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1、ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计本章主要内容系统设计阶段的主要任务从系统分析的逻辑模型设计到系统设计的物理模型的设计的特点掌握模块结构图的绘制方法管理信息系统设计框架及其总目标信息分类编码的意义及方法输出设计、输入设计的基本原则和方法 1ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计5.1 5.1 系统设计的任务要求系统设计的任务要求 一、系统设计的任务一、系统设计的任务 系系统统分分析析阶阶段段要要回回答答的的中中心心问问题题是是系系统统“做做什什么么”，即即明明确确系系统统的的功功能能。这这个个阶阶段段的的成成果果是是系系统统的的逻逻辑辑模模型型。系系统统设设计计要要回回答答
2、的的中中心心问问题题是是系系统统“怎怎么么做做”，即即如如何何实实现现系系统统说说明明书书规规定定的的系系统统功功能能。这这一一阶阶段段，要要在在系系统统分分析析的的基基础础上上，按按照照逻逻辑辑模模型型的的要要求求，确确定定系系统统的的实实施施方方案案，即即确确定系统的物理模型。定系统的物理模型。2ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计阶段回答的中心问题成果系统分析“做什么”明确系统功能逻辑模型系统设计“怎么做”如何实现系统说明书规定的系统功能物理模型3ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计 物理模型建立要关注六个方面：物理模型建立要关注六个方面：物理模型建立要关注六个方面：
3、物理模型建立要关注六个方面：信息系统的功能信息系统的功能：这当然是最根本的一条。它包括系统：这当然是最根本的一条。它包括系统是否解决了用户希望解决的问题。是否解决了用户希望解决的问题。系统的效率系统的效率：这是与时间有关的指标。：这是与时间有关的指标。系系统统的的可可靠靠性性：系系统统的的可可靠靠性性，指指系系统统在在运运行行过过程程中中抵抵御各种干扰，保证系统正常工作的能力。御各种干扰，保证系统正常工作的能力。系系统统的的工工作作质质量量：系系统统的的工工作作质质量量指指系系统统提提供供的的信信息息的的准准确确程程度度，使使用用的的方方便便性性，输输出出表表格格的的实实用用性性和和清清晰晰性
4、性等等。系统的经济性系统的经济性：系统的经济性是指系统收益与支出之比。：系统的经济性是指系统收益与支出之比。4ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计 系统的可变更性系统的可变更性：系统的可变更性是指修改和维护系统：系统的可变更性是指修改和维护系统的难易程度。的难易程度。从系统开发的角度看，系统的可变更性是首先应考虑的因从系统开发的角度看，系统的可变更性是首先应考虑的因从系统开发的角度看，系统的可变更性是首先应考虑的因从系统开发的角度看，系统的可变更性是首先应考虑的因素。这是因为，无论对系统研制过程还是今后的运行，它素。这是因为，无论对系统研制过程还是今后的运行，它素。这是因为，无论对系
5、统研制过程还是今后的运行，它素。这是因为，无论对系统研制过程还是今后的运行，它都有直接的影响。据统计，在都有直接的影响。据统计，在都有直接的影响。据统计，在都有直接的影响。据统计，在系统的整体生命周期系统的整体生命周期系统的整体生命周期系统的整体生命周期中，各中，各中，各中，各种经费开销所占比例如下：种经费开销所占比例如下：种经费开销所占比例如下：种经费开销所占比例如下：研制占研制占研制占研制占20%20%20%20%n n其中：分析与设计其中：分析与设计其中：分析与设计其中：分析与设计35%35%35%35%n n编写程序编写程序编写程序编写程序15%15%15%15%n n调试调试调试调试
6、50%50%50%50%维护占维护占维护占维护占80%80%80%80%5ISADISAD系统运行和维护系统运行和维护 系统规划系统规划 系统设计系统设计系统设计系统设计 系统实施系统实施 系统分析系统分析 开发 设计 初步 调查 可行性 研究 审批 系统 评价 系统 维护 总体 设计 详细 设计 审计 审查 编程 调试 系统 转换 验收 详细 调查 逻辑 设计 6ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计二、系统设计的内容二、系统设计的内容1.1.总体设计总体设计(概要设计概要设计)(1)(1)将系统划分成模块；将系统划分成模块；(2)(2)决定每个模块的功能；决定每个模块的功能；(3)
