系统设计(系统模块结构设计的详细讲述)

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4.1系统模块结构设计补充
总体结构设计的主要内容之一是系统模块结构设计， 其任务是合理地进行模块的分解和定义，把每个子系统划
分成一个个模块，并通过模块结构图把分解的模块按层次
结构联系起来。 模块与模块分解 模块结构图 模块结构的标准形式 如何画模块结构图 模块结构图的改进—高内聚低耦合 在改进模块结构图时还应注意的问题
不必进行处理。
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（二）模块结构图
5、转接符号
当模块结构图在一张图面上画不下，需要转接到另外一张 纸上，或为了避免图上线条交叉时，都可使用转接符号， 圆圈内加上标号，如图所示。
转接符号的使用
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（三）模块结构图的标准形式
一个系统的模块结构图有两种标准形式: 变换型模块结构 事务型模块结构
同理，也为每个输出模块设计两个下层模块，一个是变换模块，将 调用模块所提供的数据变换成输出的形式，另一个是输出模块，将 变换后的数据输出。该过程由顶向下递归进行，直到系统的物理输
入端或物理输出端为止。
每设计出一个新模块，应同时给它起一个能反映模块功能的名字。
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（四）如何画初始的模块结构图
3、“事务分析”技术
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（三）模块结构图的标准形式
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 统由三部分组成：
输入
数据加工（中心变换）
输出
变换型模块的功能是将输入的数据经过加工后输
出。
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变换型系统工作的顺序：

