信息系统开发与管理实验报告2讲义

电子科技大学

实验报告

学生姓名：学号：指导教师：

一、实验室名称：电子政务可视化实验室

二、实验项目名称：结构化的信息系统设计

三、实验原理：

1. 系统设计

（1）系统设计的目标

系统设计是新系统的物理设计阶段，根据系统分析阶段所确定的信息系统的逻辑模型，综合考虑各种约束，利用一切可用的技术手段和方法，进行各种具体设计，提出一个能在计算机上实现的新系统实施方案，解决“系统怎样做”的问题。

（2）系统设计的任务

系统设计从信息系统的总体目标出发，根据系统分析阶段对系统逻辑功能的要求，并考虑经济、技术和运行环境等方面的条件，采用正确的方法确定系统的总体结构和系统各组成部分的技术方案；我们在这一阶段要合理选择计算机和通信的软、硬件设备，提出系统的实施计划，确保总体目标的实现。

（3）常见的系统设计方法

常见的系统设计方法有结构化设计方法（SD）、面向数据结构的设计方法（JSD）和面向对象的设计方法（OOD）。在这里，我们使用结构化的设计方法。

2. 结构化系统设计

(1)结构化系统设计的基本思想

结构化设计方法体现了软件工程中的模块化原则，其基本思想是将一个系统分解成若干个彼此相互独立又相互联系的组成部分，这些组成部分就是模块。对每一个系统，都可以按功能自顶向下逐层分解为多层的、具有独立功能的许多模块，一直分解到每一个模块都能很容易实现为止，这样能使系统开发工作量变小。

(2)结构化系统设计的主要任务

结构化系统设计的主要任务包括总体设计和详细设计两部分。

1) 总体设计

系统总体设计，又称为概要设计。是系统开发过程中很关键的一步，它的主要任务是完成系统总体结构和基本框架的设计，具体的要依据系统分析阶段产生的文档资料，确定新系

统在计算机内应该有哪些模块组成，确定模块间的调用关系和数据传递关系，同时还要使用一定的工具将所设计的结果表达出来。

系统的总体结构包括以下几部分：系统的组成部分，即由哪些模块组成；系统的层次及调用关系；模块的处理功能；模块之间的界面，即模块间传递的数据。

2)详细设计

为各个具体任务选择适当的技术手段和处理方法便是详细设计，包括系统平台设计、数据库设计、代码设计、对话（人机界面）设计、输出设计、输入设计、处理流程设计（模块内部的算法设计）等。主要描述系统的硬件配置、系统代码、人机界面、输入和输出、数据库和网络体系结构等。也就是说，详细设计是系统说明的一个技术层面上的描述。

3. 模块结构图

模块结构图，简称结构图（SC），是系统模块结构及模块间联系的图形表示方法，能清楚地反映出系统中各模块间的层次关系和联系。与数据流图反映数据流的情况不同，结构图反映的是系统中控制流的情况。

（1）模块结构图的基本成分

1) 模块

用矩形框表示，里面标示模块的名字，模块的名字写在长方形内，由一个动词和一个作为宾语的名词表示，模块的名字应恰当地表达这一个模块的功能。对于已定义（或者已开发）的模块，则可以用双纵边矩形框表示。

一般在一个系统结构图中有传入、传出、变换和协调四种类型的模块。传入模块——从下属模块中取得数据，进行某种处理，再将其传送给上级模块；传出模块——从上级模块中获得数据，进行某种处理，再将其传送给下属模块；变换模块——也叫加工模块，从上级获得数据，进行特定处理后将结果传送回上级模块；协调模块——对所有下属模块进行协调和管理的模块，一般出现在高层。

2) 调用关系

两个模块之间用单向箭头联结，两个模块，一上一下，上面的模块是调用模块，箭头指向的模块是被调用模块。一般情况下，箭头表示的连线可以用直线代替。箭尾可加菱形表示有条件地调用，可加弧形箭头表示循环调用。

