信息系统工程师笔记第十三章

第十三章　信息系统设计

474、系统设计要追求的目标是：①系统可靠性②较高的系统运行效率③系统的可变更性④系统的经济性。

475、系统可靠性用平均无故障时间（MTBF）和平均维修时间（MTTR）来衡量。MTBF越长，系统越可靠，MTTR越短可维护性越高。系统可用性＝MTBF/（MTBF+MTTR）。

476、系统运行效率指处理能力、处理速度和响应时间。

477、系统可变更性是降低修改和维护系统的难度。

478、经济效益指系统收益和支出的比例关系。

479、系统设计原则是：系统性原则、简单性原则、开放性原则、管理可接受原则和其他原则。

480、系统设计内容包括总结设计、详细设计和其他设计任务。

481、总体设计又称概要设计，任务是完成系统总体结构和基本框架的设计，包括系统总体布局设计和系统模块化结构设计。

482、系统总体布局设计包括系统网络拓扑结构设计和系统资源配置设计。

483、模块化结构设计包括：①按需求将系统划分若干功能模块②决定各模块具体功能和职责③分析确定模块间的调用关系④确定模块间信息传递。

484、详细设计包括：代码设计、数据库设计、输入输出设计、用户界面设计和处理过程设计。

485、其他设计设计包括编制系统设计文档，如系统标准化设计、描述系统设计结果（编制系统设计说明书、程序设计说明书、系统测试说明书和各种设计图表）、拟定系统实施方案。

486、结构化设计的基础是模块化，是将整个系统分解为相对独立的若干模块，通过对模块的设计和模块间的协调实现整个系统的功能。

487、结构化设计工具有系统流程图、模块、HIPO技术、控制结构图和模块结构图。

488、块是可以调用的程序，包括输入输出、逻辑功能、内部数据及运行程序四部分。

489输入输出和逻辑功能中模块的外部特征；运行程序和内部数据是模块的内部特征。

490、的特点是抽象性和信息隐蔽性。

491、信息系统从规划到分析、设计、实施是一个抽象程度不断降低的过程。其中分析阶段抽象层次最高（以概括方式叙述问题的解决方案）；在较低的抽象层次采用过程性方法描述系统；系统实现后抽象层次最低。

492、信息隐蔽性指一个模块内的信息对不需要这些信息的外部模块具有不可获取和不可访问性。

493、HIPO图是反映模块、处理和输出的图形化表格，描述模块的输入输出关系、处理内容、模块内部数据、模块调用关系，是系统设计的重要成果，也是系统实施阶段编制程序设计任务书和进行程序设计的出发点和依据。

494、控制结构图描述模块间的调用方式，体现模块间的控制关系，有三种调用方式直接调用、条件调用和重复调用。

495、模块结构图是系统设计阶段最主要的表达工具和交流工具，它由分析阶段的数据流程图转换而来。

496、结构图和数据流程图的本质区别：①从功能上，数据流程图着眼于数据流，反映系统逻辑功能，即系统能够做什么；而结构图着眼于控制层次，反映系统物理模型，即怎样实现系统总功能②从时间上，流程图在前（分析阶段），结构图在后（设计阶段），数据流程图是绘制结构图的依据。

497、总体设计阶段的任务就是绘制结构模块图的过程。

498、结构图由模块、调用、数据和控制组成。

499、系统总体布局中（设计）方案包括：①系统选型（集中式和分布式系统）②计算机处理方式（批处理、联机实时处理、联机成批处理、分布式处理等）③数据存储设计和数据库管理系统选型④网络系统设计（网络计算模式如C/S、B/W/D等，网络拓扑结构、网络逻辑设计、网络操作系统）⑤软硬件配置。

500、软件系统结构设计原则有：分解协调原则、信息隐蔽和抽象性原则、自顶向下原则、一致性原则和面向用户原则。

501、模块化是将系统划分为若干模块的工作，目标是提高模块的独立程度。

502、功能独立且和其他模块间没有过多相互作用和信息传递的模块为独立模块。模块的独立程度有两个定量标准：聚合和耦合。

503、聚合是衡量模块内部各元素结合的紧密程度，耦合度量不同模块间互相依赖的程度。

504、模块的聚合有7种：偶然聚合（模块商动作间无任何关系）、逻辑聚合（模块内叶公好龙　和用途上无关）、时间聚合（又叫经典内聚，各组成部分处理动作必须在同一时间内执行）、过程聚合（各组成部分以一定的次序执行）、通信聚合（各组成部分使用同一输入数据或产生同一输出数据）、顺序聚合（前一部分的输出是后一部分的输入）和功能聚合（各组成部分为一整体，但均不可少）。

