軟件工程完整教程課件

軟件工程(SoftwareEngineering)軟件工程(SoftwareEngineering)1第1章：軟件工程學(xué)概述1.1軟件危機(jī)60年代中期以前：通用硬件相當(dāng)普遍，軟件卻是為某個(gè)具體的應(yīng)用而編寫的。

60年代中到70年代中：軟件作坊。第1章：軟件工程學(xué)概述1.1軟件危機(jī)2

軟件危機(jī)：計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。（正常、不正常運(yùn)行軟件都具有這種問(wèn)題）1.1.1軟件危機(jī)的介紹軟件危機(jī)：計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列31）對(duì)軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確；2）用戶對(duì)完成的軟件系統(tǒng)不滿意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；3）軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不??；軟件危機(jī)的典型表現(xiàn)：1）對(duì)軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確；軟件危機(jī)的典型表44）軟件常常是不可維護(hù)的；5）軟件通常沒(méi)有適當(dāng)?shù)奈臋n資料；6）軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升；7）軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。4）軟件常常是不可維護(hù)的；51.1.2產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因1）軟件本身特點(diǎn)造成；2）軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確。主要表現(xiàn)：（a）忽視軟件需求分析；（b）認(rèn)為軟件開發(fā)就是寫程序并使之運(yùn)行；（c）輕視軟件維護(hù)；1.1.2產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因1）軟件本身特點(diǎn)造成；主要表6

在軟件開發(fā)的不同階段進(jìn)行修改需要付出的代價(jià)很不相同：高中低早期中期后期軟件開發(fā)時(shí)期代價(jià)引入同一修改的代價(jià)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)在軟件開發(fā)的不同階段進(jìn)行修改需要付出的代價(jià)很不相同：71）推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的開發(fā)軟件的成功技術(shù)和方法，并研究探索更有效的技術(shù)和方法；2）開發(fā)和使用更好的軟件工具；3）良好的組織管理措施。

1.1.3解決軟件危機(jī)的途徑1）推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的開發(fā)軟件的成功技術(shù)和方法，并研8

為了解決軟件危機(jī)產(chǎn)生的問(wèn)題，軟件工程與方法學(xué)逐漸形成，然后出現(xiàn)了兩個(gè)相互相承又各有側(cè)重的學(xué)科：

1）軟件工程學(xué)：主要應(yīng)用工程的方法和技術(shù)研究軟件開發(fā)與維護(hù)的方法、工具和管理的一門交叉學(xué)科。

2）程序設(shè)計(jì)方法學(xué)：主要應(yīng)用數(shù)學(xué)的方法研究程序的性質(zhì)以及程序設(shè)計(jì)的理論和方法的學(xué)科。

為了解決軟件危機(jī)產(chǎn)生的問(wèn)題，軟件工程與方法學(xué)逐漸形成91.2軟件工程1.2.1軟件工程的介紹1968年NATO會(huì)議：軟件工程就是為了經(jīng)濟(jì)地獲得可靠的且能在實(shí)際機(jī)器上有效地運(yùn)行的軟件，而建立和使用完善的工程原理。1993年IEEE：軟件工程是（1）把系統(tǒng)的、規(guī)范的、可度量的途徑應(yīng)用于軟件開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程；（2）研究（1）中提到的途徑。1.2軟件工程1.2.1軟件工程的介紹1968年NAT101.軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造；

2.軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性；

3.軟件經(jīng)常變化；

4.開發(fā)軟件的效率非常重要；

5.和諧地合作是軟件開發(fā)的關(guān)鍵；

6.軟件必須有效地支持它的用戶；

7.在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。軟件工程的本質(zhì)特性：1.軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造；軟件工程的本質(zhì)特性：111.2.2軟件工程的基本原理1.用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管理；2.堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審；3.實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制；4.采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)技術(shù)；5.結(jié)果能清楚地審查；6.開發(fā)小組的人員應(yīng)該少而精；7.承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。1.2.2軟件工程的基本原理1.用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)121.2.3軟件工程方法學(xué)

通常把在軟件生命周期全過(guò)程中使用的一整套技術(shù)方法的集合稱為方法學(xué)（Methodology），也稱為范型（Paradigm）。軟件工程方法學(xué)的3要素：方法、工具和過(guò)程1.2.3軟件工程方法學(xué)131.傳統(tǒng)方法學(xué)也稱為生命周期方法學(xué)或結(jié)構(gòu)化范型。結(jié)構(gòu)化方法（StructureMethod）有：1）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法（SD）；2）結(jié)構(gòu)化分析方法（SA）；

3）結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)技術(shù)（SADT）4）JACKSON方法5）WARNIER方法1.傳統(tǒng)方法學(xué)142.面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作緊密結(jié)合起來(lái)的方法，模擬人類認(rèn)識(shí)世界解決問(wèn)題的方法和過(guò)程。

面向?qū)ο蟮姆椒?對(duì)象（屬性與服務(wù)的封裝）+分類+繼承+通過(guò)消息的通訊2.面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)151）適用于實(shí)時(shí)事物處理系統(tǒng)的有限狀態(tài)機(jī)方法（FSM）；2）適用于并發(fā)軟件系統(tǒng)的PETRI網(wǎng)方法；3）以數(shù)學(xué)概念和理論為基礎(chǔ)的形式化方法，如

SDC公司的形式化開發(fā)方法FDM：（FormalDevelopmentMethodology）IBM公司的維也納開發(fā)方法VDM：

（ViennaDevelopmentMethod）

3.其他開發(fā)方法

1）適用于實(shí)時(shí)事物處理系統(tǒng)的有限狀態(tài)機(jī)方法（FSM）；3.161.3軟件生命周期軟件生命周期：指軟件從提出到最終被淘汰的這個(gè)存在期。1.3軟件生命周期軟件生命周期：17軟件生命周期組成：

1）軟件定義；

A.問(wèn)題定義B.可行性研究C.需求分析

2）軟件開發(fā)；

D.總體設(shè)計(jì)E.詳細(xì)設(shè)計(jì)

F.編碼和單元測(cè)試G.綜合測(cè)試

3）運(yùn)行維護(hù)。軟件生命周期組成：181.問(wèn)題定義；

2.可行性研究；

3.需求分析；

4.總體設(shè)計(jì)（概要設(shè)計(jì)）；

5.詳細(xì)設(shè)計(jì)；

6.編碼與單元測(cè)試；

7.綜合測(cè)試；

8.維護(hù)。軟件生命周期各個(gè)階段：1.問(wèn)題定義；軟件生命周期各個(gè)階段：191.4軟件過(guò)程軟件過(guò)程：為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作步驟。軟件過(guò)程（ISO9000）：使用資源將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的活動(dòng)所構(gòu)成的系統(tǒng)。輸入：如軟件需求輸出：如軟件產(chǎn)品1.4軟件過(guò)程軟件過(guò)程：為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一201.4.1瀑布模型1.階段間具有順序性和依賴性2.推遲實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)3.質(zhì)量保證的觀點(diǎn)1.4.1瀑布模型1.階段間具有順序性和依賴性21優(yōu)點(diǎn)：采用規(guī)范的方法；嚴(yán)格規(guī)定每個(gè)階段提交的文檔；要求每個(gè)階段交出的產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。優(yōu)點(diǎn)：采用規(guī)范的方法；嚴(yán)格規(guī)定每個(gè)階段提交的文檔；要求每個(gè)階221.4.2快速原型模型優(yōu)點(diǎn)：不帶反饋環(huán)，基本上是線性順序進(jìn)行。1.4.2快速原型模型231.4.3增量模型優(yōu)點(diǎn)：能較短時(shí)間內(nèi)提交可完成部分工作的產(chǎn)品；可以使用戶有充裕的時(shí)間學(xué)習(xí)和適應(yīng)新產(chǎn)品。1.4.3增量模型優(yōu)點(diǎn)：能較短時(shí)間內(nèi)提交可完成部分工作的產(chǎn)24一種風(fēng)險(xiǎn)更大的增量模型：一種風(fēng)險(xiǎn)更大的增量模型：251.4.4螺旋模型可把它看作在每個(gè)階段之前都增加風(fēng)險(xiǎn)分析的快速原型模型。1.4.4螺旋模型26軟件工程完整教程課件271.4.5噴泉模型典型的面向?qū)ο筌浖_發(fā)過(guò)程模型之一。1.4.5噴泉模型典型的面向?qū)ο筌浖_發(fā)過(guò)程模型之281.4.6Rational統(tǒng)一過(guò)程1.RUP軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)（1）迭代式開發(fā)（2）管理需求（3）使用基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)（4）可視化建模（5）貫穿于開發(fā)過(guò)程的軟件質(zhì)量驗(yàn)證（6）控制軟件變更1.4.6Rational統(tǒng)一過(guò)程1.RUP軟件開發(fā)經(jīng)291.4.7敏捷過(guò)程與極限編程1.敏捷過(guò)程具有高效、快速響應(yīng)變化的開發(fā)過(guò)程。（1）個(gè)體和交互勝過(guò)過(guò)程和工具；（2）可以工作的軟件勝過(guò)面面俱到的文檔；（3）客戶合作勝過(guò)合同談判；（4）響應(yīng)變化勝過(guò)遵循計(jì)劃。2.極限編程敏捷過(guò)程中最著名的一種，指把好的開發(fā)實(shí)踐運(yùn)用到極致，多應(yīng)用于軟件需求模糊的場(chǎng)合。1.4.7敏捷過(guò)程與極限編程1.敏捷過(guò)程301.4.8微軟過(guò)程1.微軟過(guò)程準(zhǔn)則2.微軟軟件生命周期（1）規(guī)劃階段（2）設(shè)計(jì)階段（3）開發(fā)階段（4）穩(wěn)定階段（5）發(fā)布階段3.微軟過(guò)程模型1.4.8微軟過(guò)程1.微軟過(guò)程準(zhǔn)則31

