第06-9章系統(tǒng)設計方法2

第五部分系統(tǒng)設計方法6.系統(tǒng)設計方法

6.1系統(tǒng)設計的任務要求

6.2結構化系統(tǒng)設計

6.3從數(shù)據(jù)流程圖導出結構圖

6.4模塊設計優(yōu)化

6.5數(shù)據(jù)庫設計

6.6系統(tǒng)平臺設計

6.7代碼設計

6.8人機界面設計

6.9計算機處理數(shù)據(jù)庫設計過程的設計

6.10系統(tǒng)設計說明書

系統(tǒng)詳細設計(主要內容)數(shù)據(jù)庫設計系統(tǒng)平臺設計代碼設計對話(人機界面)設計輸入/輸出設計模塊內部的算法設計(處理流程設計)6.6.1數(shù)據(jù)庫概述

6.6.2數(shù)據(jù)庫設計6.6數(shù)據(jù)庫設計

除了過程的處理設計外，數(shù)據(jù)的存貯和管理。。。數(shù)據(jù)的組織？

數(shù)據(jù)庫是如何組織數(shù)據(jù)的？

如果這些數(shù)據(jù)能在限定的時間內被檢索處理，從而數(shù)據(jù)就產生了價值，成為信息。需要如何將數(shù)據(jù)有序的組織起來，才能對數(shù)據(jù)進行有效的處理。6.6.1數(shù)據(jù)庫概述數(shù)據(jù)的邏輯組織有四個基本的邏輯元素：數(shù)據(jù)項：是組成數(shù)據(jù)系統(tǒng)的有意義的最小基本單位。它的作用是描述一個數(shù)據(jù)處理對象的某些屬性記錄：與數(shù)據(jù)處理的某一對象有關的一切數(shù)據(jù)項構成了該對象的一條記錄。標識記錄的數(shù)據(jù)項稱為關鍵項。文件：相關（同類）記錄的集合稱為文件數(shù)據(jù)庫：按一定方式組織起來的邏輯相關的文件集合形成數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)組織的層次：數(shù)據(jù)庫文件1文件2文件n文件n-1記錄1記錄2記錄n-1記錄n數(shù)據(jù)項1數(shù)據(jù)項2數(shù)據(jù)項n-1數(shù)據(jù)項n…...…...…...姓名、性別等若干學生學生文件學生數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在文件系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的：早期的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是由大量的文件構成的。這些文件的數(shù)據(jù)面向應用，一個文件對應一個或幾個應用程序，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；不能表述復雜的數(shù)據(jù)模型。傳統(tǒng)文件處理系統(tǒng)存在問題數(shù)據(jù)冗余與數(shù)據(jù)不一致性數(shù)據(jù)結構的不一致，數(shù)據(jù)聯(lián)系弱缺少數(shù)據(jù)字典，缺少靈活性應用程序1數(shù)據(jù)文件1應用程序2應用程序3數(shù)據(jù)文件2數(shù)據(jù)文件3用戶用戶用戶銀行文件處理系統(tǒng)：客戶財務報表分期貸款程序帳戶核對處理存款處理分期貸款處理貸款分析報告客戶票據(jù)存款文件修改文件修改核對帳戶核對程序分期貸款文件修改存款程序客戶交易客戶交易數(shù)據(jù)庫處理系統(tǒng)優(yōu)點完善的數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)獨立性方便的接口完整的數(shù)據(jù)控制功能提高了系統(tǒng)的靈活性應用程序1應用程序2應用程序3DBMS數(shù)據(jù)庫中央數(shù)據(jù)庫用戶用戶用戶數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應用程序1應用程序2應用程序3應用程序n用戶1用戶2用戶m數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄??????數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念銀行數(shù)據(jù)庫處理系統(tǒng)客戶交易處理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)核對帳戶程序存款帳目程序分期貸款程序客戶數(shù)據(jù)庫..查詢數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）功能DBMS是一組計算機程序，對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理和控制。具有以下功能：數(shù)據(jù)庫開發(fā)數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)庫維護應用與開發(fā)..操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應用程序數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典用戶小型數(shù)據(jù)庫，如Foxbase、Foxpro、VisualFoxpro等；大中型數(shù)據(jù)庫，如MSSQLServer、ORACLE、INFORMIX、SYBASE、INGRES等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的分類按規(guī)?？煞譃椋簩哟螖?shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫關系數(shù)據(jù)庫面向對象數(shù)據(jù)庫工程數(shù)據(jù)庫多媒體數(shù)據(jù)庫按數(shù)據(jù)庫的模式可分為：數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)注意幾個基本概念的關系數(shù)據(jù)庫的主要特征數(shù)據(jù)的共享數(shù)據(jù)結構化數(shù)據(jù)反映了客觀事物間的本質聯(lián)系，而不是著眼于面向某個應用，是有結構的數(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6.6.2數(shù)據(jù)庫的設計如何把現(xiàn)實世界的個體及其特征用數(shù)據(jù)抽象的描述？信息世界數(shù)據(jù)世界加工轉換實體集

