《信息系统分析与设计》系统设计解析

1本章要点:目的：建立物理模型，解决系统分析人员与系统实施人员的沟通问题。任务：总体设计（系统结构图）、详细设计（防护性、代码、数据库、输入输出设计等）。方法：结构化设计方法。工具：系统结构图第六章系统设计SA人员SD人员SD人员用户程序设计人员逻辑模型（做什么）物理模型（怎么做）26.1系统设计任务概述一、系统设计的任务用一组标准的准则和工具帮助SD人员确定系统的模块、连接方式。详细设计＊将系统划分为模块总体（初步）设计两个阶段＊决定每个模块的功能＊选择系统的软、硬件，设备及配置方案＊决定模块的界面＊决定模块的调用关系代码设计、数据库设计、I/O设计、界面设计、防护性设计ABCDEF36.1系统设计任务概述二、系统设计的评价标准1、系统的效率2、系统的可靠性3、工作质量4、可变更性46.2结构化设计一、系统结构图是系统结构图的基本元素，通常指可以调用的一段程序。1、模块：四种属性输入和输出逻辑功能运行程序内部数据外部特性内部特性ABCDEF56.2结构化设计一、系统结构图模块的设计原则模块的独立性聚合度模块内的紧凑性模块间的联系耦合度1、模块划分按层次进行2、每一模块的功能尽可能独立、单一3、减少模块间不必要的联系注意：扇入扇出系数66.2结构化设计一、系统结构图2、系统结构图的符号＊模块：修改库存＊模块间的调用ABCDEF直接调用判断调用循环调用＊模块间的通讯数据通讯控制通讯作业：系统A首先调用模块B，获得数据b，然后将数据b传给模块C，并循环调用模块C，获得数据c，当c0时，系统A调用模块D。画结构图.76.2结构化设计二、设计策略所谓设计策略,是指将DFD图转换成系统结构图的方法，它属于面向数据流的设计方法。储户存取单存款处理取款处理业务区分处理存单主文件编辑事务记录检索主文件记录修改主文件记录排列主文件记录排列事务记录事务记录合格事务记录合格事务记录主文件记录新主文件记录用过的事务记录变换型;适用于DFD底层事务型;适用于DFD顶层86.2结构化设计二、设计策略1、以变换为中心的策略处理输入输出如果在DFD图中，从同一个数据源流入的数据流在系统中所经过的逻辑路径几乎都是相同的，而且存在着以下三类处理逻辑，可以采用以变换为中心的策略。第一类处理逻辑执行输入功能。第二类处理逻辑执行变换功能。第三类处理逻辑执行输出功能。导出的初始结构图系统输出处理输入变换中心9输出输入数据源数据源变换中心主文件编辑事务记录检索主文件记录修改主文件记录排列主文件记录排列事务记录事务记录合格事务记录合格事务记录主文件记录新主文件记录用过的事务记录6.2结构化设计二、设计策略以变换为中心的策略的转换步骤：①确定变换中心106.2结构化设计二、设计策略以变换为中心的策略的转换步骤：②产生初始结构图修正主文件写文件和打印事务记录修正主文件记录获得合格事务和主文件记录读事务文件检索主文件记录编辑事务记录排列新主文件记录排列事务记录打印事务记录写主文件NMEOFEOFEOFNOVTVTVTVTVTVTTRBADMRMRMRNMNMFMFTTR事务记录EOF事务文件的结束标志VT合格的事务记录BAD不合格的事务记录标志MR主文件记录NM修正后的主文件记录NO没检索到主文件记录的标志FM排列格式后的新文件记录FT排列格式后的已用过的事务记录11修正主文件写主文件记录修正主文件记录获得合格事务记录检索主文件记录读事务文件编辑事务记录排列新主文件记录排列事务记录打印事务记录写主文件OKEOFEOFNOTRMKVTVTVTVTTRTRMRMRMRNMNMNMFMFT获得主文件记录打印有效事务记录显示错误事务记录显示错误VKFTFMTR分解与优化后的结构图6.2结构化设计二、设计策略以变换为中心的策略的转换步骤：③分解与优化126.2结构化设计读入数据编辑数据求解编辑格式打印输出原始数据机内数据正确数据解格式化解以变换为中心的转换：13二、设计策略6.2结构化设计2、以事务为中心的策略具体步骤:①确定事务中心事务中心应具有四种逻辑功能具有获得原始记录的功能能为这些事务选择相应的逻辑处理路径具有区分类型的功能确保每一个事务能够得到完全的处理一般说来，具有一个输入、多个输出特征的处理就是事务中心。