GIS軟件工程-第7章 GIS軟件工程的設(shè)計(jì)方法

1、GIS軟件工程GIS Software Engineering（七）教材: 畢碩本等. 地理信息系統(tǒng)軟件工程的原理與方法. 科學(xué)出版社.2004.參考材料:（1）李存珠. 軟件工程概論傳統(tǒng)方法學(xué)和面向?qū)ο筌浖こ? 南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系. 1999.（2）任一本軟件工程書籍.湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院GIS工程系 李德平GIS軟件結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法GIS軟件Jackson設(shè)計(jì)方法GIS軟件面向?qū)ο驜ooch設(shè)計(jì)方法GIS軟件面向?qū)ο驝oad設(shè)計(jì)方法GIS軟件面向?qū)ο驩MT設(shè)計(jì)方法GIS軟件面向?qū)ο骍ML設(shè)計(jì)方法第7章 GIS軟件工程的設(shè)計(jì)方法第一節(jié) 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法主要的GIS設(shè)計(jì)方法:結(jié)

2、構(gòu)化設(shè)計(jì)方法面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的目的 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖問題：干嗎要設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖？一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的基本組成四種基本模塊類型（1）傳入模塊從下屬模塊取數(shù)據(jù)，處理后傳給上級模塊（2）傳出模塊從上級模塊取數(shù)據(jù)，處理后傳給下屬模塊（3）變換模塊從上級數(shù)據(jù)模塊取數(shù)據(jù)，處理后傳給上級模塊（4）協(xié)調(diào)模塊協(xié)調(diào)所有下屬模塊兩種典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式：變換型 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 線性結(jié)構(gòu)：邏輯輸入 - 主加工 - 邏輯輸出系統(tǒng)的3步變換分析過程：取得數(shù)據(jù)變換數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖組成由輸入中心變換輸出事務(wù)型 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 某個(gè)加工將它的輸入分析成一串平行的數(shù)據(jù)流二、數(shù)據(jù)流圖變換為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的方法1、變換分析設(shè)計(jì)方法4步：（

3、1）重畫數(shù)據(jù)流圖需求分析 的 數(shù)據(jù)流圖 如何加工數(shù)據(jù)重畫數(shù)據(jù)流圖的出發(fā)點(diǎn) 數(shù)據(jù)是如何流動(dòng)要點(diǎn) 從物理輸入物理輸出 或 相反 不要出現(xiàn)控制邏輯 箭頭表示數(shù)據(jù)流 不要理會(huì)：系統(tǒng)的開始和終止 省略加工的簡單例外處理 當(dāng)數(shù)據(jù)流進(jìn)入和離開加工標(biāo)記它們，不要重名 可用邏輯運(yùn)算符（2）確定系統(tǒng)的邏輯輸入、邏輯輸出和中心變換部分變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3個(gè)組成部分邏輯輸入中心變換部分 幾種數(shù)據(jù)的交匯處或關(guān)鍵計(jì)算部分邏輯輸出邏輯輸入中心變換邏輯輸出（3）進(jìn)行一級分解， 設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)的頂層和第一層一個(gè)主模塊 系統(tǒng)的名字分支劃分 輸入 - 中心變換 - 輸出第一層：為每一個(gè)邏輯輸入設(shè)計(jì)一個(gè)輸入模塊 功能：為主模塊提供數(shù)

4、據(jù)為每一個(gè)邏輯輸出設(shè)計(jì)一個(gè)輸出模塊 功能：為主模塊提供數(shù)據(jù)輸出為每個(gè)中心變換設(shè)計(jì)一個(gè)變換模塊 功能：將邏輯輸入轉(zhuǎn)換成邏輯輸出（4）進(jìn)行二級分解， 設(shè)計(jì)輸入、中心變換、輸出部分的中、下層模塊輸入模塊功能 向調(diào)用它的上級模塊提供數(shù)據(jù)2個(gè)下屬模塊：接收數(shù)據(jù)把這些數(shù)據(jù)變換成它的上級模塊所需的數(shù)據(jù)輸入模塊細(xì)化過程 若：輸入模塊已經(jīng)是原子模塊，即物理輸入端 則：細(xì)化工作停止 在數(shù)據(jù)流圖上向物理輸入端方向逆向移動(dòng) 輸入模塊 子輸入模塊 子變換模塊輸出模塊 從調(diào)用它的上級模塊接收數(shù)據(jù)，用以輸出2個(gè)下屬模塊將上級模塊提供的數(shù)據(jù)變換成輸出的形式將它們變換后的數(shù)據(jù)輸出邏輯輸入中心變換邏輯輸出2、事務(wù)分析設(shè)計(jì)方法事務(wù)

