第9章-结构化系统设计(详细设计)

第9章结构化系统设计——详细设计本章主要内容9.1输出设计9.2输入设计9.3人机交互设计9.4计算机处理过程的设计（模块详细设计）9.5数据库设计9.6代码设计9.7网络和计算机系统设计输入/输出设计哪些地方需要进行输入/输出设计呢？‒输出设计：当DFD图中有数据流从系统流出到外部实体的地方。‒报表、人机交互的查询、发送邮件等‒到其它系统（消息、数据库、文件等）‒输入设计：外部实体的数据流进入到系统的地方。‒本系统操作人员的输入‒来自于其它系统的输入（其它的数据库或文件、其它系统的实时响应结果）‒高度自动化的输入（条码扫描仪、传感器等）9.1输出设计系统中的数据输出到人、组织、其它系统经理顾客信用卡系统报表商品查询结果付款信息9.1.1输出设计的内容确定输出内容‒首先确定用户在使用信息方面的要求，包括使用目的、输出速度、频率、数量、安全性要求等等。然后设计输出信息的内容、信息形式（表格、图形、文字）、数据结构、数据类型、位数及取值范围等等。选择输出设备与介质‒常用的输出设备有显示终端、打印机、磁带机、磁盘机、绘图仪、缩微胶卷输出器、多媒体设备。输出介质有纸张、磁带、磁盘、缩微胶卷、光盘、多媒体介质等等。确定输出格式‒输出文字、报表或图形，清晰直观，满足用户的管理需求和习惯，符合行业标准输出设备输出介质9.1.2输出设备和输出介质Printers（打印机）VideoDisplayUnit（显示器）Plotters（绘图仪）COMEquipment（串行端口设备)Speakers（喇叭）……Paper（纸）VideoScreen（屏幕）Microfilm/Microfiche（胶片）AirWaves/Sound（声音）Disk（存储设备）IC卡……更多或异想天开邮件、手机短信、脉冲、传感器……9.1.3输出格式用于信息管理的输出格式：表格‒清单（如各种收费单）‒汇总表（月报表）‒对照表（年度对照）……图形‒折线图（股票走势）‒柱状图（产品销售业绩）‒饼图（产品区域分布比例）文字（比如一些证书、评审报告）图形类型离散点线条（水平、垂直、三维）扇9.1.4高质量的输出设计以下因素确定了输出质量：‒正确Accuracy‒易存取Accessibility：很容易被使用‒及时Timeliness‒适当Relevance：有使用价值‒可用Useability：有合适的格式9.2输入设计外部产生的数据如何输入到系统中经理顾客省招办贷款审批意见订单新生档案输入设计的重要性输入是垃圾–输出是垃圾(GIGO)9.2.1输入设计的原则最小量原则‒仅输入必要的数据，尽量让系统计算或导出数据简单性原则‒输入的准备、输入过程应尽量容易，以减少错误的发生，并在适当的地方使用代码早检验原则‒对输入数据的检验尽量接近原数据发生点少转换原则‒输入数据尽量用其处理所需形式记录，以免数据转换时发生错误；直接使用已有的数据，比如采用EDI（电子数据交换）,XML，数据从一个系统传给另一个系统，不需要再次输入。如图书销售9.2.2输入设计的内容确定输入数据内容‒包括确定输入数据项名称、数据内容、精度、数值范围。确定数据的输入方式‒联机终端输入还是脱机批量输入，与数据发生地点、时间、紧急程度有关。记录格式设计‒包括纸质和屏幕的记录格式，好的设计能减少数据冗余，降低错误率和操作员强度。输入数据的正确性校验‒可能的话直接从已有数据中选择确定输入设备‒键盘、鼠标、触摸屏、读卡器、条码识别、语音识别等9.2.3.输入的记录格式很多数据在输入到系统之前，通常来源于纸质的记录。原因：‒数据提供者只负责提供数据，而不负责数据录入到计算机系统‒出于安全考虑，需纸质资料存档，如涉及签字的表格和文件需要进行数据记录格式的设计。数据记录格式的设计直接关系到计算机系统输入数据的质量，因此要考虑计算机录入的特点。