結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(SSD.ppt

第八章結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計 SSD 結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計 StructuredSystemDesign 遵循結(jié)構(gòu)化的思想自頂向下 逐步求精的策略目標(biāo)明確 成果規(guī)范的階段層次清楚 體系嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形象直觀 清晰易懂的表達(dá)劃分為總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計兩個階段 每個階段都包括動態(tài)的處理流程設(shè)計 處理功能模塊化靜態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型化系統(tǒng)平臺的設(shè)計 系統(tǒng)平臺開放化 MIS的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計 總體設(shè)計方案是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析得到的邏輯模型到結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計的詳細(xì)設(shè)計中所得到的具體的物理模型中間的一個橋梁 在詳細(xì)設(shè)計中 才完成系統(tǒng)平臺的具體軟硬件設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和具體選型 并在此基礎(chǔ)上 具體地完成模塊的流程設(shè)計 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具體實現(xiàn)的構(gòu)架設(shè)計及其所使用的代碼系統(tǒng)設(shè)計 得到可以直接安裝 建庫 編程 調(diào)試直至運行的物理模型 這樣縱橫劃分當(dāng)然是為了問題簡化 思路清晰 但在信息系統(tǒng)工程中 結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計也努力追求動態(tài)處理流程的設(shè)計與靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計之間的集成融合 追求階段之間的無縫過渡 基本目的是要得到一個令用戶滿意的良好的實現(xiàn)方案 用戶評價MIS系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)有適應(yīng)性 容易理解 容易改正錯誤 容易改進(jìn) 容易擴(kuò)充可靠性 檢錯 糾錯 容錯和從故障中恢復(fù)的能力安全性 保密 抗入侵 防病毒 反竊取等能力工作質(zhì)量效益 直接經(jīng)濟(jì)效益 間接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益工作效率系統(tǒng)適應(yīng)性好 容易理解 就便于與用戶交流 有利于用戶參與開發(fā)與維護(hù) 就能提高用戶滿意度 容易改正錯誤 就為系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)提供了便利 從而節(jié)省系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)的人力 物力與時間 容易修改就是為調(diào)整其它性能指標(biāo)創(chuàng)造了有利條件 使其綜合性能達(dá)到滿意點 容易改進(jìn)和擴(kuò)充 就能方便地適應(yīng)環(huán)境或目標(biāo)的變化 不斷調(diào)整各項性能指標(biāo) 更好地滿足用戶需求 有效地延長MIS的生命周期 因此 在系統(tǒng)設(shè)計中把系統(tǒng)適應(yīng)性擺在突出的位置 MIS的總體設(shè)計 總體設(shè)計 又稱概要設(shè)計 是以系統(tǒng)分析中得到的新系統(tǒng)的邏輯模型為依據(jù) 著眼于 如何做 但又不考慮具體的特定系統(tǒng)平臺 從全局一般的視野 來設(shè)計MIS的總體方案 包括從全局實體聯(lián)系圖 ERD 導(dǎo)出數(shù)據(jù)的一般關(guān)系模型并改進(jìn)優(yōu)化之 從數(shù)據(jù)流圖 DFD 及其數(shù)據(jù)字典 DD 中的加工說明 導(dǎo)出模塊結(jié)構(gòu)圖 MSD 基于可行性研究的初步方案中系統(tǒng)平臺構(gòu)思 依據(jù)組織機(jī)構(gòu) 數(shù)據(jù)的一般關(guān)系模型和MSD設(shè)計系統(tǒng)平臺總體布局 得到系統(tǒng)平臺總體布局圖 下面8 1 8 4節(jié)討論系統(tǒng)的總體設(shè)計 這里把教材上的1 2兩節(jié)對調(diào) 因為處理功能設(shè)計中要對數(shù)據(jù)庫模型中的一般關(guān)系模型中的關(guān)系讀寫數(shù)據(jù) 8 1MIS的一般關(guān)系模型的設(shè)計 關(guān)系模型是由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成 MIS的一般關(guān)系模型的設(shè)計是指 在不涉及到任何具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS 與不考慮任何具體的系統(tǒng)操作平臺與運行環(huán)境的情況下 依據(jù)結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析中得到的實體聯(lián)系圖ERD 設(shè)計具有一般通用性的關(guān)系模型 8 1 1一般關(guān)系模型設(shè)計的基本任務(wù) 1 從全局ER圖導(dǎo)出一般關(guān)系數(shù)據(jù)模型 全局一般關(guān)系模型 從系統(tǒng)全局ER圖構(gòu)造出各個關(guān)系 二維表 以關(guān)系框架 表頭 描述記錄結(jié)構(gòu) 由屬性名 外碼 主碼等三行構(gòu)成 表示 它們構(gòu)成了全局?jǐn)?shù)據(jù)模型 2 初始一般關(guān)系模型的改進(jìn)與優(yōu)化 改進(jìn) 檢查關(guān)系模式的規(guī)范化 不是BCNF或3NF的 要通過分解規(guī)范化到BCNF或3NF優(yōu)化 通過查詢 更新分析 對要頻繁多關(guān)系查詢而又很少更新的關(guān)系要適當(dāng)合并 降低規(guī)范化程度而提高查詢效率 3 導(dǎo)出用戶一般關(guān)系數(shù)據(jù)模型 用戶視圖 從全局?jǐn)?shù)據(jù)模型中 依據(jù)各子ER圖 抽出一些屬性 表欄 數(shù)據(jù)項 和滿足某些條件的元組 行 記錄 加上某些導(dǎo)出項構(gòu)成滿足具體子系統(tǒng)或模塊需要的數(shù)據(jù)模型 8 1 2從ER圖導(dǎo)出一般關(guān)系模型的基本原則 現(xiàn)以帳務(wù)處理 圖7 21 和工資核算 圖8 16 的ERD為實例 介紹從ER圖導(dǎo)出一般關(guān)系模型的四個基本原則 原則1 ER圖中的每一個獨立實體變換為一個關(guān)系 其屬性變?yōu)殛P(guān)系的屬性 其主標(biāo)識變?yōu)殛P(guān)系的主碼 例如 圖8 16中獨立實體 部門 職員 分別變?yōu)椴块T關(guān)系 員工關(guān)系 部門關(guān)系 員工關(guān)系 原則2 ER圖中的從實體及相應(yīng)的主從聯(lián)系變換為一個關(guān)系 從實體的屬性加上主實體關(guān)系的主碼構(gòu)成這個關(guān)系的屬性 如果主從聯(lián)系是1 1的 則以主實體關(guān)系的主碼 作為外來碼 為這個關(guān)系的主碼 如果主從聯(lián)系是1 M的 則以主實體關(guān)系的主碼加上同一主實體個體聯(lián)系的不同從實體個體賴以相互區(qū)分的屬性組 組成該關(guān)系的主碼 例如 圖8 16中主實體 員工 與從實體 固定工資 變動工資 的主從聯(lián)系是1 1的 轉(zhuǎn)換為以 員工工號 為主碼的 固定工資 關(guān)系 變動工資 關(guān)系 主實體 員工 與從實體 家庭成員 的主從聯(lián)系是1 M的 而 稱謂 可以把同一個員工的不同家庭成員區(qū)分開來 可以轉(zhuǎn)換為以 員工工號 與 稱謂 為復(fù)合主碼的 家庭成員 關(guān)系 固定工資關(guān)系 變動工資關(guān)系 家庭成員關(guān)系關(guān)系 原則3 1 M聯(lián)系通過在 