系统结构设计和功能模块设计

10.1.3　第3阶段——设计

在开发小组了解用户对新系统的需求后，设计阶段就可以开始了。这个阶段的目的是详细描述将如何构建新系统，也就是说，具体设计新系统应该具备哪些具体功能，以及应该包含哪些部分。通俗地讲，设计阶段是确定开发系统具体要“怎么做”。

系统设计的两个主要方面是逻辑设计和物理设计(通常逻辑设计由系统分析员处理，而物理设计由技术专家开发)。逻辑设计是详细描述系统功能性的文档，这种功能性指系统应该做什么。物理设计是描述开发小组实现那种功能性所使用的物理组件的文档。

例如，考虑一个需要新数据库的系统。数据库的逻辑设计是详细描述数据库将存储哪些数据的实体关系图。而系统所需的物理模型指定实现逻辑设计所需要的数据库管理系统和计算机硬件。另外，它还将详细描述系统所需要的用户界面和通信网络。

逻辑设计

信息系统的各子系统可以看做是系统目标下层的功能。正如绘制流程图的原理一样，对其中每项功能还可以继续分解为第三层、第四层……甚至更多的功能。从概念上讲，上层功能包括(或控制)下层功能，愈上层功能愈笼统，愈下层功能愈具体。功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。

与系统分析阶段的DFD(数据流程图)相对应，逻辑设计通常通过使用模块结构图来完成。所谓模块结构图就是按功能从属关系画成的图表，结构图全面地、自上而下地显示组成整个系统的模块。图中每一个框称为一个功能模块。分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一任务的一组程序。

图10-5是选课系统的功能结构图。由图可知，选课系统被分解为审核、未通过以及通过等三个子功能。其中每个子功能还可以继续分解下去。由10-4的数据流程图可知，首先要根据课程要求和学生已修课程对学生的选课请求进行审核，审核的结果为通过或者未通过。如果未通过，就由未通过处理模块进行处理。如果通过，则由通过处理模块进一步写入数据和打印通过通知单。

一个系统的运行一般有三种逻辑处理方式——顺序结构、选择结构和循环结构。顺序结构指模块的运行按照一定的先后顺序进行的结构。选择结构指在多个模块中选择一个满足特定条件的模块。循环结构指模块的运行应该持续执行，直至特定条件存在。在功能结构图中，从左往右的各个模块表示的是顺序结构;用菱形表示选择结构;使用箭头指向要返回到的步骤来循环结构(在本例中未使用到循环结构)。

由以上分析，经过层层分解，可以把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的功能模块。这种把一个信息系统设计成若干模块的方法称作模块化。模块化是一种重要的设计思想，这种思想把一个复杂的系统分解为一些规模较小、功能较简单的、更易于建立和修改的部分。一方面，各个模块具有相对独立性，可以分别加以设计实现;另一方面，模块之间的相互关系(如信息交换、调用关系)则通过一定的方式予以说明。各模块在这些关系的约束下共同构成一个统一的整体，完成系统的功能。模块化的好处是:首先，它允许多个程序员同时从事一个项目，而不彼此干扰。其次，它能够使程序员方便地重复调用特定的模块。

图10-5　选课系统的模块结构图

物理设计

物理设计指定实现逻辑设计需要使用的所有实际的IT基础设施，通常包括计算机网络系统设计、软硬件选择、数据库管理系统的选择等。支持系统运行的基础设施不稳定，就可能出现系统崩溃、系统故障或执行拒绝等问题。在选配基础设施的时候，必须考虑企业在成本、时间以及技术等方面对系统的要求，同时，基础设施的配置必须能够满足企业当前和未来的需要。例如，数据库必须足够大，能够存储当前所有的客户信息以及企业未来几年内预计拥有的新客户信息，如果数据库不够大，就需要经常对其更新维护，将会耗费更多的企业成本。

对于许多组件(如硬件)而言，物理设计可能只包含一组选项。一些组件(如网络)要求更详细的规划，并且可能会用到物理联网图。物理联网图显示网络的各个具体组件，如服务器、打印机和电缆。

系统开发小组和客户就系统设计达成一致意见时，设计方案通常就会确定下来，确定后的设计就是最终方案，不可再修改。这样做的主要目的是为了防止范围蠕变和功能蠕变。所谓范围蠕变是固定规范范围之外的项目扩展。而功能蠕变发生在客户要求的功能额外的或者升级的功能。范围和功能方面的额外请求意味着开发小组必须再次经历分析阶段，以评估可行性以及更新预算和进度，因而范围蠕变和功能蠕变会增加企业系统开发的成本并拖延开发时间，给企业造成损失，确定设计方案的重要性不言而喻。