管理信息系統(tǒng)設(shè)計-四川理工學(xué)院

第四章系統(tǒng)設(shè)計一節(jié)系統(tǒng)設(shè)計概述

系統(tǒng)設(shè)計是新系統(tǒng)的物理設(shè)計階段，根據(jù)系統(tǒng)分析階段所確定的新系統(tǒng)的邏輯模型，綜合考慮各種約束，利用一切可用的技術(shù)手段和方法，進行各種具體設(shè)計，提出一個能在計算機上實現(xiàn)的新系統(tǒng)的實施方案，解決“系統(tǒng)怎樣做”的問題。

系統(tǒng)設(shè)計概述數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖E-R圖加工小說明流程描述處理描述數(shù)據(jù)對描述象數(shù)據(jù)設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計接口設(shè)計過程設(shè)計分析模型設(shè)計模型平臺設(shè)計一、系統(tǒng)設(shè)計模型一、系統(tǒng)設(shè)計模型(續(xù))

上圖中通過數(shù)據(jù)、功能模型展示的系統(tǒng)需求被傳送給設(shè)計階段，運用某種設(shè)計方法，設(shè)計階段產(chǎn)生出：

數(shù)據(jù)設(shè)計：將分析時創(chuàng)建的數(shù)據(jù)模型變換成實現(xiàn)系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。平臺設(shè)計：將性能要求變換成對系統(tǒng)軟硬件環(huán)境的配置模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計：定義系統(tǒng)模塊元素之間的關(guān)系。接口設(shè)計：描述了系統(tǒng)內(nèi)部、系統(tǒng)和協(xié)作系統(tǒng)之間的以及系統(tǒng)同人之間如何通信。過程設(shè)計：將加工說明變換為對系統(tǒng)模塊內(nèi)部算法的具體描述。二、系統(tǒng)設(shè)計主要內(nèi)容系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)化設(shè)計系統(tǒng)詳細設(shè)計

?系統(tǒng)平臺設(shè)計?代碼設(shè)計?輸入輸出設(shè)計?對話設(shè)計?數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件設(shè)計?模塊內(nèi)部的算法設(shè)計寫出系統(tǒng)設(shè)計報告

總體設(shè)計：告訴用戶系統(tǒng)具體將要做什么。一旦用戶同意了這個總體設(shè)計，我們會將這個總體設(shè)計轉(zhuǎn)換為更加詳細的文檔。1、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計1、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計（續(xù)）總體結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)的組成部分，即有哪些模塊組成系統(tǒng)的層次及調(diào)用關(guān)系模塊的處理功能模塊之間的界面，即模塊間傳遞的數(shù)據(jù)2、系統(tǒng)詳細設(shè)計詳細設(shè)計：讓系統(tǒng)建設(shè)者了解要解決用戶的問題所需要的硬件和系統(tǒng)。主要描述系統(tǒng)的硬件配置、系統(tǒng)代碼、人機界面、輸入和輸出、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)等。也就是說，詳細設(shè)計是系統(tǒng)說明的一個技術(shù)層面上的描述。

2、系統(tǒng)詳細設(shè)計（續(xù)）詳細設(shè)計包括：系統(tǒng)平臺設(shè)計代碼設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計對話（人機界面）設(shè)計輸入/輸出設(shè)計模塊內(nèi)部的算法設(shè)計（處理流程設(shè)計）

第二節(jié)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容系統(tǒng)的分解方法模塊結(jié)構(gòu)圖基本設(shè)計原則（模塊耦合度與內(nèi)聚度）設(shè)計策略（變換型、事務(wù)型）設(shè)計優(yōu)化技巧

一、系統(tǒng)的分解方法系統(tǒng)分解的方法是把一個復(fù)雜的問題分解成簡單的要素，把一個統(tǒng)一的整體分解為各個組成部分，然后對各個要素和組成部分分別進行研究。借助于目標系統(tǒng)的邏輯模型(DFD)并根據(jù)部門機構(gòu)設(shè)置情況進行系統(tǒng)分解1.系統(tǒng)分解的原則明確系統(tǒng)分解前、后的功能盡量一致每次分解的結(jié)果是可以獨立開發(fā)的子系統(tǒng)(或模塊)各子系統(tǒng)(或模塊)間的關(guān)聯(lián)盡量少制定子系統(tǒng)(或模塊)間的約束規(guī)范區(qū)別穩(wěn)定的和易變的子系統(tǒng)(或模塊)2.系統(tǒng)分解的方法

(一)按企業(yè)業(yè)務(wù)管理部門劃分

如：生產(chǎn)、銷售、供應(yīng)管理等；按部門設(shè)置

(二)按完成功能的類型來劃分

如：顧客服務(wù)、技術(shù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理；按實際職能設(shè)置二、模塊結(jié)構(gòu)圖

結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法的基本思想就是模塊化。即對每一個系統(tǒng)按功能逐步由頂向下，由抽象到具體的逐層分解，將系統(tǒng)分解成為多層次的獨立功能模塊，一直分解到能簡單地用程序?qū)崿F(xiàn)為止。（一）模塊模塊的定義:模塊是可以組成、分解、更換的系統(tǒng)，是易于處理的基本單位，具有四種屬性的一組程序語句稱為一個模塊，這四種屬性分別是輸入輸出、邏輯功能；（外部特性）

內(nèi)部數(shù)據(jù)、程序代碼。（內(nèi)部特性）

模塊化思想：模塊化是好的系統(tǒng)設(shè)計的一個基本準則高層模塊從整體上把握問題,暫不考慮細節(jié)復(fù)雜問題較小問題

分解可減小解題所需的總的工作分解模塊和子系統(tǒng)的區(qū)別模塊和子系統(tǒng)的概念是有所區(qū)別的。子系統(tǒng)仍具有系統(tǒng)的特征（更大），模塊則是指為完成某項功能的程序集合體（較?。?，它是一個不可分割的整體，但模塊和子系統(tǒng)的概念有時又是兼容和不可絕對區(qū)分的。在日常工作中我們常將完成一個管理功能的程序集稱為模塊，而它常常由多個很小的程序子模塊組成，所以有的地方可稱為子系統(tǒng)。(二)模塊結(jié)構(gòu)圖MSC1.結(jié)構(gòu)圖的產(chǎn)生

程序流程圖系統(tǒng)流程圖和功能圖HIPO技術(shù)(功能圖和IPO圖)結(jié)構(gòu)圖(StructureChart)。2.結(jié)構(gòu)圖的主要成分