多 實體關(guān)系中增加相聯(lián)系的 1 實體關(guān)系的主碼及聯(lián)系本身的屬性來表達(dá) 其中 1 實體主碼為外來碼 例如 在員工關(guān)系中增加 所屬部門號 這個外來碼反映1 M聯(lián)系所屬職員關(guān)系 屬于聯(lián)系 員工關(guān)系 注 在1 1聯(lián)系中 與對方部分個體沒有對應(yīng)個體的實體稱為 零 實體 1 1聯(lián)系應(yīng)附加到 零 實體關(guān)系上 即1 1聯(lián)系應(yīng)附加到?jīng)]造成或少造成外碼及聯(lián)系本身屬性空白的實體關(guān)系上 例如 把主管工號加到部門關(guān)系而不是把所管部門號加到員工關(guān)系上來表達(dá) 主管 聯(lián)系 部門關(guān)系 主管聯(lián)系 原則4 M M聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個獨立的關(guān)系 被聯(lián)系實體關(guān)系的主碼 作為外來碼 和聯(lián)系本身的屬性作為該關(guān)系的屬性 被聯(lián)系實體關(guān)系的主碼組成其復(fù)合主碼 例如 圖7 22帳務(wù)處理ER圖中的分錄聯(lián)系轉(zhuǎn)換為分錄關(guān)系關(guān)系注意 如果要保存時間序列數(shù)據(jù) 則日期 時間屬性往往應(yīng)加入到主碼中 分錄關(guān)系 8 1 3初始一般關(guān)系模型的改進(jìn)與優(yōu)化 1 初始一般關(guān)系模型的改進(jìn) 關(guān)系規(guī)范化逐一分析模型的這些關(guān)系模式中 是否存在部分函數(shù)依賴 傳遞函數(shù)依賴等 確定每個關(guān)系模式是否屬于BCNF或3NF 不是則要通過關(guān)系模式的分解使之規(guī)范化 2 一般關(guān)系模型的優(yōu)化 查詢 更新分析規(guī)范化程度都屬于3NF及其以上的關(guān)系組成的關(guān)系模型的基本結(jié)構(gòu) 能消除數(shù)據(jù)冗余和操縱異常 主要是有利于數(shù)據(jù)更新 插入 刪除與修改 但當(dāng)一個查詢涉及到多個關(guān)系中的屬性時 必須用到時空開銷大且易出錯的連接運算 如果只強(qiáng)調(diào)提高規(guī)范化程度而把關(guān)系分解得太小 就會得不償失 得到規(guī)范化程度較高的基本結(jié)構(gòu)后 要進(jìn)行查詢 更新分析 如果是以更新為主 可以直接用基本結(jié)構(gòu)來建庫 如果是以查詢?yōu)橹?則應(yīng)適當(dāng)合并關(guān)系 適當(dāng)降低規(guī)范化程度 而減少查詢時的連接運算 案例分析 帳務(wù)處理案例的基本結(jié)構(gòu)有 經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù) 與 分錄 兩個關(guān)系查詢 更新分析結(jié)帳 制表 查帳等都要多次進(jìn)行涉及到這兩個關(guān)系的查詢 按規(guī)定 記帳憑證輸入并在審核認(rèn)定正確后 就不能再修改 即使后來發(fā)現(xiàn)錯誤 也只能用反向登記沖平后再將更正的記錄重新登入 所以 只有追加 而沒有刪除與修改 優(yōu)化 提高查詢效率 可以考慮把兩者合并為 分錄日記帳 或稱 記帳憑證關(guān)系 下頁表 從而提高查詢效率問題 追加中將必需對 經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù) 信息多次重復(fù)輸入 既增加了輸入量 又可能產(chǎn)生不一致而破壞了數(shù)據(jù)完整性 問題的解決辦法 設(shè)計專門的追加 輸入 和修改的應(yīng)用程序 用 一次輸入 多次復(fù)制 或 一處修改就同時修改 的策略 來減少重復(fù)輸入與修改 保證不破壞數(shù)據(jù)完整性 首先得到規(guī)范化程度在3NF及其以上的關(guān)系組成的一般關(guān)系模型是主要的 這會使開發(fā)維護(hù)人員和用戶都容易理解和把握相同全局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 做到心中有數(shù) 在實現(xiàn) 維護(hù)和運行系統(tǒng)時 就不致迷失方向而犯破壞數(shù)據(jù)完整性等方面的錯誤 記帳憑證關(guān)系 復(fù)合主碼 8 1 4用戶一般關(guān)系模型的設(shè)計 一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)可能涉及到一個組織的許多部門 有許多用戶 包含的數(shù)據(jù)種類和數(shù)據(jù)量都很大 聯(lián)系也很復(fù)雜 一開始很難用一個總體E R圖準(zhǔn)確地反映出它們之間錯綜復(fù)雜的聯(lián)系 一般從設(shè)計各部門的分ER圖入手 每一個分E R圖就是一個用戶視圖 用戶一般關(guān)系模型的設(shè)計同樣遵循上述導(dǎo)出原則 從子ER圖導(dǎo)出 但必須指明其字段來自全局一般數(shù)據(jù)模型的哪個關(guān)系 說明記錄的選用條件 復(fù)合字段與導(dǎo)出字段的來源與使用的方法 8 2MIS處理功能的總體設(shè)計 MIS處理功能的總體設(shè)計是要確定 從總體上看 要完成其信息輸入 處理 存取 輸出的那些任務(wù) MIS應(yīng)該 如何做 其基本思路是 以系統(tǒng)的加工任務(wù)和數(shù)據(jù)流程為基礎(chǔ) 依據(jù)系統(tǒng)的DFD及其DD 借助于一套標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計準(zhǔn)則與圖表工具 通過 自頂向下 的逐層分解和 自底向上 的反復(fù)推敲 把系統(tǒng)功能劃分為多個層次分明 大小適當(dāng) 任務(wù)單一 相對獨立 容易理解和實現(xiàn)的處理單元 模塊 并組成模塊結(jié)構(gòu)圖 展現(xiàn)出上層模塊對下層模塊的調(diào)用 模塊間的數(shù)據(jù)交換 數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的輸入 輸出 模塊對數(shù)據(jù)存儲的讀 寫 8 2 1模塊結(jié)構(gòu)圖設(shè)計一 處理功能模塊化的基本概念 模塊 Modular 可以組合 分解和更換的單元 是組成系統(tǒng) 易于理解的基本單位 在管理信息系統(tǒng)中 任何一個處理功能都可以看作是一個模塊 一個模塊具有輸入和輸出 功能 內(nèi)部數(shù)據(jù) 處理過程等四個特性 總體設(shè)計的任務(wù)就是決定系統(tǒng)中模塊間的相互關(guān)系和各個模塊的輸入 輸出和功能等外部特性 詳細(xì)設(shè)計才決定每個模塊的內(nèi)部數(shù)據(jù)和處理過程等內(nèi)部特性 處理過程可以是程序代碼 計算機(jī)處理 或操作規(guī)程 人工處理 2 模塊的分層與調(diào)用系統(tǒng)由模塊以層次結(jié)構(gòu)組成 邏輯上 上層模塊的任務(wù)通過調(diào)用其下層模塊來共同分擔(dān) 完成 最下層的是具體工作模塊 執(zhí)行具體任務(wù) 物理上 子模塊是其上層父模塊的組成部分 每個模塊有自己獨立的任務(wù) 只有上級模塊的調(diào)用才能執(zhí)行 模塊之間的通信只限于直接上下級之間 劃分模塊的基本要求模塊功能簡單明確模塊劃分按層次進(jìn)行模塊盡可能獨立模塊之間的關(guān)系要明確說明 二 模塊結(jié)構(gòu)圖 ModularStructureDiagram 模塊結(jié)構(gòu)圖 ModularStructureDiagram MSD 也稱控制結(jié)構(gòu)圖或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 簡稱結(jié)構(gòu)圖 是HIPO圖的進(jìn)一步發(fā)展 它不僅表示了系統(tǒng)功能的層次分解關(guān)系 還表示了模塊的調(diào)用關(guān)系及模塊之間數(shù)據(jù)流與控制流信息的傳遞關(guān)系 以及模塊對數(shù)據(jù)存儲的讀寫及外部對象間的輸入輸出關(guān)系 是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計的一種重要圖表工具 模塊的圖形表示一般模塊 用矩形表示 模塊名寫在方框內(nèi) 如圖8 1 a 所示 葉模塊 不再分解 不再調(diào)用別的模塊的基本模塊 必要時表示成下橫為雙線的矩形 如圖8 1b 所示 預(yù)定義模塊 作為特殊葉模塊的公用模塊 例如程序庫中的子程序 必要時表示為上下橫為雙線的矩形 如圖8 1c 所示 a 模塊圖形 b 葉模塊圖例 c 預(yù)定義模塊圖例 圖8 1模塊的圖形表示 編工資表 