問(wèn)題定義就是要確定為用戶建立什么樣的軟件系統(tǒng)，軟件叫什么樣的名稱等等。“問(wèn)題”是指軟件最基本的問(wèn)題，如：

軟件的總體目標(biāo)什么？有什么用途？

為那些用戶設(shè)計(jì)？

1.5問(wèn)題定義階段問(wèn)題定義就是要確定為用戶建立什么樣的軟件系統(tǒng)，軟件叫32問(wèn)題定義報(bào)告的內(nèi)容包括：

1）軟件項(xiàng)目標(biāo)題；

2）軟件目標(biāo)；

3）軟件用戶對(duì)象；

4）軟件規(guī)模。問(wèn)題定義報(bào)告的內(nèi)容包括：33

問(wèn)題定義是軟件生命周期中時(shí)間最短的階段，一般都比較簡(jiǎn)單，因此在實(shí)際開發(fā)中它是最容易被忽視的一個(gè)階段。這一階段工作主要由系統(tǒng)分析員來(lái)完成，系統(tǒng)分析員要盡可能從較高的角度概括軟件所要做的工作，而不用寫明問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

問(wèn)題定義是軟件生命周期中時(shí)間最短的階段，一般都比較簡(jiǎn)34第2章：可行性研究

可行性研究就是要回答“所定義的問(wèn)題有可行的解決辦法嗎？”?？尚行匝芯康哪康氖牵河米钚〉拇鷥r(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定問(wèn)題是否有解，以及是否值得去解。2.1可行性研究的任務(wù)第2章：可行性研究可行性研究就是要回答“所定義的問(wèn)題35

可行性研究所需的時(shí)間取決于工程的規(guī)模，所需要的成本要占工程總成本的5%~10%?？尚行匝芯克璧臅r(shí)間取決于工程的規(guī)模，所需要的成本要36可行性研究的內(nèi)容：1）技術(shù)可行性技術(shù)可行性要分析各種技術(shù)因素，例如：使用現(xiàn)有的技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)？是否有勝任開發(fā)該項(xiàng)目的熟練技術(shù)人員？能否按期得到開發(fā)該項(xiàng)目所需的軟件、硬件資源？可行性研究的內(nèi)容：372）經(jīng)濟(jì)可行性對(duì)經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)，所要考慮的問(wèn)題是：

這個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益能否超過(guò)它的開發(fā)成本？這就需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行價(jià)格/利益分析，即“投入/產(chǎn)出”分析。由于利益分析取決于軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)，因此在軟件開發(fā)之前，很難對(duì)新系統(tǒng)產(chǎn)生的效益作出精確的定量描述，所以往往采用一些估算方法。2）經(jīng)濟(jì)可行性383）操作可行性操作可行性評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行后會(huì)引起的各方面變化，如：對(duì)組織機(jī)構(gòu)管理模式、用戶工作環(huán)境等產(chǎn)生的影響。3）操作可行性394）社會(huì)可行性社會(huì)可行性主要討論法律方面和使用方面的可行性。例如，被開發(fā)軟件的權(quán)利歸屬問(wèn)題、軟件所使用的技術(shù)是否會(huì)造成侵權(quán)等問(wèn)題。4）社會(huì)可行性402.2可行性研究的步驟1）復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)；2）研究目前正在使用的系統(tǒng)；3）導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型（數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典）；4）重新定義問(wèn)題；

2.2可行性研究的步驟1）復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)；415）導(dǎo)出和評(píng)價(jià)供選擇的解法（物理解決方案）；6）推薦行動(dòng)方案；7）草擬開發(fā)計(jì)劃；8）書寫文檔提交審查。

2.2可行性研究的步驟5）導(dǎo)出和評(píng)價(jià)供選擇的解法（物理解決方案）；2.2可行性422.3系統(tǒng)流程圖（描繪物理系統(tǒng)的工具）2.3.1符號(hào)

符號(hào)名稱說(shuō)明處理如：程序，處理機(jī)，人工加工輸入/輸出連接換頁(yè)連接數(shù)據(jù)流表示輸入或輸出同一頁(yè)上圖的連接不同頁(yè)上圖的連接指明數(shù)據(jù)流動(dòng)方向圖2.1基本符號(hào)2.3系統(tǒng)流程圖（描繪物理系統(tǒng)的工具）2.3.1符號(hào)43符號(hào)名稱說(shuō)明穿孔卡片文檔磁帶聯(lián)機(jī)存儲(chǔ)磁盤磁鼓顯示人工輸入人工操作輔助操作通信鏈路穿孔卡片輸入/輸出，或穿孔卡片文件打印輸出，或打印終端輸入數(shù)據(jù)磁帶輸入/輸出，或表示磁帶文件任何種類磁盤存儲(chǔ)，如磁盤、磁鼓等磁盤輸入/輸出，或磁盤上文件、數(shù)據(jù)庫(kù)磁鼓輸入/輸出，或磁鼓上文件、數(shù)據(jù)庫(kù)顯示器部件人工輸入數(shù)據(jù)，如填寫表格人工完成的處理使用輔助設(shè)備進(jìn)行的脫機(jī)操作通過(guò)遠(yuǎn)程通信線路傳送數(shù)據(jù)圖2.2系統(tǒng)符號(hào)符號(hào)名稱說(shuō)明穿孔卡片文檔磁帶聯(lián)機(jī)存儲(chǔ)磁盤磁鼓顯示人工輸入人工442.3.2例子

事務(wù)庫(kù)存清單程序報(bào)告生成程序定貨信息定貨報(bào)告庫(kù)存清單主文件圖2.3庫(kù)存清單系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖2.3.2例子事務(wù)庫(kù)存清單程序報(bào)告生成程序定貨信息定貨452.4數(shù)據(jù)流圖（描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動(dòng)的邏輯過(guò)程）2.4.1符號(hào)

或或或數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)變換數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流圖2.4基本符號(hào)的含義2.4數(shù)據(jù)流圖（描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動(dòng)的邏輯過(guò)程）2.4.46TABC*TABC*附加符號(hào)TABC+TABC+TABC*TABC*附加符號(hào)TABC+TABC+47注意：“處理”可表示：?jiǎn)蝹€(gè)程序、一系列程序、程序的一個(gè)模塊、人工處理過(guò)程等等；“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”可表示：一個(gè)文件、文件的一部分、數(shù)據(jù)庫(kù)記錄等等；數(shù)據(jù)流圖忽略出錯(cuò)處理、打開文件、關(guān)閉文件。注意：482.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子

事務(wù)庫(kù)存清單程序報(bào)告生成程序定貨信息定貨報(bào)告庫(kù)存清單主文件圖2.3庫(kù)存清單系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖2.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子事務(wù)庫(kù)存清單程序報(bào)告生成程序492.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子

倉(cāng)庫(kù)管理員采購(gòu)員定貨系統(tǒng)事務(wù)定貨報(bào)表圖2.5定貨系統(tǒng)的基本系統(tǒng)模型2.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子倉(cāng)庫(kù)定貨系統(tǒng)事務(wù)定貨報(bào)表圖2502.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子庫(kù)存清單倉(cāng)庫(kù)管理員采購(gòu)員事務(wù)定貨報(bào)表圖2.6定貨系統(tǒng)的功能級(jí)數(shù)據(jù)流圖處理事務(wù)1產(chǎn)生報(bào)表2D1庫(kù)存清單D2定貨信息定貨信息定貨信息2.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子庫(kù)存清單倉(cāng)庫(kù)事務(wù)定貨報(bào)表圖51組成該例子的數(shù)據(jù)流圖的元素源點(diǎn)/終點(diǎn)處理

采購(gòu)員倉(cāng)庫(kù)管理員

產(chǎn)生報(bào)表處理事務(wù)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

訂貨報(bào)表零件編號(hào)零件名稱訂貨數(shù)量目前價(jià)格主要供應(yīng)商次要供應(yīng)商事務(wù)零件編號(hào)事務(wù)類型數(shù)量

訂貨信息（見(jiàn)訂貨報(bào)表）庫(kù)存清單零件編號(hào)庫(kù)存量庫(kù)存量臨界值組成該例子的數(shù)據(jù)流圖的元素源點(diǎn)/終點(diǎn)處理采購(gòu)員產(chǎn)生報(bào)52

上述數(shù)據(jù)流圖所描述的功能夠詳細(xì)了嗎？上述數(shù)據(jù)流圖所描述的功能夠詳細(xì)了嗎？532.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子倉(cāng)庫(kù)管理員采購(gòu)員事務(wù)定貨報(bào)表圖2.7定貨系統(tǒng)進(jìn)一步分解后的數(shù)據(jù)流圖更新庫(kù)存清單1.2產(chǎn)生報(bào)表2D1庫(kù)存清單D2定貨信息接收事務(wù)1.1處理定貨1.3庫(kù)存清單定貨信息定貨信息2.4.2繪制數(shù)據(jù)流圖的例子倉(cāng)庫(kù)事務(wù)定貨報(bào)表圖2.7定541）為數(shù)據(jù)流（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）命名A．名字應(yīng)該代表整個(gè)數(shù)據(jù)流（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）的內(nèi)容；B．不要使用空洞的、缺乏具體含義的名字（如“數(shù)據(jù)”、“輸入”）；