5、 數(shù)據(jù)流圖中，引發(fā)一個(gè)或多個(gè)處理、完成該作業(yè)要求的功能 的數(shù)據(jù)流 事務(wù)分析 對數(shù)據(jù)流程圖進(jìn)行事務(wù)分析、變換建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的過程 事務(wù)分析的3步驟：（1）識(shí)別事務(wù)源 帶有“請求”性質(zhì)的信息（2）確定適當(dāng)?shù)氖聞?wù)型結(jié)構(gòu)第一層：主層（P層） 事務(wù)中心模塊（主模塊）第二層：事務(wù)層（T層） 由承擔(dān)事務(wù)處理的加工轉(zhuǎn)換而來的模塊事務(wù)層3類模塊：取得事務(wù)處理事務(wù)給出結(jié)果（3）識(shí)別各種事務(wù)和它們定義的操作原始事務(wù) 尋找事務(wù)及其操作從：軟件需求規(guī)格說明書 系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的事務(wù) 定義操作事務(wù)模塊的下層操作模塊分解、擴(kuò)展 A-層（活動(dòng)層） D-層（細(xì)節(jié)層）3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖完善 完善：初始結(jié)構(gòu)圖 0重復(fù)控制信息 * 如：*

6、i = 1, 2, , n（4）說明信息 說明： 消息發(fā)送時(shí)間 動(dòng)作執(zhí)行情況 消息之間的時(shí)間限制 約束信息（5）順序圖示例 “打電話”對象生命線消息4、合作圖（1）作用 描述：相互合作的對象之間的交互關(guān)系 消息連接關(guān)系 注重：哪些對象之間消息傳遞3種元素：對象鏈接消息流（2）對象（3）鏈接對象創(chuàng)建對象刪除組成鏈接聚集鏈接限定鏈接導(dǎo)航鏈接（4）消息 對象之間鏈接關(guān)系連線上標(biāo)注的消息定義： 消息類型 標(biāo)號(hào) 控制信息 : 返回值 := 消息名 參數(shù)表消息類型簡單消息同步消息異步消息 對象名A 對象名B 1.1.1a : ro := position( )標(biāo)號(hào)消息的執(zhí)行順序順序執(zhí)行整數(shù) 如：1，2，

7、按大小順序執(zhí)行嵌套執(zhí)行帶小數(shù)點(diǎn) 如：1.1，1.2， 整數(shù)部分模塊號(hào) 小數(shù)部分按大小順序執(zhí)行并行執(zhí)行帶小寫字母 如：1.1a，1.2a， 并行執(zhí)行控制信息條件控制信息 如： x 0重復(fù)控制信息 * 如：* i = 1, 2, , n返回值 消息執(zhí)行后，結(jié)果返回的地方消息名（5）合作圖的示例 “電路布線設(shè)計(jì)”消息執(zhí)行者對象構(gòu)造型元素六、實(shí)現(xiàn)模型 描述：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)的特性 源代碼的靜態(tài)結(jié)構(gòu) + 運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)包括：2種圖構(gòu)件圖配置圖1、構(gòu)件圖（1）作用 顯示：代碼本身的邏輯結(jié)構(gòu) 描述：系統(tǒng)中的軟構(gòu)件及其之間的依賴關(guān)系3種元素：構(gòu)件依賴關(guān)系界面（2）構(gòu)件 物理代碼模塊 包、類3種：源代碼構(gòu)件 源文件 類、包二進(jìn)制構(gòu)件 目標(biāo)代碼文件、靜態(tài)/動(dòng)態(tài) 庫文件可執(zhí)行構(gòu)件 可執(zhí)行文件構(gòu)件圖符：類名、包名可執(zhí)行對象名（3）界面 構(gòu)件對外提供的 可見操作和屬性界面圖符：（4）依賴關(guān)系 構(gòu)件之間在編譯、鏈接、執(zhí)行時(shí)的關(guān)系依賴關(guān)系圖符：（5）構(gòu)件圖示例 畫圓、畫矩形的C+程序2、配置圖（1）作用 顯示：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的結(jié)構(gòu) 描述：系統(tǒng)硬件的物理