模塊的調(diào)用表示在結(jié)構(gòu)圖中 模塊間的調(diào)用一般有如下三種 一般調(diào)用 用表示模塊間的調(diào)用關(guān)系 箭尾部分是調(diào)用模塊 箭頭部分是被調(diào)用模塊 如圖8 2a 所示 選擇調(diào)用 用表示一個模塊中包含著選擇判斷 根據(jù)判斷結(jié)果確定調(diào)用模塊 如圖 b 所示 循環(huán)調(diào)用 用表示一個模塊中包含著循環(huán)處理功能 如果一個模塊中存在著一個主模塊 需要循環(huán)調(diào)用某一個或若干個從屬模塊 它們的循環(huán)調(diào)用關(guān)系如圖 c 所示 不需要特別強(qiáng)調(diào)時 通常不畫出循環(huán)符號 a 一般調(diào)用 b 選擇調(diào)用 c 循環(huán)調(diào)用 圖8 2模塊間的調(diào)用 3 模塊間通信的圖形表示模塊間的通信用調(diào)用箭頭旁邊的小箭頭表示 說明調(diào)用時從一個模塊傳遞給另一模塊的信息 小箭頭也指出了傳遞的方向 作為被處理對象的數(shù)據(jù)和能改變模塊內(nèi)部流程的控制信號則分別用小箭頭尾端的空心小圓圈和實心小圓圈來區(qū)分 一般情況下也不必特別區(qū)分 可保持箭尾為空白 圖 表示模塊 有條件地調(diào)用 或 并無條件地調(diào)用 在調(diào)用 時將數(shù)據(jù) 傳遞給 從 返回時將數(shù)據(jù) 帶回給 為了使結(jié)構(gòu)表達(dá)得更清楚 除了上述介紹的幾種基本符號外 還可以用一些輔助符號 如選擇 循環(huán)用 編號 然后列表說明等 4 讀寫數(shù)據(jù)存儲的圖形表示 圖8 4讀寫數(shù)據(jù)存儲 A B 數(shù)據(jù)存儲 5 與外界通信 輸入 輸出 的表示用從輸入對象指向模塊的箭頭表示讀入 用從模塊指向輸出對象的箭頭表示輸出 輸入對象 鍵盤 輸出對象 打印 屏幕 也可用 編號 卡片 單據(jù) 6 轉(zhuǎn)接方法結(jié)構(gòu)圖如果在一張紙上表達(dá)不下 要轉(zhuǎn)接到另一張紙上 或者在同一張紙上由于地方所限要轉(zhuǎn)換到另一地方 或者是要避免箭頭交叉 可以用轉(zhuǎn)接符號 如用帶圓圈的小寫字母表示調(diào)用線轉(zhuǎn)接 用重復(fù)的虛線框模塊表示模塊轉(zhuǎn)接等 轉(zhuǎn)接符號沒有統(tǒng)一的規(guī)定 7 小說明為了清楚表達(dá) 必要時可以附加文字小說明 包括 通信說明 選擇說明 循環(huán)說明 輸入 輸出對象與存儲說明 模塊說明 以工資核算系統(tǒng)為實例來說明模塊結(jié)構(gòu)圖的畫法 三 模塊結(jié)構(gòu)圖的評價指標(biāo)與設(shè)計原則模塊結(jié)構(gòu)圖設(shè)計的合理性直接決定了系統(tǒng)功能設(shè)計的質(zhì)量 模塊結(jié)構(gòu)圖的評價包括模塊內(nèi)部邏輯構(gòu)成評價和模塊間的相互聯(lián)結(jié)關(guān)系的評價 塊內(nèi)聯(lián)系 模塊內(nèi)聚模塊內(nèi)聚是衡量一個模塊內(nèi)部各組成部分間整體統(tǒng)一性的指標(biāo) 描述了一個模塊功能專一性的程度 根據(jù)模塊的內(nèi)部構(gòu)成情況 內(nèi)聚可劃分為以下七個等級 偶然內(nèi)聚 一個模塊的構(gòu)成是由若干個毫無關(guān)系的功能偶然地組合在一起 稱為偶然內(nèi)聚模塊邏輯內(nèi)聚 一個模塊的構(gòu)成是由若干個結(jié)構(gòu)不同 但具有邏輯相似關(guān)系的功能組合在一起的 稱為邏輯內(nèi)聚模塊 時間內(nèi)聚 一個模塊是由是在相同階段內(nèi)執(zhí)行的 若干個彼此關(guān)系不大的功能放在一起構(gòu)成的 稱為時間內(nèi)聚模塊 過程內(nèi)聚 一個模塊是由受同一個控制流支配 決定執(zhí)行次序的若干彼此沒有多少關(guān)系的功能組合在一起構(gòu)成的 稱為過程內(nèi)聚模塊 通信內(nèi)聚 一個模塊的內(nèi)部的各個組成部分的處理功能 其輸入或輸出都共享相同的數(shù)據(jù) 稱為通信內(nèi)聚模塊 順序內(nèi)聚 一個模塊內(nèi)部的各個處理功能密切相關(guān) 順序執(zhí)行 前一個功能所產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)直接作為下一個處理功能的輸入數(shù)據(jù) 稱為順序內(nèi)聚模塊 功能內(nèi)聚 一個模塊內(nèi)部的各個組成部分的處理功能全都為了執(zhí)行同一個功能而存在 并且只執(zhí)行一個功能 稱為功能內(nèi)聚模塊 注意 功能內(nèi)聚模塊與功能模塊不是同一個概念 信息系統(tǒng)中所有模塊都是功能模塊 但只有完成單一功能的模塊才是功能內(nèi)聚模塊 通常有接受 有時還判別 輸入并反饋非正常輸入 完成單一功能和送回結(jié)果這三個密不可分的部分組成 作為葉模塊的功能內(nèi)聚模塊是基本功能模塊 只完成一項基本功能 一個上層調(diào)用模塊 雖然調(diào)用其下層模塊可完成具有不同關(guān)系的多項功能 因而總體上可有不同的內(nèi)聚度 但如果具體功能都由其下層模塊去完成 它本身只完成接收輸入數(shù)據(jù)并判斷之 對非法數(shù)據(jù)則反饋信息給調(diào)用它的程序 對合法數(shù)據(jù)則通過調(diào)用 把數(shù)據(jù)傳送給被調(diào)用模塊 由下層模塊去完成具體功能 接受被調(diào)用模塊送回的數(shù)據(jù) 并傳送回上層模塊 就可稱之為純調(diào)用模塊 它只完成調(diào)用功能 也是功能內(nèi)聚模塊 設(shè)計時應(yīng)該力求做到高內(nèi)聚 內(nèi)聚和耦合是密切相關(guān)的 模塊內(nèi)的高內(nèi)聚往往意味著模塊間的松偶合 內(nèi)聚和耦合都是進(jìn)行模塊化設(shè)計的有力工具 模塊內(nèi)聚度的判別可用圖8 7來示意 塊間聯(lián)系 模塊耦合衡量模塊之間聯(lián)結(jié)程度的指標(biāo) 模塊之間除了有調(diào)用聯(lián)系外 還有信息交換聯(lián)系 模塊間的這些關(guān)系 稱做模塊間的耦合 影響模塊間耦合程度因素有 調(diào)用方式按名調(diào)用 通過子模塊的名字來調(diào)用子模塊 主子模塊界限分明 調(diào)用者不必了解子模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 直接轉(zhuǎn)入 主模塊直接轉(zhuǎn)向進(jìn)入子模塊 主子模塊沒有十分明確的固定界限 調(diào)用者必須了解子模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 傳遞信息的類型 作用 數(shù)據(jù)型 收發(fā)雙方都把傳送的信息只作為被處理的對象 因而它不會影響任何一方的處理流程 塊間聯(lián)系松弛 控制型 收發(fā)雙方都明確傳送信息是控制條件 也都意識到它會影響對方的處理流程 彼此要了解對方的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 以把握傳送信息帶來的影響 混合型 發(fā)方只認(rèn)為是處理對象 數(shù)據(jù) 到收方卻變成了控制條件 控制信號 這將無法把握其影響 傳送信息的方式參數(shù)傳送 調(diào)用和返回時作為子程序的參數(shù)明確地傳送信息 塊間接口簡明 聯(lián)系不緊密 共享公共環(huán)境 模塊間通過共同的信息對象來送出或接收信息 直接使用 塊間不加聲明地直接使用或改變對方的變量 接口模糊 聯(lián)系緊密 傳送信息的數(shù)量少而簡明 接口明晰 聯(lián)系松弛 多而復(fù)雜 接口復(fù)雜 聯(lián)系緊密 綜合上述各種因素 常見的模塊耦合有如下四種 內(nèi)容耦合 當(dāng)一個模塊不通過按名調(diào)用的方式而直接訪問另一個模塊內(nèi)部內(nèi)容時 這兩個模塊之間就發(fā)生了內(nèi)容耦合 控制耦合 父模塊按名調(diào)用子模塊 兩個模塊之間傳送的信息中包含有控制信息 稱為控制耦合 公共環(huán)境耦合 模塊間交換的信息中不含控制信息 但有通過共享公共環(huán)境來實現(xiàn)交換的數(shù)據(jù) 若有調(diào)用則一定是按名調(diào)用 則稱模塊間存在公共環(huán)境耦合 數(shù)據(jù)耦合 父模塊按名調(diào)用子模塊 父子模塊間交換的信息中沒有控制信息而全是數(shù)據(jù) 而且全用參數(shù)形式來傳送 則稱之為數(shù)據(jù)耦合 模塊耦合度的判別可用圖8 7b來示意 Y 3 模塊的控制范圍和影響 作用 范圍控制范圍 一個模塊的控制范圍是指其本身及其可調(diào)用的所有下層模塊和所組成的集合 如圖8 8a 中模塊C的控制范圍是C D E F G 一個模塊的影響范圍 