第6講面向數(shù)據(jù)流的軟件設(shè)計(jì)方法ppt課件

1、毛新軍毛新軍 教授教授計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系602教研室教研室 0731-(45)73649軟件工程導(dǎo)論軟件工程導(dǎo)論 之之n軟件設(shè)計(jì)根底知識(shí)n軟件的需求分析及其需求規(guī)格闡明書(SRS)n軟件的SRS - 軟件設(shè)計(jì)信息n面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法：提供了方法和戰(zhàn)略l根本概念和軟件設(shè)計(jì)過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計(jì)戰(zhàn)略l設(shè)計(jì)優(yōu)化原那么 輸入流輸入流 輸出流輸出流 變換流變換流 時(shí)間時(shí)間 外部表示外部表示 內(nèi)部表示內(nèi)部表示 信息信息 訂訂票票員員 訂訂票票員員 預(yù)預(yù)定定機(jī)機(jī)票票 準(zhǔn)準(zhǔn)備備機(jī)機(jī)票票 記記帳帳 訂訂票票單單 航航班班目目錄錄 航航班班號(hào)號(hào)

2、航航班班 費(fèi)費(fèi)用用 帳帳單單 機(jī)機(jī)票票 記記帳帳數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù) 帳帳目目 n前提n經(jīng)過評(píng)審后的需求模型 - 數(shù)據(jù)流圖n變換流n信息通常以“外部世界所具有的方式進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過處置后，又以這種方式分開系統(tǒng) 輸入流輸入流 輸出流輸出流 變換流變換流 時(shí)間時(shí)間 外部表示外部表示 內(nèi)部表示內(nèi)部表示 信息信息 訂訂票票員員 訂訂票票員員 預(yù)預(yù)定定機(jī)機(jī)票票 準(zhǔn)準(zhǔn)備備機(jī)機(jī)票票 記記帳帳 訂訂票票單單 航航班班目目錄錄 航航班班號(hào)號(hào) 航航班班 費(fèi)費(fèi)用用 帳帳單單 機(jī)機(jī)票票 記記帳帳數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù) 帳帳目目 事事務(wù)務(wù)處處理理中中心心 動(dòng)動(dòng)作作路路徑徑 事事務(wù)務(wù) n數(shù)據(jù)沿輸入通道到達(dá)一個(gè)轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換根據(jù)輸入流類型和特征

3、在假設(shè)干動(dòng)作序列中選擇一條來執(zhí)行n輸入數(shù)據(jù)事務(wù)n具有一個(gè)轉(zhuǎn)換(事務(wù)中心)n一組動(dòng)作執(zhí)行途徑n實(shí)踐上一切的數(shù)據(jù)流圖都是變換流，事務(wù)流是變換流的一種特殊方式 n為什么要將事務(wù)型的數(shù)據(jù)流圖獨(dú)立出來思索？n大多數(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流途中，事務(wù)流和變換流往往交錯(cuò)在一同 a b c d e q r s p 事事務(wù)務(wù)處處理理中中心心 n 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法的主要過程n 確定數(shù)據(jù)流的類型：變換流還是事務(wù)流n 劃定流界n 將數(shù)據(jù)流圖轉(zhuǎn)換為軟件構(gòu)造n 經(jīng)過設(shè)計(jì)復(fù)審和啟發(fā)式戰(zhàn)略精化所得到軟件構(gòu)造 流流 類類 型型 確確 定定 事事務(wù)務(wù) 中中 心心和和 動(dòng)動(dòng)作作 路路 徑徑 映映 射射 為為事事 務(wù)務(wù) 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 確確 定定

4、 輸輸入入 和和 輸輸出出 流流界界 映映 射射 為為變變 換換 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 利利 用用 啟啟發(fā)發(fā) 式式 策策略略 精精化化 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 描描 述述 接接口口 和和 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 復(fù)復(fù) 審審 詳詳 細(xì)細(xì) 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 精精 化化 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) 流流 圖圖 事事 務(wù)務(wù) 流流 變變 換換 流流 變變換換分分析析法法 事事務(wù)務(wù)分分析析法法 有有 問問 題題 l根本概念和軟件設(shè)計(jì)過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計(jì)戰(zhàn)略l設(shè)計(jì)優(yōu)化原那么n根本思想n經(jīng)過一系列的設(shè)計(jì)步驟，將變換型的數(shù)據(jù)流圖映射為軟件構(gòu)造n 輸入：SRS(數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、小闡明)n 輸出：軟件總體構(gòu)造n 什么是根本系統(tǒng)模型n 根本系

