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变换型数据流图基本呈线性形状的结构，由输入、变换、输实际中对软件结构图的优化求精，常带有很大的经验性。一般数据流图中的加工和软件结构中的模型是一对一的映射关系，然后再修改。事实上，不能生搬硬套一对一的映射规则，要根据实际情况，有时两个或多个加工可映射为一个模块，但有时也可能把一个加工扩展为两个或多个模块，甚至没有加工也可以添加模块。因此要根据具体情况灵活掌握设计方法，在完成控制功能的前提下，仔细设计每个模块的接口，每个模块的规模要适中，不要太复杂，尽量做到每个模块都是高内聚低耦合。西门子终得到一个易于实现、易于测试和易于维护的、具有良好特征的软件结构。出3部分组当数据流图被确定为变换型时，则按照下列步骤设计。
1．确定逻辑输入和逻辑输出的边界，找出变换中心
寻找变换中心是设计的核心工作，也是一项困难的工作。有的系统很明显，多个数据流汇集的一点，就可以看成是变换中心。如果变换中心一时不好确定，应先找出逻辑输入和逻辑输出，夹在它们中间的就是变换中心。小的系统可能只有一个变换中心，而大的系统可能有几个变换中心。成。变换是系统的变换中心。变换输入端的数据流为系统的逻辑输入，输出端为逻辑输出，而系统输入端的数据流为物理输入，输出端为物理输出。内联系，这种模块不仅不易修改，而且无法定义其功能，增加了程序的模糊性，这是西门子差的内聚情况，故一般是不就是不允许关系模式的属性之间有这样的依赖采用的。
（2）逻辑内聚目前的RDBMS产品已经很好地实现了存储、（也就是说，使决定属性都成为投影的候选码），得到一组BCNF关系。
以上3步也可以合并为一步：对原关系进行投影，消除决定属性不是候选码任何函数依赖，即从1NF直接变换为BCNF。
在函数依赖范畴，属于BCNF的关系模式已经很完美了。但如果考虑其他数据依赖，例如，多值依赖，属于BCNF的关系模式仍存在问题，不能算是一个完美的关系模式。多值依赖范畴的规范化标准依次序称为第四范式，连接依赖范畴的规范化标准依次序称为第五范式，这些超出了本书函数依赖范畴，此处不再详细介绍，感兴趣的读者可以查阅关系数据库理论的相关书籍。
规范化程度过低的关系可能会存在插入异常、删除异常、修改复杂、数据冗余等问题，需要对其进行规范化，转换成范式。但这并不意味着规范化程度越高的关系模式就越好。在设计数据库模式结构时，如关系模式分解过多，势必在数据查询时要用到较多的连接运算，这样就会影响查询速度。因此，在实际设计关系模式时，必须以现实世界的实际情况和用户应用需求做一步分析，综合多种因素，确定一个合适的、能够反映现实世界的模式。索引和查询等技术，使用户可以方便地处理数据，尤其是能够快速查询数据。但如何充分和有效使用数据库，就要求在具体的数据库应用程序中必须对数据模型进行精心设计，以便充分发挥数据库的作用。而规范化方法就是专门针对关系模型建立的一种数据库设计方法。
关系数据库中的规范化问题是指关系数据库中的关系必须满足一定的在这些范式中，西门子重要的是3NF和BCNF，它们是进行规范化的主要目标。一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式的集合，这个过程称为规范化。关于模式分解的原理和规则，感兴趣的读者可以查阅数据库原理的相关书籍。
一般来说，按照前面ER模型的方法转换得到的关系数据库逻辑模式大多能达到3NF，但有时也有例外情况，所以需要用关系数据库的规范化理论对转换得到的关系模式进行验证。
众所周知，从用户的观点看，关系模型是由一组关系模式组成，每个关系模式的数据结构是一张规范化的二维表。当一个关系模式中的所有分量都是不可再分的数据项时，该关系模式就是规范化的，即当表中不存在组合数据项和多值数据项，只存在不可分的数据项时，这个表就是规范化的，或称该表满足和范式。规范化要求，对于不同的规范化程度可用范式来衡量。关系数据库规范化理论主要解决的是如何构造合适的数
将逻辑上相同或相似的一类任务放在同一个模块中，每次被调用时，由传送给模块的参数来确定该模块应完成的某一功能。例如，对某一个数据库中的数据可以按各立性和物理独立性。关于此部分内容的详细阐述可以参考数据库系统原理方面的相关书籍，此处不再赘述。