是指由該模塊及其中生成的判斷條件所影響到的所有其它模塊的集合 如圖8 8a 中模塊B的影響范圍是B D G 如圖8 8b 中模塊A的影響范圍是A D G生成判斷條件的模塊的影響范圍都應(yīng)當(dāng)是其控制范圍的子集 如圖8 8a 中模塊B的影響范圍就超出了其控制服務(wù) 解決方法在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中向上層移動判斷點的位置 以擴(kuò)大模塊的控制范圍 將具有判斷功能的模塊合并到它的上層調(diào)用模塊中 從而提高判斷點位置 在結(jié)構(gòu)層次中 將受到某判斷模塊影響的模塊下移 使其處于判斷模塊的控制范圍之內(nèi) 運用判斷條件的模塊不要與生成改判斷條件的模塊所在的層次相隔過高 如圖8 8b 中模塊A的影響范圍就與A相離太遠(yuǎn) 解決方法把生成判斷條件功能下移到接近運用判斷條件的模塊 圖8 8c 中模塊E的影響范圍是理想的 4 初始基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則系統(tǒng)處理功能設(shè)計的主要工作 一是把系統(tǒng)分解成若干個模塊 二是把它們組織成一個有機(jī)整體 為了使系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)合理 有較高的適應(yīng)性 使系統(tǒng)具有良好的可修改性 可維護(hù)性和可靠的穩(wěn)定性 在系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)和程序模塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計中 在求得系統(tǒng)初始基本結(jié)構(gòu)時 應(yīng)遵守基本設(shè)計原則高內(nèi)聚度 盡可能實現(xiàn)功能內(nèi)聚 有條件地使用順序內(nèi)聚 較少用通信內(nèi)聚 盡量避免用過程內(nèi)聚和時間內(nèi)聚 基本不使用其他內(nèi)聚 低耦合度 盡量使用數(shù)據(jù)耦合 必要時使用公共環(huán)境耦合 盡量避免用控制耦合 完全不使用內(nèi)容耦合 模塊的控制范圍必須包含其影響范圍 且盡可能接近影響范圍 8 2 2從數(shù)據(jù)流程圖導(dǎo)出初始模塊結(jié)構(gòu)圖 模塊結(jié)構(gòu)圖 ModularStructureDiagram MSD 用來表示系統(tǒng)的模塊劃分與層次分解關(guān)系與調(diào)用關(guān)系 模塊間數(shù)據(jù)流與控制流的傳遞關(guān)系以及模塊與外界或數(shù)據(jù)存儲的信息接口的規(guī)范化圖形 是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計的一種重要的圖表描述工具 一 模塊結(jié)構(gòu)圖的基本結(jié)構(gòu)1 模塊結(jié)構(gòu)圖的基本構(gòu)成任何模塊或模塊結(jié)構(gòu)圖通常都是由輸入 處理和輸出 IPO 三個基本部分組成 系統(tǒng)內(nèi)部模塊之間的相互輸入和輸出 從邏輯上來講又常稱為內(nèi)導(dǎo)與外導(dǎo) 一般來說 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖8 9所示 2 結(jié)構(gòu)圖的三種基本形態(tài)根據(jù)系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)流及控制流關(guān)系 從邏輯上來看 模塊結(jié)構(gòu)圖一般可以劃分為如下三種基本形態(tài) 內(nèi)導(dǎo)結(jié)構(gòu) 它的數(shù)據(jù)流是由下向上的 高層模塊從低層模塊接受數(shù)據(jù)并進(jìn)行傳遞 數(shù)據(jù)輸入模塊以后進(jìn)行處理 而后繼續(xù)向上層模塊傳遞已經(jīng)處理或未作處理的數(shù)據(jù)信息 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu) 其下層模塊從上層模塊接收數(shù)據(jù)后 進(jìn)行各種處理 再把處理后的結(jié)果信息傳遞給同一個上層模塊 外導(dǎo)結(jié)構(gòu) 它的數(shù)據(jù)流是由上向下流的 低層模塊從上層模塊接受數(shù)據(jù) 進(jìn)行必要的處理后 再把處理結(jié)果信息傳遞給下一層模塊 二 模塊結(jié)構(gòu)圖與相關(guān)開發(fā)工具的區(qū)別1 模塊結(jié)構(gòu)圖與數(shù)據(jù)流圖的區(qū)別 數(shù)據(jù)流程圖從數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的流動情況來描述系統(tǒng) 主要從數(shù)據(jù)流著眼 而模塊結(jié)構(gòu)圖是從處理功能的層次關(guān)系來描述系統(tǒng) 主要從控制層次著眼 數(shù)據(jù)流圖是反映系統(tǒng)邏輯模型的 著重說明系統(tǒng) 做什么 而結(jié)構(gòu)圖則是反映系統(tǒng)的物理模型 著重說明系統(tǒng)的總功能是怎樣分層逐步完成的 數(shù)據(jù)流圖抽象地描述系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu) 模塊結(jié)構(gòu)圖是為了從一個總的抽象系統(tǒng)功能出發(fā) 逐步加入具體的實現(xiàn)方法和技術(shù)手段 最后設(shè)計出系統(tǒng)的物理模型 數(shù)據(jù)流程圖要用多張圖來表示不同的層次 是多張平面圖 模塊結(jié)構(gòu)圖則用一張圖集中地反映出系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 是一張立體圖 2 模塊結(jié)構(gòu)圖MSD與功能層次圖FHD的區(qū)別FHD中的任務(wù) 功能 與DFD中的加工一一對應(yīng) MSD中的模塊則不完全如此 FHD只描述功能的層次分解 MSD要描述模塊的層次調(diào)用及其信息傳遞 FHD是嚴(yán)格的層次樹 MSD中一個下層模塊可能被幾個上層模塊調(diào)用而變成層次塔 3 模塊結(jié)構(gòu)圖與程序流程圖的區(qū)別模塊結(jié)構(gòu)圖描述的是系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與模塊間的層次關(guān)系 說明某個模塊調(diào)用哪些模塊等等 程序流程圖描述的是程序的過程特性 即先執(zhí)行哪一部分 再執(zhí)行哪一部分 或如何選擇執(zhí)行的動作 三 由數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出初始模塊結(jié)構(gòu)圖從數(shù)據(jù)流程圖上找出不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型和變化規(guī)律 有效地導(dǎo)出初始模塊結(jié)構(gòu)圖 需要有一定的規(guī)則 方法和技巧 信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖有線狀數(shù)據(jù)流圖和束狀數(shù)據(jù)流圖兩種典型類型 可以分別用變換分析技術(shù)和事務(wù)分析技術(shù)導(dǎo)出初始的模塊結(jié)構(gòu)圖 線狀數(shù)據(jù)流圖與變換分析線狀數(shù)據(jù)流圖描述的業(yè)務(wù)是對數(shù)據(jù)按用戶的要求進(jìn)行一系列的轉(zhuǎn)換 各個加工處在同一個線形鏈上 其結(jié)構(gòu)是一種線狀結(jié)構(gòu) 它可以明顯地分成輸入 變換和輸出三部分 主加工是系統(tǒng)的變換中心 圖8 10所示為一實例 圖8 10變換型 線狀 數(shù)據(jù)流圖 線狀數(shù)據(jù)流圖可以分為典型情況與變形情況來討論 典型情況 變型情況 有這幾種情況沒有I沒有O既無I又無O沒有P有多個串行的P都是多個 都是多個時 要注意確定變換中心的范圍 從而把數(shù)據(jù)流圖劃分為I P O三個部分 變換分析變換分析技術(shù)通過以下三個主要步驟從線狀數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 找出變換中心 主處理 輸入部分和輸出部分從物理輸入端開始 逐步向系統(tǒng)的中間移動 直到達(dá)到一個再不能被作為系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)流 即與物理輸入流相比 內(nèi)容結(jié)構(gòu)有真正變化的數(shù)據(jù)流 為止 則其前一個數(shù)據(jù)流就是系統(tǒng)的邏輯輸入 從物理輸出端開始 逐步向系統(tǒng)的中間移動 