2.4.3命名1）為數(shù)據(jù)流（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）命名2.4.3命名55C．如果為某個(gè)數(shù)據(jù)流（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）起名字時(shí)遇到困難，則很可能是因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)流圖的分解不恰當(dāng)造成的，應(yīng)該試試重新分解數(shù)據(jù)流圖；

C．如果為某個(gè)數(shù)據(jù)流（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）起名字時(shí)遇到困難，562）為處理命名A．通常先為數(shù)據(jù)流命名，然后再為與之相關(guān)聯(lián)的處理命名；B．名字應(yīng)該反映整個(gè)處理的功能；C．應(yīng)該盡量避免空洞籠統(tǒng)的動(dòng)詞做名字，如“處理”、“加工”；

2）為處理命名57D．通常用一個(gè)動(dòng)詞命名，如果必須用兩個(gè)動(dòng)詞才能描述整個(gè)處理的功能，則可能要把這個(gè)處理分解成兩個(gè)處理更恰當(dāng)；E．如果在為某個(gè)處理命名時(shí)遇到困難，則很可能是發(fā)現(xiàn)了分解不當(dāng)?shù)那闆r，應(yīng)考慮重新分解。D．通常用一個(gè)動(dòng)詞命名，如果必須用兩個(gè)動(dòng)詞才能描述整58通常，為“數(shù)據(jù)源點(diǎn)/終點(diǎn)”命名時(shí)，采用它們?cè)趩?wèn)題域中習(xí)慣使用的名字（如“倉(cāng)庫(kù)管理員”、“采購(gòu)員”）。通常，為“數(shù)據(jù)源點(diǎn)/終點(diǎn)”命名時(shí)，采用它們?cè)趩?wèn)題域中591）利用它作為交流信息的工具；2）作為軟件分析和設(shè)計(jì)的工具。2.4.4數(shù)據(jù)流圖的用途

1）利用它作為交流信息的工具；2.4.4數(shù)據(jù)流圖的用途602.4.4數(shù)據(jù)流圖的用途倉(cāng)庫(kù)管理員采購(gòu)員事務(wù)定貨報(bào)表圖2.8這種自動(dòng)化邊界建議以聯(lián)機(jī)方式更新庫(kù)存清單更新庫(kù)存清單1.2產(chǎn)生報(bào)表2D1庫(kù)存清單D2定貨信息接收事務(wù)1.1處理定貨1.3庫(kù)存清單定貨信息定貨信息2.4.4數(shù)據(jù)流圖的用途倉(cāng)庫(kù)事務(wù)定貨報(bào)表圖2.8這種61圖2.8對(duì)應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)硬件方案圖2.8對(duì)應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)硬件方案622.4.4數(shù)據(jù)流圖的用途

倉(cāng)庫(kù)管理員采購(gòu)員事務(wù)定貨報(bào)表圖2.9這種自動(dòng)化邊界暗示以批量方式更新庫(kù)存清單更新庫(kù)存清單1.2產(chǎn)生報(bào)表2D1庫(kù)存清單D2定貨信息接收事務(wù)1.1處理定貨1.3庫(kù)存清單定貨信息定貨信息D3事務(wù)2.4.4數(shù)據(jù)流圖的用途倉(cāng)庫(kù)事務(wù)定貨報(bào)表圖2.9這63圖2.9對(duì)應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)硬件方案圖2.9對(duì)應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)硬件方案64

數(shù)據(jù)字典：對(duì)數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合；可行性研究階段，數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型。2.5數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典：對(duì)數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合；2652.5.1數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容數(shù)據(jù)字典應(yīng)該對(duì)下列元素進(jìn)行定義：

1）數(shù)據(jù)流；

2）數(shù)據(jù)元素（數(shù)據(jù)流分量）；

3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

4）處理。

2.5.1數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容661）數(shù)據(jù)元素字典定義其定義的基本內(nèi)容有：A．?dāng)?shù)據(jù)元素編號(hào)、名稱及其含義；B．?dāng)?shù)據(jù)類型和長(zhǎng)度；C．合理取值；D．其他內(nèi)容，如它與其它數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系等。2.5.2定義數(shù)據(jù)的方法1）數(shù)據(jù)元素字典定義2.5.2定義數(shù)據(jù)的方法67數(shù)據(jù)元素字典定義實(shí)例：數(shù)據(jù)元素編號(hào)：DC001數(shù)據(jù)元素名稱：考試成績(jī)別名：成績(jī)、分?jǐn)?shù)簡(jiǎn)述：學(xué)生考試成績(jī)，分五個(gè)等級(jí)類型/長(zhǎng)度：兩個(gè)字節(jié)，字符類型取值/含義：優(yōu)[90-100]良[80-89]中[70-79]及格[60-69]不及格[0-59]有關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)或結(jié)構(gòu)：學(xué)生成績(jī)檔案有關(guān)處理邏輯：計(jì)算成績(jī)

圖2.10數(shù)據(jù)元素字典定義數(shù)據(jù)元素字典定義實(shí)例：數(shù)據(jù)元素編號(hào)：DC001圖2.1682）數(shù)據(jù)流字典定義其定義的基本內(nèi)容有：A．?dāng)?shù)據(jù)流編號(hào)及名稱；B．?dāng)?shù)據(jù)流來(lái)源；C．?dāng)?shù)據(jù)流去處；D．?dāng)?shù)據(jù)流的組成；E．流通量；F．峰值。2）數(shù)據(jù)流字典定義69數(shù)據(jù)流字典定義實(shí)例：數(shù)據(jù)流編號(hào)：DF001數(shù)據(jù)流名稱：訂票單簡(jiǎn)述：訂票時(shí)填寫的訂票單數(shù)據(jù)流來(lái)源：外部實(shí)體“乘客”數(shù)據(jù)流去處：處理邏輯“預(yù)訂機(jī)票”數(shù)據(jù)流組成：訂單編號(hào)日期乘客號(hào)航班號(hào)狀態(tài)訂單失效日期流通量：每天300份高峰值流通量：每天早上9：00，約160份圖2.11數(shù)據(jù)流字典定義數(shù)據(jù)流字典定義實(shí)例：數(shù)據(jù)流編號(hào)：DF001圖2.11數(shù)據(jù)流703）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)字典定義其定義的基本內(nèi)容有：A．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)編號(hào)及名稱；B．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的組成；C．其它要求。3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)字典定義714）數(shù)據(jù)處理字典定義其定義的基本內(nèi)容有：A．?dāng)?shù)據(jù)處理編號(hào)及名稱；B．簡(jiǎn)單描述；C．輸入/輸出；D．功能描述；E．有關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。4）數(shù)據(jù)處理字典定義72數(shù)據(jù)處理字典定義實(shí)例：數(shù)據(jù)處理編號(hào)：DP001數(shù)據(jù)處理名稱：編輯訂票簡(jiǎn)述：接收從終端錄入的訂票單，檢驗(yàn)是否正確輸入：乘客訂單，來(lái)源：外部實(shí)體“乘客”輸出：1.合格訂單，去處：處理邏輯“確定訂票”2.不及格訂單，去處：外部實(shí)體“乘客”功能描述：……（略）圖2.12數(shù)據(jù)處理字典定義數(shù)據(jù)處理字典定義實(shí)例：數(shù)據(jù)處理編號(hào)：DP001圖2.12數(shù)735）組成數(shù)據(jù)項(xiàng)的表示方法

=

表示“等價(jià)于”或“定義為”

+

表示“與”

[]與|

表示“或”

{}

表示重復(fù)

()

表示可選項(xiàng)通訊錄={通訊地址}

通訊地址=姓名+郵編+[省|直轄市|自治區(qū)]+[市|縣]+街道+門牌號(hào)+（電話）

5）組成數(shù)據(jù)項(xiàng)的表示方法741.作為分析階段的重要工具；2.數(shù)據(jù)元素的控制信息非常有用；3.有助于開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)。2.5.3數(shù)據(jù)字典的用途1.作為分析階段的重要工具；2.5.3數(shù)據(jù)字典的用途75實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)字典：1）程序處理；2）卡片式人工書寫；2.5.4數(shù)據(jù)字典的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)字典：2.5.4數(shù)據(jù)字典的實(shí)現(xiàn)762.6成本/效益分析1）代碼行技術(shù)軟件成本

=每行代碼的平均成本×估計(jì)的源代碼總行數(shù)

2.6.1成本估計(jì)2.6成本/效益分析1）代碼行技術(shù)2.6.1成本估計(jì)772）任務(wù)分解技術(shù)

軟件開發(fā)項(xiàng)目分解為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)，分別估計(jì)每個(gè)單獨(dú)任務(wù)的成本：

單獨(dú)任務(wù)成本=任務(wù)所需人力估計(jì)值×每人每月平均工資；

軟件開發(fā)項(xiàng)目總成本估計(jì)=各個(gè)單獨(dú)任務(wù)成本估計(jì)值之和。2）任務(wù)分解技術(shù)78

常用的辦法是按開發(fā)階段劃分任務(wù)，典型環(huán)境下各個(gè)開發(fā)階段需要使用的人力百分比大致如下：任務(wù)人力（％）可行性研究需求分析設(shè)計(jì)編碼與單元測(cè)試綜合測(cè)試總計(jì)510252040100常用的辦法是按開發(fā)階段劃分任務(wù)，典型環(huán)境下各個(gè)開發(fā)階793）自動(dòng)估計(jì)成本技術(shù)采用自動(dòng)估計(jì)成本的軟件工具估計(jì)。

