2020年數據庫工程師復習重點:數據庫應用系統(tǒng)功能設計
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2020年數據庫工程師復習重點:數據庫應用系統(tǒng)功能設計 數據庫應用系統(tǒng)功能設計 7.1 軟件體系結構與設計過程 7.1.1 軟體體系結構 1、 軟件體系結構又稱軟件架構,軟件體系結構={構件,連接件,約束}。 2、 構件是組成系統(tǒng)的具有一定獨立功能的不同粒度的程序模塊、獨立程序或軟件子系統(tǒng),是組成軟件的系統(tǒng)元素; 3、 連接件將不同的構件連接起來,表示了構件間的相互作用; 4、 約束一般是對象連接時的規(guī)則,或指明了構件連接的條件。 5、 軟件體系結構描述了軟件系統(tǒng)的總體組織和層次結構、系統(tǒng)元素及其功能分配、全局控制、系統(tǒng)元素間的協(xié)調和交互、數據存取等; 7.1.2 軟件設計過程 1、 概要設計 (1) 定義:是建立軟件系統(tǒng)的總體結構和模塊間的關系,定義各功能模塊的接口,設計全局數據庫、規(guī)定設計約束、制定組裝測試計劃; (2) 一個好的概要設計要求是:良好的總體結構、功能模塊間較低的耦合度和較高的內聚度,并盡量降低模塊接口的復雜性; (3) 可以采用層次結構圖表示軟件總體結構,圖中節(jié)點代表功能模塊。 2、 詳細設計 (1) 是細化概要設計產生的功能模塊,形成可編程的程序模塊,并用某種過程設計語言設計程序模塊的內部細節(jié),為編寫軟件代碼提供依據。 (2) 可選用結構化設計方法、面向對象設計方法等; 3、 關于軟件總體設計 (1) 一些大的DBAS可根據逐步抽象和層次化原則,將概要設計分解成兩個步驟: (A) 首先是軟件總體結構設計,即對軟件需求進行分解; (B) 第二步是將每個子系統(tǒng)進一步劃分為功能模塊,定義各模塊的數據結構、相互間交互關系; 7.2 DBAS總體設計 7.2.1 系統(tǒng)總體設計 任務:是根據系統(tǒng)規(guī)劃與分析結果,特別是技術可行性分析,以及系統(tǒng)需求規(guī)范,確定系統(tǒng)總體框架,作為后續(xù)設計活動的基礎。 1、 確定DBAS體系結構 (1) 指將系統(tǒng)從功能、層次結構、地理分布等角度進行分解,劃分為多個子系統(tǒng)。定義各子系統(tǒng)應實現的功能,設計全局控制,明確各子系統(tǒng)間的交互和接口關系; (2) 可以從功能角度進行分解,也可以根據DBAS自身固有的層次結構特征進行分解; (3) 將系統(tǒng)分解為多個子系統(tǒng)后,需選擇和設計合適的系統(tǒng)體系結構,將這些子系統(tǒng)組織起來,并設計它們之間的交互關系; (4) DBAS體系結構可采用一些通用體系結構,也可根據DBAS所屬的特定應用領域相關的體系結構。 2、軟硬件造型和配置設計 (1) 總體設計階段需要對系統(tǒng)的軟硬件平臺、存儲設備、操作系統(tǒng)、數據庫管理系統(tǒng)等作出合理的選擇,并進行初步配置設計; (2) 還需要選擇系統(tǒng)開發(fā)采用的合適的中間件和開發(fā)工具,確定開發(fā)模式和開發(fā)語言; 3、應用軟件總體設計 根據系統(tǒng)體系結構,確定相應的軟件系統(tǒng)模塊劃分、功能分配,選擇合適的軟件體系結構; 4、業(yè)務規(guī)劃初步設計 7.2.2 軟件總體設計 1、 DBAS軟件包括OS、DBMS、開發(fā)環(huán)境、中間件和應用軟件; 2、 應用軟件分為數據庫事務和應用程序; 3、 數據庫事務通過對數據庫的直接操作實現數據管理和處理功能; 4、 應用程序一方面對數據庫進一步加工處理,或從中抽取新信息實現復雜的數據處理功能;另一方面還可實現與數據庫訪問無關的功能; 5、 應用軟件總體設計: (1) 從數據流圖、事務規(guī)范和業(yè)務規(guī)則需求分析結果出發(fā),將系統(tǒng)分解為一系列子系統(tǒng),分配相應功能,定義系統(tǒng)間協(xié)調交互機制; (2) 進一步進行子系統(tǒng)結構設計,將各子系統(tǒng)從功能上劃分為:數據庫事務模塊和應用程序模塊; (3) 確定子系統(tǒng)、應用程序模塊、數據庫事務間的全局控制和調用關系,并按體系結構框架組織起來。 6、總體設計得到的系統(tǒng)總體結構和分層模塊結構,可以用模塊結構圖表示; 6、 模塊結構圖,是結構化程序設計中描述系統(tǒng)結構的一種圖形化工具,它定義了模塊的名字、功能和接口,并在模塊結構圖中反映出結構化設計思想。