軟件工程 軟件項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)PPT課件

1、第4章 軟件項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì) 本章要點(diǎn) 1、掌握常用的詳細(xì)設(shè)計(jì)的表達(dá)方法 2、了解軟件設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明和設(shè)計(jì)評(píng)審的主要內(nèi)容第1頁(yè)/共45頁(yè)一、詳細(xì)設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的根本目標(biāo)是確定怎樣具體的實(shí)現(xiàn)所要求的系統(tǒng)。 詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果基本上決定了最終的程序代碼的質(zhì)量。 第2頁(yè)/共45頁(yè)一、詳細(xì)設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì)以總體設(shè)計(jì)階段的工作為基礎(chǔ)，但又不同于總體設(shè)計(jì)階段，表現(xiàn)為： 1、在總體設(shè)計(jì)階段，數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以比較抽象的方式描述 2、詳細(xì)設(shè)計(jì)要提供關(guān)于算法的更多的細(xì)節(jié)第3頁(yè)/共45頁(yè)一、詳細(xì)設(shè)計(jì) 3、詳細(xì)設(shè)計(jì)的模塊包含實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的總體設(shè)計(jì)的模塊所需要的處理邏輯，主要有： (1) 詳細(xì)的算法 (2) 數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2、 (3) 實(shí)施的功能和使用的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 (4) 每個(gè)模塊被編碼成過(guò)程、子程序、函數(shù)或其它類型的命名實(shí)體。第4頁(yè)/共45頁(yè)二、詳細(xì)設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 1、算法設(shè)計(jì) 用某種圖形、表格、語(yǔ)言等工具將每個(gè)模塊處理過(guò)程的詳細(xì)算法描述出來(lái)。 2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)于需求分析、概要設(shè)計(jì)確定的概念性的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行確切的定義。第5頁(yè)/共45頁(yè)二、詳細(xì)設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 3、物理設(shè)計(jì) 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物理設(shè)計(jì)，即確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)主要指數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)記錄格式、存儲(chǔ)記錄安排和存儲(chǔ)方法，這些都依賴于具體所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。 第6頁(yè)/共45頁(yè)二、詳細(xì)設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 4、其他設(shè)計(jì) （1）代碼設(shè)計(jì)：為了提高數(shù)據(jù)的輸入、分類

3、、存儲(chǔ)及檢索等操作的效率，以及節(jié)約內(nèi)存空間，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的某些數(shù)據(jù)項(xiàng)的值要進(jìn)行代碼設(shè)計(jì)。 （2）輸入/輸出格式設(shè)計(jì)。 （3）人機(jī)對(duì)話設(shè)計(jì)：對(duì)于一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，用戶與計(jì)算機(jī)頻繁對(duì)話，因此要進(jìn)行對(duì)話方式、內(nèi)容及格式的具體設(shè)計(jì)。第7頁(yè)/共45頁(yè)二、詳細(xì)設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 5、編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)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(biāo)識(shí)符）設(shè)計(jì)說(shuō)明：包括功能、性能、輸入、輸出、算法、流程邏輯、接口。 （4）程序2（標(biāo)識(shí)符）設(shè)計(jì)說(shuō)明。 （5）程序N（標(biāo)識(shí)符）設(shè)計(jì)說(shuō)明。 6、評(píng)審 對(duì)處理過(guò)程的算法和數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)都要評(píng)審。第8頁(yè)/共45頁(yè)三、詳細(xì)設(shè)計(jì)方法

4、1、采用自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計(jì)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(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是給出軟件模塊結(jié)構(gòu)中各個(gè)模塊的內(nèi)部過(guò)程描述，也就是模塊內(nèi)部的算法設(shè)計(jì)。 詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具可以分為圖形、表格和語(yǔ)言三種。第10頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(yè)/共45頁(yè)第12頁(yè)/共45頁(yè)第13頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 （2）程序流程圖的主要缺點(diǎn)如下： 程序流程圖誘使程序員過(guò)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(yǔ)句，導(dǎo)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(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 2、盒圖（N-S圖） 它以一種結(jié)構(gòu)化的方式嚴(yán)格地限制從一個(gè)處理到另一個(gè)處理的控制轉(zhuǎn)移。 （1）盒圖的基本符號(hào)第15頁(yè)/共45頁(yè)第16頁(yè)/共45頁(yè)第17頁(yè)/共45頁(yè)第18頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 （2）每一個(gè)NS圖開始于一個(gè)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(guò)程，這些子處理過(guò)程又可以進(jìn)一步分解成更小的部分。 第19頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 3、問(wèn)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(hào) 第20頁(yè)/共45頁(yè)第21頁(yè)/共45頁(yè)第22頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(shí)例：將數(shù)組A（1）到A（10）進(jìn)行排序的PAD圖。第23頁(yè)/共45頁(yè)第24頁(yè)/共45頁(yè)第25頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 （4）PAD圖的優(yōu)點(diǎn) 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(shè)計(jì)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(xì)化。 3）易讀易寫，使用方便。 4）支持結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)原理。 5）可自動(dòng)生成程序。第26頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 4、類程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（PDL） 類程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（Program Design Language）、過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言（Process Design Language），也稱為偽碼。第27頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 （1）PDL特點(diǎn) 所有關(guān)鍵字都有固定語(yǔ)法，以便提供結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)說(shuō)明和模塊的特性。 描述處理過(guò)程的說(shuō)明性語(yǔ)言沒(méi)有嚴(yán)格的語(yǔ)法。 具有數(shù)據(jù)說(shuō)明機(jī)制，包括簡(jiǎn)單的與復(fù)雜的數(shù)據(jù)說(shuō)明。 具有模塊定義和調(diào)用機(jī)制，開發(fā)人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)

8、編程所用的語(yǔ)種，說(shuō)明PDL表示有關(guān)程序結(jié)構(gòu)。第28頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 （2）程序結(jié)構(gòu) 1）順序結(jié)構(gòu) 采用自然語(yǔ)言描述順序結(jié)構(gòu)： 處理S1 處理S2 處理Sn第29頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 3）重復(fù)結(jié)構(gòu) FOR結(jié)構(gòu) FOR i=1 TO n 循環(huán)體 ENDFOR 第33頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 4）擴(kuò)充結(jié)構(gòu) 模塊定義 PROCEDURE 模塊名（參數(shù)） RETURN END第35頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(shí)型、雙精度、指針、數(shù)組及結(jié)構(gòu)等類型。第36頁(yè)/共

10、45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 輸入/輸出 GET（輸入變量表） PUT（輸出變量表）第37頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 （3）PDL應(yīng)用示例 系統(tǒng)主控模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)為例，說(shuō)明如何用PDL來(lái)描述。第38頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 PROCEDURE 模塊名（） 清屏； 顯示系統(tǒng)用戶界面； PUT（“請(qǐng)輸入用戶口令：”）； GET（password）； IF password 系統(tǒng)口令 提示警告信息； 退出運(yùn)行 ENDIF第39頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)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(yīng)下層模塊完成用戶選擇功能； ENDWHILE； 清屏； RETURN END第40頁(yè)/共45頁(yè)四、詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具 （4）優(yōu)點(diǎn)： 1）提供的機(jī)制較圖形全面，為保證詳細(xì)設(shè)計(jì)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(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一樣進(jìn)行編輯、修改，有利于軟件的維護(hù)。 3）可自動(dòng)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(dòng)生成相應(yīng)代碼提供了便利條件。第41頁(yè)/共45頁(yè)五、軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1、概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2、詳