业务区分处理146.2结构化设计二、设计策略2、以事务为中心的策略具体步骤:②选模型事务处理调度处理获得事务类型分析事务类型读事务文件编辑A类事务处理A类事务TRTRTRCK事务记录TR…事务A类型标志CKCK处理B类事务处理C类事务编辑B类事务编辑C类事务……事务处理156.3系统物理配置方案设计一、设计依据①系统的吞吐量。②系统的响应时间。③系统的可靠性。④集中式还是分布式。⑤地域范围。⑥数据管理方式。16管理对计算机的基本要求是速度快、容量大、通道能力强、操作灵活方便等。但性能越高，价格越贵。计算机硬件的选择首先要考虑将来的MIS的处理方式，其次要考虑应用软件对计算机处理能力的需求。6.3系统物理配置方案设计二、计算机硬件选择176.3系统物理配置方案设计三、计算机网络的选择①网络的拓扑结构。②网络的逻辑设计。③网络的操作系统。186.3系统物理配置方案设计四、数据库管理系统的选择①数据库的性能。②数据库的管理系统。③数据库的安全。④数据的类型。196.3系统物理配置方案设计五、应用软件的选择①软件是否能够满足用户的要求。②软件是否具有足够的灵活性。③软件是否能够获得长期、稳定的技术支持。206.4详细设计一、防护性设计系统中可能出现的问题数据差错:通讯、输入、不真实破坏：自然破坏、人为破坏失密系统防护性策略文件及程序的安全防护系统保密系统故障数据差错防护其它系统防护216.4详细设计二、代码设计代码功能:代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。①代码为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存储和检索。②代码提高处理的效率和精度。③代码提高了数据处理的全局一致性。④代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。226.4详细设计二、代码设计代码种类:无实义代码：顺序码有实义代码逻辑码矩阵码自检码系列顺序码区间码多面码层次码十进制码缩写码助忆码23代码的种类(1)顺序码顺序码是一种最简单、最常用的代码。这种代码是将顺序的自然数或字母赋予分类对象。顺序码是一种无实义代码。这种代码只作为分类对象的唯一标识，只代替对象名称，而不提供对象的任何其他信息。顺序码的优点：代码简短，使用方便，易于管理，易添加，对分类对象无任何特殊规定。缺点是代码本身没有给出对象的任何其他信息。通常非系统化的分类对象常采用顺序码。24代码的种类(2)矩阵码是一种逻辑码。所谓逻辑码，是按照一定的逻辑规则或者程序算法编写的代码。矩阵码就是建立在两维空间坐标x，y基础上的代码。代码的值是通过坐标x，y的数值构成的。(3)自检码自检码由原来的代码(本体部分)和一个附加码组成。附加码用来检查代码的录入和转录过程中是否有差错。附加码也叫检验码。它和代码本体部分有某种唯一的关系，它是通过一定的数学算法得到的。25代码的种类(4)系列顺序码是排序码的一种，是一种特殊的顺序码。它将顺序代码分为若干段并与分类对象的分段一一对应，给每段分类对象赋予一定的顺序代码。特点：是能表示一定的信息属性，易于添加；缺点是空码较多时，不便于机器处理，不适用于复杂的分类体系。26代码的种类(5)层次码代码分为若干层，并与对象的分类层次对应。代码左端为高位层次代码，右端为低位层次代码。每个层次的代码可采用顺序码或系列顺序码。特点：能明确标出对象的类别，有严格的隶属关系，代码结构简单，容量大，便于机器汇总。当层次较多时，弹性较差。27代码的类型代码的类型指代码符号的表示形式：数字型代码是用一个或多个阿拉伯数字表示的代码。这种代码结构简单，使用方便，也便于排序，易于在国内外推广，缺点是对象特征描述不直观；字母型代码是用一个或多个字母表示的代码。