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1、第四章第四章 信息系统设计信息系统设计主要内容：主要内容：针对信息系统设计的各项任务来介针对信息系统设计的各项任务来介绍这一阶段的开发方法和对策绍这一阶段的开发方法和对策。4.1 信息系统设计概述信息系统设计概述 l4.1.1 系统设计的任务系统设计的任务 系统设计的任务就是依据系统分析文档资料，采用正确的方法来确定系统各功能模块在计算机内应该由哪些程序组成，它们之间用什么方式联结在一起以构成一个最好的系统机内结构，同时还要使用一定的工具将所设计的成果表达出来，另外考虑到实现系统功能的需要，还要进行数据库的详细设计、编码设计、输入/输出界面（人机界面）设计等等 4.1.2 系统设计步骤系统设计
2、步骤 l第第一一步步进进行行数数据据库库的的物物理理设设计计。根根据据总总体体方方案案及及系系统统分分析析的的实实际际需需求求，考考虑虑数数据据库库的的存存储储方方式式（集集中中式式或或分分布布式式）；考考虑虑物物理理库库的的数数量量及及每每一一个个物物理理库库所所包包含含的的数数据据库库表表的的内内容容；从从查查询询处处理理效效率等方面考虑数据库表的索引问题等等。率等方面考虑数据库表的索引问题等等。l第第二二步步进进行行编编码码设设计计。编编码码是是系系统统的的重重要要组组成成部部分分，与与数数据据的的规规范范性性和和交交换换性性密密切切相相关关，编编码码一一旦旦被被设设计计处处理理将将会会
3、永永久久使使用用并并常常驻驻于于数数据据库库中中，因因此此需需要要在在系系统统设设计计阶阶段段给给出出具具有有永永久久性性、稳稳定定性的编码设计方案。性的编码设计方案。l第第三三步步进进行行界界面面设设计计。构构造造良良好好的的界界面面是是未未来来系系统统能能够够顺顺利利运运行行的的重重要要前前提提，要要使使信信息息系系统统使使用用起起来来更更加加舒舒适适、更更加加高高效效就就需需要要在在界界面面设设计计方方面面具具有有一一个个全全新新的的设设计计策策略略，这这个个设设计计策策略略要要在在程程序设计之前完成。序设计之前完成。l第第四四步步进进行行系系统统功功能能设设计计。功功能能设设计计是是在
4、在前前面面所所有有工工作作基基础础上上进进行行的的，它它主主要要是是采采用用“自自顶顶向向下下”的的原原则则考考虑虑模模块块的的划划分分与与设设计计，使使模模块块内内部部以以及及模模块块与与模模块块之之间间的的连连接接具具有有合合理理的的结结构构。功功能能设设计计结结果果的的表表达达方方式式可可以以有有两两种种：一一种种是是利利用用“结结构构图图”来来描描述述模模块块的的功功能能和和模模块块之之间间的的信信息息交交换换；另另一一种种是是用用Rational Rose工工具具来来描描述述。功功能能设设计计中中通通常常有有一一组组评评价价标标准准来来对对设设计计结结果果进进行行评评价价，同时使用一
5、组设计原则对系统模块进行优化设计。同时使用一组设计原则对系统模块进行优化设计。4.1.3 系统设计评价标准系统设计评价标准 l1、运行效率、运行效率 l2、可靠性。、可靠性。l3、可修改性、可修改性 l4 4、灵活性、灵活性l5 5、通用性、通用性l6 6、实用性、实用性 影响系统处理能力的因素：影响系统处理能力的因素：l、系统中间文件的数量、系统中间文件的数量 l、数据文件的检索次数、数据文件的检索次数 l、外存访问次数、外存访问次数 l、程序的调用和其它的系统开销所花费的时间、程序的调用和其它的系统开销所花费的时间 l、程序的执行时间、程序的执行时间 可靠性可靠性应考虑的问题：应考虑的问题
6、：l、校验码、校验码l、批量控制、批量控制l、建立运行日志和信息追踪、建立运行日志和信息追踪l、文件的存取限制、文件的存取限制可靠性指标可靠性指标：l“平均故障间隔时间平均故障间隔时间”（Mean_Time_Between_Failures，MTBF）l“平均修复时间平均修复时间”（Mean_Time_To_Repairs，MTTR）l系统的有效性系统的有效性=MTBF/（MTBF+MTTR）提高系统可修改性的原因：提高系统可修改性的原因：l、由于系统是在一个实际的客观环境中运行，它的数据来自于、由于系统是在一个实际的客观环境中运行，它的数据来自于客观现实，而客观世界是在不断地变化的，它导致客