5、統(tǒng)模型即SRS中的頂級(jí)數(shù)據(jù)流圖n 為什么需求對(duì)根本系統(tǒng)模型進(jìn)展復(fù)審n 對(duì)系統(tǒng)規(guī)格闡明書和SRS進(jìn)展評(píng)價(jià)，以確保系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)符合實(shí)踐n為什么需求復(fù)審和精化數(shù)據(jù)流圖n 確保DFD給出目的系統(tǒng)正確的邏輯模型n 以獲得足夠詳細(xì)的DFDn 確保DFD中每個(gè)轉(zhuǎn)換代表一個(gè)規(guī)模適中、相對(duì)獨(dú)立的子功能n信息流都可用變換流表示，但是假設(shè)有明顯的事務(wù)流特征，那么還應(yīng)采用事務(wù)流的映射方法n設(shè)計(jì)人員擔(dān)任斷定在數(shù)據(jù)流圖中占主導(dǎo)位置的信息流是變換流還是事務(wù)流劃分因人而異，在普通情況下有點(diǎn)出入對(duì)整個(gè)劃分因人而異，在普通情況下有點(diǎn)出入對(duì)整個(gè)目的軟件系統(tǒng)的影響不是很大目的軟件系統(tǒng)的影響不是很大n輸入流處置部分n變換中心n

6、輸出流處置部分 輸入流輸入流 輸出流輸出流 變換流變換流 時(shí)間時(shí)間 外部表示外部表示 內(nèi)部表示內(nèi)部表示 信息信息 I D A C E F G H B J 輸輸出出流流 輸輸入入流流 變變換換流流 n義務(wù): 導(dǎo)出三個(gè)層次構(gòu)造的軟件構(gòu)造n底層模塊：用于輸入、輸出和計(jì)算等根本功能n中間層模塊：協(xié)調(diào)、控制底層模塊的任務(wù)n高層模塊：用于協(xié)調(diào)和控制一切的從屬模塊n原那么n在確保完成系統(tǒng)功能并堅(jiān)持低耦合度、高內(nèi)聚度的情況下盡能夠的減少模塊數(shù)目n一級(jí)分解的結(jié)果可以用層次圖、構(gòu)造圖等來表示 主控模塊主控模塊 輸入流控制模塊輸入流控制模塊 變換流控制模塊變換流控制模塊 輸出流控制模塊輸出流控制模塊 高層高層 中間

7、層中間層 底層底層 n義務(wù)n把DFD中每個(gè)轉(zhuǎn)換映射為軟件構(gòu)造中的模塊n方法n從變換中心邊境開場(chǎng)沿輸入、輸出通道向外挪動(dòng)，把輸入、輸出通道中的每個(gè)轉(zhuǎn)換映射為軟件構(gòu)造中的 一個(gè)模塊 n沿著輸入流到輸出流的方向挪動(dòng)，將每個(gè)轉(zhuǎn)換映射為 相應(yīng)的模塊n有必要為每一模塊寫簡(jiǎn)要的處置闡明，包括：進(jìn)出模塊的信息，模塊處置功能的陳說，有關(guān)的限制和約束 I D A C E F G H B J 主主 控控 模模 塊塊 輸輸 入入 流流 控控 制制 模模 塊塊 變變 換換 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 輸輸 入入 流流 變變 換換 流流 B D A C E F

