電子科技大學
實驗報告
學生姓名學號： 指導教師：
一、實驗室名稱：電子政務視覺化實驗室
二、實驗專案名稱：結構化的資訊系統設計
三、實驗原理：
1. 系統設計
（1）系統設計的目標
系統設計是新系統的物理設計階段，根據系統分析階段所確定的資訊系統的邏輯模型，綜合考慮各種約束，利用一切可用的技術手段和方法，進行各種具體設計，提出乙個能在計算機上實現的新系統實施方案，解決「系統怎樣做」的問題。
（2）系統設計的任務
系統設計從資訊系統的總體目標出發，根據系統分析階段對系統邏輯功能的要求，並考慮經濟、技術和執行環境等方面的條件，採用正確的方法確定系統的總體結構和系統各組成部分的技術方案；我們在這一階段要合理選擇計算機和通訊的軟、硬體裝置，提出系統的實施計畫，確保總體目標的實現。
（3）常見的系統設計方法
常見的系統設計方法有結構化設計方法（sd）、面向資料結構的設計方法（jsd）和物件導向的設計方法（ood）。在這裡，我們使用結構化的設計方法。
2. 結構化系統設計
(1)結構化系統設計的基本思想
結構化設計方法體現了軟體工程中的模組化原則，其基本思想是將乙個系統分解成若干個彼此相互獨立又相互聯絡的組成部分，這些組成部分就是模組。對每乙個系統，都可以按功能自頂向下逐層分解為多層的、具有獨立功能的許多模組，一直分解到每乙個模組都能很容易實現為止，這樣能使系統開發工作量變小。
(2)結構化系統設計的主要任務
結構化系統設計的主要任務包括總體設計和詳細設計兩部分。
1) 總體設計
系統總體設計，又稱為概要設計。是系統開發過程中很關鍵的一步，它的主要任務是完成系統總體結構和基本框架的設計，具體的要依據系統分析階段產生的文件資料，確定新系統在計算機內應該有哪些模組組成，確定模組間的呼叫關係和資料傳遞關係，同時還要使用一定的工具將所設計的結果表達出來。
系統的總體結構包括以下幾部分：系統的組成部分，即由哪些模組組成；系統的層次及呼叫關係；模組的處理功能；模組之間的介面，即模組間傳遞的資料。
2)詳細設計
為各個具體任務選擇適當的技術手段和處理方法便是詳細設計，包括系統平台設計、資料庫設計、**設計、對話（人機介面）設計、輸出設計、輸入設計、處理流程設計（模組內部的演算法設計）等。主要描述系統的硬體配置、系統**、人機介面、輸入和輸出、資料庫和網路體系結構等。也就是說，詳細設計是系統說明的乙個技術層面上的描述。
3. 模組結構圖
模組結構圖，簡稱結構圖（sc），是系統模組結構及模組間聯絡的圖形表示方法，能清楚地反映出系統中各模組間的層次關係和聯絡。與資料流圖反映資料流的情況不同，結構圖反映的是系統中控制流的情況。
（1）模組結構圖的基本成分
1) 模組
用矩形框表示，裡面標示模組的名字，模組的名字寫在長方形內，由乙個動詞和乙個作為賓語的名詞表示，模組的名字應恰當地表達這乙個模組的功能。對於已定義（或者已開發）的模組，則可以用雙縱邊矩形框表示。
一般在乙個系統結構圖中有傳入、傳出、變換和協調四種型別的模組。傳入模組——從下屬模組中取得資料，進行某種處理，再將其傳送給上級模組；傳出模組——從上級模組中獲得資料，進行某種處理，再將其傳送給下屬模組；變換模組——也叫加工模組，從上級獲得資料，進行特定處理後將結果傳送回上級模組；協調模組——對所有下屬模組進行協調和管理的模組，一般出現在高層。
2) 呼叫關係
兩個模組之間用單向箭頭聯結，兩個模組，一上一下，上面的模組是呼叫模組，箭頭指向的模組是被呼叫模組。一般情況下，箭頭表示的連線可以用直線代替。箭尾可加菱形表示有條件地呼叫，可加弧形箭頭表示迴圈呼叫。