實體相關屬性集合數(shù)據(jù)庫

記錄相關屬性集合客觀事物

事物相關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)結構模型)

認識、抽象

關系1(屬性1，屬性2，…)；關系2(…)；…

轉換現(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鍵字1、概念模型的表示概念模型（信息世界）即實體-關系模型，其具有三種基本成份:實體、關系(聯(lián)系)和屬性。用E-R圖來表示。1、概念模型的表示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，學生可由學號、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)。實體型(EntityType)：實體名與其屬性名集合共同構成實體型。例，學生（學號、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。如全體學生。聯(lián)系(Relationship)：實體之間的相互關聯(lián)。如學生與老師間的授課關系，學生與學生間有班長關系。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。如學生選修課程是二元聯(lián)系，供應商向工程供應零件則是三元聯(lián)系。碼(Key)：能唯一標識實體的屬性或屬性組稱作候選碼。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。如學號是學生實體的碼。通訊錄（姓名，郵編，地址，電話，Email，手機）？2)E-R圖矩形框實體菱形框聯(lián)系橢圓形框實體和聯(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1、概念模型的表示基本Ｅ-Ｒ圖符號學生課程選修學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。學生課程選修學號姓名系別課程名先修課主講老師nm實體間的不同聯(lián)系系主任負責系11班級包含學生1N產品組成零件MN一對一聯(lián)系一對多聯(lián)系多對多聯(lián)系２、數(shù)據(jù)模型的表示數(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)庫中記錄間關系的數(shù)據(jù)結構方式。一般理解為數(shù)據(jù)結構模型。數(shù)據(jù)模型有三種層次模型網(wǎng)狀模型關系模型關系模型用數(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;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容。學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及格利用關系數(shù)據(jù)庫描述一對一關系系主任編號

主任名稱

職稱

系名

地址

EB01

章

教授

財務系

經院3樓

EB08

王

副教授

工管系

經院5樓

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利用關系數(shù)據(jù)庫描述一對多關系利用關系數(shù)據(jù)庫描述多對多關系3、數(shù)據(jù)庫設計的步驟

一、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。二、概念模型設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。

三、邏輯結構設計

將概念模型（E-R模型）轉換為與選用的數(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。

四、物理設計

對數(shù)據(jù)庫在物理設備存貯和存貯方法上的設計。包括：

確定數(shù)據(jù)的存儲結構存取路徑的選擇和調整確定數(shù)據(jù)存放位置確定存儲空間分配確定數(shù)據(jù)的安全性邏輯設計方法：將概念模型(即E-R模型)轉換為與選用的數(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ＤＢＭＳ限制條件的修改

·

對性能、存儲空間等的優(yōu)化

轉換策略

在E-R模型中有實體和聯(lián)系兩類元素，用關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。轉換策略學生選修課程學號姓名籍貫課程號課程名成績例如:

mn學生(學號，姓名，籍貫)課程(課程號，課程名)選修(學號，課程號，成績)