7、观数据的变客观现实，而客观世界是在不断地变化的，它导致客观数据的变化和功能需求的变化，为了适应这种不断变化需求，必然要求信化和功能需求的变化，为了适应这种不断变化需求，必然要求信息系统也随之而变化，即对信息系统做相应的修改。息系统也随之而变化，即对信息系统做相应的修改。l、由于计算机技术在不断地发展，硬件价格越来越便宜，新的、由于计算机技术在不断地发展，硬件价格越来越便宜，新的操作系统和程序语言在不断地出现或升级，计算机网络技术和通操作系统和程序语言在不断地出现或升级，计算机网络技术和通讯技术也在不断地发展，这些必然对信息系统产生影响，迫使用讯技术也在不断地发展，这些必然对信息系统产生影响，迫
8、使用户考虑使用新的技术、更新设备、提高系统运行效率、完善系统户考虑使用新的技术、更新设备、提高系统运行效率、完善系统功能等等。功能等等。l、无论是在系统分析、系统设计、程序设计及调试阶段，都可、无论是在系统分析、系统设计、程序设计及调试阶段，都可能会发现一些问题导致对前一阶段的工作进行修正，到了系统测能会发现一些问题导致对前一阶段的工作进行修正，到了系统测试阶段也必然会发现一些问题和故障需要给予解决，这些都意味试阶段也必然会发现一些问题和故障需要给予解决，这些都意味着对系统的修改。着对系统的修改。l、对于一个复杂的系统来说，不可能在系统测试阶段就能够完、对于一个复杂的系统来说，不可能在系统测试
9、阶段就能够完全彻底地把故障全部排除，有的错误可能会在系统运行阶段才能全彻底地把故障全部排除，有的错误可能会在系统运行阶段才能暴露出来，要把这些错误纠正过来称为运行纠错，这同样意味着暴露出来，要把这些错误纠正过来称为运行纠错，这同样意味着对系统进行修改和维护。对系统进行修改和维护。4.2 数据库设计和编码设计数据库设计和编码设计 l4.2.1 数据库设计数据库设计 数据库设计内容：数据库设计内容：l1、用户权限的设计、用户权限的设计l2、索引文件的设计、索引文件的设计l3、中间文件或临时文件的设计、中间文件或临时文件的设计l4、视图（、视图（View）的设计的设计 4.2.2 编码设计编码设计
10、l编码设计的地位和作用编码设计的地位和作用编码设计步骤编码设计步骤 l对编码对象进行科学分类对编码对象进行科学分类 l按照一定的规则设计代码按照一定的规则设计代码 分类的原则分类的原则：l科科学学性性：通通常常要要选选择择事事物物或或概概念念（即即分分类类对对象象）中中最最稳定的本质属性或特征作为分类的基础和依据。稳定的本质属性或特征作为分类的基础和依据。l系系统统性性：将将选选定定的的事事物物或或概概念念的的属属性性特特征征按按一一定定的的排排列顺序予以系统化，并形成一个合理的科学分类体系。列顺序予以系统化，并形成一个合理的科学分类体系。l可可扩扩展展性性：分分类类要要具具有有可可拓拓展展的
11、的类类目目，以以保保证证增增加加新新的的事事物物或或概概念念时时，不不致致于于打打乱乱已已建建立立的的分分类类体体系系，同同时时还还应应为为下下级级信信息息系系统统在在本本分分类类体体系系的的基基础础上上进进行行延延拓细化创造条件。拓细化创造条件。l兼兼容容性性：与与有有关关标标准准（包包括括国国际际标标准准、国国家家标标准准、行行业标准等）协调一致。业标准等）协调一致。l综综合合实实用用性性：分分类类要要从从系系统统出出发发，把把全全局局问问题题放放在在系系统整体中处理，以达到全系统最优统整体中处理，以达到全系统最优 信息分类的基本方法：线分类法和面分类法。信息分类的基本方法：线分类法和面分