7、(3)决定模块的调用关系；决定模块的调用关系；(4)(4)决定模块的界面，即模块间信息的传递。决定模块的界面，即模块间信息的传递。2.2.详细设计详细设计 (1)(1)代码设计；代码设计；(2)(2)数据库设计；数据库设计；(3)(3)输入设计；输入设计；(4)(4)(4)(4)输出设计；输出设计；输出设计；输出设计；(5)(5)(5)(5)处理过程设计。处理过程设计。处理过程设计。处理过程设计。7ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计三、系统设计的方法三、系统设计的方法n结构化设计方法结构化设计方法(SDSD)n面向数据结构的设计方法面向数据结构的设计方法(JSDJSD方法方法)n面
8、向对象的设计方法面向对象的设计方法(OODOOD)8ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计结构化设计方法结构化设计方法(SDSD)q结构化系统设计结构化系统设计(SD)(SD)是是“用一组标准的准则和工用一组标准的准则和工具帮助系统设计人员确定应该由哪些模块，用什具帮助系统设计人员确定应该由哪些模块，用什么方式联结在一起，才能构成一个最好的系统结么方式联结在一起，才能构成一个最好的系统结构构”。qq结构化设计方法的结构化设计方法的结构化设计方法的结构化设计方法的基本思想基本思想基本思想基本思想就是模块化就是模块化就是模块化就是模块化。即对每。即对每。即对每。即对每一个系统按功能逐步由顶
9、向下，由抽象到具体的一个系统按功能逐步由顶向下，由抽象到具体的一个系统按功能逐步由顶向下，由抽象到具体的一个系统按功能逐步由顶向下，由抽象到具体的逐层分解，将系统分解成为多层次的独立功能模逐层分解，将系统分解成为多层次的独立功能模逐层分解，将系统分解成为多层次的独立功能模逐层分解，将系统分解成为多层次的独立功能模块，一直分解到能简单地用程序实现为止。块，一直分解到能简单地用程序实现为止。块，一直分解到能简单地用程序实现为止。块，一直分解到能简单地用程序实现为止。9ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计5.2 5.2 结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念一、模块化一、模块化qq所谓所
10、谓所谓所谓模块，是指具有相对独立性的，由数据说明、模块，是指具有相对独立性的，由数据说明、模块，是指具有相对独立性的，由数据说明、模块，是指具有相对独立性的，由数据说明、执行语句等程序对象构成的集合执行语句等程序对象构成的集合执行语句等程序对象构成的集合执行语句等程序对象构成的集合。qq程序中的每个模块都需要单独命名，通过名字可程序中的每个模块都需要单独命名，通过名字可程序中的每个模块都需要单独命名，通过名字可程序中的每个模块都需要单独命名，通过名字可实现对指定模块的访问。实现对指定模块的访问。实现对指定模块的访问。实现对指定模块的访问。qq在高级语言中，模块具体表现为函数、子程序、在高级语言
11、中，模块具体表现为函数、子程序、在高级语言中，模块具体表现为函数、子程序、在高级语言中，模块具体表现为函数、子程序、过程等。过程等。过程等。过程等。一个模块具有输入一个模块具有输入一个模块具有输入一个模块具有输入/输出输出输出输出(接口接口接口接口)、功能、功能、功能、功能、内部数据和程序代码四个特征内部数据和程序代码四个特征内部数据和程序代码四个特征内部数据和程序代码四个特征。10ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念二、结构图二、结构图1 1、结构图、结构图 结结构构化化设设计计采采用用结结构构图图(structured structured chart)chart)描描
12、述述系系统统的的模模块块结结构构及及模模块块间间的的联联系系。结结构构图图是是系系统统设设计计阶阶段段最最主主要要的的表表达达和交流工具。和交流工具。11ISADISAD结构图示例 12ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念2 2、结构图中的主要成分有：、结构图中的主要成分有：n模块模块，用长方形表示。，用长方形表示。n调调用用，用用从从一一个个模模块块指指向向另另一一模模块块的的箭箭头头表表示示前前一一个个模模块块调调用用后后一一个个模模块块。箭箭尾尾的的菱菱形形表表示示有有条条件地调用，弧形箭头表示循环调用。件地调用，弧形箭头表示循环调用。n数数据据，用用带带圆圆圈圈的的
