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1、第七章 管理信息系统的系统设计,第七章 管理信息系统的系统设计,系统设计是信息系统开发过程中第三个重要阶段。在这一阶段中我们将要根据前一阶段系统分析的结果，在已经获准的系统分析报告的基础上，进行新系统设计。系统设计的任务是在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物理模型的设计。主要是解决“怎样做”的问题。在满足需求的基础上尽可能提高系统的运行效率、灵活性、可靠性。充分利用并合理投入各类人、财、物资源，使之获得较高的综合效益。,重点及难点,重点系统设计的主要任务，系统模块结构设计，数据库设计，模块处理过程设计，系统设计报告难点模块分解的原则和依据，数据结构规范化设计，HIPO图,本章内容
2、提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具 2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,1.系统设计概述,系统设计工作应该自顶向下地进行。首先设计总体结构，然后再逐层深入，直至进行每一个模块的设计。系统设计通常可分为两个阶段进行，首先是总体设计，其任务是设计系统的框架和概貌，并向用户单位和领导部门作详细报告并认可，在此基础上进行第二阶段详细设计。系统设计是开发人员进行的工作，他们将系统设计阶段得到的目标系
3、统的逻辑模型转换为目标系统的物理模型，该阶段得到工作成果系统设计说明书是下一个阶段系统实施的工作依据。,本章内容提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,1.1系统设计的任务,系统设计的主要任务是进行总体设计和详细设计。一、总体设计总体设计包括系统模块结构设计和系统物理配置方案的设计。系统物理配置方案的设计 包括设备配置、通信网络系统的选择和设计、机房设备的配置
4、和数据库管理系统的选择等问题。计算机物理系统具体配置方案要经过用户单位和领导部门的同意才可进行实施。,1.1系统设计的任务,系统模块结构设计 系统模块结构设计的任务是划分子系统，然后确定子系统的模块结构，并画出模块结构图。在这个过程中必须考虑以下几个问题：如何将一个系统划分成多个子系统；每个子系统如何划分成多个模块；如何确定子系统之间、模块之间传送的数据及其调用关系；如何评价并改进模块结构的质量。,1.1系统设计的任务,二、详细设计在总体设计基础上，第二步进行的是详细设计，主要有处理过程设计以确定每个模块内部的详细执行过程，代码设计、界面设计、数据库设计、输入输出设计等。三、编写系统设计说明书
5、系统设计阶段的结果是系统设计说明书，它主要由模块结构图、模块说明书和其它详细设计的内容组成。,本章内容提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具 2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,系统性从整个系统的角度考虑，如系统的代码要统一，设计规范要标准，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享等。灵活性要求系统具有很强的环境适应性，如尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性。可靠性指系统抵御外界干扰的能力及
6、受外界干扰时的恢复能力。如安全保密性、检错、纠错能力、抗病毒能力等。衡量系统可靠性的指标是平均故障间隔时间和平均维护时间。前者指平均的前后两次发生故障的时间，反映了系统安全运行时间，后者指故障后平均每次所用的修复时间，反映系统可维护性的好坏。经济性在满足需求的前提下尽可能减小系统的开销不盲目追求技术上的先进性模块尽量简洁,1.2 系统设计的原则,本章内容提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输