模塊——用方框表示，方框中寫上模塊名字，反映了這個模塊的功能調(diào)用——從調(diào)用模塊指向被調(diào)用模塊的箭頭數(shù)據(jù)——調(diào)用箭頭旁的小箭頭，表示從一個模塊向另一個模塊傳送的數(shù)據(jù)，也指出了傳送的方向3.結(jié)構(gòu)圖基本符號及表示法編輯學(xué)生記錄讀學(xué)生記錄學(xué)生數(shù)據(jù)無此學(xué)生學(xué)號不加區(qū)分的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息控制信息MSC中的簡單調(diào)用BACx,yz(a)表示法一(b)表示法二zBAC12入出12x,yzzA調(diào)用B和CMSC中的選擇調(diào)用ACBDA根據(jù)內(nèi)部判斷決定是否調(diào)用BA按另一判定結(jié)果選擇調(diào)用C或DMSC中的循環(huán)調(diào)用ABCA根據(jù)循環(huán)條件重復(fù)調(diào)用B、C等模塊4.模塊結(jié)構(gòu)類型

內(nèi)導(dǎo)結(jié)構(gòu)：是結(jié)構(gòu)圖中數(shù)據(jù)以最低層模塊輸入，并逐級向高層傳遞，高一層模塊接收低一層模塊的輸入。

主模塊

A1

A4

A3

A2外導(dǎo)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)圖中低一層模塊接收上一層模塊的數(shù)據(jù)信息，并把它們轉(zhuǎn)換給下一級模塊，直到輸出給使用者。wu子模塊1v主模塊子模塊2子模塊2.14.模塊結(jié)構(gòu)類型

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)要在模塊內(nèi)經(jīng)過一定的處理，下層模塊從相應(yīng)的上層模塊接收數(shù)據(jù)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后返回同一上層模塊中去。wu子模塊1v主模塊子模塊2子模塊2.1XMY4.模塊結(jié)構(gòu)類型5.結(jié)構(gòu)圖與數(shù)據(jù)流圖的差別數(shù)據(jù)流程圖是從數(shù)據(jù)流著眼，而結(jié)構(gòu)圖從程序模塊著眼;數(shù)據(jù)流程圖描述的是系統(tǒng)的邏輯模型，而結(jié)構(gòu)圖是描述系統(tǒng)的物理模型;數(shù)據(jù)流程圖是用不同的圖來表示不同的層次，是“平面圖”，而結(jié)構(gòu)圖能反映系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，是“立體圖”;數(shù)據(jù)流程圖是從具體到抽象，描述系統(tǒng)的要求，而結(jié)構(gòu)圖是從抽象到具體，描述系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。（三）模塊設(shè)計的原則系統(tǒng)的可維護性是系統(tǒng)評價的一個重要因素可維護性局部修改模塊間的聯(lián)系盡可能的少（耦合）而模塊內(nèi)的聯(lián)系盡可能多（內(nèi)聚）1.模塊的獨立性

模塊獨立的含義：模塊完成獨立、單一的功能符合信息隱蔽和信息局部化原則模塊間關(guān)連和依賴程度盡量小2.模塊獨立性的度量模塊獨立性取決于模塊的內(nèi)部和外部特性。SD方法提出的定性的度量標準：

模塊之間的耦合性（塊間聯(lián)系）模塊自身的內(nèi)聚性（塊內(nèi)聯(lián)系）3.模塊獨立性的度量之一：耦合度

耦合度是模塊間的聯(lián)結(jié)關(guān)系，衡量不同模塊間的相互依賴的緊密密程度，耦合的強弱取決于模塊間接口的復(fù)雜程度；進入或訪問一個模塊的入口點；以及通過接口的數(shù)據(jù)。耦合度越高，模塊獨立性越弱控制耦合舉例A計算平均分或最高分B平均/最高成績控制耦合舉例A發(fā)獎牌

名次(開關(guān)量)獎牌控制耦合被調(diào)用模塊內(nèi)處理邏輯模式功能A功能B判別4.模塊獨立性的度量之二：內(nèi)聚度衡量一個模塊內(nèi)部各成分之間彼此結(jié)合的緊密程度設(shè)計目標：高內(nèi)聚(一模塊的所有成分都直接參與并且對于完成同一功能來說都是最基本的)模塊的內(nèi)聚性類型：低偶然內(nèi)聚內(nèi)邏輯內(nèi)聚聚時間內(nèi)聚性過程內(nèi)聚通信內(nèi)聚順序內(nèi)聚高功能內(nèi)聚模塊獨立性弱(功能分散)強(功能單一)5.耦合、內(nèi)聚與模塊獨立性關(guān)系耦合與內(nèi)聚都是模塊獨立性的定性標準，都反映模塊獨立性的良好程度。但耦合是直接的主導(dǎo)因素，內(nèi)聚則輔助耦合共同對模塊獨立性進行衡量。

內(nèi)聚與耦合密切相關(guān)，同其它模塊強耦合的模塊意味著弱內(nèi)聚，強內(nèi)聚模塊意味著與其它模塊間松散耦合.設(shè)計目標：力爭強內(nèi)聚、

弱耦合5.耦合、內(nèi)聚與模塊獨立性關(guān)系(續(xù))三、數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出初始結(jié)構(gòu)圖

從數(shù)據(jù)流程圖導(dǎo)出系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)圖，首先要區(qū)分數(shù)據(jù)流程圖的結(jié)構(gòu)類型，然后根據(jù)不同的類型采用不同的方法把數(shù)據(jù)流圖映象成相應(yīng)的模塊結(jié)構(gòu)。(一)DFD導(dǎo)出初始MSC的過程兩種轉(zhuǎn)換策略/技術(shù)變換分析事務(wù)分析一般過程先設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)頂端的主模塊然后“由頂向下逐步細化”最后得到一個與數(shù)據(jù)流圖相對應(yīng)的程序結(jié)構(gòu)SD方法的兩種轉(zhuǎn)換方法變換型DFD事務(wù)型DFD初始MSC初始MSC變換分析事務(wù)分析“由頂向下逐步細化”的思想找出“頂”在哪里，設(shè)計一個相應(yīng)的主控模塊每創(chuàng)建一個新的模塊時，必須決定該模塊的外部特征該模塊的功能，即該模塊“做什么”該模塊同其調(diào)用模塊的界面，即調(diào)用時傳送的參數(shù)對已創(chuàng)建的模塊進行細化，考慮這個模塊應(yīng)該“怎樣做”才能完成它的功能,于是又要創(chuàng)建下一層的新模塊,再回到上一步通過這樣“先決定做什么,再考慮怎樣做”,循環(huán)往復(fù),設(shè)計過程就有序地進行,直至獲得整個完整的結(jié)構(gòu)層次。變換型事務(wù)型（二）變換分析設(shè)計方法