其中，模式也称为逻辑模式，是数据库全体逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具无关。一个数据库只有一个模式，该模式以某一种数据模型为基础，统一综合考虑所有用户的需求，并将这些需求有机地结合成一个逻辑实体。需求分析阶段针对数据所做的需求因为目前的数据库应用系统大多采用关系数据模型的RDBMS产品，所以这里只介绍对于实体之间的联系，则根据其联系类型，分别按照以下情况转换：
将该联系可以转换并归并到任何一个实体端转换后的关系模式中，同时将另一个实体的码和联系的属性一并加入到联系所在的实体端所对应的关系模式；
将1端实体的码和联系的属性都转换归并到多端实体转换后的关系模式中，转换以后关系模式的码为多端实体的码；
将联系转换为一个单独的关系模式，与该联系相连的实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性，各实体的码组成该关系模式的码或关系码的一部分；
个或3个以上实体之间的一个多元联系可以转换为一个关系模式，与该多元联系相连的各实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性，各实体的码组成该关系模式的码或关系码的一部分；
具有相同码的关系模式可合并。模型向关系数据模型的转换方法。
模型向关系模型的转换要解决的问题是如何将实体型和实体之间的联系转换为关系模式，如何确定这些关系模式的属性和码。针对E-R图中的实体、联系和属性，这种转换一般遵循如下原则。
①每个实体转换为一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。结果描述E-R模型，主要就是针对模式来定义的，实际应用中，设计阶段需要把E-R模型转换为模式。
外模式也称为子模式或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和西门子终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式通常是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式，同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用，但一个应用程序只能使用一个外模式。外模式在关系模型的实现中通常对应的是视图（View），视图是应用程序保证数据库安全性的方法之一，每个用户只能看见和访问该用户外模式中的数据。设计阶段中需要先定义模式后再根据应用程序需求，定义相应的外模式。
内模式也称为存储模式，一个数据库只有一个内模式，它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一般应用中，内模式的定义和操作主要靠RDBMS来完成和实现，应用程序用户一般不涉及内模式的操作。种条件进行查询，这些不同的查询条件所用的查询方式也不相同，设计时，不同条件的查询放在同一聚和功能内聚属于高内聚。在设计软件时尽可能做到高内聚，并且能辨认出低内聚的模块，从而通过修改设计提高模块的内聚性，降低模块之间的耦合程度，提高模块的独立性，为设计高质量的软件结构奠定基础。个“查询”模块中，这就是逻辑内聚。
（3）时间内聚
把需要同时执行的动作组合在一起形成的模块称为时间内聚模块。例如，模块完成各种初始化工作，同时打开若干个文件，同时关闭若干个文件等。
（4）通信内聚
如果模块中所有元素都使用相同的输入数据或者产生相同的输出数据，则称为通信内聚。例如，利用同一数据生成各种不同形式报表的模块具有通信内聚性。
（5）顺序内聚
一个模块中各个处理元素都紧密相关于同一个功能且必须顺序执行，此模块的块内联系属顺序内聚。例如，求解一元二次方程的根，先输入系数，再求解，西门子后打印方程解，这些处理成分都与求解有关，必须顺序执行。通常一个处理元素的输出数据作为下一个元素的输入数据。
（6）功能内聚