13、小小箭箭头头表表示示从从一一个个模模块块传传递递给给另一个模块的数据。另一个模块的数据。n控控制制信信息息，用用带带小小黑黑点点的的小小箭箭头头表表示示一一个个模模块块传传送给另一个模块的控制信息。送给另一个模块的控制信息。13ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念3 3、结构图的特点、结构图的特点：vv结结构构图图的的层层数数称称为为深深度度。一一个个层层次次上上的的模模块块总总数数称称为为宽宽度度。深深度度和和宽宽度度反反映映了了系系统统的大小和复杂程度。的大小和复杂程度。v模块结构图可以由数据流图转换而来模块结构图可以由数据流图转换而来。14ISADISAD结构化设计的
14、基本概念结构化设计的基本概念3 3、结构图的特点、结构图的特点：vv结构图与数据流图的差别结构图与数据流图的差别结构图与数据流图的差别结构图与数据流图的差别n n数据流图着眼于数据流，反映系统的逻辑功能，即系数据流图着眼于数据流，反映系统的逻辑功能，即系数据流图着眼于数据流，反映系统的逻辑功能，即系数据流图着眼于数据流，反映系统的逻辑功能，即系统统统统“做什么做什么做什么做什么”；结构图着眼于控制，反映系统的物理；结构图着眼于控制，反映系统的物理；结构图着眼于控制，反映系统的物理；结构图着眼于控制，反映系统的物理模型，即怎样逐步实现系统的总功能。模型，即怎样逐步实现系统的总功能。模型，即怎样逐
15、步实现系统的总功能。模型，即怎样逐步实现系统的总功能。n n数据流程图是用不同的图来表示不同的层次，是数据流程图是用不同的图来表示不同的层次，是数据流程图是用不同的图来表示不同的层次，是数据流程图是用不同的图来表示不同的层次，是“平平平平面图面图面图面图”，而结构图能反映系统的层次结构，是，而结构图能反映系统的层次结构，是，而结构图能反映系统的层次结构，是，而结构图能反映系统的层次结构，是“立体立体立体立体图图图图”;n n数据流程图是从具体到抽象，描述系统的要求，而结数据流程图是从具体到抽象，描述系统的要求，而结数据流程图是从具体到抽象，描述系统的要求，而结数据流程图是从具体到抽象，描述系统
16、的要求，而结构图是从抽象到具体，描述系统的实现方法。构图是从抽象到具体，描述系统的实现方法。构图是从抽象到具体，描述系统的实现方法。构图是从抽象到具体，描述系统的实现方法。15ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念三、模块间的联系三、模块间的联系 结构化设计的结构化设计的基本思想基本思想，就是把系统设计成由，就是把系统设计成由相对独立、功能单一的模块组成的层次结构。相对独立、功能单一的模块组成的层次结构。为为了衡量模块的相对独立性了衡量模块的相对独立性，提出了模块间的耦合，提出了模块间的耦合(coupling)coupling)与模块的内聚与模块的内聚(cohesion)co
17、hesion)这两个概念。这两个概念。耦合耦合反映模块之间联系的紧密程度；反映模块之间联系的紧密程度；内内聚聚指指一一个个模模块块内内各各元元素素彼彼此此之之间间连连接接的的紧紧密程度。密程度。设设计计原原则则模模块块的的独独立立性性原原则则要要求求将将模模块块设设计计成成高内聚、低耦合高内聚、低耦合。16ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念三、模块间的联系三、模块间的联系1 1、模块的耦合、模块的耦合 影响模块间耦合程度的因素有三个：影响模块间耦合程度的因素有三个：联联系系方方式式：模模块块间间通通过过什什么么方方式式联联系系。联联系系方方式式有有两两种种：“直接引用直接
18、引用”和和“用过程语句调用用过程语句调用”。来往信息的作用来往信息的作用：模块间来往信息做什么用；：模块间来往信息做什么用；数量数量：模块间来往信息的多少。：模块间来往信息的多少。这三个因素可用三维坐标表示，离坐标原点越远，耦合这三个因素可用三维坐标表示，离坐标原点越远，耦合程度越高。下面分别讨论。程度越高。下面分别讨论。17ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念 影响耦合的因素18ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念 联系方式联系方式联系方式联系方式 联系方式有两种：联系方式有两种：联系方式有两种：联系方式有两种：“直接引用直接引用直接引用直接引用”和和