(TransformAnalysis)步驟：1找出主加工、邏輯輸入和邏輯輸出2設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)的頂層和第一層3設(shè)計中、下層模塊1、區(qū)分輸入、主加工、輸出部分，

在DFD上標明分界線(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。1、區(qū)分輸入、主加工、輸出部

分，在DFD上標明分界線(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。1、區(qū)分輸入、主加工、輸出部分，在DFD上標明分界線(續(xù))(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(yīng)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1、區(qū)分輸入、主加工、輸出部

分，在DFD上標明分界線(續(xù))(5)幾點說明：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。1234567abcedrpuwv變換中心輸入部分輸出部分輸入輸出加工2、設(shè)計MSC的頂層和第一層模塊：(1)設(shè)計一個頂層模塊(主模塊)，它的功能是完成整個程序要做的工作。(2)設(shè)計結(jié)構(gòu)的第一層：為邏輯輸入設(shè)計一個輸入模塊，它的功能是向主模塊提供數(shù)據(jù)為邏輯輸出設(shè)計一個輸出模塊，它的功能是輸出主模塊提供的數(shù)據(jù)為主加工設(shè)計一個變換模塊，它的功能是將邏輯輸入變換成邏輯輸出第一層模塊同頂層主模塊之間傳送的數(shù)據(jù)應(yīng)與數(shù)據(jù)流圖相對應(yīng)。這里主模塊控制并協(xié)調(diào)一層的輸入、變換、輸出模塊的工作，注意識別出選擇或循環(huán)調(diào)用以及調(diào)用條件。2、設(shè)計MSC的頂層和第一層模塊：第一級分解后的MSCMCMTMAME第一層頂層c,ec,eu,wu,w傳送信息第一級分解后的MSC(另一種畫法)MCMA1ceu,wc,pMA2456ME1ME2eprrw,uw3第二級分解(分解MSC各分支)自頂向下分解，設(shè)計出每個分支(輸入、加工、輸出)的中、下層模塊：(1)為每一個輸入模塊設(shè)計兩個下層模塊，一個是輸入模塊，接受數(shù)據(jù)來源；另一個是變換模塊，模塊調(diào)用時傳送的參數(shù)應(yīng)同數(shù)據(jù)流圖相對應(yīng)(2)輸出模塊也有兩部分組成，一部分是變換模塊，將數(shù)據(jù)變換成輸出的形式；另一部分是輸出模塊上述設(shè)計過程由頂向下遞歸進行，直至達到系統(tǒng)的輸入端或輸出端(3)變換模塊的下層模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)流圖中相應(yīng)加工的組成情況而定。輸入分支的分解MAGetCbacReadDdec,eBtoCbcdeabGetEGetBDtoEAtoBReadADFD圖輸出分支的分解MEWriteVuuw,uvvPutUUtoVWriteWwDFD圖加工分支的分解MT546ec,pru,wprDFD圖任何情況下都可使用變換分析方法設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)，但如數(shù)據(jù)流具有明顯的事務(wù)特點時(有一個明顯的事務(wù)中心)，以采用事務(wù)分析方法為宜。(三)事務(wù)分析設(shè)計方法事務(wù)分析設(shè)計方法步驟：(1)在DFD上確定事務(wù)中心。(2)為DFD上的事務(wù)中心設(shè)計主模塊，再為每一種類型的事務(wù)處理設(shè)計一個事務(wù)處理模塊。(3)為每個事務(wù)處理模塊設(shè)計下面的操作模塊，再為操作模塊設(shè)計細節(jié)模塊。某些操作模塊和細節(jié)模塊可以被幾個上一層模塊共用。事務(wù)型DFD的劃分T事務(wù)中心傳入變換傳出接收部分發(fā)送部分a變換分析舉例-DFD匯款單合格的匯款單處理后的匯款單收據(jù)明細賬變換中心輸出輸入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)變換分析舉例-轉(zhuǎn)換后的MSC匯款處理系統(tǒng)取得合格匯款單計算匯費記賬輸出處理后的匯款單輸入?yún)R款單格式檢查產(chǎn)生收據(jù)打印收據(jù)合格的匯款單處理后的匯款單合格的匯款單業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理后的匯款單匯款單合格的匯款單匯款單處理后的匯款單收據(jù)收據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)要求類型處理圖書管理要求無效輸入1.1新書入庫1.2還入庫單罰款單1.5注銷圖書1.3還書1.4目錄文件借書單書單注銷單借書借書文件罰款單事務(wù)分析舉例-DFD事務(wù)中心事務(wù)分析舉例-轉(zhuǎn)換后的MSC圖書處理系統(tǒng)取得圖書處理要求修改目錄文件操作層細節(jié)層新書入庫注銷圖書借書還書打印罰款單修改借書文件………………圖書管理要求入庫單借書單還書單注銷單第三節(jié)系統(tǒng)詳細設(shè)計系統(tǒng)詳細設(shè)計（主要內(nèi)容）系統(tǒng)平臺設(shè)計代碼設(shè)計對話（人機界面）設(shè)計輸入/輸出設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計模塊內(nèi)部的算法設(shè)計（處理流程設(shè)計）一、系統(tǒng)平臺設(shè)計管理信息系統(tǒng)的平臺設(shè)計包括計算機處理方式、軟硬件選擇、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇等。

一、系統(tǒng)的平臺設(shè)計(續(xù))

（1）計算機處理方式

根據(jù)系統(tǒng)功能、業(yè)務(wù)處理的特點、性能/價格比等因素，選擇批處理、聯(lián)機實時處理、聯(lián)機成批處理、分布式處理等方式，也可以混合使用各種方式