7、入输出设计4.编写系统设计说明书,1.3系统设计的方法与工具,系统设计的工作复杂又细致，总体设计阶段需要进行系统模块结构设计，要将一个大系统分解成不同层次、多个模块组成的系统，在详细设计阶段要在模块结构设计的基础上，给出每个模块实现方法的细节，并对模块的输入、输出和处理过程作详细描述，以便在系统实施阶段进行程序设计时可以把这个描述直接“翻译”成用某种程序设计语言书写的程序。系统设计在技术上有相当的难度，为此需要有一定的设计方法和设计工具来指导。70年代以来，出现了多种设计方法，其中结构化设计方法是较为典型的方法。,一、结构化设计的方法,结构化设计（STRUCTURED DESIGN,简称SD)
8、方法是使用最广的一种设计方法，由美国IBM公司的WSTEVENS、GMYERS和LCONSTANTINE等人提出。该方法适合于软件系统的总体设计和详细设计，特别是将一个复杂的系统转换成模块化结构系统，该方法具有它的优势。在使用过程中可将结构化设计方法与结构化分析（SA)方法及编程阶段的结构化程序设计方法(SP)前后衔接起来，,一、结构化设计的方法,SD方法具有以下特点：1 相对独立、功能单一的模块结构2“块内联系大、块间联系小”的模块性能标准3 采用模块结构图的描述方式,二、模块结构图,模块结构图是用于描述系统模块结构的图形工具，它不仅描述了系统的子系统结构与分层的模块结构，还清楚地表示了每个
9、模块的功能，而且直观地反映了块内联系和块间联系等特性。1.模块的概念模块是组成目标系统逻辑模型和物理模型的基本单位，它的特点是可以组合、分解和更换。系统中任何一个处理功能都可以看成是一个模块。,二、模块结构图,一个模块应具备以下四个要素：(1)输入和输出 模块的输入来源和输出去向都是同一个调用者，即一个模块从调用者那儿取得输入，进行加工后再把输出返回调用者。(2)处理功能 指模块把输入转换成输出所作的工作。(3)内部数据 指仅供该模块本身引用的数据。(4)程序代码 指用来实现模块功能的程序。前两个要素是模块的外部特性，即反映了模块的外貌。后两个要素是模块的内部特性。在结构化设计中，主要考虑的是
10、模块的外部特性，其内部特性只做必要了解，具体的实现将在系统实施阶段完成。,2 模块结构图的基本符号,三、信息系统流程图,模块结构图主要从功能的角度描述了系统的结构，但在实际工作中许多业务和功能都是通过数据存储文件联系起来的，而这个情况在模块结构图中未能反映出来，系统流程图可以反映各功能之间的数据传递关系。,四、处理流程图,信息系统流程图对每一处理功能只是列出其处理功能名称，而处理流程图则使用各种符号具体地规定了处理过程中的各个细节，包括程序名和文件名。处理流程图实际上是系统流程图的展开可具体化，属于详细设计的内容，应和处理功能的模块设计一起进行。,五、IPO图,IPO图是对每个模块进行详细设计
11、的工具，它是输入加工输出(INPUT PROCESS OUTPUT)图的简称，它是由美国IBM公司发起并完善起来的一种工具。在系统的模块结构图形成过程中，产生了大量的模块，在进行详细设计时开发者应为每一个模块写一份说明。IPO图就是用来说明每个模块的输入、输出数据和数据加工的重要工具。,五、控制流程图(FC),控制流程图(FLOW CHART，简称FC)又称框图，它是历史最悠久、最常使用的程序细节描述工具。1框图的三种基本成分(1)处理步骤(用矩形框表示)(2)条件判断(用菱形框表示)(3)控制流(用箭头表示),使用这三种成分所表示的程序基本结构，可以把它们进行组合和嵌套，建立各种复杂的框图以
12、表示程序的复杂逻辑关系。,本章内容提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,2.系统总体结构设计,系统总体设计包括系统物理配置方案的设计和系统模块结构设计。,2.1 系统物理配置方案设计,由于满足同一企业用户功能要求不同的计算机物理系统配置，其结构可能存在较大差异，而且计算机物理系统投资较大，少则几十万元，几百万元，多则千万元。因此，选择一个合适的计算机物理系统
13、配置方案是至关重要的。,2.1 系统物理配置方案设计,按照新系统的目标及功能要求，进行具体的计算机软硬件系统及其网络系统的选择和配置，并提交一份详细的计算机物理系统配置方案报告。,2.1 系统物理配置方案设计,设计计算机物理系统配置方案时应该注意的问题1.满足新系统的应用需求计算机物理系统配置应该以应用的实际需求为依据，以新系统的处理功能为准则，从而减少不必要的投资。2.实用性能强所选择的计算机物理系统的实用性可从以下方面体现：(1)易于开发，方便使用。(2)选择的机型具有较强的生命力。(3)有较强的通信能力。(4)性能价格比。3.可扩充性,本章内容提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1