也可以找到離物理輸出端最遠(yuǎn)的但仍可視為系統(tǒng)輸出 與物理輸出流的內(nèi)容結(jié)構(gòu)是基本相同的 的那個數(shù)據(jù)流 它就是邏輯輸出 對系統(tǒng)的每一股輸入和輸出 都可用上面的方法找出相應(yīng)的邏輯輸入和邏輯輸出 位于邏輯輸入和邏輯輸出之間的加工組成變換中心 所有從物理輸入到邏輯輸入的加工組成輸入部分 所有從邏輯輸出到物理輸出的加工組成輸出部分 設(shè)計系統(tǒng)最上兩層模塊將整個數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出為頂層主模塊 將整個輸入部分導(dǎo)出為一個向主模塊提供數(shù)據(jù)的輸入模塊 將整個輸出部分導(dǎo)出成一個從主模塊輸出數(shù)據(jù)的輸出模塊 將變換中心導(dǎo)出為把邏輯輸入變換成邏輯輸出的變換模塊 頂層模塊起控制和協(xié)調(diào)下層模塊作用 一般不做實質(zhì)性的數(shù)據(jù)處理 在系統(tǒng)實現(xiàn)時常表現(xiàn)為一個控制性的功能選擇菜單 設(shè)計中 下層模塊按輸入部分 變換中心 輸出部分的結(jié)構(gòu)分別自定向下逐層導(dǎo)出輸入模塊 變換模塊 輸出模塊的下面各層模塊 變換分析實例將圖7 16會計帳務(wù)處理數(shù)據(jù)流圖中的圖2記帳憑證生成和圖3記帳憑證文件生成轉(zhuǎn)換成圖8 12所示的模塊結(jié)構(gòu)圖 見Word文檔 束狀數(shù)據(jù)流圖與事務(wù)分析信息系統(tǒng)中有各種各樣的事務(wù) 所謂事務(wù)就是作業(yè)或事件 能引起一組處理動作 不同的事務(wù)有不同的處理邏輯 典型的束狀數(shù)據(jù)流圖有一組加工接受輸入數(shù)據(jù) 并把它們分類為不同事務(wù)的輸入 稱為發(fā)射中心 各個事務(wù)都有實現(xiàn)其處理邏輯的一組加工 所有事務(wù)的加工共同組成事務(wù)中心 可能還有一組加工 把各個事務(wù)處理的加工匯集起來 形成輸出 稱為集束中心 典型情況如圖8 13 上 所示 變型情況 沒有發(fā)射中心 沒有集束中心 沒有發(fā)射中心與集束中心 有多個輸入成組 有多個輸出成組 束狀數(shù)據(jù)流圖典型情況 事務(wù)分析找出事務(wù)中心 發(fā)射中心 集束中心 束狀數(shù)據(jù)流圖一般比較明顯 容易確定 設(shè)計系統(tǒng)最上兩層模塊將整個數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出為頂層主模塊 將整個發(fā)射中心導(dǎo)出為一個向主模塊提供數(shù)據(jù)的輸入模塊 將整個集束中心導(dǎo)出成一個從主模塊輸出數(shù)據(jù)的輸出模塊 將事務(wù)中心導(dǎo)出為完成事務(wù)的的事務(wù)調(diào)度模塊 頂層模塊起控制和協(xié)調(diào)下層模塊作用 一般不做實質(zhì)性的數(shù)據(jù)處理 在系統(tǒng)實現(xiàn)時常表現(xiàn)為一個控制性的功能選擇菜單 設(shè)計中 下層模塊按發(fā)射中心 事務(wù)中心 集束中心的結(jié)構(gòu)分別自定向下逐層導(dǎo)出輸入模塊 事務(wù)調(diào)度模塊 輸出模塊的下面各層模塊 事務(wù)調(diào)度模塊對其下層事務(wù)處理模塊是選擇調(diào)用 要用菱形選擇調(diào)用框 圖8 13 下 束狀數(shù)據(jù)流程圖第一層模塊分解結(jié)構(gòu)圖 實例 從P7 2帳務(wù)查詢束狀數(shù)據(jù)流程圖 見圖7 19 下 中的圖7 2 通過事務(wù)分析技術(shù) 設(shè)計出帳務(wù)查詢模塊結(jié)構(gòu)圖 為簡化 省去不常用的查會計科目表與查記帳憑證文件 如圖8 14所示 Word文檔 3 從數(shù)據(jù)流程圖導(dǎo)出初始模塊結(jié)構(gòu)圖的一般步驟把DF圖的頂圖 圖Top 中的加工作為頂層模塊 它具有系統(tǒng)的總體功能 依據(jù)DF圖的圖O 參考加工說明 設(shè)計下層模塊 復(fù)查圖O 必要時改進(jìn)并優(yōu)化 確定圖O是否為束狀DF圖 是則進(jìn)行事務(wù)分析 否則作變換分析 導(dǎo)出的未分解模塊 依據(jù)相應(yīng)的DFD子圖 使用 中方法再分解 反復(fù)進(jìn)行 直到葉模塊都是基本功能模塊為止 當(dāng)DF圖中沒有明顯的輸入輸出加工或文件讀寫加工時 應(yīng)補(bǔ)充輸入 輸出 I O 模塊和讀 寫 R W 模塊 在實際系統(tǒng)中 DFD往往是兩種類型的混合結(jié)構(gòu) 對這種混合型 一般采取以 變換分析 為主 事務(wù)分析 為輔的辦法 找出主加工 處理 設(shè)計出結(jié)構(gòu)圖的上層模塊 根據(jù)DF圖各部分的結(jié)構(gòu)特點靈活地運用變換分析或事務(wù)分析設(shè)計出中下層模塊 從而得到了系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)圖一般來講 第一層的每個模塊 往往就是一個子系統(tǒng)根據(jù)用戶的需求 對初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化 8 2 3設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)圖的啟發(fā)性規(guī)則 1 模塊結(jié)構(gòu)圖與數(shù)據(jù)流圖的對應(yīng)性層次對應(yīng) 上在上 下在下 但并非嚴(yán)格的同層對應(yīng)類型對應(yīng) 線狀對變換 束狀對事務(wù) 但要綜合運用元素對應(yīng)加工對對應(yīng)模塊 但非一一對應(yīng)外部對象對應(yīng)輸入輸出對象 來自和流向外部對象的數(shù)據(jù)流對應(yīng)輸入線和輸出線數(shù)據(jù)存儲對應(yīng)數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)關(guān)系 出進(jìn)數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)流對讀寫線加工間的數(shù)據(jù)流對模塊間的數(shù)據(jù)傳遞線 但要由父模塊轉(zhuǎn)交 因而往往是一對多2 模塊的獨立性 高內(nèi)聚 低耦合3 模塊的控制范圍必須包含其影響范圍 且盡可能接近影響范圍 4 基本模塊的大小要適中 人工方式 一人一輪處理 計算機(jī)方式 高級語言程序不得超過100行 5 結(jié)構(gòu)圖的寬度 深度 模塊的扇入 扇出都應(yīng)當(dāng)適度寬度 同一層次模塊數(shù)的最大值 表示系統(tǒng)的控制范圍 小于等于18深度 模塊層次的最大值 小于等于9模塊的扇入 一個模塊的直接上級模塊的個數(shù) 小于等于5到9個模塊的扇出 一個模塊擁有直屬下級模塊的個數(shù) 小于等于5到9個 但公用服務(wù)模塊的扇入與高層調(diào)用模塊的扇出可以適當(dāng)多些 有關(guān)寬度 深度 扇入 扇出 如圖8 15所示 6 接口簡明且與子模塊功能一致 7 模塊只有單一的入口 8 模塊功能是可預(yù)期且簡明的 可用動賓結(jié)構(gòu)描述 8 2 4模塊結(jié)構(gòu)圖的檢查與改進(jìn) 初始模塊結(jié)構(gòu)圖的導(dǎo)出 還需要從系統(tǒng)的角度 運用模塊結(jié)構(gòu)圖設(shè)計的啟發(fā)性規(guī)則和有關(guān)經(jīng)驗對初始結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行檢查和改進(jìn) 具體的操作過程如下 1 檢查與DFD的對應(yīng)性 解釋或改進(jìn)不對應(yīng)之處2 檢查模塊是否為功能內(nèi)聚葉模塊應(yīng)是基本功能模塊模塊功能可預(yù)測 并能用一個動賓結(jié)構(gòu)短語命名模塊由三個基本部分組成 輸入 處理 輸出內(nèi)模塊應(yīng)是純調(diào)用模塊3 合并功能相同的模塊 4 組合并重新分解功能交叉的模塊 5 使模塊控制范圍成為影響范圍的最小包容集 6 檢查塊間通信 數(shù)量 少 類型 數(shù)據(jù)型 形式 參數(shù) 7 檢查入口 出口 只有單一入口 出口分布合理 8 檢查結(jié)構(gòu)圖的寬度 深度 模塊的扇入扇出 并適當(dāng)改進(jìn) 9 檢查系統(tǒng)的性能 系統(tǒng)是否具有較強(qiáng)的可讀性 可修改性與可靠的穩(wěn)定性 并作適當(dāng)改進(jìn) 8 2 5模塊結(jié)構(gòu)圖的優(yōu)化 模塊結(jié)構(gòu)圖的優(yōu)化有兩層的意思數(shù)據(jù)流圖并不能反映出所有的需求 由DFD導(dǎo)出的初始MSD一般不是一個結(jié)構(gòu)良好 功能完善的系統(tǒng) 