一系統(tǒng)的平臺設(shè)計(續(xù))(2)軟硬件選擇

根據(jù)系統(tǒng)需求和資源約束進行軟、硬件的選擇

硬件選擇：選擇技術(shù)上成熟可靠的系列機型；處理速度快；數(shù)據(jù)存儲容量大；具有良好的兼容性與可擴充性、可維護性；有良好的性能/價格比；售后服務(wù)與技術(shù)服務(wù)好；操作方便；在一定時間內(nèi)保持一定先進性的硬件。軟件選擇：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、開發(fā)語言、開發(fā)工具、應(yīng)用軟件包等軟件的選擇。如OracleServer、MicrosoftSQLServer、VisualFoxPro等。一系統(tǒng)的平臺設(shè)計(續(xù))(3)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計主要包括中小型主機方案與微機網(wǎng)絡(luò)方案的選取、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、互連結(jié)構(gòu)及通信介質(zhì)的選型、網(wǎng)絡(luò)計算模式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等的選擇。網(wǎng)絡(luò)計算模式原來一般采用客戶機/服務(wù)器(C/S)模式，但隨著Internal技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，MIS的網(wǎng)絡(luò)計算模式開始更多的采用瀏覽器/Web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(B/W/D)模式。一系統(tǒng)的平臺設(shè)計(續(xù))(4)系統(tǒng)環(huán)境的配置

確定系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系（網(wǎng)絡(luò)設(shè)計）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，傳輸介質(zhì)，組網(wǎng)方式，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等。硬件的配置對C/S，B/S服務(wù)器和工作站，機型、性能指標、數(shù)量、涉及的機構(gòu)（或部門）、外圍設(shè)備。軟件的選擇（系統(tǒng)軟件和工具軟件）對C/S，B/S分服務(wù)器和工作站上的軟件選擇，操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，開發(fā)平臺與工具，中間介質(zhì)。一、系統(tǒng)的平臺設(shè)計(續(xù))系統(tǒng)的平臺設(shè)計結(jié)果：提交如下材料硬件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖服務(wù)器：硬件、軟件選型工作站：硬件、軟件選型硬件配置清單等表格。

X公司是服務(wù)于客戶與航空公司、輪船公司之間的國內(nèi)貨運代理公司，其服務(wù)的內(nèi)容是為客戶代辦托運、報關(guān)手續(xù)。建立X公司管理信息系統(tǒng)的目的是縮短貨運周期，提高服務(wù)質(zhì)量和增強競爭力量。1、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求(1)提供信息通道。X公司網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)連接該公司在全國的28個城市的分公司和辦事處，要求提供通信通暢，無斷點、無瓶頸的信息通道。案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(2)提供Internet信息服務(wù)。在總公司/北京分公司設(shè)一主出口，與因特網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。在Internet上，建立公司的WWW主頁，提供E－mail、Telnet、FTP、WWW等信息服務(wù)功能。(3)提供智能化電子郵件功能。能使網(wǎng)上用戶通過電子郵件相互訪問，并能夠通過總部的Internet電子郵件網(wǎng)關(guān)與國外進行電子郵件通信。(4)提供全局命名服務(wù)功能。全網(wǎng)統(tǒng)一的名字服務(wù)系統(tǒng)可方便網(wǎng)絡(luò)管理與使用。(5)提供信息安全功能。在企業(yè)網(wǎng)范圍內(nèi)提供信息的安全保密功能，不僅能控制用戶對網(wǎng)絡(luò)和文件訪問，還能對網(wǎng)上的所有資源提供保護，對非法入侵者進行防范和跟蹤。案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計2、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計的出發(fā)點是為用戶提供一個既切合實際又具有擴展升級能力的方案，使用戶能夠獲得最大的經(jīng)濟效益。在設(shè)計中遵循了以下原則：A.切實可行：符合當今通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，能夠利用所有成熟的通訊手段靈活地構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。B.開放性：遵循主流的接口規(guī)范和協(xié)議標準，不基于特定機型、操作系統(tǒng)或廠家的體系結(jié)構(gòu)，從而保證將來系統(tǒng)擴展與升級以及與其它系統(tǒng)互聯(lián)的方便可行，避免"今天的投資成為明天的浪費"。案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(續(xù))C.整體優(yōu)化：不片面追求單機、子系統(tǒng)的高性能，而是以保證子系統(tǒng)有較高的整體性能為目的，整個系統(tǒng)在用戶界面上應(yīng)是一個透明的完整體。D.技術(shù)先進：所選的技術(shù)與設(shè)備應(yīng)是成熟的，先進實用，穩(wěn)定可靠。E.設(shè)計周密：操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)充分考慮到將來聯(lián)網(wǎng)的要求。案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(續(xù))案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(續(xù))3、X公司企業(yè)網(wǎng)系統(tǒng)由局域網(wǎng)系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng)三個層次組成。(1)廣域網(wǎng)系統(tǒng)①總部是整個廣域網(wǎng)系統(tǒng)的信息樞紐，設(shè)有全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主數(shù)據(jù)庫，被所有分公司、代理和辦事處訪問與共享?？偛颗cCHINAPAC，Internet，PSTN等都有直接的連接。在總部設(shè)有通往Internet的出口。②大多數(shù)分公司與總公司連接，各分公司之間的連接都通過CHINAPAC進行，一些較為重要的分公司與總部通過DDN數(shù)字專線連接。③在總部設(shè)有網(wǎng)絡(luò)管理工作站，通過中心一套基于PC的網(wǎng)管軟件，對整個企業(yè)網(wǎng)中所有的路由器進行管理和性能監(jiān)控，從而提高網(wǎng)絡(luò)的可維護性與可靠性。案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(續(xù))案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(續(xù))(2)區(qū)域網(wǎng)系統(tǒng)由于X公司的某些分公司其下屬的多個業(yè)務(wù)部門往往不在一個建筑物內(nèi)，而是分布在一個城市的不同地區(qū)，所以需要進行區(qū)域網(wǎng)建設(shè)。這些業(yè)務(wù)部門有的組建規(guī)模不同的局域網(wǎng)，通過分組交換網(wǎng)或DDN專線互聯(lián)；有的小營業(yè)點，采用單臺PC撥號上網(wǎng)的方式與分公司通信。

(3)局域網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)X公司各分公司規(guī)模的不同，其局域網(wǎng)的建設(shè)方案分為A、B、C、D四種。A類：A類局域網(wǎng)采用交換式局域體系結(jié)構(gòu)，具有局域網(wǎng)網(wǎng)管功能和較強的廣域網(wǎng)連結(jié)能力。選用交換式集成器3COMLinkSwitch2200作為局域網(wǎng)的樞紐。選用3COM的LinkBuilderFMSManagementModule實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理功能。選用Cisco公司的中檔路由器Cisco4500作為廣域網(wǎng)的接入設(shè)備。案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(續(xù))B類：B類方案采用傳統(tǒng)的共享式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。選用可堆疊式的集線器作為網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)易于擴展，保護現(xiàn)有投資。選用Cisco2501作為廣域網(wǎng)的接入設(shè)備。比較大的分公司采用這種方案。C類：C類方案在局域網(wǎng)構(gòu)成上與B類方案相似。其廣域接入設(shè)備采用更低檔的Cisco路由器Cisco1005。采用這種方案的主要是那些本地需建小型局網(wǎng)的分公司。D類：D類方案采用單機形式，無局域網(wǎng)設(shè)備，無路由器。通過PC計算機上的串口資源或廣域網(wǎng)卡與其他分公司進行數(shù)據(jù)交換。業(yè)務(wù)規(guī)模較小的分公司和一些辦事處采用D類方案。案例:X公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(續(xù))二、代碼設(shè)計代碼，是用來代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號和記號。以簡短的符號形式代替了具體的文字說明。代碼設(shè)計的任務(wù):設(shè)計出一套供管理信息系統(tǒng)開發(fā)和運行所需的代碼系統(tǒng)。