12、类法。l1、线分类法、线分类法：线分类法也称层级分类法。它是将初始的分类对象（即被划分的事物或概念）按所选定的若干属性或特征（作为分类的划分基础）逐次地分成相应的若干层级的类目，并排成一个有层次的、逐级展开的分类体系。l上位类：即在线分类体系中，一个类目相对于由它直上位类：即在线分类体系中，一个类目相对于由它直接划分出来的下一级类目而言，称为上位类。接划分出来的下一级类目而言，称为上位类。l下位类：即在线分类体系中，由上位直接划分出来的下位类：即在线分类体系中，由上位直接划分出来的下一级类目相对于上位类而言，称为下位类。下一级类目相对于上位类而言，称为下位类。l同位类：即在线分类体系中，由一个
13、类目直接划分出同位类：即在线分类体系中，由一个类目直接划分出来的下一级中的各类目，彼此称为同位类。来的下一级中的各类目，彼此称为同位类。l例如：例如：GB2260-86中华人民共和国行政区划代码采中华人民共和国行政区划代码采用的是线分类法，将全国行政区划分为三层：用的是线分类法，将全国行政区划分为三层：第一层为省（自治区、直辖市）第二层为地区（市、州、盟）第三层为县（市、旗、镇、区）。线分类法的原则：线分类法的原则：l在在线线分分类类中中，由由某某一一上上位位类类划划分分出出来来的的下下位位类类类目的总范围应与上位类类目相等；类目的总范围应与上位类类目相等；l当当某某一一个个上上位位类类类类目
14、目划划分分成成若若干干个个下下位位类类类类目目时，应选择一个划分基准：时，应选择一个划分基准：l同同位位类类类类目目之之间间不不交交叉叉、不不重重复复，并并只只对对应应于于一个上位类；一个上位类；l分类要依次进行，不应有空层或加层。分类要依次进行，不应有空层或加层。l线分类法的优点是：线分类法的优点是：层次性好，能较好地反映类目之间的逻辑关系使用方便，既符合手工处理信息的传统习惯，又便于计算机处理信息l线分类法的缺点是：线分类法的缺点是：结构弹性较差，分类结构一经确定，不易改动；当分类层次较多时，为其所设计的代码位数会比较大，影响数据处理的效率与速度。2、面分类法、面分类法 l面分类法是将所选
15、定的分类对象的若干个属性面分类法是将所选定的分类对象的若干个属性或特征视为若干个或特征视为若干个“面面”，每个，每个“面面”中有可中有可分成彼此独立的若干个类目，再按一定的顺序分成彼此独立的若干个类目，再按一定的顺序将各个将各个“面面”平行排列。使用时可根据需要将平行排列。使用时可根据需要将这些这些“面面”中的类目按指定的顺序组合在一起，中的类目按指定的顺序组合在一起，形成一个新的复合类目。形成一个新的复合类目。l例如：服装的分类可采用面分类法，选择服装例如：服装的分类可采用面分类法，选择服装材料、男女式样、服装款式三个属性作为三个材料、男女式样、服装款式三个属性作为三个“面面”，每个，每个“
16、面面”又可分成若干个类目，如又可分成若干个类目，如下表。下表。材料材料 男女式样男女式样 服装款式服装款式 纯棉纯棉 男式男式 中山装中山装 纯毛纯毛 女式女式 西服西服 中长纤维中长纤维 连衣裙连衣裙 面分类法的原则：面分类法的原则：l根根据据需需要要选选择择分分类类对对象象本本质质的的属属性性或或特特征征作作为为分分类对象的各个类对象的各个“面面”l不同面内的类目不应相互交叉，也不能重复出现不同面内的类目不应相互交叉，也不能重复出现l每个每个“面面”有严格的固定位置有严格的固定位置l“面面”的的选选择择以以及及位位置置的的确确定定，根根据据实实际际需需要要而而定定。l面分类法的优点：面分类
17、法的优点：具有较大的弹性，一个“面”内类目改变，不会影响其它的“面”适应性强，可根据需要组成任何类目，同时也便于计算机处理信息易于添加和修改类目l面分类法的缺点：面分类法的缺点：不能充分利用容量，可组配的类目很多，但有时实际应用的类目不多难于手工处理信息代码的功能代码的功能：l信息代码是一个或一组有序的、易于计算机和人识别信息代码是一个或一组有序的、易于计算机和人识别与处理的符号，有时也称为与处理的符号，有时也称为“码码”，功能如下：，功能如下：标识：代码是鉴别编码对象的唯一标志分类：当按编码对象的属性或特征分类，并赋予不同的类别代码时，代码又可以作为区分编码对象类别的标志排序：当按编码对象发
