《信息系统分析与设计》第8章：信息系统设计

2,第8章 信息系统设计,【学习目标】 通过本章学习，你将能够： 描述系统设计阶段的活动和最终结果 设计系统结构 开发系统结构图 设计用户界面 掌握输入设计的原则 设计各种类型的打印报告,3,8.1 引 言,在系统分析阶段结束后，分析员建立了系统的过程模型，明确了系统的任务，即未来系统应该做什么。从需求结构化的过程中，分析员在独立于任何物理实现的逻辑层面上知道了未来系统的过程流程和数据应该采取什么样的形式。 而系统设计就是研究基于所选择的开发策略下的具体实现问题。其着眼点是系统如何构建，即定义系统的结构化部件。很显然，像定义系统范围和确定需求活动应该在分析阶段就完成，而定义应用程序配置环境和自动化程度等活动则应在分析阶段就开始，并在设计阶段结束。,4,8.2 系统设计概述,系统设计过程可以分为两个层次：一是结构设计(或被称为架构设计)，二是细节设计。 图8-1是一个现实中能看到的硬件系统，而系统设计大部分内容是看不到的内部软件逻辑的设计。,5,8.2 系统设计概述,系统设计阶段所涉及的主要活动包括以下方面。我们也将遵循这个顺序来讲解系统设计的各部分技术。 系统结构(架构)设计。 应用程序的结构设计。 用户界面的设计。 系统接口的设计。 数据库的设计。,6,8.3 系统结构设计,分布式系统比集中式系统更加复杂，也更难以实现。那么现在为什么分布式系统成为必然趋势呢？主要原因如下。 多数企业本身就是跨区域的分布式布局，所以对应的也需要分布式系统方案。 分布式系统发挥了个人计算机的最大潜能。 分布式系统方案对用户更加友好，因为它们使用PC作为用户界面处理器。 大体来说，分布式系统有下面两种典型的架构。 客户/服务器架构。 三层客户/服务器架构。,7,8.3.1 客户/服务器架构,定义客户/服务器(C/S)架构这一术语通常是指将处理操作分散在一个或多个联网的客户机和一个中央服务器上的系统。 图8-2给出了一个简单的客户/服务器架构例子。,8,8.3.1 客户/服务器架构,客户/服务器架构的主要优点是开发的灵活性，表现在以下几方面。 位置的灵活性。可以在不影响系统其他部件的情况下移动系统的特定部件，从而改变组织的规模和物理位置。 可扩展性。可以通过升级或更换核心软件运行的硬件来提高系统性能。 可维护性。可以更新系统中某部件的内部实现而不影响其他部件的工作。,9,8.3.2 三层客户/服务器架构,最常见的结构包括以下几层。 数据层：负责管理存储的数据，这些数据通常存储在一个或多个数据库中。 业务逻辑层：负责实现业务处理的规则和逻辑。 可视层：负责接受用户的输入，并将处理结果格式化显示。,10,8.3.2 三层客户/服务器架构,图8-5详细演示了三层的客户/服务器系统的数据访问过程。,11,8.3.3 基于因特网的浏览器/服务器架构,浏览器/服务器(B/S)架构是随着Internet技术的兴起，对客户/服务器架构的一种变化或者改进的架构，是一种特殊形式的三层客户/服务器架构。 在这种架构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在Web服务器端实现，形成所谓的三层架构，如图8-6所示。,12,8.4 应用程序的结构设计,前面讲过，每个信息系统都可以分为三个层次来理解：表示层(用户界面)、应用逻辑层和数据访问层。所以，我们在设计过程中也可以遵循这样一种思路分别对每一层进行设计。而应用程序结构设计就是从软件角度对整个系统的体系结构进行设计，这个设计过程也是建模的过程，所使用的模型主要是结构图。下面让我们来了解一下结构图的概念。,13,8.4.1 结构图的概念,结构图是用来展示一个计算机程序模块间关系的层次图。 图8-7是一个简单的结构图，从中可以看出结构图的基本组成部分是模块，模块用来标识一个功能。,14,8.4.2 结构图设计的一般思路,结构图的设计根据是分析阶段的数据流图。 前面讲过，数据流图是根据自顶向下的思路建立的。根据经验，我们可以将顶层的数据流图分别对应于编程环境中的菜单、主调用窗体等。而把底层的基本数据流图对应为被调用的最底层窗体以及该窗体中某个按钮内的程序代码段。 对于顶层的数据流图，一般处于表示层，它们只给出了系统的外貌。而对于基本图中的过程，则多数处于应用逻辑层和数据访问层，是用户看不到的系统内部属性。对于一些通用的数据访问动作，可以单独为它设计通用数据访问逻辑，而这方面的工作则属于数据访问层的设计。,15,8.4.3 结构图中的模块,结构图最终是由模块组成的。模块是为实现某一处理的一系列可执行指令。 结构化程序设计的一个基本思想是每个模块需完成某一特定功能。 设计结构图是为了给一个程序建立模块层次结构。 一个设计良好的系统看起来如图8-15所示，我们可以根据需要很容易地将模块重新组合成新的形状。,16,8.4.4 模块的算法设计,程序流程图就是借助于一系列以箭头连接的符号，以图形的方式来表现程序的逻辑。图8-18是针对图8-14所示的程序代码而设计的程序流程图，其中的矩形表示进程，菱形表示判断，平行四边形表示输入或输出。,17,8.4.5 结构图举例,首先，检查数据流图8-20，其中列示了这样一些功能：菜单目录查询、订单登记、订单变更、订单执行以及订单查询。 图8-21是所设计的结构示意图。,18,8.4.5 结构图举例,接下来，我们将图7-18复制过来，如图8-22所示。图8-23是对应的结构示意图 。,19,8.5 用户界面及输出设计,8.5.1 用户界面设计 用户界面简单、美观和高效是很重要的。根据经验，在设计用户界面时应该遵循以下方面的指导方针。 关注基本目标。 为用户提供反馈。 友好的错误提示。 设计完整的对话过程。,20,8.5.2 输入设计,1. 输入的正确性控制设计 2. 输入的方便性设计 方便性设计的大多数原则是基于界面设计的基本准则的，其目标是使用户能方便、容易地完成输入工作。,21,8.5.3 输出设计,提供输出信息最普遍的方法有两种： 一种是以打印文字的方式提供信息；另一种是以图和图表的形式提供信息。 在设计输出时，应该考虑下面的问题。 输出的目的是什么？ 谁需要这些信息？ 需要包含什么信息？ 输出是打印、在屏幕显示还是两者都要？ 何时需要？ 存在安全和机密问题吗？,22,8.5.3 输出设计,1. 打印报表输出 1) 明细报表 2) 汇总报表 3) 异常报表 4) 决策报表 2. 屏幕报表输出 3. 图形和多媒体输出 4. 报表设计应该注重的原则,23,8.6 小 结,信息系统的系统结构包含了硬件、软件、数据、过程和人。系统设计是要将系统分析阶段形成的逻辑模型转换成包括硬件、软件和处理方案的物理结构。 系统设计阶段所涉及的主要活动包括系统结构(架构)设计、应用程序的结构设计、用户界面的设计、系统接口的设计、数据库的设计。 对用户而言，用户界面就是系统。用户界面设计主要包括输入设计和输出设计两大部分。其中输入设计的核心问题是方便性和准确性。许多方法可以加快输入的速度，并且降低输入出错的概率。输出设计主要是对输出结果形式的确定，以便用户理解和接受。,24,思 考 题,1. 怎样区分系统分析与系统设计？ 2. 系统设计的主要内容包括哪些？ 3. 解释集中式和分布式结构的区别？