必須根據(jù)計算機(jī)處理的特殊性 相應(yīng)地增加一些模塊 如用于出錯處理 系統(tǒng)管理 用戶管理 安全保密 信息查詢等模塊 完善系統(tǒng)功能 模塊高度獨立的良好的系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)不一定是運行效率高的 在檢查與改進(jìn)的基礎(chǔ)上 要對系統(tǒng)全局結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化 提高系統(tǒng)的效率 具體做法是 找出 瓶頸 分析原因 合理改進(jìn) 例如 調(diào)用太多的小模塊 高扇出 模塊適當(dāng)合并 減少調(diào)用 文件存取頻繁 改文件存取為內(nèi)存存取 程序效率太低 模塊占用CPU的時間長 研究新的高效率算法并用C語言或匯編語言重新優(yōu)化設(shè)計 首先把握由高內(nèi)聚 低耦合的功能內(nèi)聚模塊組成的好理解的基本結(jié)構(gòu)是非常重要的 這使得開發(fā)維護(hù)人員和用戶心中有數(shù) 即使為提高效率而優(yōu)化合并調(diào)整 也不會迷失方向 8 2 6編寫模塊說明書 模塊說明書是對模塊結(jié)構(gòu)圖中的模塊所作的說明 包括如下方面 模塊名模塊的輸入描述模塊的功能描述模塊的輸出描述所調(diào)用的子模塊名及其調(diào)用方式 是否選擇 循環(huán) 調(diào)用本模塊的父模塊名生成的判斷條件使用的判斷條件模塊說明書是伴隨著模塊結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計來編寫 修改 完善的 8 3MIS系統(tǒng)平臺的總體設(shè)計 管理信息系統(tǒng) MIS 的系統(tǒng)平臺是指支撐MIS開發(fā)與運行的計算機(jī)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件及開發(fā)運行支持工具軟件所組成的有機(jī)整體 是管理信息系統(tǒng)開發(fā) 運行的基礎(chǔ) 它對管理信息系統(tǒng)的功能 性能與結(jié)構(gòu)影響巨大 它與組織機(jī)構(gòu)一起支撐著整個MIS的體系結(jié)構(gòu) MIS系統(tǒng)平臺配置包含計算機(jī)處理方式選擇 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計 計算機(jī)系統(tǒng)選型 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)選擇 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及其它系統(tǒng)軟件 工具軟件的選型設(shè)計等多個方面的內(nèi)容 MIS系統(tǒng)平臺配置的總體設(shè)計必須根據(jù)MIS的規(guī)模目標(biāo) 應(yīng)用環(huán)境 功能需求等多方面因素進(jìn)行綜合考量來確定 8 3 1MIS系統(tǒng)平臺配置的主要依據(jù) 1 性能要求用戶的分布范圍信息的存儲量與吞吐量系統(tǒng)的服務(wù)時間與響應(yīng)時間系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)的適應(yīng)性2 可用資源現(xiàn)有設(shè)備及可提供的資金 物資資源 信息基礎(chǔ) 管理水平與潛力 信息資源 技術(shù)水平 基礎(chǔ)與潛力 技術(shù)資源 3 市場情況國內(nèi)外廣泛采用的 目前國內(nèi)推廣應(yīng)用的優(yōu)選系列市場供應(yīng)現(xiàn)狀與預(yù)測主要廠家產(chǎn)品的性能 價格比 售后服務(wù)4 環(huán)境條件相關(guān)的系統(tǒng)情況通信條件社會相關(guān)的環(huán)境 8 3 2MIS系統(tǒng)平臺的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 一 平臺的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計基本內(nèi)容1 系統(tǒng)平臺總體布局結(jié)構(gòu)設(shè)計指系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成 布局及其相互間的聯(lián)系 獨立于具體的設(shè)備與實際連接 但指導(dǎo)著具體設(shè)備的選型與布局 具體設(shè)備的更新?lián)Q代 一般不影響總體結(jié)構(gòu) 2 計算機(jī)系統(tǒng)邏輯設(shè)計設(shè)計出計算機(jī)系統(tǒng)的邏輯功能 按總體結(jié)構(gòu)布局配置 3 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邏輯設(shè)計解決不同機(jī)種 不同設(shè)備 不同地理位置之間的計算機(jī)系統(tǒng)互連通信的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信設(shè)備的布點及其邏輯功能 4 系統(tǒng)軟件 工具軟件 開發(fā)環(huán)境軟件 通信管理軟件的邏輯功能設(shè)計包括對網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及其實用程序 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 程序設(shè)計語言軟件 工具軟件 開發(fā)環(huán)境軟件 通信管理軟件以及其他系統(tǒng)軟件的邏輯功能設(shè)計 二 系統(tǒng)平臺總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟1 確定設(shè)備的地理位置分布 確定總體結(jié)構(gòu)類型一幢辦公大樓內(nèi) 相距最遠(yuǎn)不超過百米 單機(jī)多用戶局域網(wǎng)一個組織 其內(nèi)部范圍在幾公里以內(nèi)單機(jī)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)局域網(wǎng) 根據(jù)單位的大小 可分為有大 中 小型機(jī)支持的局域網(wǎng)一個組織 其屬下各部門相距幾公里之外帶遠(yuǎn)程通信的局域網(wǎng)互連 可分為大 中 小型機(jī)支持 內(nèi)聯(lián)網(wǎng) Intranet 現(xiàn)在即使在近距離也往往采用內(nèi)聯(lián)網(wǎng) 幾個城市之間甚至全球廣域網(wǎng) 或遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu) 互聯(lián)網(wǎng) Internet 上的內(nèi)聯(lián)網(wǎng) 2 信息處理及信息存儲設(shè)備總體設(shè)計決定具有處理和存儲功能的設(shè)備的邏輯功能 配置及分布位置 邏輯功能包括檔次級別 服務(wù)方向 性能指標(biāo)及應(yīng)用特性等 檔次級別 由計算機(jī)的價格 性能 技術(shù)特點和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來決定的 可分為微型機(jī) 小型機(jī) 中型機(jī) 大型機(jī) 巨型機(jī) 服務(wù)方向 指主要的服務(wù)領(lǐng)域 是事務(wù)處理和數(shù)據(jù)處理還是辦公自動化 是科學(xué)和工程計算還是實時過程控制 是開發(fā)支持為主還是生產(chǎn)性的使用 是批處理為主還是聯(lián)機(jī)交互式為主 或是兩者混合使用 性能指標(biāo)及應(yīng)用特性 包括速度 容量 安全性 可靠性 可維護(hù)性等 3 人 機(jī)接口設(shè)備總體設(shè)計確定人機(jī)接口設(shè)備的邏輯功能 配置及分布位置 邏輯功能包括檔次級別 服務(wù)方向 性能指標(biāo)及應(yīng)用特性等 與信息處理及信息存儲設(shè)備總體設(shè)計中的討論類似 4 數(shù)據(jù)通信設(shè)備總體設(shè)計數(shù)據(jù)通信設(shè)備邏輯設(shè)計的主要問題是 如何與已有的通信資源配合起來 組成快速 有效 經(jīng)濟(jì) 實用的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 解決不同地域 不同類型計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)資源共享問題 包括設(shè)備的類型 主要功能 性能指標(biāo) 基本配置等 5 系統(tǒng)處理結(jié)構(gòu)的總統(tǒng)設(shè)計指信息系統(tǒng)的邏輯功能在物理系統(tǒng)上的配置 分布與控制 