19、和和“用过程语句调用用过程语句调用用过程语句调用用过程语句调用”。图 用局部化方法降低耦合程度 19ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念n n用用过过程程语语句句调调用用，是是通通过过模模块块的的名名字字调调用用整整个个模模块块，一一个个模模块块只只有有一一个个入入口口，所所有有数数据据往往来来都都以以参参数数形形式式显显式式出出现现。采采用用这这种种联联接接方方式式，模模块块间间耦耦合合程程度度比比较较低低。当当然然，两两个个模模块块共共享享数数据据很很多多时时，参参数数传传递递也不方便。也不方便。20ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念往来信息的作用
20、往来信息的作用n n模模模模块块块块间间间间的的的的往往往往来来来来信信信信息息息息可可可可以以以以作作作作数数数数据据据据用用用用，也也也也可可可可以以以以作作作作控控控控制制制制信息用信息用信息用信息用。n n若若若若两两两两个个个个模模模模块块块块间间间间传传传传递递递递的的的的信信信信息息息息只只只只作作作作数数数数据据据据用用用用，即即即即一一一一个个个个模模模模块块块块提提提提供供供供的的的的输输输输出出出出数数数数据据据据作作作作另另另另一一一一个个个个模模模模块块块块的的的的输输输输入入入入数数数数据据据据，则则则则这这这这种种种种耦耦耦耦合合合合称称称称为为为为数数数数据据据
21、据耦耦耦耦合合合合(data data data data coupling)coupling)coupling)coupling)。这这这这种种种种耦耦耦耦合当然是需要的。合当然是需要的。合当然是需要的。合当然是需要的。21ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念往来信息的作用往来信息的作用n n如如如如果果果果两两两两个个个个模模模模块块块块间间间间传传传传递递递递的的的的信信信信息息息息作作作作控控控控制制制制用用用用，这这这这种种种种耦耦耦耦合合合合称称称称为为为为控控控控制制制制耦耦耦耦合合合合(controcouplingcontrocouplingcontroco
22、uplingcontrocoupling)。图图图图(a)a)a)a)中中中中，模模模模块块块块A A A A将将将将参参参参数数数数“平平平平均均均均最最最最高高高高”传传传传递递递递给给给给模模模模块块块块B B B B，模模模模块块块块B B B B按按按按这这这这个个个个参参参参数数数数的的的的值值值值是是是是“平平平平均均均均”还还还还是是是是“最最最最高高高高”去去去去取取取取相相相相应应应应成成成成绩绩绩绩回回回回送送送送到到到到A A A A。这这这这里里里里的的的的参参参参数数数数“平平平平均均均均最最最最高高高高”实实实实际际际际上上上上是是是是一一一一个个个个开开开开关关
23、关关量量量量(尽尽尽尽管管管管它它它它本本本本身身身身可可可可能能能能是是是是数数数数据据据据形形形形式式式式)，控控控控制制制制模块模块模块模块B B B B如何工作。这就是控制耦合。如何工作。这就是控制耦合。如何工作。这就是控制耦合。如何工作。这就是控制耦合。22ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念往来信息的作用往来信息的作用图 控制耦合23ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念往来信息的作用往来信息的作用 控制耦合给理解和修改带来不便：控制耦合给理解和修改带来不便：v需要理解开关量；v模块要设开关量，还要记住开关值是“平均”还是“最高”，以便数据从模
24、块返回后作相应处理。其实，在系统设计中这种耦合是可以避免的。在这个例子中，只要将图(a)改为图(b)所示的形式就行了。图(b)中模块根据需要调用模块B1或B224ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念往来信息的数量往来信息的数量n n很很很很明明明明显显显显，模模模模块块块块间间间间传传传传递递递递的的的的信信信信息息息息量量量量越越越越大大大大，它它它它们们们们之之之之间间间间的的的的耦耦耦耦合合合合程程程程度度度度越越越越高高高高，因因因因为为为为正正正正是是是是这这这这种种种种传传传传递递递递关关关关系系系系造造造造成成成成了了了了模模模模块块块块间间间间的的的的联联联