3)一個1:n聯(lián)系可以轉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。

轉換策略學生屬于班級學號姓名籍貫班級號班級名例如:

1n學生(學號，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。轉換策略班主任負責班級職工號姓名性別班級號班級名例如:

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)相同的轉換規(guī)則，按聯(lián)系的不同類型進行相應的轉換。轉換策略講授課程課程號課程名例如:

mn課程(課程號，課程名)教師職工號姓名性別教材書號書名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)例如:

n教師職工號姓名性別教師(職工號，姓名，性別，系主任號)負責1思考n零件編號名稱規(guī)格轉化成幾個二維表？每個二維表的屬性由什么組成？

裝配m轉換n零件編號名稱規(guī)格裝配m裝配(零件號，子件號)零件(編號，名稱，規(guī)格)練習轉換練習一廠長號姓名年齡廠長廠號廠名地點工廠管理11廠長（廠長號，廠號，姓名，年齡）工廠（廠號，廠名，地點）練習轉換練習二倉庫號地點面積倉庫貨號品名價格產品存放1n倉庫（倉庫號，地點，面積）產品（貨號，品名，價格，倉庫號，數(shù)量？）數(shù)量練習轉換練習三學號姓名年齡學生課程號課程名學時數(shù)課程學習nn學生（學號，姓名，年齡）課程（課程號，課程名，學時數(shù)）成績學習（學號，課程號，成績）2邏輯數(shù)據(jù)模型的改進——

規(guī)范化理論2邏輯結構的規(guī)范化

規(guī)范化是關系數(shù)據(jù)庫設計的重要理論。借助規(guī)范化方法來設計數(shù)據(jù)存儲的結構，并力求簡化數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)結構，提高數(shù)據(jù)的可修改性、完整性和一致性。規(guī)范化：以關系模型為背景，以關系理論為基礎，在一個關系模型的數(shù)據(jù)結構中，沒有出現(xiàn)重復的數(shù)據(jù)主項即為規(guī)范化。關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化所有非平坦數(shù)據(jù)結構分解為二維表方式并指定關鍵字——第一范式當關鍵字不止一個屬性時，必須確保每個非關鍵字屬性完全函數(shù)依賴于整個關鍵字——第二范式所有非關鍵字屬性彼此獨立——第三范式(1)規(guī)范化形式

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

第二范式例：第一范式轉為第二范式材料供應商庫存的關系如下：材料編號材料名稱規(guī)格供應商名稱供應商地址價格庫存量庫存占用資金關鍵字：材料編號+供應商名稱材料名稱、規(guī)格、供應商地址不完全依賴于關鍵字，不是2NF例：第一范式轉為第二范式分解成三個2NF的數(shù)據(jù)結構材料編號*供應商名稱*價格庫存量庫存占用資金材料編號*材料名稱規(guī)格供應商名稱*供應商地址1.材料庫存2.材料庫存3.供應商如果一個數(shù)據(jù)結構中任何一個非關鍵字數(shù)據(jù)項都不傳遞依賴于它的關鍵字，則稱該數(shù)據(jù)結構是第三范式的，記為3NF。

第三范式例：第二范式轉為第三范式因為價格與庫存量、庫存占用資金都是非關鍵字，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*供應商名稱*價格庫存量材料編號*材料名稱規(guī)格供應商名稱*供應商地址1.材料庫存2.材料庫存3.供應商(2)數(shù)據(jù)結構規(guī)范化設計的步驟非規(guī)范化的數(shù)據(jù)（有重復的數(shù)據(jù)）1NF（沒有重復的數(shù)據(jù)）2NF（所有的非關鍵字均完全依賴于整個關鍵字）3NF（所有的非關鍵字均完全依賴于整個關鍵字，且只依賴于整個關鍵字）把所有非規(guī)范化的數(shù)據(jù)結構分解成若干個二維表形式的數(shù)據(jù)結構，并指定一個或若干個關鍵字若關鍵字由不止一個元素組成，必須保證所有的非關鍵字數(shù)據(jù)元素依賴于整個關鍵字，否則去掉部分依賴關系。檢查所有非關鍵字數(shù)據(jù)元素是否彼此獨立，如果不是，去掉傳遞依賴關系，通過去除冗余的數(shù)據(jù)元素，構成都是3NF的數(shù)據(jù)結構。數(shù)據(jù)庫設計實例——