格式设计例子中国邮政汇款单邮编用户填写邮局填写写业务种类普通汇款加急汇款电子汇款特急汇款礼仪自行通知划拨附言入帐支票附加种类收款人姓名汇款金额佰拾万千佰拾元角分收款人地址开户局及帐号汇款人地址汇款人姓名汇票号码汇款金额汇费手续费收汇日期经办员:复核员:检查员:输入数据的错误没有药可以阻止死亡，也没有规则能防止错误——弗洛伊德不管怎样设计，总是免不了会有错误，可以针对不同的错误采取一定程度的防范措施。错误有以下几类：‒数据内容错：这是由于原始单据有错或录入时发生错误‒数据多余或不足：这是收集中的错误，如原始单据丢失或重复‒数据的延误：由于输入数据迟缓导致处理推迟，不仅影响业务工作，还可能使输出结果变得无价值9.2.4输入数据的校验方法1.重复验证：如由两个或更多操作员录入相同的数据2.视觉验证：如从终端上键入数据，在屏幕上校验之后再送到计算机处理3.分批汇总校验：分批计算，累计总数验证4.控制总数校验：对所有数据项的值求和进行校验5.数据类型校验：按照数据类型进行输入验证6.格式校验：比如合同号代码有固定的格式，可按位检测7.逻辑校验：如月份应是１～１２，日期应是１～３１8.界限校验：如一次取款为50～20009.记录计数校验：通过记录的个数来价差数据的记录有无遗漏或重复10.平衡校验：如借贷要平衡11.匹配校验：如在主表中验证指定代码是否存在12.代码自身校验：常用的一种校验，在代码设计中介绍数据校验举例1信用证开立[1页/4页]申请书编号[]开证金额[]申请人帐号[]名称[]开户行行名[]地址[]邮编[]受益人帐号[]名称[]开户行行名[]地址[]邮编[]有效日期[]交单期[]有效地点[]提示F2=保存F4=保存并退出ESC=放弃录入退出PAGEUP/PAGEDOWN=换页使用程序检验合法性限定长度和格式利用程序读数据库检验，同时提取名称/开户行/地址/邮编限定当前日期之后6个月之内不能迟于有效期数据校验举例2信用证开立[2页/4页]通知行行号[]通知行行名[]付款方式[]议付行行号[]议付行行名[]延期付款期限(运输单据日后天数)[]货物装运地[]货物目的地[]运输方式[]分批装运[]转运[]最迟装运日期[]货物描述提示F2=保存F4=保存并退出ESC=放弃录入退出PAGEUP/PAGEDOWN=换页利用程序读数据库检验，同时提取行名3种选其一小于180与受益人开户行一致数据校验举例3借贷合计数应相等科目选择输入避免错误的输入手段例如代码输入不能出错，那么如何避免代码错误：1.输入技术（如条码扫描、磁卡、IC卡/读卡器）2.列表选择输入（用于数据量少的情况）‒界面中采用下拉表选择，不需要键盘输入，如省市3.利用数据库中的代码表对照检查（数据量多）‒代码量很多时，下拉选择不可取，可手工输入，利用数据库中建立的代码对照表进行验证，如果存在则可显示详细内容，否则表示输入有误。如学号4.代码中设置校验位（上述方法都不适用时）‒代码自身具有一定的验证功能，如身份证号批量集中输入联机分散输入混合方式9.2.5输入模式批量输入的优点收集和输入可以脱离主数据库（主机）输入可以由受过专门训练的人员完成数据处理的速度很快处理可以安排在非高峰时间进行例如：‒国内一些科研项目申请的数据都是各个单位自行录入，保存在盘中上交‒保险单的录入‒人口普查数据的输入批量集中输入的不足数据收集通常是集中式的数据录入一般需要受过专门训练的人员完成处理过程有延迟，因此可能造成数据过时，或等到处理完后已经不适用了因为处理通常在业余时间进行，因此在处理时发现的输入错误，只能在下一次处理时才能纠正（录入人员不熟悉业务）联机分散输入的优点数据能够由拥有者进行录入数据的录入可以尽可能地与他们的源头靠近对于数据的正确性和可接受性，可以获得快速的反馈输入的数据能及时更新数据库，从而使数据在最新状态（实时）‒比如北京市房地产开发企业与购房者签订房屋预售合同时，通过网上签约并下载打印合同文本，实现与政府网的联机备案，保护了消费者权益联机