25、联系系系系。一一一一个个个个模模模模块块块块只只只只需需需需了了了了解解解解它它它它确确确确实实实实需需需需要要要要使使使使用用用用的数据，对其他数据的存在最好完全不知道。的数据，对其他数据的存在最好完全不知道。的数据，对其他数据的存在最好完全不知道。的数据，对其他数据的存在最好完全不知道。25ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念往来信息的数量往来信息的数量n n总总总总之之之之，结结结结构构构构化化化化设设设设计计计计要要要要求求求求模模模模块块块块间间间间的的的的耦耦耦耦合合合合程程程程度度度度尽尽尽尽可可可可能能能能小，为此小，为此小，为此小，为此应遵循以下原则应遵循
26、以下原则应遵循以下原则应遵循以下原则：用过程语句调用其他模块；用过程语句调用其他模块；用过程语句调用其他模块；用过程语句调用其他模块；模块间的参数作数据用；模块间的参数作数据用；模块间的参数作数据用；模块间的参数作数据用；模块间的参数尽可能少。模块间的参数尽可能少。模块间的参数尽可能少。模块间的参数尽可能少。在在在在用用用用高高高高级级级级语语语语言言言言编编编编程程程程序序序序时时时时，只只只只要要要要注注注注意意意意消消消消除除除除开开开开关关关关量量量量，减减减减少少少少共共共共用用用用变变变变量量量量，就就就就可可可可以以以以大大大大大大大大降降降降低低低低模模模模块块块块间间间间的的
27、的的耦耦耦耦合合合合程程程程度。度。度。度。26ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念三、模块间的联系三、模块间的联系2 2、模块的内聚、模块的内聚 模块的内聚反映模块内部联系的紧密程度。模块的内聚反映模块内部联系的紧密程度。如果一个模块内部相关性很高，都是为了同一个如果一个模块内部相关性很高，都是为了同一个功能，我们就说它的内聚程度高。模块的内聚可功能，我们就说它的内聚程度高。模块的内聚可以分为七类，下面分别介绍。以分为七类，下面分别介绍。27ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念v偶然内聚偶然内聚 偶然内聚是指模块中各软件成分之间没有有意义的联系偶然内聚
28、是指模块中各软件成分之间没有有意义的联系。有时若。有时若干个模块中存在若干相同的语句序列，程序员为了节省存储空间将它干个模块中存在若干相同的语句序列，程序员为了节省存储空间将它们抽取出来形成一个单独的模块。这些语句只有与调用它们的模块放们抽取出来形成一个单独的模块。这些语句只有与调用它们的模块放在一起时才具有意义，这些语句本身相互之间并没有有意义的联系，在一起时才具有意义，这些语句本身相互之间并没有有意义的联系，这个新的模块是偶然内聚的。这个新的模块是偶然内聚的。图7.6 偶然内聚28ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念v逻辑内聚逻辑内聚n n逻辑内聚是指将几个逻辑上功能相
29、似的模块合并，而形成逻辑内聚是指将几个逻辑上功能相似的模块合并，而形成逻辑内聚是指将几个逻辑上功能相似的模块合并，而形成逻辑内聚是指将几个逻辑上功能相似的模块合并，而形成一个新的模块，该模块包含有若干个在逻辑上具有相似功一个新的模块，该模块包含有若干个在逻辑上具有相似功一个新的模块，该模块包含有若干个在逻辑上具有相似功一个新的模块，该模块包含有若干个在逻辑上具有相似功能的程序段，由传送给模块的参数来确定该模块完成哪一能的程序段，由传送给模块的参数来确定该模块完成哪一能的程序段，由传送给模块的参数来确定该模块完成哪一能的程序段，由传送给模块的参数来确定该模块完成哪一段功能。段功能。段功能。段功能
30、。n n如图如图如图如图7.5(7.5(7.5(7.5(a)a)a)a)中的模块中的模块中的模块中的模块“取平均成绩或最高成绩取平均成绩或最高成绩取平均成绩或最高成绩取平均成绩或最高成绩”就属这一就属这一就属这一就属这一类，它把类，它把类，它把类，它把“取平均成绩取平均成绩取平均成绩取平均成绩”和和和和“取最高成绩取最高成绩取最高成绩取最高成绩”这两个相似的这两个相似的这两个相似的这两个相似的功能放在一起组成一个模块。这个模块的程序流程图如图功能放在一起组成一个模块。这个模块的程序流程图如图功能放在一起组成一个模块。这个模块的程序流程图如图功能放在一起组成一个模块。这个模块的程序流程图如图7.