工廠管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計實例——

工廠管理系統(tǒng)

本實例用E-R圖進行概念結構設計，并運用轉換策略設計關系模式的過程。數(shù)據(jù)需求描述概念設計邏輯設計1數(shù)據(jù)需求描述

考慮一個機械制造廠的工廠技術部門和工廠供應部門。技術部門關心的是產品性能參數(shù)、產品由哪些零件組成、零件的材料和耗用量等；工廠供應部門關心的是產品的價格、使用材料的價格和庫存量等。2概念設計產品組成零件產品號產品名性能參數(shù)零件號零件名mn零件數(shù)耗用量材料名圖1技術部門的分E-R圖2概念設計使用材料價格庫存量mn產品倉庫倉庫號倉庫名n類別地點存放材料號材料名m產品號產品名價格存放量耗用量圖2供應部門的分E-R圖2概念設計使用材料價格庫存量mn產品倉庫倉庫號倉庫名n類別地點存放材料號材料名m產品號產品名價格存放量耗用量圖3集成的初始E-R圖性能參數(shù)組成零件零件號零件名m零件數(shù)耗用量n消耗mn2概念設計材料價格產品倉庫倉庫號倉庫名n類別地點存放材料號材料名m產品號產品名價格存放量圖4改進的E-R圖性能參數(shù)組成零件零件號零件名m零件數(shù)耗用量n消耗mn產品號*產品名價格性能參數(shù)材料號*材料名價格倉庫號*倉庫名類別地點1.產品3.材料4.倉庫3邏輯設計零件號*零件名2.零件產品號*零件號*零件數(shù)5.組成零件號*材料號*消耗量6.消耗材料號*倉庫號*存放量7.存放1NF倉庫號*倉庫名類別地點4.倉庫3邏輯設計倉庫號*倉庫名類別4-1.倉庫類別*地點4-2.倉庫地點分解成6.系統(tǒng)設計方法

6.1系統(tǒng)設計的任務要求

6.2結構化系統(tǒng)設計

6.3從數(shù)據(jù)流程圖導出結構圖

6.4模塊設計優(yōu)化

6.5數(shù)據(jù)庫設計

6.6系統(tǒng)平臺設計

6.7代碼設計

6.8人機界面設計

6.9計算機處理數(shù)據(jù)庫設計過程的設計

6.10系統(tǒng)設計說明書

6.6系統(tǒng)平臺設計信息系統(tǒng)平臺是信息系統(tǒng)開發(fā)和運行的環(huán)境，包括網(wǎng)絡、計算機、相關設備、支撐軟件和系統(tǒng)軟件等。平臺設計需要根據(jù)信息系統(tǒng)設計要求，通過對技術和市場的綜合分析，確定出網(wǎng)絡結構、設備選型和軟件平臺方案。

(１)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；售后服務與技術服務好；操作方便；在一定時間內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、應用軟件包等軟件的選擇。如OracleServer、MicrosoftSQLServer、VisualFoxPro等。高級語言的分類

結構化程序語言

PASCAL語言、BASIC語言、FORTRAN、C語言等。面向對象的開發(fā)工具

VisualC，VisualBasic，Delphi，PowerBuilder等。

(２)網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計

計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計主要包括中小型主機方案與微機網(wǎng)絡方案的選取、網(wǎng)絡拓撲結構、互連結構及通信介質的選型、網(wǎng)絡計算模式、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡協(xié)議等的選擇。