3）自動(dòng)估計(jì)成本技術(shù)801）Putnam模型1978年P(guān)utnam提出的，一種動(dòng)態(tài)多變量模型：軟件開發(fā)成本估算的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?）Putnam模型軟件開發(fā)成本估算的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?1Ck為技術(shù)狀態(tài)常數(shù)，它反映“妨礙開發(fā)進(jìn)展的限制”，取值因開發(fā)環(huán)境而異，見(jiàn)下表：Ck的典型值開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境舉例2000差沒(méi)有系統(tǒng)的開發(fā)方法，缺乏文檔和復(fù)審8000好有合適的系統(tǒng)的開發(fā)方法，有充分的文檔和復(fù)審11000優(yōu)有自動(dòng)的開發(fā)工具和技術(shù)Ck為技術(shù)狀態(tài)常數(shù)，它反映“妨礙開發(fā)進(jìn)展的限制”，取822）COCOMO模型(constructivecostmodel)

這是由TRW公司開發(fā)，Boehm提出的結(jié)構(gòu)化成本估算模型，是一種精確的、易于使用的成本估算方法?；綜OCOMO模型估算工作量和進(jìn)度的公式如下：

工作量：

MM=r×(KDSI)c

（人月）

開發(fā)時(shí)間：

TDKV=a×(MM)b

（月）DSI：源指令條數(shù)，不包括注釋，1KDSI=1000DSIMM：開發(fā)工作量（以人月計(jì)），1MM=19人日=152人時(shí)=1/12人年

經(jīng)驗(yàn)常數(shù)r,c,a,b取決于項(xiàng)目的總體類型2）COCOMO模型(constructivecostm83COCOMO模型中，考慮開發(fā)環(huán)境，軟件開發(fā)項(xiàng)目的類型可以分為3種：1）組織型(organic)相對(duì)較小、較簡(jiǎn)單的軟件項(xiàng)目。開發(fā)人員對(duì)開發(fā)目標(biāo)理解比較充分，與軟件系統(tǒng)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)豐富，對(duì)軟件的使用環(huán)境很熟悉，受硬件的約束較小，程序的規(guī)模不是很大（<50000行）COCOMO模型中，考慮開發(fā)環(huán)境，軟件開發(fā)項(xiàng)目的類型842）嵌入型(embedded)要求在緊密聯(lián)系的硬件、軟件和操作的限制條件下運(yùn)行，通常與某種復(fù)雜的硬件設(shè)備緊密結(jié)合在一起。對(duì)接口，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法的要求高。軟件規(guī)模任意。如大而復(fù)雜的事務(wù)處理系統(tǒng)，大型/超大型操作系統(tǒng)，航天用控制系統(tǒng)，大型指揮系統(tǒng)等。2）嵌入型(embedded)853）半獨(dú)立型（semidetached）介于上述兩種軟件之間。規(guī)模和復(fù)雜度都屬于中等或更高。最大可達(dá)30萬(wàn)行。3）半獨(dú)立型（semidetached）86COCOMO模型按其詳細(xì)程度可以分為三級(jí)：1）基本COCOMO模型是一個(gè)靜態(tài)單變量模型，它用一個(gè)以已估算出來(lái)的原代碼行數(shù)(LOC)為自變量的經(jīng)驗(yàn)函數(shù)計(jì)算軟件開發(fā)工作量。COCOMO模型按其詳細(xì)程度可以分為三級(jí)：87基本COCOMO模型通過(guò)統(tǒng)計(jì)63個(gè)歷史項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)，得到如下計(jì)算公式：總體類型工作量所需開發(fā)時(shí)間組織型MM=2.4×(KDSI)1.05TDKV=2.5×(MM)0.38半獨(dú)立型MM=3.0×(KDSI)1.12TDKV=2.5×(MM)0.35嵌入型MM=3.0×(KDSI)1.20TDKV=2.5×(MM)0.32基本COCOMO模型總體類型工作量所需開發(fā)時(shí)間組織型MM=882）中級(jí)COCOMO模型在基本COCOMO模型的基礎(chǔ)上，再用涉及產(chǎn)品、硬件、人員、項(xiàng)目等方面的影響因素調(diào)整工作量的估算。3）詳細(xì)COCOMO模型包括中級(jí)COCOMO模型的所有特性，但更進(jìn)一步考慮了軟件工程中每一步驟（如分析、設(shè)計(jì)）的影響。2）中級(jí)COCOMO模型891）貨幣的時(shí)間價(jià)值

假設(shè)年利率為i,如果現(xiàn)在存入P元錢，則n年以后可以得到的錢數(shù)為：

反之，如果n年后能收入F元錢，那么這些錢現(xiàn)在的價(jià)值是：2.6.2成本/效益分析1）貨幣的時(shí)間價(jià)值2.6.2成本/效益分析90例：修改一個(gè)已有的庫(kù)存管理系統(tǒng)，估計(jì)需要5000元，系統(tǒng)修改后使用5年，每年可節(jié)省2500元。請(qǐng)進(jìn)行成本/效益分析。例：修改一個(gè)已有的庫(kù)存管理系統(tǒng)，估計(jì)需要5000元，91表1：將來(lái)的收入折算成現(xiàn)在值

年將來(lái)值（元）(1+0.12)n現(xiàn)在值（元）累計(jì)的現(xiàn)在值（元）125001.122232.142232.14225001.251992.984225.12325001.401779.456004.57425001.571588.807593.37525001.761418.579011.94表1：將來(lái)的收入折算成現(xiàn)在值年將來(lái)值（元）現(xiàn)在值（元）累計(jì)922）投資回收期第一、第二年回收：4225元

第三年用于回收投資要：(5000-4225)/1779=0.44年總的投資回收期=2.44年3）純收入9011.94-5000=4011.94（元）2）投資回收期3）純收入934）投資回收率

其中：P是現(xiàn)在的投資額；

Fi是第i年年底的效益（i=1,2,3,…,n）;

n是系統(tǒng)的使用壽命（一般假設(shè)n=5）；

j是投資回收率。上述修改系統(tǒng)的工程的投資回收率是41%-42%4）投資回收率94第2章小結(jié)

可行性分析報(bào)告說(shuō)明該軟件開發(fā)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上和社會(huì)因素上的可行性，評(píng)述為了合理地達(dá)到開發(fā)目標(biāo)可供選擇的各種可能實(shí)施方案，說(shuō)明并論證所選定實(shí)施方案的理由。

項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃為軟件項(xiàng)目實(shí)施方案制訂出具體計(jì)劃，應(yīng)該包括各部分工作的負(fù)責(zé)人員、開發(fā)的進(jìn)度、開發(fā)經(jīng)費(fèi)的預(yù)算、所需的硬件及軟件資源等。第2章小結(jié)

可行性分析報(bào)告95第3章：需求分析3.1.1確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求

1．功能需求

2．性能需求如：相應(yīng)時(shí)間（速度）、主存容量、磁盤容量、安全性、等。3.1需求分析的任務(wù)第3章：需求分析3.1.1確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求3.1963.可靠性和可用性需求4.出錯(cuò)處理需求系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)采取的行動(dòng)，主要在系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)置。5.接口需求用戶接口、硬件接口、軟件接口、通信接口、等。6.約束精度、工具和語(yǔ)言、設(shè)計(jì)約束、硬件約束、標(biāo)準(zhǔn)，等。7.逆向需求8.將來(lái)可能提出的要求3.可靠性和可用性需求973.1.3導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型包括完善的數(shù)據(jù)流圖、實(shí)體－聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、數(shù)據(jù)字典、主要的處理算法（IPO圖）等。3.1.2分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型來(lái)分析，如數(shù)據(jù)字典、層次方框圖、Warnier圖，并將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化。3.1.4修正系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃修訂前期制定的開發(fā)進(jìn)度計(jì)劃、等。3.1.3導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型3.1.2分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求983.2與用戶溝通獲取需求的方法3.2.1訪談?wù)皆L談：系統(tǒng)分析員提出事先準(zhǔn)備好的問(wèn)題。非正式訪談：提出一些用戶可以自由回答的開放性問(wèn)題，鼓勵(lì)被訪者說(shuō)出自己的想法。需要訪問(wèn)大量人員時(shí)，利用調(diào)查表訪問(wèn)較佳。3.2與用戶溝通獲取需求的方法3.2.1訪談?wù)皆L993.2.2面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精分析追蹤數(shù)據(jù)流圖用戶復(fù)查細(xì)化數(shù)據(jù)流圖有補(bǔ)充修正無(wú)補(bǔ)充修正需要分解不需分解圖3.1需求分析基本過(guò)程借助數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、IPO圖等，細(xì)化、完善詳細(xì)的數(shù)據(jù)流圖，等到各處理環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的功能。3.2.2面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精分析追蹤數(shù)據(jù)流圖用戶復(fù)查100倉(cāng)庫(kù)管理員采購(gòu)員事務(wù)定貨報(bào)表定貨系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖更新庫(kù)存清單1.2產(chǎn)生報(bào)表2D1庫(kù)存清單D2定貨信息接收事務(wù)1.1處理定貨1.3庫(kù)存清單定貨信息定貨信息例：分析銷售趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)功能倉(cāng)庫(kù)事務(wù)定貨報(bào)表定貨系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖1.22D1庫(kù)存清單D2定貨1013.2.3簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)面向團(tuán)隊(duì)的需求收集法：（用戶與開發(fā)者配合）1）初步訪談；2）開發(fā)者和用戶分別寫出“產(chǎn)品需求”；3）開會(huì)討論，各自展示需求列表；4）得出一致意見(jiàn)，為需求列表制定小型規(guī)格說(shuō)明；5）根據(jù)會(huì)議成果，起草完整的軟件需求規(guī)格說(shuō)明。3.2.3簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)面向團(tuán)隊(duì)的需求收集法：1023.2.4快速建立軟件原型