31、77.77.77.7所示。它需要模块传递一个开关量，根据开关量判所示。它需要模块传递一个开关量，根据开关量判所示。它需要模块传递一个开关量，根据开关量判所示。它需要模块传递一个开关量，根据开关量判定执行哪一个分支。这样做的优点是节约空间，缺点是修定执行哪一个分支。这样做的优点是节约空间，缺点是修定执行哪一个分支。这样做的优点是节约空间，缺点是修定执行哪一个分支。这样做的优点是节约空间，缺点是修改困难。如果现在不仅要知道最高成绩是多少，而且还要改困难。如果现在不仅要知道最高成绩是多少，而且还要改困难。如果现在不仅要知道最高成绩是多少，而且还要改困难。如果现在不仅要知道最高成绩是多少，而且还要打印
32、出获得最高成绩的学生姓名。这一修改就很难适应打印出获得最高成绩的学生姓名。这一修改就很难适应打印出获得最高成绩的学生姓名。这一修改就很难适应打印出获得最高成绩的学生姓名。这一修改就很难适应“取平均成绩取平均成绩取平均成绩取平均成绩”的要求。的要求。的要求。的要求。29ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念v逻辑内聚逻辑内聚 图7.7 逻辑内聚30ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念n n3.3.3.3.时间内聚时间内聚时间内聚时间内聚(temporacohesiontemporacohesiontemporacohesiontemporacohesion)
33、这这这这是是是是指指指指与与与与时时时时间间间间有有有有关关关关的的的的联联联联系系系系，即即即即把把把把需需需需要要要要有有有有限限限限时时时时间间间间间间间间隔隔隔隔内内内内处处处处理理理理的的的的成成成成分分分分放放放放在在在在同同同同一一一一模模模模块块块块内内内内。例例例例如如如如:初初初初始始始始化化化化系系系系统统统统模模模模块块块块、系统结束模块、紧急故障处理模块等均是时间性内聚模块系统结束模块、紧急故障处理模块等均是时间性内聚模块系统结束模块、紧急故障处理模块等均是时间性内聚模块系统结束模块、紧急故障处理模块等均是时间性内聚模块.这种模块的内聚程度比前两种稍高一些，但仍是一种
34、低这种模块的内聚程度比前两种稍高一些，但仍是一种低这种模块的内聚程度比前两种稍高一些，但仍是一种低这种模块的内聚程度比前两种稍高一些，但仍是一种低的内聚。的内聚。的内聚。的内聚。n n4.4.4.4.步骤内聚步骤内聚步骤内聚步骤内聚(proceduracohesionproceduracohesionproceduracohesionproceduracohesion)模块内各成分是相关的，并且必须按照某种特定的次模块内各成分是相关的，并且必须按照某种特定的次序执行。过程内聚属于中等程度的内聚，模块内各成分的序执行。过程内聚属于中等程度的内聚，模块内各成分的联系紧密程度优于前面几种类型，比它们
35、易于理解、维护。联系紧密程度优于前面几种类型，比它们易于理解、维护。模块内的元素属于同一个公共步骤单元，则称该内聚为步模块内的元素属于同一个公共步骤单元，则称该内聚为步模块内的元素属于同一个公共步骤单元，则称该内聚为步模块内的元素属于同一个公共步骤单元，则称该内聚为步骤内聚。骤内聚。骤内聚。骤内聚。31ISADISAD图7.8 步骤内聚 32ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念5.5.5.5.通信内聚通信内聚通信内聚通信内聚(communicationacohesioncommunicationacohesioncommunicationacohesioncommunica
36、tionacohesion)n通信内聚是指模块内各成分有共用的数据区，或者所有成分都使用相同的输入或产生相同的输出。n这样的模块如果将其中的软件成分分为多个模块，则这些模块之间的耦合方式是公共耦合。它是一种强耦合，模块之间的独立性很差。通信内聚模块中各软件成分之间关系比较密切，因为它们使用或产生同一数据区中的相应数据，这说明其功能是密切相关的，所以可修改性和可理解性均较好。33ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念5.5.5.5.通信内聚通信内聚通信内聚通信内聚(communicationacohesioncommunicationacohesioncommunication
37、acohesioncommunicationacohesion)图7.9 通信内聚 34ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念6.顺序内聚顺序内聚(sequentiacohesion)n顺序内聚是指模块内各成分的执行顺序以确定的顺序进行，往往前一功能成分的输出就是后一功能成分的输入，执行顺序不能改变。而且这些成分是与同一功能密切相关的。图7.10 顺序内聚 35ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念n n例如，例如，“合同输入与汇总合同输入与汇总”就属于顺序聚合就属于顺序聚合模块，它先执行合同输入功能，然后再执模块，它先执行合同输入功能，然后再执行合同汇总功