網(wǎng)絡計算模式原來一般采用客戶機/服務器(C/S)模式，但隨著Internet技術的發(fā)展和廣泛應用，MIS的網(wǎng)絡計算模式開始更多的采用瀏覽器/Web服務器/數(shù)據(jù)庫服務器(B/S)模式?？傮w構架

6.６系統(tǒng)平臺設計系統(tǒng)的平臺設計結果：提交如下材料：

硬件網(wǎng)絡結構圖服務器：硬件、軟件選型工作站：硬件、軟件選型硬件配置清單等表格。網(wǎng)絡基本知識網(wǎng)絡的基本概念：凡是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來，并配置相應的管理、應用軟件，以實現(xiàn)計算機的資源共享、數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)，都可稱為計算機網(wǎng)絡。簡單地說，就是將兩部或兩部以上的計算機彼此相連，以達到數(shù)據(jù)交換、資源共享的系統(tǒng)。網(wǎng)絡基本知識網(wǎng)絡的基本功能：數(shù)據(jù)交換、資源共享。數(shù)據(jù)包括各種信息，數(shù)據(jù)庫、文本、圖像、聲音、視頻等；資源包括計算機設備資源（如打印、掃描、大容量磁盤等價格昂貴的設備）和信息資源（大型數(shù)據(jù)庫、公共信息等）。網(wǎng)絡基本知識網(wǎng)絡的基本組成和結構：由網(wǎng)絡服務器、工作站、通信設備、輸入輸出設備、轉輸媒介等。網(wǎng)絡服務器通常是網(wǎng)絡上性能最好的計算機，用于數(shù)據(jù)存儲、資源共享；凡是網(wǎng)上所聯(lián)接的計算機都可稱為工作站，既可獨立工作，又可聯(lián)網(wǎng)訪問服務器，共享網(wǎng)絡資源；通信設備是負責網(wǎng)絡中各用戶對主計算機的通信聯(lián)系，以及網(wǎng)與網(wǎng)之間的通信；輸入輸出設備是指網(wǎng)絡上的打印機、掃描儀等可供多個用戶共享資源的設備；傳輸媒介即電纜、光纜聯(lián)接器等設備。網(wǎng)絡的結構根據(jù)需要，可聯(lián)接成星形、總線形、樹形、網(wǎng)狀等形式。星形和總線形是一般小型網(wǎng)絡常用的網(wǎng)絡結構。網(wǎng)絡基本知識網(wǎng)絡的分類：有多種分類方法，按規(guī)?？煞譃榫钟蚓W(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)、廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)服務范圍一般在幾公里、十幾公里以內，通常是一座大樓或一組樓群，并擁有聯(lián)網(wǎng)的計算機設備，廣域網(wǎng)的服務范圍要大得多，幾百公里至幾千公里，甚至更遠，對所連的系統(tǒng)不一定擁有所有權。局域網(wǎng)的內部數(shù)據(jù)傳輸速度比廣域網(wǎng)快得多，區(qū)域網(wǎng)介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間。

X公司是服務于客戶與航空公司、輪船公司之間的國內貨運代理公司，其服務的內容是為客戶代辦托運、報關手續(xù)。建立X公司管理信息系統(tǒng)的目的是縮短貨運周期，提高服務質量和增強競爭力量。1、網(wǎng)絡建設需求(1)提供信息通道。X公司網(wǎng)絡信息系統(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。(2)提供Internet信息服務。在總公司/北京分公司設一主出口，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)關與國外進行電子郵件通信。(4)提供全局命名服務功能。全網(wǎng)統(tǒng)一的名字服務系統(tǒng)可方便網(wǎng)絡管理與使用。(5)提供信息安全功能。在企業(yè)網(wǎng)范圍內提供信息的安全保密功能，不僅能控制用戶對網(wǎng)絡和文件訪問，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)絡系統(tǒng)設計