分散输入的不足为了完成录入，设备的花费更多使用者繁杂，不总是受过良好训练对用户数据录入的程序控制要求高所有数据必须在交易时间访问数据库，因此对主机、数据库和网络的处理能力要求高同样的数据，其录入会比批量录入过程要慢，总的效率低‒MagneticInkCharacterRecognition(MICR)磁性墨水识别‒OpticalCharacterRecognition(OCR)光学字符识别‒OpticalMarkRecognition(OMR)‒ImageScanner&Facsimile(Fax)Machines扫描仪‒Point-of-SaleDevice(POS)‒AutomaticTellerMachine(ATM)‒IntelligentCard‒Keyboard‒Mouse‒Joystick‒Pens‒Scales‒VoiceRecognition‒TouchScreen9.2.6自动识别技术为了提高输入效率和准确率，输入设备和技术不断革新：信息系统界面（接口）信息系统与外界环境之间的输入输出就可以称为信息系统的界面。根据输入输出操作对象和设备划分为两种：‒系统界面：系统中包含的不需要人员干预的输入和输出部分。例如：自动捕获的输入数据（如传感器数据）和自动输出的数据（如后台邮件自动发送）。‒人机界面：信息系统中需要用户交互的输入和输出部分。例如：查询书目、下订单。9.3人机交互设计信息系统是一个“人—机系统”，大量的输入和输出面对的是人，抽取这部分进行人机交互设计。人机交互的度量可度量的目标：1.学习时间：学会使用相关功能所需要的时间2.执行速度：程序完成基本任务需要的时间3.用户的出错率：用户完成基本任务时会犯多少错误，哪些错误4.记忆保持能力：使用一段时间后（1天/1周等）还能记住多少5.主观满意度：用户的看法，满意度等级目标之间有矛盾，可能需要折衷考虑（如执行速度和出错率）9.3.1人机交互设计原则1.交互过程要清楚、简单，用词符合用户习惯。2.考虑不同教育背景和操作水平的用户，便于维护和修改。3.提供积极的有价值的反馈，错误提示要有建设性。4.关键操作要有强调和警告。5.尽量保持一致（包括布局、颜色、词汇、快捷键、功能键）。6.每次对话有明确的结束信息（包括窗口的切换）。7.减轻记忆和思考负担。经典书籍BenShneiderman所著的《用户界面设计——有效的人机交互策略》总结了三项原则：‒考虑用户的多样性‒八条黄金设计规则，适用于大多数交互系统的基本定律‒预防出错《Don'tMakeMeThink》9.3.2人机交互的风格直接操纵‒直接模拟现实，比如电子书软件直接使用一本书作为界面，模拟翻页（音乐播放模拟录音机）。菜单选择表格填充问答式命令语言‒输入有一定语法规则的命令来执行操作。灵活，适合高级用户，但错误处理能力弱，大量培训和记忆。自然语言‒系统接受用户输入的自然语言的句子或词语并做出响应。无须学习特殊语法，更多按键。9.3.3图形用户界面设计界面（Interface）：系统或对象对外可见的部分。用户界面（UserInterface）：与用户进行交互的可见部分，通常以屏幕为输入/输出介质。‒字符(character)界面：以字符为单位，80列*25行，仅显示字符，所有操作通过键盘操作‒图形(graphic)界面：以像素为单位，600*480、1024*768，能显示任何字符、图形或图像，可以通过键盘、鼠标、光笔、触摸屏进行操作。图形用户界面（GraphicUserInterface，GUI）是人机交互的主流。要了解图形用户界面的基本元素（控件）及其使用特点：‒下拉菜单‒弹出菜单‒列表框/组合列表框‒选择钮、复选框‒文本输入框‒命令按钮‒滚动条‒表格‒…图形用户界面元素Windows常用图形界面元素组合列表框单选钮文本框命令按钮复选框框架标签标签特点‒用于显示数据，运行时不可编辑‒用于提示文字‒为文本框提供快