18、现（产生）的时间、所占有的空间或其他方面的顺序关系分类，并赋予不同的代码时，代码又可作为编码对象排序的标志 特定含义：代码是在一定分类体系下产生的，因此代码可提供一定的特定含义 代码设计的基本原则代码设计的基本原则：l唯一性唯一性 l合理性合理性 l可扩充性可扩充性 l简单性简单性 l适用性适用性 l规范性规范性 常用代码设计方案常用代码设计方案：l顺序码：顺序码：顺序码是一种用连续数字代表项目名的编码。例如：l 00 学校学校l 01 数学系数学系l 02 物理系物理系l l表意码表意码表意码是把直接或间接表示编码化对象属性的某些文字、数字、记号原封不动作为编码 编码编码 中文中文 英文英文
19、 MTMT 米米 MeterMeter CMCM 厘米厘米 Conti-meterConti-meter MMMM 毫米毫米 MilliMilli-meter-meter TNTN 吨吨 TonTon KGKG 公斤公斤Kilo-Kilo-guamguam LRLR 克克 LitreLitre l位别码位别码：位别码是用不同的位来代表不同的类别，每一为具有某一类别含义。l例如：例如：在行政区划代码（GB226084）中用第一、二位描述省（自治区、直辖市）、用第三、四位描述市（市、州、盟）、第五、六位描述县（市、旗、镇、区）123456省省市市区区l合成码：合成码：合成码是把编码对象用两种以上的
20、代码方案进行组合。l例如例如：代码代码 名称名称210000 辽宁省辽宁省 210100 沈阳市沈阳市 210200 大连市大连市 210201 大连市中山区大连市中山区 210202 大连市沙河口区大连市沙河口区 l服装代码：服装代码：l“0101001”表示一款纯棉男式中山装表示一款纯棉男式中山装l“0102002”表示一款纯棉女式西服表示一款纯棉女式西服材料材料 男女式样男女式样 服装款式服装款式 01纯棉纯棉 01男式男式 001中山装中山装02纯毛纯毛02女式女式 002西服西服03中长纤维中长纤维 003连衣裙连衣裙分类编码的设计步骤分类编码的设计步骤：l选定编码化的对象选定编码化
21、的对象l明确编码化的目的及编码在系统中的作用明确编码化的目的及编码在系统中的作用l确定编码使用范围确定编码使用范围l确定编码使用期限确定编码使用期限l决定编码方法决定编码方法4.3 人机界面设计人机界面设计 l4.3.1 输入输入/输出方式输出方式 输入/输出方式l、键盘输入 l、A/D，D/A（即模数、数模）转换l、网络或通讯传输 l、报表 l、图形输出 l、数据输入/输出过程是批处理还是实时处理 l校对方式校对方式、人工校对、二次键入、利用统计中的一些平衡关系或财务帐目中的平衡关系来进行校对 入学年份入学年份 本科生人数本科生人数 大专生人数大专生人数 学生总数学生总数 1993 1589
22、 189 1778 1994 1487 127 1614 1995 2001 193 2194 1996 1983 270 2253 合计合计 7060 779 7839 4.3.2操作模式的设计操作模式的设计 l界面是系统的界面是系统的感知器官感知器官。为了使系统能够更好。为了使系统能够更好地工作，在界面上必须要有充分的提示来说明地工作，在界面上必须要有充分的提示来说明哪一部分是用来操作的以及它们是如何操作的，哪一部分是用来操作的以及它们是如何操作的，提示用户如何实现人机交互，这就是功能的提示用户如何实现人机交互，这就是功能的可可见性见性。为了在设计中实现可见性，每一项功能。为了在设计中实现
23、可见性，每一项功能及其操作方法对于界面所处环境中的大多数用及其操作方法对于界面所处环境中的大多数用户来说必须是显而易见的，只需看一眼就可以户来说必须是显而易见的，只需看一眼就可以有所了解，具有这种特点的控制方法成为有所了解，具有这种特点的控制方法成为“可可供性供性”，可供性提供了大量的和操作有关的线，可供性提供了大量的和操作有关的线索，索，操作模式的设计的步骤操作模式的设计的步骤 l分解元动作分解元动作l进行操作模式的设计进行操作模式的设计l进行界面的统一性设计进行界面的统一性设计 元动作：元动作：l元动作是用户实现各种操作最基本的单元，在元动作是用户实现各种操作最基本的单元，在元动作的集合上
