系统分析与设计 - 系统设计

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系统设计是弥合问题域和现有系统之间差距的阶段，以一种可管理的方式进行。此阶段侧重于解决方案域，即“如何实施？”

在这个阶段，SRS文档被转换为可实施的格式，并决定系统将如何运行。

在此阶段，将复杂繁琐的系统开发活动分解成多个较小的子活动，这些子活动相互协调以实现系统开发的主要目标。

系统设计的输入

系统设计采用以下输入：

• 工作说明书

• 需求确定计划

• 现状分析

• 拟议的系统需求，包括概念数据模型、修改后的DFD和元数据（关于数据的数据）。

系统设计的输出

系统设计产生以下输出：

• 拟议系统的基础设施和组织变更。

• 数据模式，通常是关系模式。

• 定义表/文件和列/数据项的元数据。

• 功能层次图或网页地图，以图形方式描述程序结构。

• 程序中每个模块的实际代码或伪代码。

• 拟议系统的原型。

系统设计的类型

逻辑设计

逻辑设计涉及系统数据流、输入和输出的抽象表示。它描述了输入（来源）、输出（目的地）、数据库（数据存储）、过程（数据流），所有这些都以满足用户需求的格式呈现。

在准备系统的逻辑设计时，系统分析员会详细说明用户需求，该需求几乎决定了系统的信息流入流出以及所需的数据源。使用数据流图、E-R图建模。

物理设计

物理设计与系统的实际输入和输出过程相关。它侧重于如何将数据输入系统、验证、处理和显示为输出。

它通过定义精确指定候选系统功能的设计规范来生成工作系统。它涉及用户界面设计、流程设计和数据设计。

它包括以下步骤：

• 指定输入/输出媒体、设计数据库和指定备份过程。

• 规划系统实施。

• 制定测试和实施计划，并指定任何新的硬件和软件。

• 更新成本、效益、转换日期和系统约束。

架构设计

它也称为高层设计，侧重于系统架构的设计。它描述了系统的结构和行为。它定义了系统开发过程中各个模块之间的结构和关系。

详细设计

它遵循架构设计，并侧重于每个模块的开发。

概念数据建模

它是组织数据的表示，包括所有主要的实体和关系。系统分析员为当前系统开发概念数据模型，以支持拟议系统的范围和需求。

概念数据建模的主要目标是尽可能多地捕获数据的含义。如今，大多数组织使用E-R模型进行概念数据建模，该模型使用特殊的符号来表示尽可能多的关于数据的信息。

实体关系模型

这是一种用于数据库设计中的技术，有助于描述组织中各种实体之间的关系。

E-R模型中使用的术语

• 实体 - 它指定应用程序中不同的现实世界项目。例如：供应商、项目、学生、课程、教师等。

• 关系 - 它们是实体之间有意义的依赖关系。例如，供应商供应项目，教师教授课程，那么供应和课程就是关系。

• 属性 - 它指定关系的属性。例如，供应商代码，学生姓名。E-R模型中使用的符号及其各自的含义：

下表显示了E-R模型中使用的符号及其意义：

两组数据之间可以存在三种类型的关系：一对一、一对多和多对多。

文件组织

它描述了记录如何在文件中存储。

有四种文件组织方法：

• 串行 - 记录按时间顺序存储（按输入或出现的顺序）。示例 - 电话费记录、ATM交易、电话队列。

• 顺序 - 记录按包含唯一标识记录值的键字段的顺序存储。示例 - 电话簿。

• 直接（相对） - 每条记录都根据设备上的物理地址或位置存储。地址是从记录键字段中存储的值计算出来的。随机化例程或哈希算法进行转换。

• 索引 - 使用索引可以顺序和非顺序地处理记录。

比较

文件访问

可以使用顺序访问或随机访问来访问文件。文件访问方法允许计算机程序读取或写入文件中的记录。

顺序访问

处理文件上的每条记录，从第一条记录开始，直到到达文件结尾 (EOF)。当需要在任何给定时间访问文件上的大量记录时，它效率很高。存储在磁带上的数据（顺序访问）只能顺序访问。