現(xiàn)在普遍采用的系統(tǒng)處理結(jié)構(gòu)有如下三種 集中式系統(tǒng)處理結(jié)構(gòu) 全部邏輯功能都集中在一臺計算機(jī)上 分散式系統(tǒng)處理結(jié)構(gòu) 指邏輯功能分散在幾臺計算機(jī)上 各臺計算機(jī)互不相關(guān) 分布式系統(tǒng)處理結(jié)構(gòu) 指信息處理的邏輯功能分布在若干臺計算機(jī)上 各臺計算機(jī)是相互協(xié)調(diào) 相互配合的 在技術(shù)復(fù)雜程度 響應(yīng)速度 可靠性 有效性 通信費用等方面各有優(yōu)缺點 但是分布式系統(tǒng)處理容易適應(yīng)不同地點 不同用戶的不同需求 使系統(tǒng)具有高度的靈活性和可靠性 隨著Internet Intranet Extranet的發(fā)展與日益廣泛應(yīng)用 分布式系統(tǒng)處理結(jié)構(gòu)將成為今后計算機(jī)系統(tǒng)處理結(jié)構(gòu)的主流 6 通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總體設(shè)計即互連結(jié)構(gòu)的類型 是點對點的網(wǎng)絡(luò) 還是多點式網(wǎng)絡(luò) 是分布式還是集中式 是星型 樹型 環(huán)型 總線型還是網(wǎng)狀型 要根據(jù)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的類型 網(wǎng)絡(luò)軟件的功能 通信線路 地理分布 可靠性要求 數(shù)據(jù)量 技術(shù)力量等因素來決定 7 系統(tǒng)軟件的邏輯功能與性能設(shè)計包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的邏輯功能與性能要求 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的邏輯功能與性能要求 需要哪些功能的程序設(shè)計語言軟件 要哪些功能的通信管理軟件 要哪些功能的工具軟件 如文字處理軟件 文本編輯軟件 表格處理軟件等等 要哪些功能的開發(fā)環(huán)境軟件及其他系統(tǒng)軟件等等 系統(tǒng)平臺總體設(shè)計的成果是系統(tǒng)平臺總體布局圖及其說明 系統(tǒng)平臺總體布局圖描述的是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 只描述系統(tǒng)平臺各類節(jié)點的邏輯功能及其相對位置的布局 而不管其絕對距離與方位 不管節(jié)點的物理大小和具體實現(xiàn)與選擇 每個節(jié)點只用矩形 圓型 三角形等簡單圖形來示意 而不表示其具體形狀 大小 更不必用圖片或象形圖來表示 連接一般用簡單的線條表達(dá) 也不表示其長短與連線類型 說明也只要簡單介紹節(jié)點中設(shè)備的類別 邏輯功能與一般性能 系統(tǒng)軟件的邏輯功能與性能要求 而不涉及物理性能與具體選型 服務(wù)器端 8 4MIS的總體設(shè)計說明書 1 MIS總體設(shè)計說明書原則要求是內(nèi)容準(zhǔn)確完整 簡明扼要 用簡短的篇幅表達(dá)出概要設(shè)計的思想和設(shè)計內(nèi)容 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 系統(tǒng)平臺的總體設(shè)計 方案的評價與選擇 2 MIS總體設(shè)計說明書的審批把每個設(shè)計的預(yù)期結(jié)果 同以前擬定的系統(tǒng)目標(biāo)相比較 每個設(shè)計方案的概要的成本 效益分析 以便作定量性的比較 檢驗以圖表所表示的信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和缺點 檢驗數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量和數(shù)據(jù)的有效性 詳細(xì)設(shè)計 管理信息系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計 也稱具體設(shè)計 是在系統(tǒng)總體設(shè)計 也稱系統(tǒng)概要設(shè)計 的指導(dǎo)下 對系統(tǒng)各組成部分進(jìn)行細(xì)致 具體的設(shè)計 使系統(tǒng)總體設(shè)計階段的各個方面具體化 它屬于整個系統(tǒng)設(shè)計工作的第二個階段 得到MIS的具體實現(xiàn)方案 8 5 8 8節(jié)全面討論MIS的具體設(shè)計 8 5MIS系統(tǒng)平臺的詳細(xì)設(shè)計 系統(tǒng)平臺的詳細(xì)設(shè)計是在系統(tǒng)平臺總體設(shè)計的基礎(chǔ)上 設(shè)計系統(tǒng)平臺的具體結(jié)構(gòu) 包括系統(tǒng)平臺的設(shè)備選型 具體布局 設(shè)備的市場價格與系統(tǒng)平臺費用概算 以及系統(tǒng)平臺實現(xiàn)的初步計劃 系統(tǒng)平臺的詳細(xì)設(shè)計是其他方面詳細(xì)設(shè)計的基礎(chǔ) 8 5 0MIS系統(tǒng)平臺詳細(xì)設(shè)計的主要內(nèi)容 一 計算機(jī)系統(tǒng)選型1 計算機(jī)系統(tǒng)選型的基本原則滿足需求 留有余地先進(jìn)適用 互連開放軟件豐富 應(yīng)用方便系列統(tǒng)一 升級容易質(zhì)量保障 安全可靠通信力強(qiáng) 便于聯(lián)網(wǎng)維修服務(wù) 全面快捷經(jīng)濟(jì)實用 美觀大方 2 計算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)主機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)中央處理機(jī) CPU 時鐘周期或主頻 指令執(zhí)行速度 MIPS 數(shù)據(jù)流寬度或字長主存儲器 MS 容量 讀寫周期或速度 讀寫寬度或字長控制存儲器 CS 容量 周期 訪問時間 每周期取字節(jié)數(shù) 控制字長度高速緩存 Cache 容量 周期 每周期取字節(jié)數(shù)通道 CH 字節(jié)多路通道 傳輸速率 數(shù)組多路通道總線 Bus 系統(tǒng)總線字長 系統(tǒng)總線速率 IO總線字長 IO總線速率 外設(shè)硬盤子系統(tǒng) 存儲容量 平均尋道時間 數(shù)據(jù)傳輸率光盤子系統(tǒng) 存儲容量 平均尋道時間 數(shù)據(jù)傳輸率打印機(jī)顯示器通信設(shè)備其他系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)及其實用程序程序設(shè)計語言系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及其語言漢字處理系統(tǒng) 系統(tǒng)開發(fā)工具與環(huán)境系統(tǒng)維護(hù)管理工具與環(huán)境通信軟件其他3 計算機(jī)系統(tǒng)選擇評價方法資料收集方法印刷型資料收集 廣告 產(chǎn)品樣本 期刊 綜述 網(wǎng)絡(luò)搜索收集已有的類似要求的投標(biāo)方案方案意見征集 RFP 招標(biāo)嘗試法 其他方法粗選方法專家會議法 德爾菲法 專家評估法 其他方法精選方法線性加權(quán)法層次分析法 AHP 模糊決策法價值工程方法 如 性能 價格比法 其他方法4 服務(wù)器 端的計算機(jī) 選型Web服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器代理服務(wù)器其他服務(wù)器 并非每類服務(wù)器都由一臺計算機(jī)組成 小的信息系統(tǒng)可在一臺計算機(jī)上實現(xiàn)多種服務(wù)器功能 大的信息系統(tǒng)一類服務(wù)器可以由多臺計算機(jī)組成 5 客戶 端計算機(jī) 機(jī)選型客戶機(jī)一般無需象服務(wù)器那樣功能強(qiáng) 性能高 但其數(shù)量多 種類多 使用者的技術(shù)水平相對較低 所以也要慎重選型 二 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與線路的選型1 公共通信資源與通信環(huán)境調(diào)查通信資源與用戶的地理分布公共通信網(wǎng)的類型 接入方式 通信容量通信線路的類型 速度 容量 長度通信質(zhì)量 特性 費用通信設(shè)備與相關(guān)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備通信機(jī)構(gòu)通信發(fā)展規(guī)劃2 網(wǎng)絡(luò)通信要求分析通信節(jié)點分析通信量分析通信速度分析通信線路數(shù)分析通信性能要求分析 交換方式 連接方式 