14、.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,2.2 模块结构设计,模块分解的原则和依据模块结构的标准形式从数据流图导出模块结构图模块结构图的改进,一、模块分解的原则和依据,系统逻辑模型中数据流图中的模块是逻辑处理模块，模型中没有说明模块的物理构成和实现途径，同时也看不出模块的层次分解关系，为此在系统结构设计中要将数据流图上的各个逻辑处理模块进一步分解，用模块结构图确定系统的层次结构关系，并将系统的逻辑模型转
15、变为物理模型。1.“高内聚，低偶合”的基本原则在结构化设计中，采用自顶向下，逐步细化的方法将系统分解成为一些相对独立、功能单一的模块。耦合表示模块之间联系的程度。紧密耦合表示模块之间联系非常强，松散耦合表示模块之间联系比较弱，非耦合则表示模块之间无任何联系，是完全独立的。内聚表示模块内部各成分之间的联系程度。,一、模块分解的原则和依据,2.对子系统或模块进行划分的依据(1)按逻辑划分，把相类似的处理逻辑功能放在一个子系统或模块里。例如，把“对所有业务输入数据进行编辑”的功能放在一个子系统或模块里。那么不管是库存、还是财务，只要有业务输入数据都由这个子系统或模块来校错、编辑。(2)按时间划分，把
16、要在同一时间段执行的各种处理结合成一个子系统或模块。(3)按过程划分，即按工作流程划分。从控制流程的角度看，同一子系统或模块的许多功能都应该是相关的。(4)按通信划分，把相互需要较多通讯的处理结合成一个子系统或模块。这样可减少子系统间或模块间的通讯，使接口简单。(5)按职能划分，即按管理的功能。例如，财务、物资、销售子系统，或输入记帐凭证、计算机优解子系统或模块等等。一般来说，按职能划分子系统，按逻辑划分模块的方式是比较合理和方便的,二、模块结构的标准形式,一个系统的模块结构图有两种标准形式，变换型模块结构和事务型模块结构。1变换型模块结构变换型模块结构描述的是变换型系统，变换型系统由三部分组
17、成：输入、数据加工（中心变换）和输出，它的功能是将输入的数据经过加工后输出。,二、模块结构的标准形式,二、模块结构的标准形式,2事务型模块结构事务型系统由三层组成：事务层、操作层和细节层，它的功能是对接收的事务，按其类型选择某一类事务处理。,三、从数据流图导出初始结构图的方法,在系统分析阶段，我们采用结构化分析方法得到了由数据流图、数据字典和加工说明等组成的系统的逻辑模型。可根据一些规则从数据流图导出系统初始的模块结构图。管理信息系统的数据流图通常也可分为两种典型的结构，即变换型结构和事务型结构。,三、从数据流图导出初始结构图的方法,变换型结构的数据流图呈一种线性状态，它所描述的工作可表示为输
18、入、主处理及输出。,变换型结构的数据流程图,三、从数据流图导出初始结构图的方法,事务型结构的数据流图则呈束状，即一束数据流平行流入或流出，可能同时有几个事务要求处理。,事务型结构的数据流程图,三、从数据流图导出初始结构图的方法,这两种典型的结构分别可通过“变换分析”和“事务分析”技术，导出“变换型”和“事务型”初始的模块结构图。这两种方法的思想是首先设计顶层模块，然后自顶向下，逐步细化，最后得到一个满足数据流图所表示的用户要求的系统的模块结构图，即系统的物理模型。,1.从变换型数据流图导出初始结构图的方法,因为变换型结构由输入、主处理和输出三部分组成，所以从变换型结构的数据流图导出变换型模块结
19、构图，可分三步进行。(1)找出系统的主加工通常在数据流图中多股数据流的汇合处往往是系统的主加工。若没有明显的汇合处，则可先确定哪些数据流是逻辑输入和逻辑输出，从而获得主加工。(2)设计顶层模块和第一层模块 为每一个逻辑输入画一个输入模块，其功能是向主模块提供数据。为每一个逻辑输出画一个输出模块，其功能是把主模块提供的数据输出。为主处理画一个变换模块，其功能是把逻辑输入变换成逻辑输出。(3)设计中、下层模块,主加工,输入部分,输出部分,主加工,2.从事务型数据流图导出初始结构图的方法,当数据流图呈现“束状”结构时，应采用事务分析的设计方法。就步骤而言，该方法与变换分析方法大部分类似，主要差别在于