(一)代碼的作用便于錄入節(jié)省存儲空間，提高處理速度便于計算機識別和處理提高數(shù)據(jù)標準化程度提高處理精度

(二)代碼系統(tǒng)具有的特點唯一性：每個代碼都僅代表唯一的實體或?qū)傩?；通用性：表示采用已有的國家標準通用化碼（標準化）；可擴充性：當增加新的實體或?qū)傩詴r，直接利用原代碼擴充，而不需要變動代碼系統(tǒng)；簡潔性：如果代碼太長會影響所占存貯空間，輸入輸出速度，以及輸入時的出錯率，應(yīng)盡量減短；系統(tǒng)性：代碼要有規(guī)律，邏輯性強，即便于計算機處理，也便于識別，記憶和人工處理的使用；可修改性：當系統(tǒng)條件發(fā)生變化時，代碼應(yīng)容易進行修改。(三)編碼的分類1.順序編碼：用連續(xù)數(shù)字代表編碼對象,如：張平的職工號為0001；李立為0002等優(yōu)點：簡單，易追加；缺點：可識別性差，無邏輯性。2.區(qū)間編碼：代碼分為組，每組具有一定的含義，如某大學(xué)的學(xué)生代碼**

**

**，前兩位代表年級編號(大分類)，中間兩位代表專業(yè)及班級編號(中分類)，后兩位代表學(xué)生在班上的編號(小分類)。優(yōu)點：分類明確，每層之間有嚴格的隸屬關(guān)系，容量大；缺點：位數(shù)多。3.字母編碼：用具有特定意義的字母代表某一類項目。如：“TV”：電視，“CM”厘米優(yōu)點：可用漢字拼音或英語聯(lián)想幫助記憶；缺點：位數(shù)多，處理不便，易產(chǎn)生重復(fù)。4.組合編碼：用上述編碼組合而成。按位編碼和順序碼組合：學(xué)號01164015按字線碼和數(shù)字碼組合：汽車號閩C-1002

(三)編碼的分類(續(xù))(四)代碼設(shè)計的原則選擇最小值要適合計算機處理要便于使用要具有系統(tǒng)性、通用性和可擴展性代碼標準化

(五)代碼的校驗

校驗：

為了保證關(guān)鍵代碼輸入的準確性、減少輸入錯誤，有意識地在編碼設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過事先規(guī)定的某種數(shù)學(xué)方法，計算出校驗碼，附加在編碼之后，作為編碼的一部分。輸入時與代碼一起輸入，此時計算機會用同種數(shù)學(xué)方法，輸入代碼進行數(shù)學(xué)計算，并與所輸入的代碼進行比較，以校驗是否正確，并發(fā)現(xiàn)錯誤。

代碼輸入時常見的錯誤抄寫錯誤易位錯誤雙位錯誤隨機錯誤1．將代碼(Ci)各位乘以權(quán)因子(Pi)，求出各位的積:C1P1，C2P2，...CnPn

2．求出加權(quán)和:S=C1P1+C2P2+...+CnPn

3．以稱為模的常數(shù)M除和，求出余數(shù)R即R=SmodM

4．把模M減去余數(shù)R作為校驗位,J=M-R

當J為10、11、12…時，其校驗位碼為A、B、C…；確定校驗位的方法校驗碼例子原代碼1238，權(quán)因子為質(zhì)數(shù)法，模M=10，以J=M–R為校驗碼，設(shè)計出其校驗碼。2.S=11+14+15+24=64原編碼：1238權(quán)因子：11753111415241.R=SMODM=64MOD10=44.J=M–R=10-4=6原代碼加校驗碼：12386思考原代碼12345，權(quán)因子為2的位數(shù)法：2，4，6，8，10，模M=11，以J=M–R為校驗碼，寫出校驗碼的設(shè)計過程。三、對話設(shè)計

1、對話設(shè)計的原則：“用戶友好”

對話界面要美觀、醒目；提示要清楚、簡單，不能有二義性；要便于操作和學(xué)習(xí)，有幫助功能；能及時反饋錯誤信息等。三對話設(shè)計(續(xù))2實現(xiàn)用戶友好的三個要點:樹立用戶第一的觀點實現(xiàn)界面友好的工作必須融于系統(tǒng)開發(fā)的全過程采用軟件開發(fā)技術(shù)改善界面友好性

三對話設(shè)計(續(xù))3對話設(shè)計的基本類型菜單：用菜單方式使整個界面清晰，簡潔；圖像：在用戶界面中，加入豐富多彩的畫面能夠更形象地為用戶提供有用的信息，達到可視化的目的；對話框：在系統(tǒng)必要時，顯示于屏幕上的一個矩形區(qū)域內(nèi)的圖形和正文信息，通過對話框?qū)崿F(xiàn)用戶和系統(tǒng)之間的聯(lián)系；窗口：通過窗口顯示觀察其工作領(lǐng)域全部或一部分內(nèi)容，并可對所顯示的內(nèi)容進行各種系統(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的正文和圖形操作。下拉式菜單、瀑布式菜單瀑布式菜單彈出式菜單圖標式菜單四、輸入/輸出設(shè)計輸出設(shè)計輸入設(shè)計輸入/輸出設(shè)計的標準應(yīng)盡量減少漢字的輸入。屏幕顯示應(yīng)盡量直觀、逼真。輸入數(shù)據(jù)時應(yīng)盡量采用選擇的方式。有較強的檢錯和容錯能力。具有一定的數(shù)據(jù)恢復(fù)能力。具有完善的幫助系統(tǒng)。界面風(fēng)格應(yīng)當盡量向標準化靠近。