24、所有的人机交互都可以实现。元动作的集合上所有的人机交互都可以实现。l例例1 1（属性操作元动作）：（属性操作元动作）：出生日期：键盘输入输入方式的方案可以是：l例例2（功能性动作功能性动作）功能操作有：输入学生信息、修改学生信息、删除学生信息、查询等功能性动作设计方案可以是：l设计中要注意以下几个问题：设计中要注意以下几个问题：、操作要尽可能地发挥计算机的优势；、操作要尽可能地符合用户的操作习惯；、操作要尽可能地简单、明了，使用方便。4.3.3 界面统一性设计界面统一性设计 l1、风格设计、风格设计 l2、导航设计、导航设计 l3、可靠性设计、可靠性设计 l导航设计方案：导航设计方案：可靠性设
25、计：可靠性设计：l减少操作错误的措施：减少操作错误的措施：输入操作符应尽可能简单、易记忆，提示要简短、明了。对一些参数可以设置缺省值 设置容忍用户操作上失误，提示错误信息，将光标移动到出错位置上并允许用户改正的机制，允许重操作 给出运行状态提示，防止错误积累 检测用户错误，屏蔽输入错误，及时提供出错信息 界面设计目标：界面设计目标：l、简单性简单性l、可靠性、可靠性l、易学习与易使用性、易学习与易使用性l、立即反馈性、立即反馈性4.4 功能设计的基本方法功能设计的基本方法 l系统功能设计的基本方法是利用结构图系统功能设计的基本方法是利用结构图来描述系统设计结果，首先使用一组设来描述系统设计结果
26、，首先使用一组设计策略将系统分析阶段所形成的逻辑结计策略将系统分析阶段所形成的逻辑结构（数据流程图）转换成初始的结构图，构（数据流程图）转换成初始的结构图，然后使用一组设计原则和一组评价标准然后使用一组设计原则和一组评价标准对初始结构图进行优化设计，最终形成对初始结构图进行优化设计，最终形成具有良好结构的功能设计方案。具有良好结构的功能设计方案。l模块是具有四种属性的一组程序语句，模块是具有四种属性的一组程序语句，这四个属性分别是输入这四个属性分别是输入/输出、逻辑功能、输出、逻辑功能、运行程序、内部数据运行程序、内部数据 4.2.1 结构图结构图 l图例：图例：模块之间的调用关系数据传递关系
27、 判断调用关系循环调用关系转接符号示例：结构图的优点结构图的优点：l1、具有很高的可读性，便于理解和讨论。、具有很高的可读性，便于理解和讨论。l2、采采用用“自自顶顶向向下下”的的原原则则逐逐层层扩扩展展而而得得到到的的图图形形，因因此此它它可可以以用用来来表表达达系系统统的的总总体体结结构构。同同时时也也能能够够把把整整个个设设计计任任务务分分散散开开来来，交交给给若若干干个个设设计计人人员员进进行行不不同同部部分分的的设设计计工工作作，既既便便于于管管理理，又又能能够够加加快快设设计计进进度，提高工作效率。度，提高工作效率。l3、它它具具有有较较高高的的严严密密性性，又又有有灵灵活活性性。
28、结结构构图图能能够够准准确确地地表表达达系系统统中中各各个个组组成成部部分分以以及及它它们们之之间间的的联联结结关关系系，具具有有很很强强的的严严密密性性。同同时时它它能能够够随随着着数数据据流流程程图图的改变而改变，具有很高的灵活性，易于修改和维护。的改变而改变，具有很高的灵活性，易于修改和维护。l4、结构图作为系统设计的重要工具，不但能够在系统、结构图作为系统设计的重要工具，不但能够在系统设计阶段发挥作用，而且还是程序设计、系统测试、设计阶段发挥作用，而且还是程序设计、系统测试、系统维护工作顺利进行的重要保证。系统维护工作顺利进行的重要保证。4.2.2 功能模块转换策略功能模块转换策略 l
29、1、事务分析、事务分析 高层的数据流程图特别是一级数据流图所表示的处理功能都是相对独立的，可以把它们看成是一类类特定的事务，将其转换为结构图。将教学管理系统二级数据流程图转换成结构图将教学管理系统二级数据流程图转换成结构图将教学管理系统三级数据流程图转换成结构图将教学管理系统三级数据流程图转换成结构图2、变换分析、变换分析 l变换分析提供了一种把叶子层模块转换成结构图的方法变换分析提供了一种把叶子层模块转换成结构图的方法 首先对叶子层模块中的处理功能进行分类l第一类是输入功能，这类处理功能的特点是对数据的变换只是一些形式上的加工，如编辑、验证、排列等。假设输入数据流是X，该处理功能为G，它产生