20、由数据流图到模块结构的映射方式不同。进行事务分析时，通常采用以下三步：.确定DFD中的事务中心和加工路径。.设计软件结构和顶层和第一层。.设计中、下层模块。,发送分支,新产品数据,产品变动数据,3.混合结构的分析在规模较大的实际系统中，其数据流图往往是变换型和事务型的混合结构，如图6-4-10所示。此时可把变换分析和事务分析应用在同一数据流图的不同部分。例如，可以以“变换分析”为主，“事务分析”为辅进行设计。先找出主处理，设计出结构图的上层，然后根据数据流图各部分的结构特点，适当选用“变换分析”或“事务分析”就可得出初始结构图的某个方案。,四、模块结构图的改进,系统设计的质量主要体现在模块的独
21、立性上，根据模块的外部特征和内部特征，有两个评价模块的独立性的定性度量标准：耦合性和内聚性。,2.改进模块结构图时应注意的问题,(1)作用范围应在控制范围之内 在模块分解设计时，可能会遇到在某个模块中存在着判定处理功能，某些模块的执行与否依赖与判定语句的结果。一个判定的作用范围是指所有受这个判定影响的模块。一个模块的控制范围是指模块本身及其所有的下属模块。分析判定的作用范围和模块的控制范围之间的关系，可以较好地处理系统的模块关系，合理地分解模块。因此，在分解模块时应该满足以下要求：判定的作用范围应该在判定所在模块的控制范围之内；判定所在模块在模块层次结构中的位置不能太高。根据以上两点可知，最理
22、想的模块分解是判定范围由判定所在模块及其直接下层模块组成。,2.改进模块结构图时应注意的问题,(2)模块的扇入和扇出数要合理模块的扇入数是指模块的直接上层模块的个数。扇出数是指一个模块拥有的直接下层模块的个数。,2.改进模块结构图时应注意的问题,如果一个模块具有多功能，应考虑作进一步分解。反之，对某个扇出数过低(例如1和2的模块，也应进行检查。一般说来，模块的扇出数应在以内。),2.改进模块结构图时应注意的问题,(3)模块的大小要适当模块的大小是模块分解时要考虑的一个重要问题。模块多大最好？有许多不同的观点。模块自顶向下的分解，主要按功能来进行，也就是说一个模块最好一个功能。同时要注意模块间的
23、接口关系以较为简单为宜。从经验上讲，为了提高可读性和方便修改，一个基本模块的程序量在10100个语句之间。(4)消除重复的功能设计过程中若发现几个模块的功能是相似的，则应设法消除其中的重复功能。因为同一功能的程序段多次出现，不仅浪费了编码时间，而且会给调试和维护带来困难。(5)补充、完善和修改在系统分析阶段，加工说明中所反映的用户要求（例如出错处理，过程信息以及种种限制等）不能完全在数据流图中反映。然而，在系统设计阶段的系统模块结构图中，都必须体现出用户的所有要求。因此，由数据流图导出的初始模块结构图必须进行补充、完善，还要根据模块分解的原则进行修改，才能达到用户的要求。,本章内容提要,1.系
24、统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,代码的定义代码是代表事物名称、属性、状态等的符号。代码的功能 为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存贮和检索。使用代码可以提高处理的效率和精度。提高数据的全局一致性。代码是人和计算机的共同语言，如零件号、图号等早已使用代码。,3.1 代码设计,代码设计的若干原则设计的代码在逻辑上必须满足用户的需要，在结构上应当与处理方法相一
25、致。例如，有时可利用代码的结构直接进行记录的统计；代码要系统化；已有国家标准或行业标准的要以国家或行业标准为准；代码设计要预留足够的位置，以适应不断变化的需要。不要使用易于混淆的字符。当代码较长时，应分成小段。示例若已知码的位数为P，每一位上可用字符数为Si，则可以组成码的总数为：例如，对每位字符为0-9的三位码，共可组成C=10*10*10=1000种码。,3.1 代码设计,代码的种类顺序码。顺序码是一种用连续数字代表编码对象的码。例：我们学校的专业代码。区间码。区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中数字的值和位置都代表一定意义。例：邮政编码。助忆码。例如，用TV-B-12代表1