首先主模块受到控制，然后控制沿着结构逐层达到底层的输入模块，当底层模
体工作。
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（一）模块与模块分解
2、模块的四个要素
输入和输出 处理功能
内部数据
程序代码
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（一）模块与模块分解
3、模块分解
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
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。
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（四）如何画初始的模块结构图
2、“变换分析”技术
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 块结构图，可分三步进行。 找出系统的主加工
设计顶层模块和第一层模块
设计中、下层模块
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（一）模块与模块分解
1、概述
模块是组成系统的基本单位，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。根据 模块功能具体化程度的不同，可以分为逻辑模块和物理 模块。 在系统逻辑模型中定义的处理功能可视为逻辑模块。 物理模块是逻辑模块的具体化，可以是一个计算机程序、 子程序或若干条程序语句，也可以是人工过程的某项具
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变为物理模型。
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（一）模块与模块分解
3、模块分解
（1）划分模块的依据
一个合理的子系统或模块划分，应该是子系统或
模块内部联系强，子系统或模块间尽可能独立，
接口明确、简单，尽量适应用户的组织体系，有 适当的共用性。
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（四）如何画初始的模块结构图
1、数据流图的两种典型结构
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。现在，
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: 变换型结构和事务型结构。
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（一）模块与模块分解
3、模块分解 （2）模块分解的方式
按逻辑划分：把相类似的处理逻辑功能放在一个模 块里。
按时间划分
按过程划分 按通信划分 按职能划分
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系统
子系统1
子系统2
子系统3
输入模块
处理1
处理2
处理3
输出模块
按职能划分子系统、按逻辑划分模块所形成的系统
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（二）模块结构图
模块结构图是把分解的一个个模块按层次结构联 系起来的图。
要做的工作，主模块又称为主控制模块。
主模块是模块结构图的“顶”。 现在我们就可按“自顶向下，逐步细化”的思想来画模块结构图顶下
的各层了。每一层均需按输入、变换、输出等分支来处理。
（2）设计顶层模块和第一层模块
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。 至此，结构图第一层就完成了。在作图时应注意主模块与第一层模块之间 传送的数据，要与数据流图相对应。
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（四）如何画初始的模块结构图
1、数据流图的两种典型结构 变换型结构: 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：输入、主处理、输出。
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（四）如何画初始的模块结构图
1、数据流图的两种典型结构
事务型结构:
事务型结构的数据流图则呈束状形，即一束数据流平行流
模块结构图是结构化设计中描述系统结构的图形
工具。作为一种文档，它必须严格地定义模块的 名字、功能和接口，同时还应当在模块结构图上 反映出结构化设计的思想。
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序号
1 2
名称
模块 预定义
符 号
含
义
说
明
表示一个功能模块，模块名称标注在方框的内部 表示一个预先定义的模块，模块名称标注在方框的内部，预先定义 模块是指不必在编程实现的模块，通常是应用程序中的一个程序。
变换型和事务型混合 结构的模块结构图
其中第一层是用变换分析得到的，而模块“使b变成d”及 下层模块和模块“变d为g” 及下层模块则是采用事务分析 得到的。
课堂练习: 1.将下面给定的数据流图转换为相应的初始 模块结构图
x
y
课堂练习: 2.将下面给定的数据流图转换为相应的初 始模块结构图
J1
j1 i1
2、事务型模块结构
事务型系统由三层组成： 事务层 操作层 细节层 事务型模块的功能是对接收的事务，按其类型选 择某一类事务处理。
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事务型系统工作的顺序： 主模块将按事务的类型选择调用某一事务处理模块， 事务处理模块又调用若干个操作模块，而每个操作模块又调用若干个细节模块。
在实际系统中，由于不同的事务可能有共同的操作，而不同操作又可能有共同
的细节，因此事务型系统的操作模块和细节模块可以达到一定程度的共享。 变换型和事务型模块结构都有较高的模块内聚和较低的块间耦合，因此便于修
改和维护。在管理信息系统中，经常将这两种结构结合使用。
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（四）如何画初始的模块结构图
下面介绍通过“变换分析”和“事务分析”技术， 导出“变换型”和“事务型”初始结构图的方法。 变换分析 事务分析 混合结构的分析
模块调用
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（二）模块结构图
3、数据 当一个模块调用另一个模块时，调用模块可以把数据传送 到被调用模块处供处理，而被调用模块又可以将处理的结 果数据送回到调用模块。
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（二）模块结构图
4、控制信息 为了指导程序下一步的执行，模块间有时还必须传送某些 控制信息，例如，数据输入完成后给出的结束标志，文件 读到末尾所产生的文件结束标志等。 控制信息与数据的主要区别是前者只反映数据的某种状态，
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（二）模块结构图
在模块结构图中，用联接两个模块的箭头表示调用，箭头总是由调用
2、调用
模块指向被调用模块，但是应该理解成被调用模块执行后又返回到调
用模块。 如果一个模块是否调用一个从属模块，决定于调用模块内部的判断条
件，则该调用称为判断调用。
如果一个模块通过其内部的循环功能来循环调用一个或多个从属模块, 则该调用称为循环调用。
（3）设计中层模块和下层模块
因为输入模块的功能是向调用它的模块提供数据，所以它自已也需要一个数
据来源。此外，输入模块必须向调用模块提供所需的数据，因此它应具有变
换功能，能够 而，要为每个输入模块设计两个下层模块，其中一个是输入模块，另一个是
变换模块。
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调用
表示模块与模块之间的调用关系，箭头部分指示被调用模块，箭尾 部分指示调用模块。
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数据 控制信息
表示模块与模块之间的数据流，数据项名称或编号标注在旁边。 表示模块与模块之间的控制流，控制变量的名称或编号标注在旁边。
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判断分支 循环调用 转接
表示模块内部包含有判断逻辑，根据判定结果调用哪些功能模块。 表示模块内部包含有循环调用某个或某些模块的功能。 模块结构图需要转接到另外一张纸上，或为了避免图上线条交叉时， 都可使用转接符号，圆圈内加上标号。
的事务中心，由该数据流图经事务分析可得到的模块结构图如图所示。
4、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。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。
（1）找出系统的主加工


为了处理方便，先不考虑数据流图中的一些支流，如出错处理等。