它只關心模塊的外部特性,與模塊內部流程無關,它由模塊、調用、數據、控制和轉接等于種基本符號組成; 7.2.3 客戶/服務器體系結構 1、 基于C/S體系結構的DBAS將DBMS數據管理功能與數據庫應用相分離,將DBMS數據庫管理功能在客戶端和服務器之間進行合理的分布和配置; 2、 數據庫報務器完成DBMS的核心功能,而客戶端負責完成用戶交互功能,接收用戶數據,生成并向數據庫報務器發(fā)出數據操作請求,接收數據查詢結果并通過客戶端反饋給用戶; 3、 兩層C/S結構的特點是: (1) DBAS的數據管理和處理功能,被分解并分布在客戶端和服務器上; (2) 服務器楞為多個客戶端應用提供共享的數據管理功能; (3) 客戶端應用可通過網絡訪問多個不同數據源; (4) 客戶端除了完成人機交互功能外,還需要完成面向應用的數據處理功能,負荷重,屬于典型的“胖客戶端”; 4、 三層瀏覽器/服務器(B/S)結構是一種互聯(lián)網環(huán)境下的新型數據庫應用系統(tǒng)結構,它將數據處理功能分解并分布在表示層、功能層和數據層三層次上,分別由WEB瀏覽器、WEB服務器和數據庫服務器來實現,其特點是: (1) 表示層位于客戶端,由WEB瀏覽器實現,其功能單一,沒有其他應用程序,屬于典型的“瘦客戶端”; (2) 功能層位于WEB服務器,實現面向具體應用領域的業(yè)務規(guī)則; (3) 數據層位于數據庫服務器,通過DBMS完成具體的數據存儲和存取等數據管理功能; 7.3 概要設計 7.3.1 數據庫事務概要設計 1、 如數據處理需求分析的結果是數據流圖,則可將待設計的事務看作是程序,采用軟件工程中面向數據流的程序設計方法,設計事務內部的數據處理流程和結構,也就是設計事務處理邏輯,過程包括: (1) 從數據流圖中識別出該事務對應的子數據流圖; (2) 確定子數據流圖中的信息流類型,劃定流界; (3) 將子數據流圖映射為事務的結構和處理流程,即事務邏輯; (4) 修正和細化事務設計,識別事務所訪問的數據庫對象和數據庫用戶; 2、 如數據處理需求分析的結果表示為事務規(guī)范,由于事務規(guī)范包括了事務名稱、事務描述、訪問的數據項、用戶等信息,可直接從事務描述出發(fā),根據具體應用領域的知識設計事務邏輯,得到事務概要結果; 3、 一個完整的事務概要設計包括:事務名稱、訪問的關系表及屬性、事務處理邏輯、事務用戶; 4、 檢查關系表對數據庫事務的支持性: (1) 對每一個事務,根據需求分析階段的事務分析,列出該事務所訪問的各個數據項; (2) 列出事務訪問的數據項所在的關系表和對應的屬性; (3) 如事務訪問的數據項同時出現在多個表中,檢查關聯(lián)關系; (4) 檢查是否存在某些事務,訪問的一些數據項未出現在任何關系表中; 7.3.2 應用軟件概要設計 1、 應用軟件概要設計,按照逐步求精、模塊化、信息隱藏和功能細化原則,根據DBAS需求分析階段得到的系統(tǒng)功能和業(yè)務規(guī)則描述,在總體設計結構基礎上,將DBAS應用軟件進一步細化為模塊/子模塊,組成軟件的系統(tǒng)-子系統(tǒng)-模塊-子模塊層次結構,并對這些系統(tǒng)元素從結構、行為和數據三方面進行設計; 7.4 詳細設計 7.4.1 數據庫事務詳細設計 1、 事務詳細設計,是從事務概要設計得到的事務流程出發(fā),在DBMS平臺下,采用事務實現機制,和高級程序設計語言,利用SQL語句和數據庫訪問接口,在DBMS平臺和開發(fā)環(huán)境下,進一步細化事務設計,設計具體的實現模式; 7.4.2 應用軟件詳細設計 1、根據概要設計中定義的各程序模塊功能和輸入輸出數據需求,結合具體的設計環(huán)境和機制,設計各模塊的內部處理流程和算法、數據結構、對外接口等; 7.5 人機界面設計 1、 人機界面設計原則: (1) 用戶應當感覺系統(tǒng)的運行始終在自己的控制之下,保持用戶與人機界面間的雙向交流; (2) 當系統(tǒng)發(fā)生錯誤或程序運行時間較長時,用戶界面應該為用戶提供有意義的反饋信息; (3) 應該忍受用戶在使用過程中發(fā)生的各種操作錯誤,并能夠方便地恢復過來,保證系統(tǒng)不受或少受影響; (4) 應該遵循一定的標準和常規(guī); (5) 采取靈活多樣的數據輸入方式,盡量減少用戶數據輸入負擔; 2、 人機界面設計最好采用原形迭代法: (1) 初步設計 (2) 用戶界面細節(jié)設計; (3) 原形設計與改進;- 配套講稿:
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- 2020 數據庫 工程師 復習 重點 應用 系統(tǒng) 功能設計
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