30、的数据流是X，则X=G（X）。l第二类处理功能是执行变换功能，它对数据流X进行实质性的变换，即进行真正的处理，假设它的功能为F，它所产生的数据数据流是Y，则Y=F（X）。l第三类处理功能是输出功能，它对数据流Y进行形式上的加工，如排列显示格式等等，然后输出数据流Y，假设它的功能是H，则Y=H（Y）。根据分类结果确定第二类处理功能即为变换中心，画出结构图采用变换分析方法绘制结构图：采用变换分析方法绘制结构图：利用事务分析和变换分析绘制的利用事务分析和变换分析绘制的“教师基本信息管理教师基本信息管理”功能结构功能结构图图4.2.3 功能模块优化设计原则功能模块优化设计原则 l1、模块之间的耦合原则
31、、模块之间的耦合原则 影响模块之间耦合程度的最主要因素是模块之间信息传递的复杂性。如果两个模块之间仅存在调用与被调用关系，在它们之间没有任何的信息传递，这表示两个模块的耦合程度最低，称作简单耦合。、数据耦合、数据耦合 l如果两个模块之间不仅存在调用与被调用关系，如果两个模块之间不仅存在调用与被调用关系，而且还存在着数据通讯，也就是模块之间的通而且还存在着数据通讯，也就是模块之间的通讯方式是数据传递或称参数交换，这种耦合称讯方式是数据传递或称参数交换，这种耦合称为数据耦合。为数据耦合。、控制耦合、控制耦合 l如果两个模块之间不仅存在调用与被调用关系，如果两个模块之间不仅存在调用与被调用关系，而且
32、模块而且模块A向模块向模块B传递的信息控制了模块传递的信息控制了模块B的的内部逻辑，那么模块内部逻辑，那么模块A、B之间的耦合称为控之间的耦合称为控制耦合。制耦合。、公共耦合、公共耦合 l如果两个模块都和同一个公用数据域有关，或如果两个模块都和同一个公用数据域有关，或与某一个公共环境联系在一起，那么在这两个与某一个公共环境联系在一起，那么在这两个模块之间存在着公共耦合。模块之间存在着公共耦合。2、模块的内聚性原则、模块的内聚性原则 l所谓模块内部的所谓模块内部的“组成部分组成部分”是指该模块运行是指该模块运行程序中的一个动作、一组指令或一个调用其它程序中的一个动作、一组指令或一个调用其它模块的
33、语句。内聚性是度量模块功能强度的一模块的语句。内聚性是度量模块功能强度的一个相对指标，主要表现在模块内部各组成部分个相对指标，主要表现在模块内部各组成部分为了执行处理功能而组合在一起的相关程度，为了执行处理功能而组合在一起的相关程度，即组合强度。即组合强度。l、功能组合、功能组合如果一个模块内部的各个组成部分的处理动作全都为执行同一个功能而存在，并且只执行一个功能，那么这种组合称为功能组合。l、顺序组合、顺序组合 如果一个模块内部的各个组成部分执行的几个处理动作有这样的特征：前一个处理动作所产生的输出数据是下一个处理动作的输入数据，那么这种组合称为顺序组合。l、通讯组合、通讯组合 如果一个模块
34、内部的各个组成部分的处理动作都使用相同的输入数据或产生相同的输出数据，那么这种组合称为通讯组合。l、过程组合、过程组合如果一个模块内部各组成部分的处理动作各不相同，彼此也没有什么关系，但它们都受同一个控制流支配，决定它们的执行顺序，那么这种组合称为过程组合。l、暂时组合、暂时组合 如果一个模块的各组成部分，它们的处理动作和时间有关，那么这种组合称为暂时组合，也称为时间组合模块。l、逻辑组合、逻辑组合 如果一个模块内部各个组成部分的处理动作在逻辑上相似，但功能却彼此不同或无关，那么这种组合称为逻辑组合。l、偶然组合、偶然组合如果一个模块内部各组成部分的处理动作彼此没有任何关系，那么这种组合称为偶