26、2寸黑白电视机，用TV-C-20代表20寸彩色电视机,3.1 代码设计,本章内容提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,3.2处理过程设计,在获得了一个合理的模块划分即模块结构图以后，就可以进一步设计各模块的处理过程了，这是为程序员编写程序作准备，它是编程的依据。处理过程设计，也称模块详细设计，通常是在IPO图上进行的。模块详细设计时除了要满足某个具体模块的功
27、能、输入和输出方面的基本要求以外，还应考虑以下几个方面：1.模块间的接口要符合通信的要求；2.考虑将来实现时所用计算机语言的特点；3.考虑数据处理的特点；4.估计计算机执行时间不能超出要求；5.考虑程序运行所占的存贮空间；6.使程序调试跟踪方便；7.估计编程和上机调试的工作量。,处理流程图,控制流程图,本章内容提要,1.系统设计概述1.1系统设计的任务1.2 系统设计的原则1.3系统设计的方法与工具2.系统总体结构设计2.1 系统物理配置方案设计2.2 模块结构设计3.系统详细设计3.1代码设计3.2处理过程设计3.3数据库设计3.4界面设计3.5输入输出设计4.编写系统设计说明书,数据管理技
28、术的发展人工管理文件管理数据库管理,3.3数据库设计,文件管理系统的缺点：.编写应用程序不方便.数据冗余度大.程序和数据相互依赖.不支持文件的并发访问.缺少统一的数据管理,三、数据库设计-2,数据库的三级模式外模式（外部级）：描述了各个用户对数据库的视角。模式（概念级）：是整个组织对数据库的视图，即整个数据库的抽象表示。内模式（内部级）：它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式（例如，记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是按hash方法存储；索引按照什么方式组织；数据是否压缩存储，是否加密；数据的存储记录结构有何规定）。,三、数据库设计-3,三、数据库设计-4,数
29、据库管理系统数据库管理系统(database management system)是一种操纵和管理数据库的大型软件，是用于建立、使用和维护数据库，简称dbms。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。,三、数据库设计-5,数据库管理系统,三、数据库设计-6,数据库管理系统的特点：.提供支持高效存取的数据结构，以实现对大量数据的存储。.提供方便的编程接口，使用户可以通过查询语言访问和修改数据库数据。.提供对多个用户同时对数据进行存取操作的支持，当多个用户同时访问数据库时，为了避免同时存取带来数据混乱，DBMS引入“事务”的概念来实现对多个数据库访问的管理。,三、数据库设计-
30、7,层次模型,三、数据库设计-8,网状模型,三、数据库设计-9,网状模型,三、数据库设计-10,关系模型现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示，关系通常可以简记为：R(A1，A2，An)从用户角度看，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。,三、数据库设计-11,候选码（键）Candidate key 如果某一属性组的值能够唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码（键），简称码.学生(学号,姓名,性别,身份证号,系名)主码（键）Primary key 若一个元组有多个候选码，其中任何一个都可以做主码.主码的诸属性就称为主属性。,三、数据库设计-12,外码（键）Foreign key 是
31、一个实体的主键，它被复制到另一个实体以确定一个关系实例.院系（院系代码、院系名称、系主任）教师（教工号、姓名、院系代码、）,三、数据库设计-13,数据库设计是指在数据库管理系统的基础上建立数据库的过程。即给定现实世界中的数据，根据处理的要求，通过合理的组织，逐步抽象出具体的数据结构的过程。,三、数据库设计-14,数据库设计分可分为如下步骤：需求分析阶段：在这个阶段中，设计者需要准确了解和分析用户有关数据处理和存储方面的需求。数据库概念结构设计阶段：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成独立于具体的DBMS的概念模型（E-R图）数据库逻辑结构设计阶段：优化概念模型，选定DBMS，并且将概念结构