8、 G H I J n以“模塊化的思想，對(duì)軟件構(gòu)造中的模塊進(jìn)展拆并，以追求高內(nèi)聚、低耦合、易實(shí)現(xiàn)、易測(cè)試、易維護(hù)的軟件構(gòu)造 I D A C E F G H B J 主主 控控 模模 塊塊 輸輸 入入 流流 控控 制制 模模 塊塊 變變 換換 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 輸輸 入入 流流 變變 換換 流流 B D A C E F G H I J I D A C E F G H B J 主控模塊主控模塊 輸入流控制模塊輸入流控制模塊 變換流控制模塊變換流控制模塊 輸出流輸出流 輸入流輸入流 變換流變換流 B D A C E F G H I

9、 J l根本概念和軟件設(shè)計(jì)過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計(jì)戰(zhàn)略l設(shè)計(jì)優(yōu)化原那么n當(dāng)數(shù)據(jù)流具有明顯的事務(wù)特征時(shí)，應(yīng)該采用事務(wù)流的分析方法n根本步驟n步驟1. 復(fù)審根本系統(tǒng)模型n步驟2. 復(fù)審和精化數(shù)據(jù)流圖n步驟3. 確定數(shù)據(jù)流圖的類型：變換流還是事務(wù)流n把整個(gè)事務(wù)型DFD劃分為以下三個(gè)部分n 接受途徑部分：接受事務(wù)的輸入n 事務(wù)處置中心n 動(dòng)作途徑部分n斷定在每一條動(dòng)作途徑上數(shù)據(jù)流的特征：變換流或者事務(wù)流 A B C D E Q R S P 事事務(wù)務(wù)處處理理中中心心 接接受受路路徑徑部部分分 動(dòng)動(dòng)作作路路徑徑部部分分 A B C D E Q R P 總總 控控 模模塊塊 輸輸 入入

10、控控制制 模模 塊塊 C C1 Cn 一一 條條 動(dòng)動(dòng)作作 路路 徑徑 事事 務(wù)務(wù) 處處理理 中中 心心 散散 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) A B C D E Q R P 總總 控控 模模塊塊 B Q C C1 P A R 一一 條條 動(dòng)動(dòng)作作 路路 徑徑 事事 務(wù)務(wù) 處處理理 中中 心心 輸輸 入入 控控制制 A B C D E Q R P 總總控控模模塊塊 B Q C C1 P A R 一一條條動(dòng)動(dòng)作作路路徑徑 事事務(wù)務(wù)處處理理中中心心 輸輸入入控控制制 A B C D E Q R P 總總 控控 模模塊塊 B Q C C1 P A R 一一 條條 動(dòng)動(dòng)作作 路路 徑徑 事事 務(wù)務(wù) 處處理理 中中 心心 l根本

11、概念和軟件設(shè)計(jì)過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計(jì)戰(zhàn)略l設(shè)計(jì)優(yōu)化原那么n改造軟件構(gòu)造，降低耦合度，提高內(nèi)聚度n假設(shè)在幾個(gè)模塊中發(fā)現(xiàn)共有的子功能，普通應(yīng)該將該子功能獨(dú)立出來作為一個(gè)模塊，以提高模塊的獨(dú)立性n合并那些具有較多的控制信息傳送的模塊以降低模塊之間的耦合度n 一個(gè)好的軟件構(gòu)造通常頂層扇出較高，中間層扇出較低，底層又高扇入到公共模塊中去n作用域是指受模塊內(nèi)部斷定影響的一切模塊n控制域是指其一切的下屬模塊n降低模塊接口復(fù)雜度和冗余度，提高協(xié)調(diào)性n模塊接口應(yīng)盡能夠簡(jiǎn)單并與模塊功能相一致如：nSort(Data; Number) -Sort(Data)n模塊功能可預(yù)測(cè)，防止對(duì)模塊施加過多限制n模塊的功能可預(yù)測(cè)是指輸入恒定，那么輸出恒定n追求單入口、單出口的模塊n為滿足設(shè)計(jì)和可移植性要求，把某些軟件用包 封裝起來l根本概念和軟件設(shè)計(jì)過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計(jì)戰(zhàn)略l設(shè)計(jì)優(yōu)化原那么n在先不思索時(shí)間復(fù)雜度的情況下設(shè)計(jì)并精化軟件構(gòu)造n借用CASE工具模擬分析運(yùn)轉(zhuǎn)性能，定位低效率的部分n詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)