38、能，而且前者的输出正是后行合同汇总功能，而且前者的输出正是后者的输入。者的输入。36ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念7.功能内聚功能内聚(functionacohesion)n若一个模块包括并且仅包括完成一个具体任务所需要的所有成分，则这个模块是功能内聚的。这种模块的聚合程度是最高的。结构化设计的目标就是获得这种模块。n n例例如如，读读库库存存记记录录、打打印印发发货货单单和和计计算算实实发工资三个模块都是功能聚合模块。发工资三个模块都是功能聚合模块。37ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念vv模块的内聚性类型模块的内聚性类型模块的内聚性类型模块的
39、内聚性类型低低低低 偶然内聚偶然内聚偶然内聚偶然内聚 弱弱弱弱(功能分散功能分散功能分散功能分散)内内内内 逻辑内聚逻辑内聚逻辑内聚逻辑内聚 聚聚聚聚 时间内聚时间内聚时间内聚时间内聚 性性性性 过程内聚过程内聚过程内聚过程内聚 通信内聚通信内聚通信内聚通信内聚 顺序顺序顺序顺序内聚内聚内聚内聚高高高高 功能内聚功能内聚功能内聚功能内聚模模模模块块块块独独独独立立立立性性性性强强强强(功能单一功能单一功能单一功能单一)38ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念四、模块判断的作用域与控制域四、模块判断的作用域与控制域1 1 1 1、模块判断的作用域、模块判断的作用域、模块判断的
40、作用域、模块判断的作用域 程程序序中中的的每每个个判判断断都都会会产产生生这这样样的的结结果果：根根据据此此判判断断的的结结果果，某某些些处处理理执执行行了了，而而另另外外一一些些没没有有执执行行。也也就就是是说说，有有些些处处理理的的执执行行受受判判断断的的影影响响。由由此此引引出出判判断断的的作用范围作用范围(或称影响范围或称影响范围)这一概念。这一概念。一一个个判判断断的的作作用用范范围围是是指指判判断断所所在在的的模模块块和和判判断断结结果所影响到的其他模块的集合。果所影响到的其他模块的集合。2 2 2 2、模块判断的控制域、模块判断的控制域、模块判断的控制域、模块判断的控制域 一一一
41、一个个个个模模模模块块块块的的的的控控控控制制制制范范范范围围围围是是是是指指指指它它它它本本本本身身身身及及及及其其其其所所所所有有有有下下下下属属属属模模模模块块块块的集合。的集合。的集合。的集合。39ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念四、模块判断的作用域与控制域四、模块判断的作用域与控制域图7.12 作用范围与控制范围 40ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念四、模块判断的作用域与控制域四、模块判断的作用域与控制域 判判断断的的作作用用范范围围和和模模块块的的控控制制范范围围，直直接接影影响响系系统统模模块块的的复复杂杂性性和和可可修修改改性性。
42、结结构构化化设设计计要要求求：对对于于任任何何一一个个判判断断，其其作作用用范范围围应应该该是是这这个个判断所在模块的控制范围的一个子集。判断所在模块的控制范围的一个子集。41ISADISAD图7.13 判断的位置 42ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念五、五、模块的扇入与扇出模块的扇入与扇出1 1 1 1、模块的扇入、模块的扇入、模块的扇入、模块的扇入一个模块的扇入是指调用它的上级模块一个模块的扇入是指调用它的上级模块一个模块的扇入是指调用它的上级模块一个模块的扇入是指调用它的上级模块的个数。的个数。的个数。的个数。2 2 2 2、模块的扇出模块的扇出模块的扇出模块的扇
43、出一个模块的扇出是指模块的直接下属模一个模块的扇出是指模块的直接下属模一个模块的扇出是指模块的直接下属模一个模块的扇出是指模块的直接下属模块的个数。块的个数。块的个数。块的个数。图7.14 模块的扇出 43ISADISAD结构化设计的基本概念结构化设计的基本概念五、五、五、五、模块的扇入与扇出模块的扇入与扇出模块的扇入与扇出模块的扇入与扇出n n一个模块的扇出数过大或过小都不理想。过大比过小更不一个模块的扇出数过大或过小都不理想。过大比过小更不一个模块的扇出数过大或过小都不理想。过大比过小更不一个模块的扇出数过大或过小都不理想。过大比过小更不好。一般认为扇出的上限不应超过好。一般认为扇出的上限
