guī)模較大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)流程圖往往是變換型和事務型的混合結構。 這時，通常以變換分析為主，事務分析為輔進行設計 先找出系統(tǒng)的輸入、主加工和輸出，用變換分析法設計系統(tǒng)模塊結構圖的上層; 然后，根據(jù)數(shù)據(jù)流程圖各部分的特點，適當進行變換分析或事務分析，就可以導出初始模塊結構圖。,如果出現(xiàn)了以下情況，就停止模塊的功能分解：,當模塊不能再細分為明顯的子任務時； 當分解成用戶提供的模塊或程序庫的子程序時； 當模塊的界面是輸