(一)輸出設(shè)計用戶所需的信息、報表都要由系統(tǒng)輸出完成.輸出設(shè)計工作主要包括：確定輸出方式確定輸出的類型與內(nèi)容進行輸出格式的設(shè)計1、輸出方式的選擇輸出方式應(yīng)根據(jù)輸出信息的要求，信息量的大小、輸出設(shè)備的限制等備件來決定。一般有：顯示輸出打印輸出圖形輸出2、輸出的類型與內(nèi)容輸出類型的確定輸出有外部輸出和內(nèi)部輸出之分，內(nèi)部輸出是指一個處理過程（或子系統(tǒng)）向另一個處理過程（或子系統(tǒng)）的輸出；外部輸出是指向計算機系統(tǒng)外的輸出，如有關(guān)報表、報盤等。輸出設(shè)備與介質(zhì)的選擇輸出設(shè)備有打印機、磁帶機、磁盤機、光盤機等，輸出介質(zhì)有打印紙、磁帶、磁盤等。輸出內(nèi)容的設(shè)計輸出內(nèi)容的設(shè)計包括輸出內(nèi)容的項目名稱、項目數(shù)據(jù)的類型、長度、精度、格式設(shè)計、輸出方式等。2、輸出的類型與內(nèi)容3、輸出格式設(shè)計的注意點報告應(yīng)注明名稱、標題、日期、圖號；盡量將相類似的項目歸納在一起；盡量將位數(shù)相同的項目歸納在一起；當一行打印的位數(shù)有多余時，項目與項目之間的空格可以加大，使布局合理、醒目；（5）決定數(shù)據(jù)位數(shù)時，要考慮編輯結(jié)果的最大數(shù)（包括貨幣符號、逗號所占的位數(shù)）；（6）字符從左對齊，空格和數(shù)字從右對齊；（7）注意“0”和空格的含義；（8）“合計”要醒目；（9）打印時，應(yīng)把已代碼化的名稱復(fù)原，以求一目了然；3、輸出格式設(shè)計的注意點(二)輸入設(shè)計輸出信息的正確性很大程度取決于輸入信息的正確性和及時性。因此，必須科學(xué)地進行輸入設(shè)計，使之正確地、及時地、方便地收集信息、錄入信息。

輸入設(shè)計工作主要包括：

輸入數(shù)據(jù)的分析與內(nèi)容的確定輸入方式及設(shè)備的選擇輸入數(shù)據(jù)的格式設(shè)計輸入數(shù)據(jù)的檢驗方法1、輸入設(shè)計的原則在保證處理需求的前提下盡量減少輸入量，輸入過程盡量簡單方便（如減少漢字輸入、條形碼掃描輸入），輸入界面友好，在輸入數(shù)據(jù)時要采取有效措施，減少輸入錯誤。2、輸入方式鍵盤輸入OCR或OMR輸入媒體化后成批輸入聯(lián)機輸入

3、輸入設(shè)計的步驟1)分析與確定輸入數(shù)據(jù)的內(nèi)容根據(jù)處理要求來確定的，包括確定輸入數(shù)據(jù)項的名稱、數(shù)據(jù)類型、位數(shù)和精度、數(shù)值范圍及輸入處理方式。2)確定數(shù)據(jù)的輸入方式

數(shù)據(jù)輸入的類型有外部輸入(如鍵盤輸入、掃描儀、磁盤導(dǎo)入等)和計算機輸入(網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)等)，輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標、掃描儀、光電閱讀器、光筆、磁盤、磁帶、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取?)設(shè)計輸入數(shù)據(jù)的記錄格式輸入格式要盡量與原始單據(jù)格式類似，屏幕界面要友好，數(shù)據(jù)輸入格式有錄入式、選擇式（如：單選、列表選擇）等，屏幕格式有簡列式、表格式、窗口編輯方式等。

3、輸入設(shè)計的步驟(續(xù))4)對輸入數(shù)據(jù)的正確性檢驗設(shè)計

常用的檢驗的方法有:重復(fù)錄入校驗、視覺校驗（如代碼輸入時，屏幕立即顯示出代碼的相關(guān)信息以方便校驗）、數(shù)據(jù)類型格式范圍校驗、分批數(shù)據(jù)匯總校驗、加檢驗位校驗、平衡校驗等。3、輸入設(shè)計的步驟(續(xù))思考用戶輸入某事物的代碼后，計算機能自動地在屏幕上顯示出該事物的名稱請你說明實現(xiàn)以上功能的原理五、數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟概念設(shè)計方法邏輯設(shè)計方法(一)數(shù)據(jù)庫概述1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理：指對各種數(shù)據(jù)進行收集、存儲、加工和傳播的一系列活動的總和。數(shù)據(jù)管理指的是對數(shù)據(jù)的進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護等，它是數(shù)據(jù)處理的中心問題。隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了從手工管理到文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等階段1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1)相關(guān)術(shù)語數(shù)據(jù)庫DB長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)的集合由DBMS統(tǒng)一管理，多用戶共享數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS系統(tǒng)軟件，對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶有數(shù)據(jù)庫的整個計算機系統(tǒng)，包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員2)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。早期的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是由大量的文件構(gòu)成的。這些文件的數(shù)據(jù)面向應(yīng)用，一個文件對應(yīng)一個或幾個應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)冗余度大；不便于多用戶共享；對數(shù)據(jù)的維護也非常困難；而且要修改數(shù)據(jù)時，要多處去改動，容易造成數(shù)據(jù)的不一致性；文件不便擴充；不能表述復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型。隨著數(shù)據(jù)量增大，共享性要求高，再加上軟磁盤的問世，傳統(tǒng)文件系統(tǒng)已不能適應(yīng)要求，因此產(chǎn)生了數(shù)據(jù)庫。1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(續(xù))1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(續(xù))3)數(shù)據(jù)庫的主要特征數(shù)據(jù)的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)反映了客觀事物間的本質(zhì)聯(lián)系，而不是著眼于面向某個應(yīng)用，是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特征之一，與文件系統(tǒng)的根本差別。數(shù)據(jù)的獨立性最小的冗余度數(shù)據(jù)的安全性數(shù)據(jù)的完整性并發(fā)控制現(xiàn)實世界信息世界數(shù)據(jù)世界個體：一個實際存在且可識別的事物實體：具體描述的客觀事物記錄總體：同一類個體的集合；實體集：具有相同性質(zhì)的實體文件特征項：個體的特征；屬性：實體的屬性數(shù)據(jù)項標識特征項：能夠標識的特征項；標識屬性：能夠唯一表示實體的屬性關(guān)鍵字2、現(xiàn)實世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界的關(guān)系2、現(xiàn)實世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界的關(guān)系(續(xù))加工轉(zhuǎn)換實體集實體相關(guān)屬性集合數(shù)據(jù)庫記錄相關(guān)屬性集合客觀事物事物相關(guān)屬性集合認識選擇描述現(xiàn)實世界信息世界(概念模型)數(shù)據(jù)世界(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型)認識、抽象關(guān)系1(屬性1，屬性2，…)；關(guān)系2(…)；…