44、不应超过好。一般认为扇出的上限不应超过好。一般认为扇出的上限不应超过7 7。扇出过大意味着管扇出过大意味着管扇出过大意味着管扇出过大意味着管理模块过于复杂，需要控制和协调过多的下级。理模块过于复杂，需要控制和协调过多的下级。理模块过于复杂，需要控制和协调过多的下级。理模块过于复杂，需要控制和协调过多的下级。解决的办解决的办解决的办解决的办法是适当增加中间层次。法是适当增加中间层次。法是适当增加中间层次。法是适当增加中间层次。n n扇入越大，表示该模块被越多的上级模块共享，这当然是扇入越大，表示该模块被越多的上级模块共享，这当然是扇入越大，表示该模块被越多的上级模块共享，这当然是扇入越大，表示该
45、模块被越多的上级模块共享，这当然是我们所希望的，但是不能为了获得高扇入而不惜代价我们所希望的，但是不能为了获得高扇入而不惜代价我们所希望的，但是不能为了获得高扇入而不惜代价我们所希望的，但是不能为了获得高扇入而不惜代价。例。例。例。例如把彼此无关的功能凑在一起构成一个模块，虽然扇入数如把彼此无关的功能凑在一起构成一个模块，虽然扇入数如把彼此无关的功能凑在一起构成一个模块，虽然扇入数如把彼此无关的功能凑在一起构成一个模块，虽然扇入数高了，但这样的模块的内聚程度必然低。这是我们应避免高了，但这样的模块的内聚程度必然低。这是我们应避免高了，但这样的模块的内聚程度必然低。这是我们应避免高了，但这样的模
46、块的内聚程度必然低。这是我们应避免的。的。的。的。n n设计得好的系统，上层模块有较高的扇出，下层模块有较设计得好的系统，上层模块有较高的扇出，下层模块有较设计得好的系统，上层模块有较高的扇出，下层模块有较设计得好的系统，上层模块有较高的扇出，下层模块有较高的扇入。其结构图像清真寺的塔，上尖，中间宽，下面高的扇入。其结构图像清真寺的塔，上尖，中间宽，下面高的扇入。其结构图像清真寺的塔，上尖，中间宽，下面高的扇入。其结构图像清真寺的塔，上尖，中间宽，下面小小小小。44ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计5.3 5.3 从数据流图导出结构图从数据流图导出结构图 从数据流程图导出系统的初始
47、结构图，首先从数据流程图导出系统的初始结构图，首先从数据流程图导出系统的初始结构图，首先从数据流程图导出系统的初始结构图，首先要区分数据流程图的结构类型，然后根据不同的要区分数据流程图的结构类型，然后根据不同的要区分数据流程图的结构类型，然后根据不同的要区分数据流程图的结构类型，然后根据不同的类型采用不同的方法把数据流图映象成相应的模类型采用不同的方法把数据流图映象成相应的模类型采用不同的方法把数据流图映象成相应的模类型采用不同的方法把数据流图映象成相应的模块结构。块结构。块结构。块结构。数据流图有两种典型的结构：数据流图有两种典型的结构：变换型变换型(transform)transform)
48、结构和事务型结构和事务型(transaction)transaction)结构。结构。这两种结构可以分别通过变换分析和事务分析方这两种结构可以分别通过变换分析和事务分析方法导出标准形式的结构图。法导出标准形式的结构图。45ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计n nDFDDFD导出初始导出初始导出初始导出初始MSCMSC（模块结构图）模块结构图）模块结构图）模块结构图）的过程的过程的过程的过程n n两种转换策略两种转换策略两种转换策略两种转换策略/技术技术技术技术 变换分析变换分析变换分析变换分析 事务分析事务分析事务分析事务分析n n一般过程一般过程一般过程一般过程 先设计模块结构顶
49、端的主模块先设计模块结构顶端的主模块先设计模块结构顶端的主模块先设计模块结构顶端的主模块 然后然后然后然后“由顶向下逐步细化由顶向下逐步细化由顶向下逐步细化由顶向下逐步细化”最后得到一个最后得到一个最后得到一个最后得到一个与数据流图相对应与数据流图相对应与数据流图相对应与数据流图相对应的程序结构的程序结构的程序结构的程序结构46ISADISAD第五章第五章 系统设计系统设计n nDFD导出初始导出初始MSC的过程的过程n nSDSDSDSD（结构化设计）结构化设计）结构化设计）结构化设计）方法的两种方法的两种方法的两种方法的两种转换转换转换转换方法方法方法方法初始初始MSCMSC变换型变换型D
50、FDDFD变换分析变换分析事务型事务型DFDDFD初始初始MSCMSC事务分析事务分析47ISADISAD从数据流图导出结构图从数据流图导出结构图一、一、变换分析变换分析 变变换换结结构构是是一一种种线线性性结结构构。它它明明显显地地分分成成逻逻辑输入、主加工和逻辑输出三部分辑输入、主加工和逻辑输出三部分。变换分析过程变换分析过程：q找出系统的逻辑输入、主加工和逻辑输出部分。找出系统的逻辑输入、主加工和逻辑输出部分。q设设计计顶顶层层模模块块和和第第一一层层模模块块：找找到到主主加加工工之之后后，遵遵照照“自自顶顶向向下下，逐逐步步加加细细”的的原原则则，设设计计各各层层的模块。的模块。q设设