3) 資料傳遞
可用帶圓圈的小箭頭表示從乙個模組傳遞給另一模組的資料，箭頭附近寫資料的名字。4) 控制資訊
帶塗黑圓圈的小箭頭表示乙個模組傳送給另一模組的控制資訊，箭頭附近寫控制資訊的名字。
沒有圓圈的小箭頭表示不加區分的資料。
（2）模組結構圖的型別
模組結構圖的型別有以下三種：內導結構——是結構圖中資料以最低模組輸入，並逐級向高層傳遞，高一層模組接受低一層模組的輸入。外導結構——結構圖中低一層模組接收上一層模組的資料資訊，並把它們轉換給下一級模組，直到輸出給使用者。
轉換結構——資料要在模組內經過一定的處理，下層模組從相應的上層模組接收資料，經轉換後返回同一上層模組中去。
（3）模組結構圖的設計
1)確認資料流圖的結構型別
其中，資料流圖的結構型別可以分為以下幾種：變換型dfd——乙個資料流圖可以明顯地分成輸入、輸出和處理三部分；事務型dfd——一般呈束狀形，具有在多種事務中選擇執行某類事務的能力。
2)不同的型別採用不同的匯出技術
變換型dfd通過變換分析得到初始sc，事務型dfd通過事務分析得到初始sc。由dfd匯出初始sc的過程一般包括以下幾步：先設計模組結構頂端的主模組；然後「由頂向下，逐步細化」；最後得到乙個與資料流圖對應的模組結構。
①變換分析
（i） 找出邏輯輸入、邏輯輸出和主加工
邏輯輸入資料流是指離物理輸入端最遠的，但仍可被看作系統輸入的那個資料流；判斷方法是：從物理輸入端開始，一步一步向系統的中間移動，直到達到這樣乙個資料流——它已不能再被看作系統的輸入，則其前乙個資料流就是系統的邏輯輸入資料流。
邏輯輸出資料流是指離物理輸出端最遠的，但仍可被看作系統輸出的那個資料流；判斷方法是：從物理輸出端開始，一步一步向系統的中間反方向移動，直到達到這樣乙個資料流——它已不能再被看作為系統的輸出，則後乙個資料流就是系統的邏輯輸出資料流。
對系統的每一股輸入和輸出，都用上面的方法找出相應的邏輯輸入、輸出。
確定主加工——位於邏輯輸入和邏輯輸出之間的加工，就是系統的主加工。
（ii）設計模組結構的頂層和第一層
設計乙個頂層模組（主模組），它的功能是完成整個程式要做的工作。
為系統輸入部分設計乙個輸入模組，其功能是向主模組提供資料；將主加工設計成乙個變換模組，它的功能是將邏輯輸入變換成邏輯輸出；為系統輸出部分設計乙個輸出模組，它的功能是輸出主模組提供的資料；第一層模組同頂層模組之間傳送的資料應與資料流圖相對應；此外，主模組控制並協調第一層的輸入、變換和輸出模組的工作，應注意識別出選擇或迴圈呼叫以及呼叫條件。
（iii）設計中、下層模組
自頂向下分解，設計出每個分支（輸入、加工、輸出）的中、下層模組；為每乙個輸入模組設計兩個下層模組，乙個是輸入模組，接收資料**；另乙個是變換模組，模組呼叫時傳送的引數應同資料流圖相對應；輸出模組也由兩部分組成，一部分是變換模組，將資料變換成輸出的形式；另一部分是輸出模組；變換模組的下層模組，根據資料流圖中相應加工的組成情況而定。
② 事務分析
（i） 在資料流圖上確定事務中心
事務性dfd的事務中心是多條加工路徑的起點，只要找出加工路徑的部分，即可確定事務中心。
（ii）設計頂層和第一層模組
頂層主模組主要是描述這個事務型系統的功能；第一層可以由接收模組和傳送模組組成：接收模組負責接收資料；傳送模組是乙個控制模組，管理所有的下屬處理模組。
（iii）分解和細化第一層以下各分支
接收模組的分解和細化與變換型分析的設計方法相同；對於傳送模組，可將每一事務建立乙個模組；如果有些事務非常相似，則可把它們暫時組合起來，進入同乙個模組處理。