2、網(wǎng)絡系統(tǒng)設計

系統(tǒng)設計的出發(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濟效益。在設計中遵循了以下原則：A.切實可行：符合當今通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀，能夠利用所有成熟的通訊手段靈活地構造網(wǎng)絡系統(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)或廠家的體系結構，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"。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)在用戶界面上應是一個透明的完整體。D.技術先進：所選的技術與設備應是成熟的，先進實用，穩(wěn)定可靠。E.設計周密：操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡結構應充分考慮到將來聯(lián)網(wǎng)的要求。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，設有全網(wǎng)絡系統(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c中國公用分組交換網(wǎng)CHINAPAC，Internet，（PublicSwitchTelephoneNet公眾電話交換網(wǎng)）PSTN等都有直接的連接。在總部設有通往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在總部設有網(wǎng)絡管理工作站，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)絡的可維護性與可靠性。(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)務部門往往不在一個建筑物內，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。這些業(yè)務部門有的組建規(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構，具有局域網(wǎng)網(wǎng)管功能和較強的廣域網(wǎng)連結能力。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)的接入設備。B類：B類方案采用傳統(tǒng)的共享式以太網(wǎng)結構。選用可堆疊式的集線器作為網(wǎng)絡連接設備，使網(wǎng)絡易于擴展，保護現(xiàn)有投資。選用Cisco2501作為廣域網(wǎng)的接入設備。比較大的分公司采用這種方案。C類：C類方案在局域網(wǎng)構成上與B類方案相似。其廣域接入設備采用更低檔的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)務規(guī)模較小的分公司和一些辦事處采用D類方案。6.系統(tǒng)設計方法

6.1系統(tǒng)設計的任務要求

6.2結構化系統(tǒng)設計

6.3從數(shù)據(jù)流程圖導出結構圖

6.4模塊設計優(yōu)化

6.5數(shù)據(jù)庫設計

6.6系統(tǒng)平臺設計

6.7代碼設計

6.8人機界面設計

6.9計算機處理數(shù)據(jù)庫設計過程的設計

6.10系統(tǒng)設計說明書

6.７代碼設計

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。代碼設計的任務:設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屬性；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：當增加新的實體或屬性時，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，如某大學的學生代碼**

**

**，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，“WJ”五金優(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，易產生重復。4.組合編碼：用上述編碼組合而成。按位編碼和順序碼組合：學號01164015按字線碼和數(shù)字碼組合：汽車號閩C-1002

(四)代碼設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：

為了保證關鍵代碼輸入的準確性、減少輸入錯誤，有意識地在編碼設計的基礎上，通過事先規(guī)定的某種數(shù)學方法，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)學方法，輸入代碼進行數(shù)學計算，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)各位乘以權因子(Pi)，求出各位的積:C1P1，C2P2，...CnPn

2．求出加權和: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，權因子為質數(shù)法，模M=10，以J=M–R為校驗碼，設計出其校驗碼。2.S=11+14+15+24=64原編碼：1238權因子：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，寫出校驗碼的設計過程。6.系統(tǒng)設計方法

6.1系統(tǒng)設計的任務要求

6.2結構化系統(tǒng)設計

6.3從數(shù)據(jù)流程圖導出結構圖

6.4模塊設計優(yōu)化

6.5數(shù)據(jù)庫設計

6.6系統(tǒng)平臺設計

6.7代碼設計

6.8人機界面設計

6.9計算機處理數(shù)據(jù)庫設計過程的設計

6.10系統(tǒng)設計說明書

6.８人機界面設計1對話設計的原則：“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；要便于操作和學習，有幫助功能；能及時反饋錯誤信息等。