轉(zhuǎn)換3、概念模型概念模型即實體-關(guān)系模型，其具有三種基本成份:實體、關(guān)系(聯(lián)系)和屬性。用E-R圖來表示。3、概念模型(續(xù))1)基本概念實體(Entity)：客觀存在并可相互區(qū)分的事物叫實體。如學(xué)生張三、工人李四、計算機系、數(shù)據(jù)庫概論。屬性(Attribute)：實體所具有的某一特性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。例如，學(xué)生可由學(xué)號、姓名、年齡、系、年級等組成。域(Domain)：屬性的取值范圍。例如，性別的域為（男、女），月份的域為１到１２的整數(shù)。3、概念模型(續(xù))1)基本概念(續(xù))實體型(EntityType)：實體名與其屬性名集合共同構(gòu)成實體型。例，學(xué)生（學(xué)號、姓名、年齡、性別、系、年級）。注意實體型與實體（值）之間的區(qū)別，后者是前者的一個特例。如(9808100，王平，21，男，計算機系，2)是一個實體。實體集(EntitySet)：同型實體的集合稱為實體集。如全體學(xué)生。3、概念模型(續(xù))1）基本概念(續(xù))聯(lián)系(Relationship)：實體之間的相互關(guān)聯(lián)。如學(xué)生與老師間的授課關(guān)系，學(xué)生與學(xué)生間有班長關(guān)系。聯(lián)系有一對一、一對多、多對多三種不同類型。聯(lián)系也可以有屬性，如學(xué)生與課程之間有選課聯(lián)系，每個選課聯(lián)系都有一個成績作為其屬性。同類聯(lián)系的集合稱為聯(lián)系集。元或度（Degree）：參與聯(lián)系的實體集的個數(shù)稱為聯(lián)系的元。如學(xué)生選修課程是二元聯(lián)系，供應(yīng)商向工程供應(yīng)零件則是三元聯(lián)系。3、概念模型(續(xù))1）基本概念(續(xù))碼(Key)：能唯一標識實體的屬性或?qū)傩越M稱作候選碼。從所有候選碼中選定一個用來區(qū)別同一實體集中的不同實體，稱作主碼。一個實體集中任意兩個實體在主碼上的取值不能相同。如學(xué)號是學(xué)生實體的碼。通訊錄（姓名，郵編，地址，電話，Email，BP）2)E-R圖矩形框?qū)嶓w菱形框聯(lián)系橢圓形框?qū)嶓w和聯(lián)系的屬性直線相互聯(lián)系的實體之間以直線連接，并標注聯(lián)系類型3、概念模型(續(xù))基本Ｅ-Ｒ圖符號學(xué)生課程選修學(xué)號姓名系別課程名先修課主講老師成績用矩形表示實體集，在框內(nèi)寫上實體名用橢圓表示實體的屬性用無向邊把實體與其屬性連接起來用菱形表示實體間的聯(lián)系將參與聯(lián)系的實體用線段連接例：學(xué)生選修課程nm標注聯(lián)系類型碼在E-R圖中的表示表示要點：實體集屬性中作為主碼的一部分的屬性用下劃線來標明。學(xué)生課程選修學(xué)號姓名系別課程名先修課主講老師nm實體間的不同聯(lián)系系主任負責(zé)系11班級包含學(xué)生1N產(chǎn)品組成零件MN一對一聯(lián)系一對多聯(lián)系多對多聯(lián)系4、數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型：對客觀事物以及它們之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)組織；它描述了數(shù)據(jù)庫中記錄間關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式。一般理解為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。數(shù)據(jù)模型有三種層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型1)層次模型用樹形結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體間聯(lián)系有且僅有一個結(jié)點無雙親(樹根)

其它結(jié)點有且僅有一個雙親(1:1,1:n無法表示m:n聯(lián)系)系教研室學(xué)生教師

2)網(wǎng)狀模型用有向圖（網(wǎng)絡(luò)）結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體間聯(lián)系有一個以上的結(jié)點無雙親(可以多根);至少有一個結(jié)點有多于一個的雙親;兩個結(jié)點之間可以有兩種或多種聯(lián)系(n:m)。學(xué)生宿舍教研室學(xué)生系教師3)關(guān)系模型用數(shù)據(jù)的二維表格來描述實體與實體間的聯(lián)系。表中每一項須是基本項(初等項);表中每一列必須有相同的數(shù)據(jù)類型;每一列須有段名，且同一表格中段名不重復(fù);表中不能有相同的行(即不能有相同的記錄);行列的順序均不影響表中信息的內(nèi)容。學(xué)號姓名成績等級備注00001王一86良好僑生00002丁二92優(yōu)秀00003張三67及格利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫描述一對一關(guān)系利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫描述一對多關(guān)系利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫描述多對多關(guān)系4)三種數(shù)據(jù)模型的比較(二)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟1、數(shù)據(jù)需求分析在系統(tǒng)分析時畫出DFDDD的所有條目提供實體分析對象以及實體之間的聯(lián)系。2、概念模型設(shè)計用概念模型將用戶的數(shù)據(jù)要求明確地表達出來。用E-R圖表示。3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計將概念模型（E-R模型）轉(zhuǎn)換為與選用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型相符的邏輯數(shù)據(jù)模型。(二)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟(續(xù))

4、物理設(shè)計對數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備存貯和存貯方法上的設(shè)計。包括：

確定數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)存取路徑的選擇和調(diào)整確定數(shù)據(jù)存放位置確定存儲空間分配確定數(shù)據(jù)的安全性(二)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟(續(xù))(三)概念設(shè)計方法設(shè)計步驟:

1．劃分和確定實體

DFD和DD中的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可作為確定實體時考慮的對象2．劃分和確定關(guān)系

3．確定屬性

4．畫出E-R模型

(四)邏輯設(shè)計方法1、將概念模型(即E-R模型)轉(zhuǎn)換為與選用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型相符的初始的邏輯數(shù)據(jù)模型。2、對數(shù)據(jù)模型進行下列幾步的改進： ·

