第六章_軟件設(shè)計基礎(chǔ)

1、軟件設(shè)計的目標(biāo)和目的軟件設(shè)計的目標(biāo)和目的 軟件需求：解決軟件需求：解決“做什么做什么” 需求分析：明確需求分析：明確“做什么做什么” 軟件設(shè)計：解決軟件設(shè)計：解決“怎么做怎么做” 映映射射F工具工具 如何描述軟件的總體結(jié)構(gòu)如何描述軟件的總體結(jié)構(gòu)F方法方法 用什么方法由問題結(jié)構(gòu)導(dǎo)出用什么方法由問題結(jié)構(gòu)導(dǎo)出 軟件結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)F評估準(zhǔn)則評估準(zhǔn)則 什么樣的軟件結(jié)構(gòu)是什么樣的軟件結(jié)構(gòu)是 “最優(yōu)的最優(yōu)的”軟件設(shè)計方法軟件設(shè)計方法F結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法(SD)F面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法(JSD方法方法)F面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法(OOD)1 軟件設(shè)計過程編碼測試信息描

2、述功能描述行為描述其他描述數(shù)據(jù)設(shè)計程序模塊集成并確認(rèn)的軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計過程設(shè)計設(shè)計討論要點(1)(1)如何將分析模型轉(zhuǎn)換為軟件如何將分析模型轉(zhuǎn)換為軟件 設(shè)計？設(shè)計？(2)(2)作為軟件工程師在軟件設(shè)計作為軟件工程師在軟件設(shè)計 方面應(yīng)使用方面應(yīng)使用哪些基本原則和哪些基本原則和 概念？概念？數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 設(shè)設(shè) 計計體系結(jié)構(gòu)設(shè)計體系結(jié)構(gòu)設(shè)計接口設(shè)計接口設(shè)計過程設(shè)計過程設(shè)計分析模型設(shè)計模型文件管理文件管理網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備管理設(shè)備管理高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器對虛擬文件的對虛擬文件的字節(jié)流字節(jié)流, ,虛擬文件可為虛擬文件可為任何設(shè)備和實任何設(shè)備和實體體抽抽象象分解分解成成本本或或工工作作量量模塊數(shù)量

3、模塊數(shù)量軟件總成本軟件總成本集成成本集成成本成本成本/ /模塊模塊M最小成本區(qū)域最小成本區(qū)域模模塊塊獨獨立立性性弱弱( (功能分散功能分散) )強強( (功能單一功能單一) )ABCMMOVE O TO RREAD FILE FMOVE S TO T模塊模塊M中的三個語句沒有任何聯(lián)系中的三個語句沒有任何聯(lián)系缺點：缺點：可理解性差，可理解性差， 可修改性差可修改性差例例: :ABCEFGABCEFGA1B1C1EFGEFG模塊內(nèi)部邏輯模塊內(nèi)部邏輯E E、F F、G G邏輯邏輯功能相似，組功能相似，組成新模塊成新模塊EFGEFG缺點缺點：增強了耦合程度增強了耦合程度( (控制耦合控制耦合) ) 不

4、易修改，效率低不易修改，效率低公用代碼段公用代碼段公用代碼段公用代碼段建立方程組系數(shù)矩陣建立方程組系數(shù)矩陣高斯消去法高斯消去法回回 代代高斯消去法解題流程高斯消去法解題流程讀入讀入成績單成績單審查審查成績單成績單統(tǒng)計統(tǒng)計成績成績打印打印成績成績讀入并審查讀入并審查成績單成績單統(tǒng)計并打印統(tǒng)計并打印成績單成績單產(chǎn)生工產(chǎn)生工資報表資報表計算平計算平均工資均工資職工工職工工資記錄資記錄職工工職工工資報表資報表平均平均工資工資產(chǎn)生職工工資報表并計算平均工資模塊產(chǎn)生職工工資報表并計算平均工資模塊符符 號號 表表查找查找 添加添加 刪除刪除修改修改幾個加工同時引用一個共同的數(shù)據(jù)幾個加工同時引用一個共同的數(shù)據(jù)

5、順序內(nèi)聚性通訊內(nèi)聚性無耦合沒有依賴關(guān)系無耦合沒有依賴關(guān)系松散耦合有松散耦合有少量依賴關(guān)系少量依賴關(guān)系緊密耦合有緊密耦合有很多依賴關(guān)系很多依賴關(guān)系模模塊塊獨獨立立性性弱弱( (低耦合低耦合) )強強( (中耦合中耦合) )( (較強耦合較強耦合) )( (強耦合強耦合) )模塊模塊1 1模塊模塊2 2模塊模塊3 3模塊模塊4 4開發(fā)票開發(fā)票計算水費計算水費單價單價數(shù)量數(shù)量金額金額計算水電費計算水電費計算水費計算水費計算電費計算電費住戶情況住戶情況水費水費電費電費住戶情況住戶情況“住戶情況住戶情況”是一個是一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), ,圖中模塊都圖中模塊都與此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān)與此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān). .“計算水