32、转换为逻辑数据模型。数据库物理设计阶段：为逻辑数据模型选取一个适合的应用环境的物理结构,三、数据库设计-15,数据库需求分析需求分析的任务是在用户调查的基础上，通过分析，逐步明确用户对系统的需求，包括数据需求和围绕这些数据的业务处理需求。,三、数据库设计-16,数据库概念结构设计概念设计的任务是产生反映企业组织信息需求的数据库概念结构，即概念模型。概念模型不依赖于计算机系统和具体的DBMS。设计概念模型的过程称为概念设计。（E-R图）,三、数据库设计-17,m,1,n,m,n,n,成绩,.数据库逻辑结构设计逻辑设计的任务是从概念模型导出特定的DBMS可以处理的数据库的逻辑结构(数据库的模式和外
33、模式)，这些模式在功能、性能、完整性、一致性约束及数据库可扩充性等方面都满足用户的要求。模型的转换.实体的表示.属性的表示.联系的表示m:n联系1:n联系或1:1联系多元关系的表示,三、数据库设计-18,m,1,n,m,n,n,学生（学号、姓名、班级、学籍状态、家庭住址、）,课程（课程号、课程名、学分、）,选课（学号、课程号、成绩）,属于（教工号、院系代码）？,成绩,教师（教工号、姓名、年龄、院系代码）,商店(商店编号,商店名,地址)，主键为商店编号,商品(商品号,商品名,规格,单价)，主键为商品号,销售(商店号,商品号,月份,月销售量)，主键为(商店号,商品号,月份)，外键为商店号，参照商店
34、；商品号参照商品。,职工(职工编号,姓名,性别,业绩,商店编号,聘期,月薪)，主键为职工编号，外键为商店编号，参照商店,数据库逻辑结构设计模型的范化什么是好的数据模型?简单的描述一个实体的数据属性应该仅描述那个实体本质上无冗余的每个数据属性(除了外键)都最多描述一个实体应该是灵活的而且对于未来需求具有适应性这些目标通过数据规范化可以实现.,三、数据库设计-19,第一范式：关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项。第二范式：关系不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于主码。（消除了非主属性对主码的部分依赖）选课（学号，姓名，年龄，课程号，课程名，成绩，学分）（学号，课程号）（姓名，年龄，课
35、程名，成绩，学分）学号姓名，年龄课程号课程名，成绩，学分,三、数据库设计-20,学生（学号，姓名，年龄）课程（课程号，课程名，学分）选课（学号，课程号，成绩）,三、数据库设计-21,科研(教师代码,姓名,职称,研究课题号,研究课题名)一个教师可以申请多个课题一个课题可以由多个教师研究上述关系是否满足二范式?为什么?,第三范式：关系不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于主码。（消除了非主属性对主码的传递依赖）员工（职工号，姓名，部门号，部门名，部门简介）职工号部门号部门名，部门简介产品（产品代码，产品名，生产厂名，生产厂地址）,三、数据库设计-22,某企业物资管理系统中的维修用
36、材料计划信息被设计为如下的关系模式:维修（部门编码，部门名称，材料编码，材料名称，型号，计量单位，维修用量）（1）说明R不是2NF模式的理由，并把R分解成2NF。（2）分解后的关系模式是否满足3NF？并说明理由，如不满足，将其分解为3NF。,数据库逻辑结构设计关系数据库的三类完整性约束实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性实体完整性(键完整性)：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。例如：在课程表（课程号，课程名，教师，周课时数，备注）中，“课程号”属性为主键，则“课程号”不能取相同的值，也不能取空值。参照完整性（访问完整性）：若属性（或属性组）F是基本关系R的外键，它与基本关系