快速建立能演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的程序。（1）第四代技術(shù)（2）可重用的軟件構(gòu)件（3）形式化規(guī)格說(shuō)明和原型環(huán)境3.2.4快速建立軟件原型快速建立能演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能1033.3分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.3.1分析建模為了開發(fā)復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)從不同角度（模型）抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的特性（數(shù)據(jù)模型、功能模型、行為模型）。1）實(shí)體聯(lián)系圖：建立數(shù)據(jù)模型，描述數(shù)據(jù)對(duì)象及數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)系；2）數(shù)據(jù)流圖：建立功能模型的基礎(chǔ)；3）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：描繪系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的方式。3.3.2軟件需求規(guī)格說(shuō)明3.3分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.3.1分析建模3.3.2軟1043.4實(shí)體－聯(lián)系圖

數(shù)據(jù)對(duì)象可以是外部實(shí)體、事物、行為、事件、角色、單位、地點(diǎn)、結(jié)構(gòu)等。數(shù)據(jù)對(duì)象3.4.1數(shù)據(jù)對(duì)象3.4實(shí)體－聯(lián)系圖數(shù)據(jù)對(duì)象可以是外部實(shí)體、事物、1053.4.2屬性屬性定義了數(shù)據(jù)對(duì)象的性質(zhì)。屬性3.4.2屬性屬性1063.4.3聯(lián)系（1）一對(duì)一聯(lián)系（1：1）（2）一對(duì)多聯(lián)系（1：N）（3）多對(duì)多聯(lián)系（M：N）在ER圖中，用菱形框表示聯(lián)系。

聯(lián)系3.4.3聯(lián)系聯(lián)系107教師學(xué)生課程學(xué)號(hào)姓名系年級(jí)職務(wù)性別職稱性別姓名教工號(hào)教學(xué)成績(jī)學(xué)分學(xué)時(shí)課名課程號(hào)圖3.2某校教學(xué)管理ER圖MN1N例子：教師學(xué)生課程學(xué)號(hào)姓名系年級(jí)職務(wù)性別職稱性別姓名教工號(hào)教學(xué)成績(jī)108通常用范式定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度。

1）第一范式

2）第二范式

3）第三范式3.5數(shù)據(jù)規(guī)范化通常用范式定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度。3.5數(shù)據(jù)規(guī)范化1093.6狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3.6.1狀態(tài)狀態(tài)是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式，一個(gè)狀態(tài)代表系統(tǒng)的一種行為模式。3.6.2事件事件是某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，它是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制信息。3.6狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3.6.1狀態(tài)1103.6.3符號(hào)3.6.3符號(hào)1113.6.4例子3.6.4例子1123.7其他圖形工具

層次方框圖用樹形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)品硬件軟件服務(wù)處理機(jī)存儲(chǔ)器外部設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件軟件服務(wù)硬件維修培訓(xùn)編譯程序軟件工具操作系統(tǒng)圖3.5層次方框圖的一個(gè)例子3.7.1層次方框圖3.7其他圖形工具層次方框圖用樹形結(jié)構(gòu)的一系列多層次113Warnier圖也用樹形結(jié)構(gòu)描繪信息，但是這種圖形工具比層次方框圖提供了更豐富的描繪手段。

軟件產(chǎn)品軟件工具編輯程序（P3）應(yīng)用軟件編譯程序（P2）操作系統(tǒng)（P1）系統(tǒng)軟件測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序（P4）設(shè)計(jì)輔助工具（P5）⊕圖3.4Warnier圖的一個(gè)例子3.7.2Warnier圖Warnier圖也用樹形結(jié)構(gòu)描繪信息，但是這種圖形工114IPO圖是輸入/處理/輸出圖。舊的主文件事務(wù)文件1.校驗(yàn)主記錄2.校驗(yàn)事務(wù)記錄3.更新主記錄有效的主記錄有效的事務(wù)記錄更新后的主文件輸入處理輸出圖3.7IPO圖的一個(gè)例子3.7.3IPO圖IPO圖是輸入/處理/輸出圖。舊的主文件1.校驗(yàn)主記錄有效115IPO表系統(tǒng)：模塊：編號(hào)：作者：日期：被調(diào)用：調(diào)用：輸入：輸出：處理：局部數(shù)據(jù)元素：注釋：圖3.8改進(jìn)的IPO圖的形式IPO表系統(tǒng)：模塊：編號(hào)：作者：日期：被調(diào)用：調(diào)用：輸入：輸1163.8驗(yàn)證軟件需求1）一致性2）完整性3）現(xiàn)實(shí)性4）有效性3.8.1驗(yàn)證軟件需求的正確性3.8驗(yàn)證軟件需求1）一致性3.8.1驗(yàn)證軟件需求的1171）驗(yàn)證需求的一致性2）驗(yàn)證需求的現(xiàn)實(shí)性3）驗(yàn)證需求的完整性和有效性

3.8.2驗(yàn)證軟件需求的方法1）驗(yàn)證需求的一致性3.8.2驗(yàn)證軟件需求的方法118用于需求分析的軟件應(yīng)該滿足下列要求：

1）必須有形式化的語(yǔ)法

2）使用這個(gè)軟件工具能夠?qū)С鲈敿?xì)的文檔

3）必須提供分析規(guī)格說(shuō)明書的不一致性和冗余性的手段

4）使用這個(gè)軟件工具后，應(yīng)該能夠改進(jìn)通信狀況3.8.3用于需求分析的軟件工具用于需求分析的軟件應(yīng)該滿足下列要求：3.8.3用于需求分119

RSL（需求陳述語(yǔ)言）：信息集ASSMPASCAL模擬程序

PSL/PSA（問(wèn)題陳述語(yǔ)言/問(wèn)題陳述分析程序）系統(tǒng)

RSL（需求陳述語(yǔ)言）：信息集ASSM120第3章小結(jié)

軟件需求說(shuō)明書（軟件規(guī)格說(shuō)明書）

對(duì)所開發(fā)軟件的功能、性能、用戶界面及運(yùn)行環(huán)境等作出詳細(xì)的說(shuō)明。它是在用戶與開發(fā)人員雙方對(duì)軟件需求取得共同理解并達(dá)成協(xié)議的條件下編寫的，也是實(shí)施開發(fā)工作的基礎(chǔ)。該說(shuō)明書應(yīng)給出數(shù)據(jù)邏輯和數(shù)據(jù)采集的各項(xiàng)要求，為生成和維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件做好準(zhǔn)備。第3章小結(jié)

軟件需求說(shuō)明書（軟件規(guī)格說(shuō)明書）121第4章：形式化說(shuō)明技術(shù)1.非形式化方法：自然語(yǔ)言描述2.半形式化方法：數(shù)據(jù)流圖或?qū)嶓w－聯(lián)系圖3.形式化方法：基于數(shù)學(xué)技術(shù)描述第4章：形式化說(shuō)明技術(shù)1.非形式化方法：自然語(yǔ)言描述1224.1概述4.1.1非形式化方法的缺點(diǎn)自然語(yǔ)言書寫的系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明書可能存在：

1）矛盾；2）二義性；如：“操作員標(biāo)識(shí)由操作員姓名和密碼組成，密碼由6位數(shù)字構(gòu)成，當(dāng)操作員登陸系統(tǒng)時(shí)它被存儲(chǔ)在注冊(cè)文件中。”3）含糊性；

4）不完整性；

5）抽象層次混亂。4.1概述4.1.1非形式化方法的缺點(diǎn)1234.1.2形式化方法的優(yōu)點(diǎn)（1）數(shù)學(xué)是理想的建模工具，適合于表示系統(tǒng)狀態(tài)和描述系統(tǒng)需求；（2）用數(shù)學(xué)表達(dá)的需求可在不同開發(fā)階段平滑過(guò)渡。4.1.3應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則（1）選擇合適的形式化方法；（2）需要形式化，但不能過(guò)渡形式化，不能放棄傳統(tǒng)的需求表達(dá)方法；（3）應(yīng)該有形式化方法的專家提供指導(dǎo)。4.1.2形式化方法的優(yōu)點(diǎn)4.1.3應(yīng)用形式化方法的1244.2有窮狀態(tài)機(jī)法（FSM）4.2.1概念鎖的三個(gè)位置：1、2、3；轉(zhuǎn)盤可向左（L）或右（R）；鎖密碼：1L、3R、2L4.2有窮狀態(tài)機(jī)法（FSM）4.2.1概念鎖的三個(gè)位125軟件工程完整教程課件126一個(gè)有窮狀態(tài)機(jī)包括5部分：