6、費計算水費”和和“計算計算電費電費”本無關(guān)本無關(guān), ,由于引用了此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生由于引用了此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生依賴關(guān)系依賴關(guān)系, ,它們之間也是特征耦合它們之間也是特征耦合. .計算水電費計算水電費計算水費計算水費計算電費計算電費本月本月用水量用水量本月本月用電量用電量水費水費電費電費A A計算平均分計算平均分或最高分或最高分B B平均平均/ /最高最高( (控制信號控制信號) )成績成績讀入分?jǐn)?shù)讀入分?jǐn)?shù)輸出結(jié)果輸出結(jié)果計算平均分計算平均分計算最高分計算最高分平均平均/ /最高最高? ?B BA A計算平均分計算平均分B1B1平均成績最高成績計算最高分計算最高分B2B2公共數(shù)據(jù)區(qū)公共數(shù)據(jù)區(qū)C CB B

7、模塊模塊A A、B B、C C間存在錯綜復(fù)雜的聯(lián)系間存在錯綜復(fù)雜的聯(lián)系一模塊直接訪問一模塊直接訪問另一模塊的內(nèi)部另一模塊的內(nèi)部信息信息 ( (程序代碼程序代碼或數(shù)據(jù)）或數(shù)據(jù)）最不好的耦合形式最不好的耦合形式 !ABAB模塊代碼重疊模塊代碼重疊Entry1 Entry1 多入口模塊多入口模塊S1S3S4S5S2P1P2P4P5P3待解問題軟件“解”PS2S1S3S4S5S1S3S2S4S5S4S1S3S2S5模塊的內(nèi)聚度和耦合度是結(jié)構(gòu)好壞的判斷標(biāo)準(zhǔn)Mabdehfghifcmjopnqr深度寬度扇出扇入模塊A過程說明模塊A程序結(jié)構(gòu)上層模塊的過程描述從屬模塊的過程描述最低級從屬模塊的過程描述1. 1

8、. 程序流程圖程序流程圖2. 2. 盒圖盒圖(N-S(N-S圖圖) )3. 3. 問題分析圖問題分析圖(PAD)(PAD)4. 4. 過程設(shè)計語言過程設(shè)計語言(PDL)(PDL)( (偽碼偽碼) )5. 5. 判定表判定表第一個任務(wù)下一個任務(wù)再下一個任務(wù)順序結(jié)構(gòu)F 條件 Tthen部分else部分if-then-else結(jié)構(gòu)循環(huán)條件 Do-while 部分 Repeat 部分 循環(huán)條件循環(huán)結(jié)構(gòu) 選擇條件 值2值1選擇結(jié)構(gòu) 值Ncase2case1 caseNA表示子程序調(diào)用（調(diào)用模塊A）ABCABF條件條件TAFT條件條件then 部分部分then 部分部分else部分部分A1值值1 1A2A

9、n.條件條件值值2 2值值n nS（循環(huán)體）（循環(huán)體）DO-WHILE PS（循環(huán)體）（循環(huán)體）REPEAT UNTIL P( (先測試循環(huán)先測試循環(huán)) )( (后測試循環(huán)后測試循環(huán)) )循環(huán)條件循環(huán)條件A1A2An.ACBFX6TA:D( (調(diào)用結(jié)構(gòu)調(diào)用結(jié)構(gòu)) )ABCABTF條條件件WHILE CSUNTIL CS(先測試循環(huán))(后測試循環(huán))等價的等價的PASCALPASCAL語言：語言：REPEAT C UNTIL S等價的等價的PASCALPASCAL語言：語言：WHILE C DO S正文加工系統(tǒng)正文加工系統(tǒng)輸入輸入輸出輸出編輯編輯加標(biāo)題加標(biāo)題存儲存儲檢索檢索 編目錄編目錄添加添加刪

10、除刪除插入插入修改修改合并合并列表列表正文加工系統(tǒng)正文加工系統(tǒng)輸入輸入1.01.0輸出輸出2.02.0編輯編輯3.03.0加標(biāo)題加標(biāo)題 4.04.0存儲存儲5.05.0檢索檢索6.06.0編目錄編目錄 7.07.0添加添加3.13.1刪除刪除3.23.2插入插入3.33.3修改修改3.43.4合并合并3.53.5列表列表3.63.6命令監(jiān)控器命令監(jiān)控器1.01.0取得輸入取得輸入1.11.1輸入確認(rèn)輸入確認(rèn) 1.21.2請求確認(rèn)請求確認(rèn)1.31.3更新處理更新處理 1.41.4輸入輸入處理處理輸出輸出讀口令請求讀口令請求口令文件口令文件1 1取得輸入取得輸入2 2口令確認(rèn)口令確認(rèn)3 3請求確認(rèn)請求確認(rèn)請求記錄請求記錄權(quán)限文件權(quán)限文件4 4更新處理更新處理權(quán)限記錄權(quán)限記錄狀態(tài)報告狀態(tài)報告響應(yīng)響應(yīng)命令監(jiān)控器命令監(jiān)控器(1.0)(1.0)的的IPOIPO圖圖IPOIPO圖圖系統(tǒng)：模塊：編號：作者：日期：被調(diào)用：調(diào)用：輸出：輸入：輸入：局部數(shù)據(jù)元素：注釋：初始處理初始處理數(shù)據(jù)檢查、庫存數(shù)據(jù)檢查、庫存詢問、庫存分配詢問、庫存分配定貨處理定貨處理帳單處理帳單處理啟動定貨銷售啟動定貨銷售工作結(jié)束工作