規(guī)范化； ·適應(yīng)ＤＢＭＳ限制條件的修改 ·對性能、存儲空間等的優(yōu)化

1、轉(zhuǎn)換策略

在E-R模型中有實體和聯(lián)系兩類元素，用關(guān)系模型中的二維表來表示。1)一個實體用一個二維表來表示，實體的所有屬性就是表的屬性，實體的碼就是表的碼。

2)一個m:n聯(lián)系用一個二維表來表示，與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均成為此表的屬性。而表的碼為聯(lián)系相連的各實體的碼的組合。1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))學(xué)生選修課程例如:

mn學(xué)生(學(xué)號，姓名，籍貫)課程(課程號，課程名)選修(學(xué)號，課程號，成績)3)一個1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的二維表，與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均成為此表的屬性。而表的碼為聯(lián)系相連的n端實體的碼。另一種方法是并入n端實體，即在n端實體的表中增加1端實體的碼。后一種方法較好。1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))學(xué)生屬于班級例如:

1n學(xué)生(學(xué)號，姓名，籍貫，班級號)班級(班級號，班級名)外碼4)一個1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的二維表，與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均成為此表的屬性。每個實體的碼均是該表的碼。另一種方法是并入任一端實體，即在該端實體的表中增加另一端實體的碼和聯(lián)系本身的屬性。后一種方法較好。1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))班主任負責(zé)班級例如:

11班主任(職工號，姓名，性別，班級號)班級(班級號，班級名)外碼或，班級(班級號，班級名，職工號)4)對三個以上實體間的多元聯(lián)系，以及同一實體集的實體間的自聯(lián)系，根據(jù)相同的轉(zhuǎn)換規(guī)則，按聯(lián)系的不同類型進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))講授課程例如:

mn課程(課程號，課程名)教師教材p教材(書號，書名)教師(職工號，姓名，性別)講授(課程號，書號，職工號)1、轉(zhuǎn)換策略(續(xù))例如:

n教師教師(職工號，姓名，性別，系主任號)負責(zé)1思考n零件轉(zhuǎn)化成幾個二維表？每個二維表的屬性由什么組成？裝配m轉(zhuǎn)換n零件裝配m裝配(零件號，子件號)零件(編號，名稱，規(guī)格)1）邏輯結(jié)構(gòu)的規(guī)范化規(guī)范化是關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的重要理論。借助規(guī)范化方法來設(shè)計數(shù)據(jù)存儲的結(jié)構(gòu)，并力求簡化數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)的可修改性、完整性和一致性。規(guī)范化：以關(guān)系模型為背景，以關(guān)系理論為基礎(chǔ)，在一個關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，沒有出現(xiàn)重復(fù)的數(shù)據(jù)主項即為規(guī)范化。2、邏輯數(shù)據(jù)模型的改進——

規(guī)范化理論2）關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化所有非平坦數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分解為二維表方式并指定關(guān)鍵字——第一范式當關(guān)鍵字不止一個屬性時，必須確保每個非關(guān)鍵字屬性完全函數(shù)依賴于整個關(guān)鍵字——第二范式所有非關(guān)鍵字屬性彼此獨立——第三范式2、邏輯數(shù)據(jù)模型的改進——

規(guī)范化理論(1)規(guī)范化形式第一范式如果在一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中沒有重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)項或空白值數(shù)據(jù)項，就稱該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是規(guī)范的。任何滿足規(guī)范化要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都稱為第一規(guī)范形式，記為1NF。例：不規(guī)范轉(zhuǎn)為規(guī)范職工號姓名性別出生日期簡歷工作日期工作單位職務(wù).........不規(guī)范轉(zhuǎn)換職工號姓名性別出生日期工作日期工作單位職務(wù)職工基本情況職工簡明表關(guān)鍵字：職工號如果一個規(guī)范化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的所有非關(guān)鍵字數(shù)據(jù)項完全函數(shù)依賴于它的整個關(guān)鍵字，則稱該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是第二范式的，記為2NF。轉(zhuǎn)化為第二范式的方法是：對于若干個關(guān)鍵字由若干個數(shù)據(jù)項組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，必須確保所有的非關(guān)鍵字數(shù)據(jù)元素依賴于整個關(guān)鍵字。即去掉部分依賴關(guān)系，把它分解成若干個都是2NF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

第二范式部分依賴：假設(shè)ABC分別是同一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)R中的三個元素或分別是R中若干個數(shù)據(jù)元素的集合。C依賴于AB的子集，則稱C部分依賴于AB。否則，稱為C完全依賴于AB。

AB->C，A->C則AB->C例如，（學(xué)號，課程號）->成績（學(xué)號，課程號）->姓名第二范式(續(xù))ppf例：第一范式轉(zhuǎn)為第二范式材料供應(yīng)商庫存的關(guān)系如下：材料編號材料名稱規(guī)格供應(yīng)商名稱供應(yīng)商地址價格庫存量庫存占用資金關(guān)鍵字：材料編號+供應(yīng)商名稱材料名稱、規(guī)格、供應(yīng)商地址不完全依賴于關(guān)鍵字，不是2NF例：第一范式轉(zhuǎn)為第二范式分解成三個2NF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)材料編號*供應(yīng)商名稱*價格庫存量庫存占用資金材料編號*材料名稱規(guī)格供應(yīng)商名稱*供應(yīng)商地址1.材料庫存2.材料庫存3.供應(yīng)商如果一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中任何一個非關(guān)鍵字數(shù)據(jù)項都不傳遞依賴于它的關(guān)鍵字，則稱該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是第三范式的，記為3NF。

傳遞依賴：假設(shè)ABC分別是同一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)R中的三個元素或分別是R中若干個數(shù)據(jù)元素的集合，如果C依賴B，而B依賴于A，那么C自然依賴于A，即稱C傳遞依賴A。

A->B，B->C則A->(傳遞)C去掉傳遞依賴關(guān)系，就是3NF。第三范式例：第二范式轉(zhuǎn)為第三范式因為價格與庫存量、庫存占用資金都是非關(guān)鍵字，但庫存量依賴于價格和庫存占用資金，所以非3NF.上例轉(zhuǎn)為第三范式：去掉多余的“庫存占用資金”，而在程序中加以解決即可。材料編號*供應(yīng)商名稱*價格庫存量材料編號*材料名稱規(guī)格供應(yīng)商名稱*供應(yīng)商地址1.材料庫存2.材料庫存3.供應(yīng)商(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化設(shè)計的步驟非規(guī)范化的數(shù)據(jù)（有重復(fù)的數(shù)據(jù)）1NF（沒有重復(fù)的數(shù)據(jù)）2NF（所有的