1）狀態(tài)集J：{保險(xiǎn)箱鎖定，A，B，保險(xiǎn)箱解鎖，報(bào)警}2）輸入集K：{1L,1R,2L,2R,3L,3R}3）轉(zhuǎn)換函數(shù)T，如表4.14）初始狀態(tài)S：保險(xiǎn)箱鎖定5）終態(tài)集F：{保險(xiǎn)箱解鎖，報(bào)警}更形式化的術(shù)語(yǔ)：一個(gè)有窮狀態(tài)機(jī)可表示一個(gè)為5元組（J,K,T,S,F）一個(gè)有窮狀態(tài)機(jī)包括5部分：127狀態(tài)轉(zhuǎn)換形式：當(dāng)前狀態(tài)【菜單】＋事件【所選擇的項(xiàng)】＝>下個(gè)狀態(tài)加入謂詞集P，把系統(tǒng)擴(kuò)展成一個(gè)6元組后：當(dāng)前狀態(tài)【菜單】＋事件【所選擇的項(xiàng)】＋謂詞＝>下個(gè)狀態(tài)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中每個(gè)菜單驅(qū)動(dòng)的用戶界面都是一個(gè)有窮狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)。狀態(tài)轉(zhuǎn)換形式：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中每個(gè)菜單驅(qū)動(dòng)的用戶界面都是128定義狀態(tài)：（1）M(d,e,f)：電梯e正沿d方向移動(dòng)，即將到達(dá)第f層樓。（2）S(d,e,f)：電梯e停在f層樓，將朝d方向移動(dòng)（未關(guān)門）。（3）W(e,f)：電梯e在f層等待（已關(guān)門）。（4）DC(e,f)：電梯e在樓層f關(guān)上門。（5）ST(e,f)：電梯e靠近f層時(shí)觸發(fā)傳感器，電梯控制器決定在當(dāng)前樓層是否停下。（6）RL：電梯按鈕或樓層按鈕被按下進(jìn)入打開狀態(tài)4.2.2例子:電梯的狀態(tài)轉(zhuǎn)換定義狀態(tài)：4.2.2例子:電梯的狀態(tài)轉(zhuǎn)換129電梯狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則：①S(U,e,f)+DC(e,f)=>M(U,e,f+1);②S(D,e,f)+DC(e,f)=>M(D,e,f-1);③S(N,e,f)+DC(e,f)=>W(e,f)電梯狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則：①S(U,e,f)+DC(e,f)=>M(1304.2.3評(píng)價(jià)有窮狀態(tài)機(jī)描述規(guī)格說(shuō)明：

當(dāng)前狀態(tài)＋事件＋謂詞=>下個(gè)狀態(tài)易于書寫、驗(yàn)證、轉(zhuǎn)變成設(shè)計(jì)或程序代碼。有窮狀態(tài)機(jī)方法比數(shù)據(jù)流圖技術(shù)更精確，一樣易于理解。但不能處理定時(shí)需求。4.2.3評(píng)價(jià)有窮狀態(tài)機(jī)方法比數(shù)據(jù)流圖技術(shù)更精確，一樣易1314.3Petri網(wǎng)4.3.1概念4.3Petri網(wǎng)4.3.1概念132Petri網(wǎng)包含4種元素：1）一組位置P，上例P＝{P1,P2,P3,P4}2）一組轉(zhuǎn)換T，上例T＝{t1,t2}3）輸入函數(shù)I，上例I（t1）={P2,P4}

I（t2）={P2}4）輸出函數(shù)O，上例O（t1）={P1}O（t2）={P3,P3}更形式化的Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是一個(gè)4元組（P，T，I，O）Petri網(wǎng)包含4種元素：133權(quán)標(biāo)向量（1，2，0，1）權(quán)標(biāo)向量（1，2，0，1）134權(quán)標(biāo)向量（2，1，0，0）權(quán)標(biāo)向量（2，1，0，0）135權(quán)標(biāo)向量（2，0，2，0）權(quán)標(biāo)向量（2，0，2，0）136更形式化地：標(biāo)記M：P－>{0,1,2,…}Petri網(wǎng)成為一個(gè)5元組（P，T，I，O，M）更形式化地：137對(duì)Petri網(wǎng)的一個(gè)重要擴(kuò)充是加入禁止線：對(duì)Petri網(wǎng)的一個(gè)重要擴(kuò)充是加入禁止線：1384.3.2例子1.電梯按鈕EBf

電梯中樓層f的按鈕；Fg

樓層g；Ff

樓層f。4.3.2例子EBf電梯中樓層f的按鈕；Fg樓層1392.樓層按鈕FBfu

第f樓層向上按鈕；FBfd

第f樓層向下按鈕；2.樓層按鈕FBfu第f樓層向上按鈕；FBfd140小結(jié)基于數(shù)學(xué)的形式化說(shuō)明技術(shù)，目前還沒(méi)有在軟件產(chǎn)業(yè)界廣泛應(yīng)用；應(yīng)該把形式化方法與傳統(tǒng)方法有機(jī)結(jié)合。小結(jié)141第5章：總體設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)過(guò)程

1.設(shè)想供選擇的方案

2.選擇合理的方案對(duì)每個(gè)合理的方案要提供：

A．系統(tǒng)流程圖

B．組成系統(tǒng)的物理元素清單

C．成本/效益分析

D．實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)度計(jì)劃第5章：總體設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)過(guò)程1.設(shè)想供選擇的方案1423.推薦最佳方案4.功能分解5.設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)6.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)A．模式設(shè)計(jì)B．子模式設(shè)計(jì)C．完整性和安全性設(shè)計(jì)D．優(yōu)化3.推薦最佳方案1437.制定測(cè)試計(jì)劃8.書寫文檔

A．系統(tǒng)說(shuō)明

B．用戶手冊(cè)

C．測(cè)試計(jì)劃

D．詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)計(jì)劃

E．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)結(jié)果9.審查和復(fù)審

7.制定測(cè)試計(jì)劃1445.2設(shè)計(jì)原理如果一個(gè)大型程序僅由一個(gè)模塊組成，很難被人理解。設(shè)函數(shù)C(x)定義問(wèn)題x的復(fù)雜程度，函數(shù)E(x)定義解決問(wèn)題x需要的工作量（時(shí)間）。對(duì)于兩個(gè)問(wèn)題P1和P2，如果：

C(P1)>C(P2)

那么E(P1)>E(P2)根據(jù)解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，有一個(gè)規(guī)律是：

C(P1+P2)>C(P1)+C(P2)于是有E(P1+P2)>E(P1)+E(P2)

5.2.1模塊化5.2設(shè)計(jì)原理如果一個(gè)大型程序僅由一個(gè)模塊組成145模塊數(shù)目接口成本成本/模塊軟件總成本M最小成本區(qū)成本圖5.1模塊化與軟件成本模塊數(shù)目接口成本成本/模塊軟件總成本M最小成本區(qū)成本圖5.11465.2.2抽象

5.2.3逐步求精模塊的獨(dú)立性很重要，因?yàn)椋?）有效的模塊化的軟件比較容易開發(fā)出來(lái);2）獨(dú)立的模塊比較容易測(cè)試和維護(hù)。5.2.4信息隱蔽和局部化5.2.5模塊獨(dú)立5.2.2抽象5.2.3逐步求精模塊的獨(dú)立性很重要147一、耦合

耦合：指軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同模塊彼此之間相互依賴（連接）的緊密程度。模塊獨(dú)立程度可以由兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn)度量：耦合與內(nèi)聚。一、耦合耦合：指軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同模塊彼此之間相互依賴148模塊的偶合分四類：1）數(shù)據(jù)耦合兩個(gè)模塊之間只是通過(guò)參數(shù)交換信息，而且交換的信息僅僅是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)耦合是最低程度的耦合。AB數(shù)據(jù)（1）數(shù)據(jù)耦合模塊的偶合分四類：AB數(shù)據(jù)（1）數(shù)據(jù)耦合1492）控制耦合兩個(gè)模塊之間所交換的信息包含控制信息?？刂岂詈鲜侵械瘸潭鹊鸟詈稀D中模塊A的內(nèi)部處理程序判斷是執(zhí)行C還是執(zhí)行D，要取決于模塊B傳來(lái)的信息狀態(tài)（Status）。BACD（2）控制耦合astatus2）控制耦合圖中模塊A的內(nèi)部處理程序判斷是執(zhí)行C還是執(zhí)行1503）公用耦合兩個(gè)或多個(gè)模塊通過(guò)一個(gè)公共區(qū)相互作用時(shí)的耦合。公共區(qū)可以是：全程數(shù)據(jù)區(qū)、共享通信區(qū)、內(nèi)存公共覆蓋區(qū)、任何介質(zhì)上的文件、物理設(shè)備等。軟件結(jié)構(gòu)中存在大量的公用耦合時(shí)會(huì)給診斷錯(cuò)誤帶來(lái)困難。

3）公用耦合151圖中存在公用耦合，假設(shè)模塊A、C、E都存取全程數(shù)據(jù)區(qū)（如公用一個(gè)磁盤文件）中的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。如果A模塊讀取該項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后調(diào)用C模塊對(duì)該項(xiàng)重新計(jì)算，并進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。ABCDE全程數(shù)據(jù)區(qū)（3）公用耦合圖中存在公用耦合，假設(shè)模塊A、C、E都存取全程數(shù)據(jù)區(qū)（如152如果此時(shí)C模塊錯(cuò)誤地更新了該項(xiàng)數(shù)據(jù)，在往下的處理中模塊E讀該數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。表面上看，問(wèn)題由模塊E產(chǎn)生，實(shí)際上由模塊C引起。ABCDE全程數(shù)據(jù)區(qū)（3）公用耦合如果此時(shí)C模塊錯(cuò)誤地更新了該項(xiàng)數(shù)據(jù)，在往下的處理中模塊E1534）內(nèi)容耦合

一個(gè)模塊與另一個(gè)模塊的內(nèi)容直接發(fā)生聯(lián)系。內(nèi)容耦合對(duì)維護(hù)會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的困難。

模塊A…LAB：MOVE1…模塊B…GOTOLAB…內(nèi)容耦合（4）內(nèi)容耦合程序中如果一個(gè)模塊直接把程序轉(zhuǎn)移到另一個(gè)模塊中，或一個(gè)模塊使用另一個(gè)模塊內(nèi)部的數(shù)據(jù)，都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)容耦合。內(nèi)容耦合是最高程度的耦合，應(yīng)該避免采用。4）內(nèi)容耦合模塊A模塊B內(nèi)容耦合（4）內(nèi)容耦合程序中如果154