直接（随机）访问

通过知道记录在设备上的物理位置或地址来定位记录，而不是相对于其他记录的位置。存储在CD设备上的数据（直接访问）可以顺序或随机访问。

组织系统中使用的文件类型

以下是组织系统中使用的文件类型：

• 主文件 - 它包含系统的当前信息。例如，客户文件、学生文件、电话簿。

• 表文件 - 这是一种很少更改并以表格格式存储的主文件。例如，存储邮政编码。

• 事务文件 - 它包含从业务活动生成的日常信息。它用于更新或处理主文件。例如，员工的地址。

• 临时文件 - 系统在需要时创建和使用它。

• 镜像文件 - 它们是其他文件的精确副本。有助于最大限度地减少原始文件变得不可用时停机的风险。每次更改原始文件时都必须修改它们。

• 日志文件 - 它们包含主记录和事务记录的副本，以便记录对主文件所做的任何更改。它有助于审计，并在系统故障时提供恢复机制。

• 存档文件 - 包含其他文件历史版本的备份文件。

文档控制

文档是记录信息以供任何参考或操作目的的过程。它帮助需要它的用户、管理人员和IT员工。重要的是，准备好的文档必须定期更新，以便轻松跟踪系统的进度。

如果系统实施后运行不正常，则文档可帮助管理员了解系统中的数据流，从而纠正缺陷并使系统正常运行。

程序员或系统分析员通常创建程序和系统文档。系统分析员通常负责准备文档以帮助用户学习系统。在大公司中，包括技术撰稿人在内的技术支持团队可能会协助准备用户文档和培训材料。

优点

• 它可以减少系统停机时间、降低成本和加快维护任务。

• 它提供了对当前系统形式流程的清晰描述，并有助于理解输入数据的类型以及如何生成输出。

• 它提供了一种在技术用户和非技术用户之间关于系统的有效和高效的沟通方式。

• 它有助于培训新用户，以便他可以轻松理解系统的流程。

• 它帮助用户解决诸如故障排除等问题，并帮助管理人员对组织系统做出更好的最终决策。

• 它为系统的内部或外部工作提供了更好的控制。

文档类型

在系统设计方面，主要有以下四种文档：

• 程序文档
• 系统文档
• 操作文档
• 用户文档

程序文档

• 它描述了所有程序模块的输入、输出和处理逻辑。

• 程序文档过程从系统分析阶段开始，并在实施过程中继续。

• 此文档指导程序员构建由内部和外部注释以及易于理解和维护的描述良好支持的模块。

操作文档

操作文档包含处理和分发在线和打印输出所需的所有信息。操作文档应清晰、简洁，并尽可能在线提供。

它包括以下信息：

• 程序、系统分析员、程序员和系统标识。

• 打印输出（如报告）的调度信息，例如执行频率和截止日期。

• 输入文件、其来源、输出文件及其目的地。

• 电子邮件和报告分发列表。

• 需要特殊的表单，包括在线表单。

• 操作员的错误和信息消息以及重启程序。

• 特殊说明，例如安全要求。

用户文档

它包含了与系统交互的用户的使用说明和信息。例如，用户手册、帮助指南和教程。用户文档对于培训用户和参考目的非常有价值。它必须清晰、易懂，并且所有级别的用户都能轻松访问。

用户、系统所有者、分析师和程序员共同努力开发用户指南。

用户文档应包括：

• 系统概述，清晰地描述所有主要系统功能、能力和限制。

• 源文档内容、准备、处理和示例的描述。

• 菜单和数据输入屏幕选项、内容和处理说明的概述。

• 定期生成或根据用户请求提供的报告示例，包括样本。

• 安全和审计跟踪信息。

• 对特定输入、输出或处理要求的责任说明。

• 请求更改和报告问题的程序。

• 异常和错误情况的示例。

• 常见问题解答 (FAQ)。

• 如何获得帮助以及更新用户手册的程序说明。

系统文档

系统文档作为信息系统的技术规范，以及信息系统目标如何实现。用户、管理者和信息系统所有者无需参考系统文档。在进行修改时，系统文档提供了理解信息系统技术方面的基础。

• 它描述了信息系统中的每个程序以及整个信息系统本身。

• 它描述了系统的功能、实现方式、每个程序在整个信息系统中的目的（关于执行顺序、传递给程序和从程序传递的信息以及整体系统流程）。

• 它包括数据字典条目、数据流图、对象模型、屏幕布局、源文档以及启动项目的系统请求。

• 大部分系统文档是在系统分析和系统设计阶段准备的。

• 在系统实施期间，分析师必须审查系统文档，以验证其完整性、准确性和最新性，包括实施过程中所做的任何更改。