35、然组合。模块组合形式判断树模块组合形式判断树 3、模块的分解原则模块的分解原则 l模块的分解是指把一个模块分解成若干个从属模块的分解是指把一个模块分解成若干个从属于它的新模块。于它的新模块。l在分解一个大模块时，不能单凭语句条数的多在分解一个大模块时，不能单凭语句条数的多少，而主要是按功能进行分解，直到无法做出少，而主要是按功能进行分解，直到无法做出明确的功能定义为止。在分解时既要考虑到模明确的功能定义为止。在分解时既要考虑到模块的内聚性，又要考虑到模块之间的耦合程度，块的内聚性，又要考虑到模块之间的耦合程度，并在这两者之间选择一个最佳的方案。并在这两者之间选择一个最佳的方案。4、模块的扇入和
36、扇出原则、模块的扇入和扇出原则 l模块的扇出（模块的扇出（Fan_Out）表达了一个模块对它的直属表达了一个模块对它的直属下级模块的控制范围。模块的扇出系数是指其直属下下级模块的控制范围。模块的扇出系数是指其直属下级模块的个数。级模块的个数。l模块的扇入（模块的扇入（Fan_In）表达了一个模块与其直属上级表达了一个模块与其直属上级模块的关系。模块的扇入系数是指其直接上级模块的模块的关系。模块的扇入系数是指其直接上级模块的个数。个数。l原则：原则：模块的直属下级模块越多，表明它要控制许多模块，所要做的事情也就越多，它的内聚性可能越低。所以要尽量把一个模块的扇出系数控制在较小的范围之内。模块的扇
37、入系数越大，表明它要被多个上级模块所调用，其公用性很强，说明模块分解得较好，在系统维护时能够减少对同一功能的修改 模块的分解：模块的分解：“教师基本信息管理教师基本信息管理”模块优化结果：模块优化结果：4.5 基于基于UML的功能设计方法的功能设计方法 l4.5.1 Struts框架框架 4.5.1.1 MVC模型 l模模型型：包包含含了了应应用用程程序序功功能能核核心心，它它封封装装了了应应用用程程序序的数据结构和事务逻辑，集中体现了应用程序的状态。的数据结构和事务逻辑，集中体现了应用程序的状态。l视视窗窗：是是模模块块的的外外观观，它它是是应应用用程程序序的的外外在在表表现现，它它可可以以
38、访访问问模模型型的的数数据据，但但不不能能改改变变这这些些数数据据，视视窗窗不不了了解解模模型型和和控控制制的的情情况况，当当模模型型发发生生改改变变时时，视视窗窗会会得得到到通通知知，因因而而界界面面的的开开发发人人员员不不需需要要了了解解或或关关心心数数据据库库发发生生什什么么事事情情，或或者者事事务务逻逻辑辑组组件件进进行行了了什什么么操操作，界面制作技术就可以了。作，界面制作技术就可以了。l控控制制器器：是是对对用用户户的的输输入入做做出出反反映映并并且且将将模模型型和和视视窗窗联系在一起，它创建并设置模块。联系在一起，它创建并设置模块。如果使用MVC框架开发B/S结构的应用系统，则通
39、常使用JavaBean进行模型设计与开发，视窗则可以利用JSP来开发，客户端使用HTML来实现，控制器则通常使用Servlet，它调用JavaBean，并且负责选择正确的JSP页来创建和显示动态内容。4.5.1.2 Struts框架框架 l1、控制器、控制器(Controller)：控制器的作用是从客户端接受请求，并且选择执行相应的业务逻辑，然后把响应结果送回到客户端。在Struts中Controller功能由ActionServlet和ActionMapping对象构成，核心是一个Servlet类型的对象ActionServlet，它用来接受客户端的请求。ActionServlet包括一组基
40、于配置的ActionMapping对象，每个ActionMapping对象实现了一个请求到一个具体Action处理器对象之间的映射。l2、模型、模型(Model)：Model部分从概念上可以分为两类系统的内部状态和改变系统状态的动作。Struts为Model部分提供了Action和ActionForm对象：所有的Action处理器对象都是开发者从Struts的Action类派生的子类。Action处理器对象封装了具体的处理逻辑，调用业务逻辑模块，并且把响应提交到合适的View组件以产生响应。Struts提供的ActionForm组件对象，它可以通过定义属性描述客户端表单数据。开发者可以由它派生
