軟件工程 軟件項目的詳細設計PPT課件

1、第4章 軟件項目的詳細設計 本章要點 1、掌握常用的詳細設計的表達方法 2、了解軟件設計規(guī)格說明和設計評審的主要內(nèi)容第1頁/共45頁一、詳細設計 詳細設計階段的根本目標是確定怎樣具體的實現(xiàn)所要求的系統(tǒng)。 詳細設計的結(jié)果基本上決定了最終的程序代碼的質(zhì)量。 第2頁/共45頁一、詳細設計 詳細設計以總體設計階段的工作為基礎，但又不同于總體設計階段，表現(xiàn)為： 1、在總體設計階段，數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以比較抽象的方式描述 2、詳細設計要提供關(guān)于算法的更多的細節(jié)第3頁/共45頁一、詳細設計 3、詳細設計的模塊包含實現(xiàn)對應的總體設計的模塊所需要的處理邏輯，主要有： (1) 詳細的算法 (2) 數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2、 (3) 實施的功能和使用的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 (4) 每個模塊被編碼成過程、子程序、函數(shù)或其它類型的命名實體。第4頁/共45頁二、詳細設計的基本任務 1、算法設計 用某種圖形、表格、語言等工具將每個模塊處理過程的詳細算法描述出來。 2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計 對于需求分析、概要設計確定的概念性的數(shù)據(jù)類型進行確切的定義。第5頁/共45頁二、詳細設計的基本任務 3、物理設計 對數(shù)據(jù)庫進行物理設計，即確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)主要指數(shù)據(jù)庫的存儲記錄格式、存儲記錄安排和存儲方法，這些都依賴于具體所使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 第6頁/共45頁二、詳細設計的基本任務 4、其他設計 （1）代碼設計：為了提高數(shù)據(jù)的輸入、分類

3、、存儲及檢索等操作的效率，以及節(jié)約內(nèi)存空間，對數(shù)據(jù)庫中的某些數(shù)據(jù)項的值要進行代碼設計。 （2）輸入/輸出格式設計。 （3）人機對話設計：對于一個實時系統(tǒng)，用戶與計算機頻繁對話，因此要進行對話方式、內(nèi)容及格式的具體設計。第7頁/共45頁二、詳細設計的基本任務 5、編寫詳細設計說明書 （1）引言：包括編寫目的、背景、定義、參考資料。 （2）程序系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)。 （3）程序1（標識符）設計說明：包括功能、性能、輸入、輸出、算法、流程邏輯、接口。 （4）程序2（標識符）設計說明。 （5）程序N（標識符）設計說明。 6、評審 對處理過程的算法和數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)都要評審。第8頁/共45頁三、詳細設計方法

4、1、采用自頂向下、逐步求精的程序設計方法 2、使用三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造程序 3、主程序員的組織形式第9頁/共45頁四、詳細設計的工具 詳細設計的任務是給出軟件模塊結(jié)構(gòu)中各個模塊的內(nèi)部過程描述，也就是模塊內(nèi)部的算法設計。 詳細設計的工具可以分為圖形、表格和語言三種。第10頁/共45頁四、詳細設計的工具 1、程序流程圖 程序流程圖又稱為程序框圖，它是歷史最悠久、使用最廣泛的一種描述程序邏輯結(jié)構(gòu)的工具。 （1）程序流程圖的三種基本控制結(jié)構(gòu)第11頁/共45頁第12頁/共45頁第13頁/共45頁四、詳細設計的工具 （2）程序流程圖的主要缺點如下： 程序流程圖誘使程序員過早地考慮程序的控制流程，而不去考慮

5、程序的全局結(jié)構(gòu)。 程序流程圖中的箭頭代表控制流，程序員可以不加限制的使用GOTO語句，導致基本控制塊多入口多出口。 程序流程圖不易表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第14頁/共45頁四、詳細設計的工具 2、盒圖（N-S圖） 它以一種結(jié)構(gòu)化的方式嚴格地限制從一個處理到另一個處理的控制轉(zhuǎn)移。 （1）盒圖的基本符號第15頁/共45頁第16頁/共45頁第17頁/共45頁第18頁/共45頁四、詳細設計的工具 （2）每一個NS圖開始于一個大的矩形，表示它所描述的模塊。該矩形的內(nèi)部被分成不同的部分，分別表示不同的子處理過程，這些子處理過程又可以進一步分解成更小的部分。 第19頁/共45頁四、詳細設計的工具 3、問題分析圖（PA

