第十章

系統設計及傳統設計方法2設計階段的活動1.網絡的設計與集成2.設計應用程序的結構3.設計用戶界面4.設計系統界面5.數據庫的設計與集成6.設計細節的原型7.系統控制的設計與集成31.網絡的設計與集成當要求新系統和新的網絡需要一起實現，那么對網絡進行設計。根據整體的戰略方案來構建網絡。系統設計方案要適應已有網絡方案，故工程組并不設計一個網絡，而是把新系統集成到現有的網絡中去。當在網絡上操作系統時，系統的可靠性、平安性、吞吐量，以及同步性等技術上的問題都會隨之產生。42.設計應用程序的結構包括詳細說明所有系統活動是如何完成的。雖在邏輯模型中詳細描述過，但并沒說明使用哪種專門的技術。當詳細設計方案確定，可以設計具體的計算機處理過程(實際模型)。關鍵問題:如何對系統自動化邊界進行定義。應用程序設計方法及創立的設計模型會因為系統的開發配置環境的不同而有所差異。

53.設計用戶界面用戶界面的質量是軟件系統的一個重要的方面。設計用戶界面要確定用戶將如何與系統進行交互(窗口、對話框和鼠標交互的圖形界面，聲音、視頻，語音命令)。隨著軟件系統的交互性和可訪問性越來越強，用戶界面正逐漸成為軟件系統的一大局部。6對用戶而言用戶界面就是系統在開發過程的早期階段，從對用戶所要完成的任務的說明入手，開始對用戶界面進行定義。在選擇系統設計方案時，每種方案的關鍵問題是用戶界面的類型。界面設計師：界面設計專家，也稱可用性參謀或者人性因素工程師。74.設計系統界面使系統之間能夠共享信息的部件是系統界面。系統設計開始，分析員必須保證所有系統可在一起良好運作。有些系統界面與內部的組織系統相連，分析員可獲得一些關于其他系統的信息。新系統需要和組織外的系統相連接。新系統需要和組織已經購置并安裝的軟件包相連接。使用目前各種各樣的技術，系統界面可變得很復雜。由具有非常專業技巧的人來完成。85.數據庫的設計與集成分析階段所創立的數據模型(邏輯模型)用來為數據庫創立一個實體模型。要考慮數據庫的性能需求(如響應時間)。必須確保新的數據庫要與現有的數據庫適當的相結合。96.設計細節的原型在設計階段，不斷地創立并且評估原型很重要。原型和界面設計有關，它也被用于驗證包括DB、網絡結構、控制，甚至是所使用的編程環境等的設計選擇。當分析員考慮所有的設計活動時，他們所想的是如何使用原型來幫助理解各種設計決策。使用快速應用程序開發(RAD)方法開發的原型將開展成為最終的系統。107.系統控制的設計與集成最后的設計活動包括確保系統有足夠的平安措施來保護組織的資產。這些保護措施稱系統控制。它的設計要考慮所有其他的設計活動——用戶界面、系統界面、應用程序結構、DB，以及網絡設計。11用戶界面控制：限制授權用戶對系統的訪問。系統界面控制：確保其他系統不會對本系統造成損害。應用程序結構控制：用來確保交易記錄和其他由系統執行的工作都被正確完成。數據庫控制：保護數據，防止未經授權的訪問并防止由于硬件故障而造成的意外數據喪失。網絡控制：來保證網絡間的通信得到保護。

結構化設計結構化設計(StructuredDesign，簡稱SD)是將結構化分析得到的數據流圖映射成軟件系統模塊結構的一種設計方法強調模塊化、自頂向下逐步求精、信息隱蔽、高內聚低耦合等設計準那么1213傳統設計模型14自動化系統邊界自動化系統邊界將DFD的處理劃分成手工過程局部和系統過程局部。處理過程可在系統邊界內，也可在系統邊界外。系統邊界外的過程是一些手工處理(如排序并審核文件資料、輸入用戶訂單或查看剛到的貨物)。邊界里面的處理過程能夠以在線處理或批處理模式進行處理。15數據流可在系統內部、外部，或穿過系統界線和程序界線。穿過系統界線的數據流是格外重要的，它們代表了系統的輸入和輸出。程序接口的設計(包括用戶界面設計和與其他系統的接口設計)是由穿過邊界的數據流定義的。在最終系統中，數據流將是用戶界面中的表單、報表，或者是與其他系統進行轉換的文件或通信。穿過邊界的數據流，表示程序間的通信。在最終系統中，這些數據流仍是程序之間轉換的文件或通信。16模塊結構圖結構圖的層次描述系統每局部的功能和子功能。例如，某程序有計算工資總額的功能函數，它可能的子功能函數是計算根本工資、計算加班費和計算稅費。在結構圖上用矩形框表示功能，每個矩形框代表一個模塊。結構圖：用來展示一個計算機程序模塊間關系的層次圖。17建立結構圖的規那么程序是分層的，而且模塊按高內聚、低耦合的方式組織在一起。模塊之間的連線表示高層模塊對低層模塊調用的某種結構，其上的小箭頭表示在模塊間傳遞的數據，以及各個模塊的輸入和輸出。從結構圖上不能了解模塊內部的內容，但可知道模塊以何種方式實現其名稱所表示的功能，如何使用輸入數據，以及如何產生輸出數據。18程序調用當一個模塊激活一個低層模塊以便執行所需的效勞或計算時，就發生程序調用；每一次調用中，控制由調用模塊傳向被調用模塊，被調用模塊接著執行一系列程序語句，當調用過程結束后，被調用模塊立即把控制權返回給調用模塊，程序緊接著執行下面的聲明或指令；從高層模塊到低層模塊的箭頭表示程序調用，調用的順序總是從左到右的；結構圖在表示調用結構時仍是具有嚴格的層次；一個低層的模塊永遠不會調用高層模塊。19⑴變換型結構變換型系統由三局部組成：輸入、數據加工(中心變換)和輸出；功能：將輸入的數據經過加工后輸出。20⑵事務型結構事務型系統由三層組成：事務層、操作層和細節層；功能：對接收的事務，按其類型選擇某一類事務處理。21開發一個結構圖設計結構圖是為給程序建立模塊層次結構。結構圖是樹型結構，有根模塊和分支模塊。逐一地建立結構圖，再組成完整的結構圖。結構圖開發方法：