41、出子类对象，利用它与Struts提供的自定义标记库结合可以实现对客户端的表单数据的良好封装和支持，Action处理器对象可以直接对它进行读写，而不再需要和request、response对象进行数据交互。通过ActionForm组件对象实现了对View和Model之间交互的支持。Struts通常建议使用一组JavaBean表示系统的内部状态，根据系统的复杂度也可以使用像Entity EJB 和 Session EJB等组件来实现系统状态。Struts建议在实现时把“做什么”(Action)和“如何做”（业务逻辑）分离。这样可以实现业务逻辑的重用。l3、视图、视图(View)：Struts应用中
42、的View部分是通过JSP技术实现的。Struts提供了自定义的标记库可以使用，通过这些自定义标记可以非常好地和系统的Model部分交互，通过使用这些自定义标记创建的JSP表单，可以实现和Model部分中的ActionForm的映射，完成对用户数据的封装，同时这些自定义标记还提供了模板定制等多种显示功能。4.5.2 功能设计功能设计（以（以“教师基本信息管理教师基本信息管理”用例为例）用例为例）l4.5.2.1 对象及类的设计对象及类的设计l1 1、视窗（、视窗（ViewView）部分部分在系统分析阶段，根据用户的需求已经设计出了三个对象：教师基本信息管理页面对象、教师信息编辑页面对象和教师实
43、体对象，采用Struts框架则教师基本信息管理页面和教师信息编辑页面自然是MVC模型中的视窗部分（即View部分）。l2 2、控制器（、控制器（ControllerController）部分部分Struts框架的控制器部分由ActionServlet和ActionMapping对象构成，因此在教师基本信息管理用例中增加两个与之对应的对象控制器对象和教师管理控制对象。l3 3、模型、模型(Model)Model)部分部分Struts结构为Model部分提供了Action和ActionForm对象，由于Struts建议在实现时把“做什么”(Action)和“如何做”（业务逻辑）分离，实现业务逻辑的
44、重用，因此在设计时引入两个对象：教师管理事务对象和教师数据存取对象，另外利用数据库连接池对象实现与数据库的交互。对象及类的设计结果：对象及类的设计结果：l4.5.2.2方法的映射方法的映射 第一组（清空查询条件）：第一组（清空查询条件）：“请求清空”是由角色向教师基本信息管理页面发起，“清空查询条件”又在页面上进行，两个消息的实现均采用JSP技术实现。第二组（添加操作）：第二组（添加操作）：通过教师信息编辑页面向“教师管理控制”对象提交请求，控制对象将请求事务提交给“教师管理事务对象”，“教师管理事务对象”则根据请求内容向“教师数据存取对象”发添加教师的消息，由“教师数据存取对象”向教师实体、
45、数据库连接池发布指令，通过获得连接和存储数据两个动作实现存盘操作。第三组（查询操作）：第三组（查询操作）：在教师基本信息管理页面上获得查询条件后，由该页面直接向“教师管理控制”对象提交消息，控制对象向“教师管理事务”对象提交查询请求消息，事务对象再将查询条件消息转发给“教师数据存取”对象，由“教师数据存取对象”向教师实体、数据库连接池发布指令，通过获得连接和查询数据两个动作实现查询操作。第四组（修改操作）和第五组（删除操作）第四组（修改操作）和第五组（删除操作）的处理方式与前面基本相同，都是页面向控制对象发送消息，控制对象再将这些消息转发给事务对象，事务对象分析操作类型后再把相应的操作要求转发给数据存取对象，由数据存取对象通过数据库连接池和数据实体最终实现相应的数据操作。建立方法：建立方法：4.5.2.3 类图的优化类图的优化 l“教师基本信息管理类图教师基本信息管理类图”完成完成“教师基本信息管理教师基本信息管理”、“教室设施管理教室设施管理”、“学生基本信息学生基本信息管理管理”类图设计后的总体类图类图设计后的总体类图优化后的总体类图优化后的总体类图4.5.2.4 生成包与程序代码生成包与程序代码 对类对类进行检查操作：进行检查操作：生成程序代码：生成程序代码：