軟件設(shè)計(jì)應(yīng)追求盡可能松散耦合，避免強(qiáng)耦合，這樣模塊間的聯(lián)系就越小，模塊的獨(dú)立性就越強(qiáng)，對(duì)模塊的測(cè)試、維護(hù)就越容易。因此建議：盡量使用數(shù)據(jù)耦合，少用控制耦合，限制公用耦合，完全不用內(nèi)容偶合。

軟件設(shè)計(jì)應(yīng)追求盡可能松散耦合，避免強(qiáng)耦合，這樣模塊間的聯(lián)155二、內(nèi)聚

內(nèi)聚：一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度。它是衡量一個(gè)模塊內(nèi)部組成部分間整體統(tǒng)一性的度量。常見(jiàn)的內(nèi)聚有七類。二、內(nèi)聚內(nèi)聚：一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程1561）功能內(nèi)聚（FunctionalCohesion）如果一個(gè)模塊內(nèi)所有處理元素完成一個(gè)，而且僅完成一個(gè)功能，則稱為功能內(nèi)聚。功能內(nèi)聚是最高程度的內(nèi)聚。但在軟件結(jié)構(gòu)中，并不是每個(gè)模塊都能設(shè)計(jì)成一個(gè)功能內(nèi)聚模塊。1）功能內(nèi)聚（FunctionalCohesion）1572）順序內(nèi)聚（SequentialCohesion）如果一個(gè)模塊內(nèi)處理元素和同一個(gè)功能密切相關(guān)，而且這些處理元素必須順序執(zhí)行，則稱為順序內(nèi)聚。

2）順序內(nèi)聚（SequentialCohesion）158

如圖，一個(gè)求一元二次方程根的模塊由三個(gè)處理元素組成，該模塊中存在順序內(nèi)聚。通常，順序內(nèi)聚中一個(gè)處理元素的輸出是另一個(gè)處理元素的輸入。

求一元二次方程根模塊1．輸入方程系數(shù)2．求解3．打印方程的解順序內(nèi)聚示例如圖，一個(gè)求一元二次方程根的模塊由三個(gè)處理元素組成，該模1593）通信內(nèi)聚（CommunicationalCohesion）如果一個(gè)模塊中所有處理元素都使用同一個(gè)輸入數(shù)據(jù)和（或）產(chǎn)生同一個(gè)輸出數(shù)據(jù)，稱為通信內(nèi)聚。

3）通信內(nèi)聚（CommunicationalCohesio160如圖，模塊A的處理單元將根據(jù)同一個(gè)數(shù)據(jù)文件FILE的數(shù)據(jù)產(chǎn)生不同的表格，因此它存在通信內(nèi)聚。通信內(nèi)聚有時(shí)也稱為數(shù)據(jù)內(nèi)聚。A從文件FILE中讀出數(shù)據(jù)1.由數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)表A2.由數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)表B通信內(nèi)聚示例如圖，模塊A的處理單元將根據(jù)同一個(gè)數(shù)據(jù)文件FILE的1614）過(guò)程內(nèi)聚（ProceduralCohesion）如果一個(gè)模塊內(nèi)的處理元素是相關(guān)的，而且必須以特定的次序執(zhí)行，稱為過(guò)程內(nèi)聚。過(guò)程內(nèi)聚與順序內(nèi)聚的區(qū)別是：順序內(nèi)聚中是數(shù)據(jù)流從一個(gè)處理單元流到另一個(gè)處理單元，而過(guò)程內(nèi)聚是控制流從一個(gè)動(dòng)作流向另一個(gè)動(dòng)作。

4）過(guò)程內(nèi)聚（ProceduralCohesion）1625）時(shí)間內(nèi)聚（TemporalCohesion）如果一個(gè)模塊包含的任務(wù)必須在同一段時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，稱為時(shí)間內(nèi)聚。也稱為瞬時(shí)內(nèi)聚。5）時(shí)間內(nèi)聚（TemporalCohesion）163

例如，完成各種初始化工作的模塊，或者處理故障的模塊都存在時(shí)間內(nèi)聚。如圖，在“緊急故障處理模塊”中，“關(guān)閉文件”、“報(bào)警”、“保留現(xiàn)場(chǎng)”等任務(wù)都必須無(wú)中斷地同時(shí)處理。緊急故障處理模塊1．關(guān)閉文件2．報(bào)警3．保留現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間內(nèi)聚示例例如，完成各種初始化工作的模塊，或者處理故障的模塊都1646）邏輯內(nèi)聚（LogicalCohesion）如果模塊完成的任務(wù)在邏輯上屬于相同或相似的一類，稱為邏輯內(nèi)聚。6）邏輯內(nèi)聚（LogicalCohesion）165如圖，A、B、C模塊合并成ABC模塊之后，ABC模塊就是邏輯內(nèi)聚模塊。XYZABCXYZABC合并邏輯內(nèi)聚示例如圖，A、B、C模塊合并成ABC模塊之后，ABC模塊就是166對(duì)邏輯內(nèi)聚模塊的調(diào)用，常常需要有一個(gè)功能開關(guān)，由上層調(diào)用模塊向它發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)，在多個(gè)關(guān)聯(lián)性功能中選擇執(zhí)行某一個(gè)功能。這種內(nèi)聚較差，增加了模塊之間的聯(lián)系，不易修改。對(duì)邏輯內(nèi)聚模塊的調(diào)用，常常需要有一個(gè)功能開關(guān)，由上層調(diào)用1677）偶然內(nèi)聚（CoincidentalCohesion）如果一個(gè)模塊由完成若干毫無(wú)關(guān)系的功能處理元素偶然組合在一起的，就叫偶然內(nèi)聚。7）偶然內(nèi)聚（CoincidentalCohesion）168

偶然內(nèi)聚是最差的一種內(nèi)聚。常犯這種錯(cuò)誤的一種情況是：有時(shí)在寫完程序后，發(fā)現(xiàn)一組語(yǔ)句在多處出現(xiàn)，于是為了節(jié)省空間而將這些語(yǔ)句作為一個(gè)模塊設(shè)計(jì)，就出現(xiàn)偶然內(nèi)聚。偶然內(nèi)聚是最差的一種內(nèi)聚。169如圖，模塊A、B、C出現(xiàn)公共代碼段W，于是將W獨(dú)立成一個(gè)模塊，而W中這些語(yǔ)句并沒(méi)有任何聯(lián)系。如果在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)模塊A不需要做“X=Y+Z”，而應(yīng)該做“X=Y*Z”，此時(shí)對(duì)W的維護(hù)就很困難了。ABCW模塊X=Y+ZGETCARDIFI=5THENE=0…偶然內(nèi)聚示例如圖，模塊A、B、C出現(xiàn)公共代碼段W，于是將W獨(dú)立成170

軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)該：力求做到高內(nèi)聚，盡量少用中內(nèi)聚，不用低內(nèi)聚。

軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)該：力求做到高內(nèi)聚，盡量少用中內(nèi)聚，不用低內(nèi)1715.3啟發(fā)式規(guī)則1.改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨(dú)立性2.模塊規(guī)模應(yīng)該適中3.深度、寬度、扇出和扇入都應(yīng)適當(dāng)

深度：軟件結(jié)構(gòu)中控制的層數(shù)；

寬度：軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)同一個(gè)層次上的模塊總數(shù)的最大值；

扇出：一個(gè)模塊直接控制（調(diào)用）其它模塊的數(shù)目；

扇入：一個(gè)模塊被其它模塊調(diào)用的數(shù)目。

正文加工系統(tǒng)輸入輸出編輯加標(biāo)題存儲(chǔ)檢索編目錄格式化添加刪除插入修改合并列表5.3啟發(fā)式規(guī)則1.改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨(dú)立性3.172對(duì)扇出、扇入過(guò)大的改進(jìn)：

（a）對(duì)扇入過(guò)大的改進(jìn)（b）對(duì)扇出過(guò)大的改進(jìn)對(duì)扇出、扇入過(guò)大的改進(jìn)：（a）對(duì)扇入過(guò)大的改進(jìn)（b）對(duì)扇出1734.模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi)

MAGBCEDF圖5.2模塊的作用域和控制域作用域：受該模塊內(nèi)一個(gè)判定影響的所有模塊的集合?？刂朴颍耗K本身以及所有從屬于它的模塊的集合。4.模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi)MAGBCEDF圖5.2174如：QUAD-ROOT（TBL,X）求一元二次方程的根的模塊，其中TBL，X都為數(shù)組，分別代表方程的系數(shù)和方程的根。應(yīng)該使接口更簡(jiǎn)單，如：

QUAD-ROOT（A,B,C,ROOT1,ROOT2）

A、B、C是方程的系數(shù)，ROOT1，ROOT2是方程的根。5.力爭(zhēng)降低模塊接口的復(fù)雜度如：QUAD-ROOT（TBL,X）5.力爭(zhēng)降低1756.設(shè)計(jì)單入口、單出口的模塊7.模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測(cè)6.設(shè)計(jì)單入口、單出口的模塊7.模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測(cè)1765.4圖形工具5.4.1層次圖和HIPO圖