對話設計的基本類型菜單：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)域內的圖形和正文信息，通過對話框實現(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域全部或一部分內容，并可對所顯示的內容進行各種系統(tǒng)預先規(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界面是系統(tǒng)的感知器官。為了使系統(tǒng)能夠更好地工作，在界面上必須要有充分的提示來說明哪一部分是用來操作的以及它們是如何操作的，提示用戶如何實現(xiàn)人機交互，這就是功能的“可見性”。為了在設計中實現(xiàn)可見性，每一項功能及其操作方法對于界面所處環(huán)境中的大多數(shù)用戶來說必須是顯而易見的，只需看一眼就可以有所了解，具有這種特點的控制方法成為“可供性”，可供性提供了大量的和操作有關的線索，操作模式的設計的步驟

分解元動作進行操作模式的設計進行界面的統(tǒng)一性設計

元動作：元動作是用戶實現(xiàn)各種操作最基本的單元，在元動作的集合上所有的人機交互都可以實現(xiàn)。例1（屬性操作元動作）：

出生日期：鍵盤輸入輸入方式的方案可以是：例2（功能性動作）功能操作有：輸入學生信息、修改學生信息、刪除學生信息、查詢等功能性動作設計方案可以是：

設計中要注意以下幾個問題：①、操作要盡可能地發(fā)揮計算機的優(yōu)勢；②、操作要盡可能地符合用戶的操作習慣；③、操作要盡可能地簡單、明了，使用方便。1、風格設計2、導航設計3、可靠性設計導航設計方案：可靠性設計：減少操作錯誤的措施：

輸入操作符應盡可能簡單、易記憶，提示要簡短、明了。對一些參數(shù)可以設置缺省值設置容忍用戶操作上失誤，提示錯誤信息，將光標移動到出錯位置上并允許用戶改正的機制，允許重操作給出運行狀態(tài)提示，防止錯誤積累檢測用戶錯誤，屏蔽輸入錯誤，及時提供出錯信息

輸入/輸出方式

①、鍵盤輸入②、A/D，D/A（即?！鷶?shù)、數(shù)→模）轉換③、網(wǎng)絡或通訊傳輸④、報表⑤、圖形輸出⑥、數(shù)據(jù)輸入/輸出過程是批處理還是實時處理輸入/輸出設計的標準

應盡量減少漢字的輸入。屏幕顯示應盡量直觀、逼真。輸入數(shù)據(jù)時應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)恢復能力。具有完善的幫助系統(tǒng)。界面風格應當盡量向標準化靠近。

(一)輸出設計

用戶所需的信息、報表都要由系統(tǒng)輸出完成.

輸出設計工作主要包括：確定輸出方式確定輸出的類型與內容進行輸出格式的設計1輸出方式的選擇輸出方式應根據(jù)輸出信息的要求，信息量的大小、輸出設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輸出的類型與內容輸出類型的確定

輸出有外部輸出和內部輸出之分，內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，如有關報表、報盤等。輸出設備與介質的選擇

輸出設備有打印機、磁帶機、磁盤機、光盤機等，輸出介質有打印紙、磁帶、磁盤等。輸出內容的設計

輸出內容的設計包括輸出內容的項目名稱、項目數(shù)據(jù)的類型、長度、精度、格式設計、輸出方式等。3輸出格式設計的注意點報告應注明名稱、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；決定數(shù)據(jù)位數(shù)時，要考慮編輯結果的最大數(shù)（包括貨幣符號、逗號所占的位數(shù)）；字符從左對齊，空格和數(shù)字從右對齊；注意“0”和空格的含義；“合計”要醒目；打印時，應把已代碼化的名稱復原，以求一目了然；(二)輸入設計

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，必須科學地進行輸入設計，使之正確地、及時地、方便地收集信息、錄入信息。

輸入設計工作主要包括：

輸入數(shù)據(jù)的分析與內容的確定輸入方式及設備的選擇輸入數(shù)據(jù)的格式設計輸入數(shù)據(jù)的檢驗方法1輸入設計的原則

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(光學識別器)或OMR輸入(光學標記閱讀器),

媒體化后成批輸入聯(lián)機輸入

3輸入設計的步驟1)分析與確定輸入數(shù)據(jù)的內容根據(jù)處理要求來