1.事務分析

2.變換分析22事務分析事務分析使用作為輸入的系統流程圖和事件表建立樹型結構的頂端模塊，即產生主程序的主模塊和第一層被調用模塊。事務分析：基于DFD的結構圖開發，用來描述多種事務類型的處理。事務分析的根本步驟步驟：(在DFD上確定事務中心、接收局部和發送局部。(畫出模塊結構圖框架，把DFD上的三局部分別映射為事務控制模塊、接收模塊和動作發送模塊。分解細化接收分支和發送分支，完成初始模塊結構圖。2324事務分析過程檢查系統流程圖和每一個大的程序塊；識別每個獨立的事務，這些事務必須由程序支持且必須為每一個單獨的事務建立一個分支；該程序至少在最高層有一個簡單的用戶界面，并允許用戶選擇一種事務處理方式，然后激活相應的模塊來執行這個處理；每個按其完成的功能來命名的處理模塊都是這些功能子樹的主模塊。每個子樹都是根據該事件的DFD片段建立的。

25用事務分析方法開發結構圖事務分析是從事務流的DFD到程序結構的轉換。設計步驟：確定流界：先從DFD中找出事務流、事務處理中心和事務路徑。事務中心前是接收事務、事務中心后是事務路徑。進行一級分析，設計頂層模塊。進行一級分析，設計上層模塊：從DFD中導出具有接收和發送分支的軟件結構。對事務中心設計為“事務控制”、對事務流為“接收事務”、對事務路徑為“發送事務”。細化該事務結構和每條動作路徑的結構。對于接收分支，采用變換流設計方法設計中下層；對于發送分支，在發送模塊下設計每條事務路徑的結構。26變換分析變換分析使用作為輸入的DFD片段去建立子樹，程序中的每個事件建立一棵子樹。每棵子樹的主模塊對應于主程序結構圖的第一層分支。變換分析：基于DFD的結構圖開發，用來描述輸入-處理-輸出數據流。27

變換分析建立在計算機程序將輸入數據“轉化”成輸出信息之上。用變換分析建立的結構圖通常有三棵主要的子樹：輸入子樹：獲得數據計算子樹：執行算法輸出子樹：顯示結果28從DFD開發結構圖的根本思想結構圖中的葉模塊是從DFD更細化的處理轉化而來；結構圖中的中間層的主模塊來自于中間處理層的處理過程，由其可分解得到底層模塊。結構圖的結構直接受DFD的層次和嵌套的影響。29從DFD片斷建立結構圖的步驟確定主要的信息流。找出輸入流到輸出流之間最根本變化過程(中心變換)。重畫DFD，將輸入放在左邊，輸出放在右邊，轉換中心處理放在中間。根據重畫的數據流建立結構圖的第一個草案，其中包括調用階層和所需的數據對。必要時增加其他模塊，以便實現通過用戶界面獲得輸入數據、讀寫數據存儲、輸出數據或報表的功能。對結構圖做最后的改進。30模塊結構設計的原那么⑴盡量降低模塊之間的耦合度⑵盡量提高模塊的聚合度31⑴盡量降低模塊之間的耦合度耦合：指模塊與模塊之間聯系的程度。模塊間的耦合度越低，模塊的獨立性就越高。模塊間的聯系越多或越復雜那么模塊間的相互依賴程度就越高，如果對某一模塊進行修改那么必將影響到其他的模塊，因此模塊的獨立性就越低。所謂兩個模塊彼此完全獨立是指其中任意一個模塊運行時，與另一個模塊存在與否根本無關，相應地對某一模塊進行修改也與另一模塊無關。32⑵盡量提高模塊的聚合度聚合：模塊內部各組成局部之間的聯系程度。模塊的聚合度越高，其獨立性也就越高。一般來說一個模塊內部應該具有很強的內聚性，它的各個組成局部都是密切相關的，是為完成一個共同的功能而組合在一起。內聚性是度量模塊功能強度的一個