3) 数据传递

可用带圆圈的小箭头表示从一个模块传递给另一模块的数据，箭头附近写数据的名字。

4) 控制信息

带涂黑圆圈的小箭头表示一个模块传送给另一模块的控制信息，箭头附近写控制信息的名字。

没有圆圈的小箭头表示不加区分的数据。

（2）模块结构图的类型

模块结构图的类型有以下三种：内导结构——是结构图中数据以最低模块输入，并逐级向高层传递，高一层模块接受低一层模块的输入。外导结构——结构图中低一层模块接收上一层模块的数据信息，并把它们转换给下一级模块，直到输出给使用者。转换结构——数据要在模块内经过一定的处理，下层模块从相应的上层模块接收数据，经转换后返回同一上层模块中去。

（3）模块结构图的设计

1)确认数据流图的结构类型

其中，数据流图的结构类型可以分为以下几种：变换型DFD——一个数据流图可以明显地分成输入、输出和处理三部分；事务型DFD——一般呈束状形，具有在多种事务中选择执行某类事务的能力。

2)不同的类型采用不同的导出技术

变换型DFD通过变换分析得到初始SC，事务型DFD通过事务分析得到初始SC。由DFD导出初始SC的过程一般包括以下几步：先设计模块结构顶端的主模块；然后“由顶向下，逐步细化”；最后得到一个与数据流图对应的模块结构。

①变换分析

（i）找出逻辑输入、逻辑输出和主加工

逻辑输入数据流是指离物理输入端最远的，但仍可被看作系统输入的那个数据流；判断方法是：从物理输入端开始，一步一步向系统的中间移动，直到达到这样一个数据流——它已不能再被看作系统的输入，则其前一个数据流就是系统的逻辑输入数据流。

逻辑输出数据流是指离物理输出端最远的，但仍可被看作系统输出的那个数据流；判断方法是：从物理输出端开始，一步一步向系统的中间反方向移动，直到达到这样一个数据流——它已不能再被看作为系统的输出，则后一个数据流就是系统的逻辑输出数据流。

对系统的每一股输入和输出，都用上面的方法找出相应的逻辑输入、输出。

确定主加工——位于逻辑输入和逻辑输出之间的加工，就是系统的主加工。

（ii）设计模块结构的顶层和第一层

设计一个顶层模块（主模块），它的功能是完成整个程序要做的工作。

为系统输入部分设计一个输入模块，其功能是向主模块提供数据；将主加工设计成一个变换模块，它的功能是将逻辑输入变换成逻辑输出；为系统输出部分设计一个输出模块，它的功能是输出主模块提供的数据；第一层模块同顶层模块之间传送的数据应与数据流图相对应；此外，主模块控制并协调第一层的输入、变换和输出模块的工作，应注意识别出选择或循环调用以及调用条件。

（iii）设计中、下层模块

自顶向下分解，设计出每个分支（输入、加工、输出）的中、下层模块；为每一个输入模块设计两个下层模块，一个是输入模块，接收数据来源；另一个是变换模块，模块调用时传送的参数应同数据流图相对应；输出模块也由两部分组成，一部分是变换模块，将数据变换成输出的形式；另一部分是输出模块；变换模块的下层模块，根据数据流图中相应加工的组成情况而定。

②事务分析

（i）在数据流图上确定事务中心

事务性DFD的事务中心是多条加工路径的起点，只要找出加工路径的部分，即可确定事务中心。

（ii）设计顶层和第一层模块

顶层主模块主要是描述这个事务型系统的功能；第一层可以由接收模块和发送模块组成：接收模块负责接收数据；发送模块是一个控制模块，管理所有的下属处理模块。

（iii）分解和细化第一层以下各分支

接收模块的分解和细化与变换型分析的设计方法相同；对于发送模块，可将每一事务建立一个模块；如果有些事务非常相似，则可把它们暂时组合起来，进入同一个模块处理。

3) 将数据流图映像成相应模块结构图

当某一层的数据流图进行变换分析或事务分析得出相应的初始模块结构图之后，还要转换它的下一层数据流图；如果数据流图中的功能被转换成某一模块后，其功能的继续分解所转换的模块一定是该模块的下层模块。

4. 详细设计

信息系统的详细设计包括系统平台设计、代码设计、人机对话设计、输出设计、输入设计、数据库设计、处理过程设计和系统设计说明书等几部分。