6、D圖，Problem Analysis Diagram） 是日本日立公司于1979年提出的一種算法描述工具，它是一種由左往右展開的二維樹型結(jié)構(gòu)。 （1）PAD圖的基本符號 第20頁/共45頁第21頁/共45頁第22頁/共45頁四、詳細設計的工具 （2）PAD圖的控制流程為自上而下，從左到右地執(zhí)行。 （3）實例：將數(shù)組A（1）到A（10）進行排序的PAD圖。第23頁/共45頁第24頁/共45頁第25頁/共45頁四、詳細設計的工具 （4）PAD圖的優(yōu)點 1）清晰地反映了程序的層次結(jié)構(gòu)，圖中的豎線為程序的層次線，最左邊豎線是程序的主線，其后一層一層展開，層次關(guān)系一目了然。 2）支持逐步求精的設計方法

7、，左邊層次中的內(nèi)容可以抽象，然后由左到右逐步細化。 3）易讀易寫，使用方便。 4）支持結(jié)構(gòu)化的程序設計原理。 5）可自動生成程序。第26頁/共45頁四、詳細設計的工具 4、類程序設計語言（PDL） 類程序設計語言（Program Design Language）、過程設計語言（Process Design Language），也稱為偽碼。第27頁/共45頁四、詳細設計的工具 （1）PDL特點 所有關(guān)鍵字都有固定語法，以便提供結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)說明和模塊的特性。 描述處理過程的說明性語言沒有嚴格的語法。 具有數(shù)據(jù)說明機制，包括簡單的與復雜的數(shù)據(jù)說明。 具有模塊定義和調(diào)用機制，開發(fā)人員應根據(jù)系統(tǒng)

8、編程所用的語種，說明PDL表示有關(guān)程序結(jié)構(gòu)。第28頁/共45頁四、詳細設計的工具 （2）程序結(jié)構(gòu) 1）順序結(jié)構(gòu) 采用自然語言描述順序結(jié)構(gòu)： 處理S1 處理S2 處理Sn第29頁/共45頁四、詳細設計的工具 2）選擇結(jié)構(gòu) IFElSE結(jié)構(gòu) IF 條件 IF 條件 處理S1 或 處理S ELSE ENDIF 處理S2 ENDIF第30頁/共45頁四、詳細設計的工具 IFORIFElSE結(jié)構(gòu) IF 條件1 處理 S1 ORIF 條件2 處理 S2 ELSE 處理Sn ENDIF 第31頁/共45頁四、詳細設計的工具 CASE結(jié)構(gòu) CASE OF CASE（1） 處理S1 CASE（2） 處理S2 E

9、LSE 處理Sn ENDCASE第32頁/共45頁四、詳細設計的工具 3）重復結(jié)構(gòu) FOR結(jié)構(gòu) FOR i=1 TO n 循環(huán)體 ENDFOR 第33頁/共45頁四、詳細設計的工具 WHILE結(jié)構(gòu) WHILE 條件 循環(huán)體 ENDWHILE UNTIL結(jié)構(gòu) REPEAT 循環(huán)體 UNTIL 條件第34頁/共45頁四、詳細設計的工具 4）擴充結(jié)構(gòu) 模塊定義 PROCEDURE 模塊名（參數(shù)） RETURN END第35頁/共45頁四、詳細設計的工具 模塊調(diào)用 CALL 模塊名（參數(shù)） 數(shù)據(jù)定義 DECLAER 屬性 變量名， 屬性有：字符、整型、實型、雙精度、指針、數(shù)組及結(jié)構(gòu)等類型。第36頁/共

10、45頁四、詳細設計的工具 輸入/輸出 GET（輸入變量表） PUT（輸出變量表）第37頁/共45頁四、詳細設計的工具 （3）PDL應用示例 系統(tǒng)主控模塊詳細設計為例，說明如何用PDL來描述。第38頁/共45頁四、詳細設計的工具 PROCEDURE 模塊名（） 清屏； 顯示系統(tǒng)用戶界面； PUT（“請輸入用戶口令：”）； GET（password）； IF password 系統(tǒng)口令 提示警告信息； 退出運行 ENDIF第39頁/共45頁四、詳細設計的工具 顯示本系統(tǒng)主菜單； WHILE（true） 接收用戶選擇ABC； IF ABC=“退出” Break； ENDIF 調(diào)用相應下層模塊完成用戶選擇功能； ENDWHILE； 清屏； RETURN END第40頁/共45頁四、詳細設計的工具 （4）優(yōu)點： 1）提供的機制較圖形全面，為保證詳細設計與編碼的質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。 2）可作為注釋嵌入在源程序中一起作為程序的文檔，并可同高級程序設計語言一樣進行編輯、修改，有利于軟件的維護。 3）可自動生成程序代碼，提高軟件生產(chǎn)率。目前已有PDL多種版本（如PDL/pascal，PDL/C，PDL/Ada等），為自動生成相應代碼提供了便利條件。第41頁/共45頁五、軟件設計說明書 1、概要設計說明書 2、詳