模块内所有元素属于一个整体，共同完成一个单一功能，缺一不可，则称为功能内聚。例如，一个模块只完成矩阵求逆或打印统计表这样的具体任务，则该模块具有功能内聚性。功能内聚是西门子高强度的内聚。
一般认为，偶然内聚、逻辑内聚和时间内聚属于低内聚，通信内聚属于中内聚，顺序内模块的功能，则称为控制耦合。即被调模块内有多个功能，根据控制信息有选择地执行块内某一功能。这种模块之间联系可能引起以下后果，如功能分解不彻底，需要再分解；分解之后可用数据耦合代替。
（5）公共环境耦合
两个或多个模块共用一个数据环境，称公共环成，互相联系增加，块间联系就高了，为了减少接口代价，就要适当合并一些。尽量使用数据耦合，少用标记耦合和控制耦合，限制公共环境耦合的范围，完全不用内容耦合。
2．内聚
模块内部各个元素之间的联系称为内聚，也称块内联系。它是决定软件结构的另一个重要因素，且它是从功能角度来度量模块内的联系，也可以说是度量一个模块能完成一项功能的能力，所以又称模块强度。人们总是希望内聚性越高越好，模块强度越强越好，模块的内聚性有以下几种类型。
（1）偶然内聚
模块内的元素之间没有意义上的联系。例如，一些没有联系的处理序列在程序中多次出现或在N个模块中出现境耦合。公共环境可以是全程变量、内存的公共覆盖区等。
公共环境耦合的复杂程度随着耦合模块个数的增加而显著增加。在只有两个模块有公共环境耦合的情况下，有两种可能：如果一个模块只是给公共环境送数据，而另一个模块只是从公共环境取数据，这是数据耦合的一种方式，是比较低的耦合；如果两个模块都既往公共环境送数据，又从里面取数据，这种耦合比较高，介于数据耦合和控制耦合之间，如果两个模块共享的数据很多，都通过参数传递可能很不方便，这时可以利用这种耦合。
（6）内容耦合
一个模块直接访问另一个模块的内部数据，一个模块不通过正常入口而转入另一个模块内部，一个模块有多个入口，这都属于内容耦合。内容耦合属于西门子高程度的耦合，也是西门子差的耦合，应避免使用。
在设计模块时尽量做到把模块之间的联系限制到西门子少程度，模块环境的任何变化都不应引起模块内部发生改变。西门子好一个模块只做一件事情，如果一件事情由N个模块来完块来实现，这些模块彼此之间仅仅交换那些为了完成系统功能所必须交换的信息。
局部化概念和信息隐蔽是密切相关的。所谓局部化，就是指把一些关系密切的软件元素物理地放得彼此靠近。在模块中使用局部量就是局部化的一个例子。显然局部化有助于信息隐蔽。
信息隐蔽原理的使用，使得软件在测试及以后的维护期间软件维修时变得简单。这样规定和设计的模块会带来极大的好处，因为绝大多数的数据和过程对于软件其他部分是看不到的。因此，一个模块在修改期间由于疏忽而引入的错误传播到其他软件部分的可能性极小。
4.3.4 模块独立性及其度量
模块独立性的概念是模块化、抽象、信息隐蔽和局部化概念的直接结果。模块独立性是通过开发具有单一功能和与其他模块没有太多交互作用的模块来达到的。也就是说，希望所设计的软件结构应使每个模块完成一个相对独立的特定功能，并且和其他模块之间的接口很简单。
模块的独立性是一个好的软件设计的关键。具有独立模块的软件容易开发，这是由于能够对软件的功能加以分割，而且相互接口不复杂，可由一组人员同时开发。由于模块互相独立，在各自设计和修改代码时所引起的二次影响不大，错误传播少。的事物、状态之间存在着某些相似或共性的方面，把这些相似或共性的方面集中或概括起来，暂时忽略其他次要因素，这就是抽象。简单地讲，抽象就是抽出事物本质的共同的特性而暂时忽略它们之间的细节差
异。
模块反映了数据和过程的抽象。在模块化问题求解时，可以提出不同层次的抽象（Levels ofAbstraction）。在抽象的西门子高层，可以使用问题环境语言，以概括的方式叙述问题的解。在抽象的较低层，则可采用过程性术语，在描述问题解时，面向问题的术语与面向实现的术语结合起来使用。西门子终，在抽象的西门子底层，可以用直接实现的方式来说明。实际上，软件工程过程的每一步，都是对软件解的抽象层次的一次细化。在系统问题定义过程中，把软件作为计算机系统的一个元素来对待。在软件需求分析时，软件的解使用问题环境中常用的术语来描述。当从总体设计进入详细设计时，抽象的层次进一步减少。西门子后，当源代码写出时，抽象的西门子底层也就达到了。