505、进行模块调剂地，应尽可能提高模块聚合程度，降低模块间的联系，争取较高的模块独立性，应追求模块的功能聚合。

506、耦合强弱取决于模块间连接形式和接口的复杂程度，偶合程度直接影响系统的可读性、可维护性和可靠性。应追求松散耦合系统。

507、模块间的连接形式（耦合方式）有：数据耦合（模块间通过数据参数交换信息，最好）、控制耦合（模块间传递的信息包含有控制信息）、公共耦合（公共数据域耦合，两模块间通过一个公共数据区域传递信息）和内容耦合（一个模块需要涉及另一模块内部信息）。

508、模块内的高聚合意味着模块间的松耦合。

509、功能模块设计原则：提高聚合程度，降低模块间耦合程度、系统分解有层次、适宜地系统浓度和宽度比例、模块大小适中、适度控制模块的扇入扇出和较小的数据冗余。

510、系统深度指系统结构中的控制层次，系统宽度表示控制的总分布。深度过大说明系统划分过细，宽度过大导致系统管理难度加大。故要有适宜的深度宽度比。

511、模块大小由语句数量衡量，50－100行最好，最多不超过100行。

512、模块扇入指上级模块数，模块扇出指下级模块数，模块扇入数越大越好。扇出过大导致系统控制和协调困难，过小说明模块本身规模过大。扇出个数最好是3或4，最大不超过7。

513、数据流程图有两种典型结构：变换型结构和事务型结构，分别通过变换分析法和事务分析法导出结构图。

514、变换结构是一种线性结构，分成逻辑输入、主加工和逻辑输出。

515、变换分析法的过程：一是找出逻辑输入、主加工和逻辑输出，二是设计顶层模块和第一层模块，三是设计中下层模块。

516、事务分析法也是按自顶向下，逐步细化的原则进行。

517、详细设计包括：代码设计、数据库设计、输入设计、输出设计、用户接口界面设计、处理过程设计。

518、代码功能有：唯一标识功能、分类功能和排序功能。

519、代码种类有：顺序码、敬意码、助忆码、缩写码、字符码、数字码和混合码。

520、代码设计原则：唯一性、标准化、规范化、合理性、可扩散性、简单性和实用性。

521、数据库设计的核心是结合选用的数据库管理系统建立数据模式。

522、数据库设计分四个阶段：用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。

523、用户需求分析是对现实世界的调查分析。

524、概念结构设计是从现实世界向信息世界的转换，即数据库建模，也叫概念模型，工具是实体联系图表示（ER图）。

525、数据库逻辑结构设计任务是将概念模型转换成网状、层次和关系三种数据模型之一。若选用的DBMS支持层次、网络模型，还要从关系模型向层次或网络模型的转换。

526、数据库物理结构设计是以逻辑结构设计的结果为输入为数据模型选择合适的存储结构（顺序、索引存储结构）和存储方法。

527、系统处理过程设计是系统模块的展开和具体化，确定模块的实现算法和处理过程。

528处理过程设计方法有：程序流程图、N-S图和程序设计语言。

529、程序流程图即程序框图，是进行程序设计的依据包括加工步骤、逻辑条件和控制流。用三种逻辑结构即顺序型、循环型和选择型编写。

530、N-S图是符合结构化设计原则的图形描述工具，即盒图，每个处理步骤用一个盒子表示，可嵌套，只能上进下出，盒图限制了控制的随意转移。

531、流程图和NS图都能用程序设计语言表达。

532、系统设计的最终成果是系统设计说明书，包括两部分引言和总体技术方案。

533、系统设计引言包括：摘要、背景、工作条件限制、参考引用资料和专门术语定义。

534、系统总体技术方案包括：系统配置方案、模块设计、代码设计、输入设计、输出设计、数据库设计说明和实施方案说明书。