3) 將資料流圖映像成相應模組結構圖
當某一層的資料流圖進行變換分析或事務分析得出相應的初始模組結構圖之後，還要轉換它的下一層資料流圖；如果資料流圖中的功能被轉換成某一模組後，其功能的繼續分解所轉換的模組一定是該模組的下層模組。
4. 詳細設計
資訊系統的詳細設計包括系統平台設計、**設計、人機對話設計、輸出設計、輸入設計、資料庫設計、處理過程設計和系統設計說明書等幾部分。
（1）系統平台設計
1)主要任務
將系統分析方案中對系統效能的要求轉換為對系統軟硬體環境的配置；資訊系統的平台設計包括明確使用計算機處理方式、網路系統的設計、軟硬體選擇等。
其中，明確計算機處理方式則是指根據系統功能、業務處理的特點和效能/**比等因素，選擇主機終端模式、檔案伺服器模式、客戶機/伺服器模式和web瀏覽器/伺服器模式等處理方式。
網路方案的設計則是指如何將各個子系統從內部用區域網連線起來，以及今後系統如何與外部系統相連線。主要包括：網路需求的調查與分析——綜合對網路資料負載、資訊包流量、資訊流特徵、拓撲結構、網路技術、綜合佈線需求、網路安全性和費用等各方面的分析，確定網路總體需求的框架；網路硬體的選擇——主要包括交換機、伺服器和集線器等的選擇；網路作業系統的選擇——選擇網路作業系統主要考慮作業系統的效能、相容性、安全性和經濟性。
系統軟硬體選擇主要包括硬體選擇和軟體選擇兩部分：硬體選擇——選擇技術上成熟可靠的系列機型；具有良好的相容性、可擴充性和可維護性；有良好的價效比；在一定時間內保持一定先進性的硬體。軟體選擇——作業系統、資料庫管理系統、開發語言、開發工具和應用軟體包等軟體的選擇。
2)設計結果
系統的平台設計結果包括以下幾個設計結果：網路結構圖；伺服器：硬體、軟體選型；客戶端：硬體、軟體選型；硬體配置清單等**。
（2）**設計
**是用來代表事物名稱、屬性、狀態等的符號和記號，以簡短的符號形式代替了具體的文字說明。其旨在設計出一套供資訊系統開發和執行所需的**（編碼）系統。同時，**也具有標識、提高資料標準化程度、分類和節省儲存空間，提高處理速度的作用。
一般情況下可分為順序**、區間**、字母**和組合**。
（3）人機對話設計
人與計算機進行資訊交流就是人機對話，即人通過螢幕、鍵盤等裝置與計算機進行資訊交換，控制系統執行，也稱為使用者介面設計。同時，人機對話設計遵循可使用性、靈活性和使用者友好性（樹立使用者第一的觀點；介面設計的工作必須融於系統開發的全過程；採用軟體開發技術改善介面友好性）的原則。人機對話有選單式、對話方塊式和視窗式三種。
（4）輸出設計
輸出設計工作主要包括確定輸出的型別與內容；確定輸出裝置與介質；確定輸出方式；確定輸出格式。其中輸出型別包括內部輸出——乙個處理過程（或子系統）向另乙個處理過程（或子系統）的輸出和外部輸出——向計算機系統外的輸出，如有關報表的輸出等。輸出內容的設計則包括內容的專案名稱、專案資料的型別、長度、精度、格式設計和輸出方式等；一般的輸出方式有顯示輸出、列印輸出、檔案輸出以及網路輸出等。
確定輸出格式時要注意：輸出報告應註明名稱、標題、日期和圖號；盡量將相類似的專案歸納在一起；列印時，應把已**化的名稱復原，以求一目了然。
（5）輸入設計
輸入設計要確保資料方便、及時、快速地輸入到系統中，保證輸入資料的正確性和輸入過程的有效性。輸入設計要遵循最小量原則、簡單性原則、早檢驗原則和少轉換原則。
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