例如:BJ代表北京，NJ代表南京。优点是便于记忆，符合人们使用习惯，代码容量大。缺点是不便于机器处理。特别是编码对象多、更改频繁时，常会出现重复和冲突；混合型代码是由数字、字母、专用符号组成的代码。这种代码基本上兼有前两种代码的优点。但是这种代码组成形式复杂，计算机输入不便，录入效率低，错误率高。28代码的校验方法为了验证输入代码的正确性，要在代码本体的基础上，再外加校验码，使它成为代码的一个组成部分。校验码是根据事先规定好的数学方法及代码本体计算出来的。当自检码输入计算机后，计算机按照同样的数学方法，根据代码本体进行计算，将结果与校验位比较，检验输入的代码是否正确。一种校验码的生成过程如下：(1)对代码本体的每一位加权求和设代码本体为C1,C2…Cn，权因子为P1,P2，…Pn,加权求和:S=∑CiPi。其中权因子可取自然数1,2,3,…,几何级数2,4,8,16,32,…,质数2,3,5,7,11…,等等。(2)以模除和得余数R：R=Smod(M),M=10,11,等等。(3)模减去余数得校验位：Cn+1=M-R296.4详细设计二、代码设计校验码的生成过程：①对代码本体的每一位加权求和S＝∑CiPi代码本体权因子自然数几何级数质数②以模除和得余数R＝Smod(M)模＝10／11和余数③模减去余数得校验位Cn+1=M－R30代码的校验方法例:代码本体为123456，权因子为1,7,3,1,7,3模为10,则:S=1*1+2*7+3*3+4*1+5*7+6*3=81R=81mod(10)=1校验位为：10-1=9所以自检码为1234569，其中9为校验位。当自检码C1C2…CnCn+1(其中Cn+1为校验位)输入计算机后，对C1C2…Cn分别乘以原来的权因子，Cn+l乘以1，所得的和被模除，若余数为零，则该代码一般说来是正确的，否则输入有错。31代码设计的原则代码设计必须遵循以下基本原则：(1)唯一性一个对象可能有多个名称，也可按不同的方式对它进行描述。但在一个编码体系中，一个对象只能赋予它一个唯一的代码。(2)合理性代码结构应与相应的分类体系相对应。(3)可扩充性应留有充分的余地，以备将来不断扩充的需要。32代码设计的原则(4)简单性结构尽可能简单，尽可能短，以减少各种差错。(5)适用性代码尽可能反映对象的特点，以助记忆，便于填写。(6)规范性国家有关编码标准是代码设计的重要依据，已有标准的必须遵循。在一个代码体系中，代码结构、类型、编写格式必须统一。(7)系统性有一定的分组规则，从而在整个系统中具有通用性。33代码设计的步骤(1)确定代码对象。(2)考查是否已有标准代码。应遵循标准代码。或在代码设计时要参考国际标准化组织、其他国家、其他部门、其他单位的编码标准，设计出便于今后标准化的代码。(3)根据代码的使用范围、使用时间，根据实际情况选择代码的种类与类型。(4)考虑检错功能。(5)编写代码表。代码编好后，要编制代码表，作详细说明，以便正确使用。34作业考虑学生学号设计，要求反映：学生入学时间，所在系，所学专业，班级层次（大专、本科、研究生）356.4详细设计三、界面设计1、用户界面的概念用户界面是对用户与系统之间进行交互所采用的方式、途径、内容、布局及结构的总称，用户界面也叫人机界面、人机接口、人机输入输出或人机交互界面等。366.4详细设计三、界面设计2、屏幕界面设计合理、有效、安全注意：尽量保持一致为熟练用户提供快捷键提供有效反馈提供简单的错误处理机制允许撤消动作减少短期记忆负担371、输出设计的内容四、输出设计6.4详细设计①有关输出信息使用方面的内容②输出信息的内容④采用的输出设备⑤输出介质③输出格式382、输出设计的方法四、输出设计6.4详细设计①预印表格②打印多层表格③周转文件393、输出报告四、输出设计6.4详细设计①方便使用者②考虑计算机的硬件功能③考虑原系统的输出格式④考虑系统发展的需要⑤输出格式要先试制输出样品，再经用户同意后才能正式使用40输出设计输出设计包括以下几方面的内容：(1