通信方式分析3 網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的選擇路由器交換機(jī)集線器網(wǎng)關(guān)調(diào)制解調(diào)器 接口設(shè)備通信處理機(jī)4 網(wǎng)絡(luò)線路選型物理專線有線 光纖 同軸電纜 雙絞線 其他無線 移動通信 衛(wèi)星通信 微波通信 藍(lán)牙技術(shù) 其他 租用信道虛擬專用網(wǎng) 線 VPN 其他三 設(shè)計系統(tǒng)平臺具體布局圖 見Word文檔 按設(shè)備的實際布局畫出的系統(tǒng)平臺布局圖 按一定的比例畫出節(jié)點的位置 當(dāng)距離太遠(yuǎn)時 可用折斷線但要在線上標(biāo)注實際距離 節(jié)點中的設(shè)備按慣例用大家都能理解象形圖畫出 并在圖中標(biāo)注編號名稱等信息 再在小說明中具體說明 四 編制系統(tǒng)平臺費用概算表參考設(shè)備與線路的市場價格 編制設(shè)備費用清單 估算施工及其管理費用 編制系統(tǒng)平臺費用概算表 這是系統(tǒng)平臺招標(biāo)實施的主要依據(jù) 案例 基于Intranet的MIS系統(tǒng)平臺的設(shè)計與選型8 5 1 8 5 3 8 5 1系統(tǒng)平臺方案規(guī)劃1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需求根據(jù)對設(shè)計對象的調(diào)查與分析 獲知企業(yè)具有以下網(wǎng)絡(luò)需求 網(wǎng)絡(luò)須覆蓋相距較遠(yuǎn) 跨度大的整個樓群 有800多臺微機(jī)要入網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)須與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) DDN 和亞太一號衛(wèi)星VSAT專線連接 網(wǎng)絡(luò)須有多重服務(wù)器 支持多語種 多版本的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 其中的生產(chǎn)線制造管理系統(tǒng)要求無中斷運行 提供實時響應(yīng) 能與客戶 供應(yīng)商專用網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)交換 2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總體布線方式采用美國朗信 LUCENT 的科技增強(qiáng)綜合應(yīng)用型的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)方案主干采用12芯多膜室外光纖和6芯室內(nèi)多膜光纖 辦公樓與生產(chǎn)大樓內(nèi)設(shè)置主配線架 MDF 和多個子配線架 IDF 主配線架的交換機(jī)采用智能主干端口雙激活方式 使帶寬達(dá)到400M網(wǎng)絡(luò)幀選用快速以太Check point網(wǎng)與10M以太網(wǎng)采用虛擬局域網(wǎng) VLAN 技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口劃分成多個邏輯網(wǎng)段 以解決網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴 選用LotusNotes電子群件作為新一代電子郵件系統(tǒng) 申請三條DDN數(shù)據(jù)專線和亞太一號衛(wèi)星VSAT專線 建設(shè)企業(yè)網(wǎng)采用業(yè)界領(lǐng)先的Check point防火墻和美國夏恩公司備份中心備份企業(yè)內(nèi)部幾臺跨平臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)3 網(wǎng)絡(luò)平臺與軟件平臺選擇綜合考慮系統(tǒng)的易用性 界面友好性 安全性及價格性能比操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)選用WindowsNT4 0 用戶端選用WindowsXP選用LotusDomino Notes群件作為工作流環(huán)境軟件系統(tǒng)平臺具體布局圖見Word 中圖8 22 8 5 2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計與特點 根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特點 分為六大功能模塊 事務(wù)管理 人事管理 財務(wù)管理 材料需求計劃 MPR 企業(yè)資源計劃 ERP 和生產(chǎn)管理 辦公事務(wù)處理模塊人事管理模塊財務(wù)管理模塊材料需求計劃模塊企業(yè)資源設(shè)計模塊生產(chǎn)管理模塊模塊的具體功能結(jié)構(gòu)與特點見教材p182 183 8 5 3異種數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)技術(shù) 作為基于廣域網(wǎng)的新一代企業(yè)信息系統(tǒng) 必須集成網(wǎng)絡(luò)上不同站點 不同計算機(jī) 不同類型數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù) 因此 解決異種數(shù)據(jù)庫訪問 提供一個一致的數(shù)據(jù)訪問 UDA UniversalDataAccess 接口至關(guān)重要 本系統(tǒng)采用如下技術(shù) ODBC技術(shù) 在服務(wù)器端安裝ODBC驅(qū)動程序 并使用象SymantecDbanywhere一類的數(shù)據(jù)庫中間軟件將用戶端的JDBC請求傳送到ODBC驅(qū)動程序或使用內(nèi)置的接口直接訪問數(shù)據(jù)庫 ADO技術(shù) ADO是Microsoft公司在IIS3 0以上版本中推出的一套面向?qū)Σ邇?yōu)化的數(shù)據(jù)訪問接口 目前將它看作OLEDB的ActiveX容器 ADO技術(shù)獨立于開發(fā)語言和開發(fā)工具 具有很廣的適用性 尤其是基于WEB瀏覽器的應(yīng)用程序 對于非基于SQL的數(shù)據(jù)源 如電子郵件 多媒體數(shù)據(jù) 空間數(shù)據(jù)等 ADO可以提供了一個UDA接口 8 5 4系統(tǒng)安全設(shè)計 本系統(tǒng)采用下列安全性措施 防火墻技術(shù)通過防火墻建立企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的連接 分為三級 第一級是硬件防火墻屏障 采用Cisco公司的FIX 或利用路由器的地址翻譯功能設(shè)置防御 第二級是采用目前國內(nèi)自行研制的防火墻軟件 防止黑客入侵 第三級是采用國外防火墻軟件進(jìn)行防御 如Checkpointweb服務(wù)器操作系統(tǒng) IBM公司的IBMRS6000 AIX在物理網(wǎng)絡(luò)上采用虛網(wǎng)劃分 將企業(yè)保密信息單獨劃分成一個網(wǎng)段 在物理上與網(wǎng)絡(luò)其他部分分開 并可設(shè)置網(wǎng)關(guān)阻斷對該網(wǎng)段的訪問企圖每個用戶僅擁有一個網(wǎng)絡(luò)帳號和Notes帳號 并隸屬于某一級別的用戶集合 其使用權(quán)限均被嚴(yán)格劃分 并應(yīng)受到審計追蹤 8 5 5計算機(jī)系統(tǒng)的選型設(shè)計 計算機(jī)系統(tǒng)的選型設(shè)計主要有如下幾項工作 工作負(fù)荷分析分析信息系統(tǒng)各個應(yīng)用系統(tǒng) 或各類用戶 的作業(yè)類型及工作量 研究整個信息系統(tǒng) 全部用戶 的作業(yè)類型及工作量 建立計算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷模型 計算機(jī)系統(tǒng)性能分級 反映計算機(jī)的檔次級別有如下四個方面 CPU能力內(nèi)存容量外存容量輸入輸出能力 計算機(jī)選型 一般應(yīng)采取以下幾個步驟 收集各種有關(guān)計算機(jī)硬件 軟件資料 確定評價計算機(jī)的原則 綜合考慮系統(tǒng)分析與系統(tǒng)概要設(shè)計對造型的要求 制定選擇計算機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) 選擇評價方法 進(jìn)行處理與計算 分析評價結(jié)果 8 6MIS的代碼系統(tǒng)設(shè)計 代碼可以分為明碼和密碼 明碼是對其所描述對象語義的簡單 概括 易于理解的編碼表達(dá) 密碼則是為了保密而用于傳輸與存儲的編碼 在計算機(jī)安全中有重要作用 這里討論的MIS的代碼系統(tǒng)屬于