37、S的主键K相对应，则对于关系R中每个元组在属性F上的值必须为：1.或者取空值（F中的每个属性值均为空）；2.或者等于S中某个元组的主键值。,三、数据库设计-23,关系数据库的三类完整性约束用户定义的完整性（字段完整性）：实体完整性和参照完整性是关系模型中必须满足的完整性约束条件，只要是关系数据库系统就应该支持实体完整性和参照完整性。除此之外，不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件，用户定义的完整性就是对某些具体属性的约束条件。例如：选课表（课程号，学号，成绩），在定义关系选课表时，我们可以对成绩这个属性定义必须大于等于0的约束。,三、数据库设计-25,五、输出设
38、计-1,输出是系统产生的结果或提供的信息，对大多数用户来说，输出是系统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准。输出设计的主要目的是在正确的地点和时间为正确的人提供相关信息。,五、输出设计-2,输出设计的内容：1.有关输出信息使用方面的内容2.输出信息的内容3.输出格式4.输出设备5.输出介质,五、输出设计-3,输出设计示例 屏幕显示输出的设备调拨单,五、输出设计-5,接收用户输出格式定义的输入画面,六、输入设计-1,输入的目的在于让系统处理数据，如果输入有误，那后面的处理也将变得没有价值，因此，应该尽可能减少输入的出错率。减少错误和提高效率是两个最根本的原则。具体目标是：控制输入量减少输入延迟
39、减少输入错误输入过程应尽量简化常用的输入设备键盘磁盘输入装置光电阅读器终端输入,八、编写程序设计说明书和系统设计报告,系统设计报告系统设计报告的内容：系统总体结构设计方案系统物理配置方案代码设计方案输入和输出设计方案数据库设计方案程序模块说明书一旦系统设计被审查批准，整个系统开发工作便进入系统实施阶段。,本章复习题,一、判断题1系统设计时应首先进行输入设计，然后进行输出设计，因为输入格式与内容决定了输出的内容与格式。（）2、模块设计说明书是有系统分析员提出的，该说明书不包括详细处理过程。（）3、为了检查出数据输入中的错误，通常需在要检验的代码中加校验位，校验位是输入代码的一部分。（）4、一个代
40、码应唯一标志它所代表的事物或属性。（）5、一个复杂的系统可以被层层分解为多个功能较为单一的功能模块。这种把一个信息系统设计成若干模块的方法称为模块化。（）6、系统流程图只给出了每一处理功能的名称，而处理流程图需要用各种符号具体的规定处理过程的每一步骤。（）7、模块内聚性越高，说明模块的独立性弱。（）8、程序设计是在系统设计阶段完成。（）,本章复习题,代码的种类包括 _、_、_。选择计算机设备是系统_设计的主要工作内容之一.程序设计说明书是以一个_为单位，并对其进行定义的书面文件 程序设计说明书由_编写,交给_使用.,本章复习题,三、选择题 1.描述模块层次结构，而不关心模块内部结构的工具是（）
41、，描述模块内部结构的工具是（）A.模块层次结构图 B.HIPO图 C.系统流程图 D.数据流程图 2.系统设计报告的主要作用是作为（）的依据 A.系统规划 B.系统分析 C.系统实施 D.系统评价 3.为保证数据输入的正确性，通常在代码设计中加入（）A.十进制编码 B.校验位 C.专用代码 D.组合编码 4.系统设计时应（）A.按用户要求划分子系统 B.按领导要求划分子系统 C.按逻辑功能划分子系统 D.按职能划分子系统,本章复习题,5.在系统设计过程中采用模块化结构是为了满足（）A.系统性的要求 B.灵活性的要求 C.可靠性的要求 D.经济性的要求 6.在控制结构图中，应要求模块具有凝聚度和耦合度分别为（）A.最高和最小 B.最高和最高 C.最低和最高 D.最低和最低 7.IPO图是()A.系统结构图 B.数据流程图 C.组织结构图 D.模块展开的输入处理输出图 8.下面哪项工作不属于系统设计阶段内容？（）A.程序设计 B.数据库设计 C.处理过程设计 D.编写程序设计说明书,本章复习题,简答题系统设计的任务是什么？包括哪些内容？物理配置方案设计包括哪些内容?系统功能模块设计的依据是什么？设计方法？数据流程图有哪两种类型？简述DB设计的步骤什么是1NF?2NF?3NF?系统设计报告的内容？,