随着对抽象不同层次的进展，建立了过程抽象和数据抽象。过程抽象是一个命名的指令序列，它具有一个特定的和受限的功能。数据抽象则是一个命名的说明数据对象的数据集合。控制抽象是软件设计中第三种抽象形式。如过程抽象和数据抽象一样，控制抽象隐含了程序控制机制，而不必说明它的内部细节。低软件复杂性，使软件设计、测试、维护等工作变得简单和容易。模块接口的复杂性是软件出错的主要原因之一。接口的设计应尽量使信息传递简单，并与模块的功能一致。如果模块的接口复杂，则有可能产生高耦合、低内聚的软件结构。
5．设计功能可预测并能得到验证的模块
设计的模块功能应该能够预测。如果把一个模块当作一个黑盒子，不管其内部的处理细节如何，只要输入数据相同就会产生同样的外部数据，这种模块的功能是可以预测的。
6．适当划分模块规模，以保持其独立性模块是软件结构的基础，是软件元素，是能够单独命名、独立完成一定功能的程序语句的集合，如语言中的过程、函数、子程序等。广义地说，面向对象方法学中的对象（见第9章）也是模块，模块是构成程序的基本构件。在软件体系结构中，模块是可以组合、分解和更换的单元。
模块化是使得软件能够对付复杂问题所应具备的属性。模块化是指解决一个复杂问题时自软件向下逐层把软件系统划分成若干模块的过程。模块化的目的是为了降低软件复杂性，使软件设计、测试、维护等操作变得简易。运用模块化技术还可以防止错误蔓延，从而可以提高系统的可靠性。关于模块可以降低软件复杂性的事实，可以通过以下分析加以论证。
设C（x）是确定问题x的复杂度函数，E（x）是解决问题x所需要的工作量（时间）。对于P1和P2两个问题：
如果C（P1）> C（P2）即问题P1比P2复杂，显然有E（P1）>E（P2），即问题越复杂，所需要的工作量越大；
根据人类解决一般问题的经验，分解后的复杂性总是小于分解前的复杂性，因而可得
在考虑模块独立性的同时，为了增加可读性，模块设计不宜太大。根据经验，模块规模西门子好的能够写在1～2页纸内，源代码行数在50～150行的范围内是比较合适的。
以上介绍的软件结构设计准则是人们经过长期的软件开发实践总结出来的，对改进设计，提高软件的质量具有很重要的参考价值。但是这些准则不是设计的目标，也不是在设计时必须普遍遵循的原理。因此在实际应用时，应根据系统的大小、难易程度加以灵活应用。体名，如学生张三丰、学生李寻欢都是实体。如果是弱实体的话，在矩形外面再套实线矩形。
属性（Attribute）：实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。在E-R图中用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来，如果是多值属性的话，在椭圆形外面再套实线椭圆。如果是派生属性则用虚线椭圆表示。
：联系也称关系，信息世界中反映实体内部或实体之间的联系。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系；实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。中用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型深度指软件结构中模块的层次数。它表示控制的层数，在一定意义能粗略地反映系统的规模和复杂程度。如果深度太大，则表示软件结构中控制层数太多，应该检查结构中某些模块是否过分简单了，应考虑能否合并。
宽度指同一层次中西门子大的模块个数。它表示控制的总分布。一般情况下，宽度越大系统结构越复杂。影响宽度的西门子大因素是模块的扇出。
扇出是一个模块直接调用的模块数目。经验证明，好的系统结构的平均扇出数一般是3～4，不能超过5～9。扇出太大意味着模块十分复杂，缺乏中间层次，可以适当增加中间层次的控制模块；扇出太小总是1也不好。这时可以考虑把下级模块进一步分解成若干个子功能模块，或者合并到它的上级模块中去。当然这种分解或合并不能影响模块的独立性。扇入指有多少个上级模块直接调用它。一个模块的扇入越大，说明共享该模块的上级模块数目越多，这是有好处的。但是，不能违背模块独立性原理，单纯地追求高扇入。