正文加工系統(tǒng)輸入輸出編輯加標(biāo)題存儲(chǔ)檢索編目錄格式化添加刪除插入修改合并列表圖5.3正文加工系統(tǒng)的層次圖5.4圖形工具正文加工系統(tǒng)輸入輸出編輯加標(biāo)題存儲(chǔ)檢索編目錄177正文加工系統(tǒng)輸入1.0輸出2.0編輯3.0加標(biāo)題4.0存儲(chǔ)5.0檢索6.0編目錄7.0格式化8.0添加3.1刪除3.2插入3.3修改3.4合并3.5列表3.6圖5.4帶編號(hào)的層次圖（H圖）HIPO圖是：“層次圖＋輸入/處理/輸出圖”正文加工系統(tǒng)輸入輸出編輯加標(biāo)題存儲(chǔ)檢索編目錄格式化添加刪除插1785.4.2結(jié)構(gòu)圖產(chǎn)生最佳解得到好輸入計(jì)算最佳解輸出結(jié)果讀輸入編輯輸入結(jié)果格式化顯示結(jié)果圖4.5結(jié)構(gòu)圖的例子—產(chǎn)生最佳解的一般結(jié)構(gòu)5.4.2結(jié)構(gòu)圖產(chǎn)生最佳解得到好輸入計(jì)算最佳解輸出結(jié)果讀179MAB圖5.6判定為真時(shí)調(diào)用A，為假時(shí)調(diào)用BMABC圖5.7模塊M循環(huán)調(diào)用模塊A、B、CMAB圖5.6判定為真時(shí)調(diào)用A，為假時(shí)調(diào)用BMABC圖5.1805.5面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)（DataFlow-OrientedDesign，DFOD）是與數(shù)據(jù)流分析（DFA）對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計(jì)技術(shù)。面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)將得到以數(shù)據(jù)流圖為基礎(chǔ)的軟件模塊結(jié)構(gòu)圖。

5.5面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)（Data181數(shù)據(jù)流可以分為兩種類型：

1）變換型數(shù)據(jù)流

2）事務(wù)型數(shù)據(jù)流

5.5.1變換流與事務(wù)流數(shù)據(jù)流可以分為兩種類型：5.5.1變換流與事務(wù)流182一、變換流

具有較明確的輸入、變換（或稱主加工）和輸出界面的數(shù)據(jù)流圖稱為變換型數(shù)據(jù)流圖。如圖所示，該變換中心可以理解為數(shù)據(jù)的加工和處理程序。

讀入原始數(shù)據(jù)校驗(yàn)原始數(shù)據(jù)計(jì)算最優(yōu)結(jié)果編輯打印最優(yōu)結(jié)果輸入變換中心輸出一、變換流讀入原始數(shù)據(jù)校驗(yàn)原始數(shù)據(jù)計(jì)算最優(yōu)結(jié)果編輯打印最優(yōu)結(jié)183

事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖中存在一個(gè)事務(wù)中心（也就是數(shù)據(jù)處理、加工中心），它將輸入分離成若干個(gè)發(fā)散的數(shù)據(jù)流，形成許多活動(dòng)路徑，并根據(jù)輸入值選擇其中一條路徑。要求類別處理分房處理調(diào)房處理退房處理住房要求事務(wù)中心活動(dòng)路徑二、事務(wù)流事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖中存在一個(gè)事務(wù)中心（也就是數(shù)據(jù)處理、加工中184

通常，一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖是變換型和事務(wù)型兩種類型的混合體。如圖所示，中間的子塊屬事務(wù)型數(shù)據(jù)流，如果把中間子塊視為一個(gè)處理整體的話，整個(gè)程序?qū)僮儞Q型程序。

A（事務(wù)型，A為事務(wù)中心）變換中心輸入輸出混合型數(shù)據(jù)流圖通常，一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖是變換型和事務(wù)型兩種類型的混185面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)的基本步驟有七步：

1）復(fù)審并精化數(shù)據(jù)流圖；

2）確定數(shù)據(jù)處理流圖的類型；

3）確定變換中心或事務(wù)中心；5.5.2面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)的步驟面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)的基本步驟有七步：5.5.2面向數(shù)1864）將數(shù)據(jù)流圖映射成軟件模塊結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)出該數(shù)據(jù)流圖對(duì)應(yīng)的第一層模塊結(jié)構(gòu)；5）基于數(shù)據(jù)流圖逐步分解，設(shè)計(jì)下層模塊；6）運(yùn)用模塊設(shè)計(jì)和優(yōu)化準(zhǔn)則優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)；7）描述模塊的接口。4）將數(shù)據(jù)流圖映射成軟件模塊結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)出該數(shù)據(jù)流圖對(duì)應(yīng)的第187復(fù)查、精化數(shù)據(jù)流圖類型找出事務(wù)中心找出變換中心映射成事務(wù)結(jié)構(gòu)映射成變換結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件模塊結(jié)構(gòu)導(dǎo)出模塊結(jié)構(gòu)復(fù)查不滿意變換事務(wù)變換設(shè)計(jì)事務(wù)設(shè)計(jì)面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)步驟復(fù)查、精化數(shù)據(jù)流圖類型找出事務(wù)中心找出變換中心映射成事務(wù)結(jié)構(gòu)188

變換設(shè)計(jì)就是從變換型數(shù)據(jù)流圖映射出軟件模塊結(jié)構(gòu)的過(guò)程，也稱以變換為中心的設(shè)計(jì)。

5.5.3變換設(shè)計(jì)變換設(shè)計(jì)就是從變換型數(shù)據(jù)流圖映射出軟件模塊結(jié)構(gòu)的過(guò)程，也189變換設(shè)計(jì)的基本方法有兩步：1）分解第一層模塊結(jié)構(gòu)

就是把整個(gè)變換分解成輸入控制模塊Ci、輸出控制模塊Co和變換中心控制模塊Ct，由主控模塊控制。主控模塊輸出控制模塊Co變換中心控制模塊Ct輸入控制模塊Ci變換設(shè)計(jì)的基本方法有兩步：主控模塊輸出控制模塊Co變換中心控1902）分別設(shè)計(jì)輸入、輸出和處理的下層模塊結(jié)構(gòu)方法是：

從變換中心邊界向兩側(cè)移動(dòng)，分別把輸入通路和輸出通路的每個(gè)處理映射成輸入控制模塊Ci和輸出控制模塊Co的下屬模塊。變換中心的下層模塊，是把每個(gè)處理映射成變換中心控制模塊Ct的一個(gè)直接下屬模塊。2）分別設(shè)計(jì)輸入、輸出和處理的下層模塊結(jié)構(gòu)191ABCDFEGHIJK變換中心輸入輸出主控模塊輸出控制模塊Co變換中心控制模塊Ct輸入控制模塊CiDCBAEFGIHJKABCDFEGHIJK變換中心輸入輸出主控模塊輸出控制模塊C192

事務(wù)設(shè)計(jì)就是從事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖映射出軟件模塊結(jié)構(gòu)的過(guò)程，也稱為以事務(wù)為中心的設(shè)計(jì)。5.5.4事務(wù)設(shè)計(jì)事務(wù)設(shè)計(jì)就是從事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖映射出軟件模塊結(jié)構(gòu)的過(guò)程193事務(wù)設(shè)計(jì)的基本方法有兩步：

1）建立主控模塊、接收輸入類型分析模塊和事務(wù)調(diào)度模塊；主模塊調(diào)度輸入類型分析事務(wù)設(shè)計(jì)的基本方法有兩步：主模塊調(diào)度輸入類型分析1942）分別設(shè)計(jì)輸入類型分析模塊和調(diào)度模塊的下層模塊結(jié)構(gòu)。方法是：將輸出的每條通路作為調(diào)度模塊的一個(gè)判斷分支，而輸入類型分析模塊的下層模塊與變換設(shè)計(jì)類似。

2）分別設(shè)計(jì)輸入類型分析模塊和調(diào)度模塊的下層模塊結(jié)構(gòu)。195I2I3I1TCA1B1C1A2B2C2事務(wù)中心主模塊調(diào)度輸入類型分析I1I3I2A1A2B1B2C1C2I2I3I1TCA1B1C1A2B2C2事務(wù)中心主模塊調(diào)度輸196第5章小結(jié)

概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書該說(shuō)明書是概要實(shí)際階段的工作成果，它應(yīng)說(shuō)明功能分配、模塊劃分、程序的總體結(jié)構(gòu)、輸入輸出以及接口設(shè)計(jì)、運(yùn)行設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)等，為詳細(xì)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。第5章小結(jié)

概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書197第6章：詳細(xì)設(shè)計(jì)目標(biāo)：確定如何具體實(shí)現(xiàn)所要求的系統(tǒng)。不是具體編寫程序，而是設(shè)計(jì)程序的“藍(lán)圖”。詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果決定最終程序代碼的質(zhì)量。第6章：詳細(xì)設(shè)計(jì)目標(biāo)：確定如何具體實(shí)現(xiàn)所要求的系統(tǒng)。198E.W.Dijkstra最早提出結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)：程序質(zhì)量與程序中包含的Goto語(yǔ)句的數(shù)量成反比（1965）。1966，Bohm,Jacopini，證明了只用“順序”、“選擇”、“循環(huán)”控制結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)任何單入口單出口程序。6.1結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

E.W.Dijkstra最早提出結(jié)構(gòu)程序199理論上，最基本的控制結(jié)構(gòu)只有兩種：順序、循環(huán)結(jié)構(gòu)（選擇結(jié)構(gòu)可由其兩者構(gòu)造）。

學(xué)界認(rèn)識(shí)到，不是簡(jiǎn)單去掉Goto語(yǔ)句的問(wèn)題，而是要?jiǎng)?chuàng)立一種新的程序設(shè)計(jì)方法。

——結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)（IBM率先成功運(yùn)用）。理論上，最基本的控制結(jié)構(gòu)只有兩種：順序、循環(huán)200結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)：