第6章 詳細(xì)設(shè)計(jì)

第6章詳細(xì)設(shè)計(jì)

6.1結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)6.2人機(jī)界面設(shè)計(jì)6.3過(guò)程設(shè)計(jì)的工具6.4面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法6.5程序復(fù)雜程度的定量度量詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的根本目標(biāo)：確定應(yīng)該怎樣具體地實(shí)現(xiàn)所要求的系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)這個(gè)階段的設(shè)計(jì)工作，應(yīng)該得出對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的精確描述，從而在編碼階段可以把這個(gè)描述直接翻譯成用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的程序。結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，因此是詳細(xì)設(shè)計(jì)的邏輯基礎(chǔ)。6.1結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)經(jīng)典定義：如果一個(gè)程序的代碼塊僅僅通過(guò)順序、選擇和循環(huán)這3種基本控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，并且每個(gè)代碼塊只有一個(gè)入口和一個(gè)出口，則稱(chēng)這個(gè)程序是結(jié)構(gòu)化的。3種基本的控制結(jié)構(gòu)為了實(shí)際使用方便起見(jiàn)，常常還允許使用DO-UNTIL和DO-CASE兩種控制結(jié)構(gòu)。有時(shí)需要立即從循環(huán)(甚至嵌套的循環(huán))中轉(zhuǎn)移出來(lái)，允許使用LEAVE(或BREAK)結(jié)構(gòu)。LEAVE或BREAK結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是受限制的GOTO語(yǔ)句，用于轉(zhuǎn)移到循環(huán)結(jié)構(gòu)后面。其他常用的控制結(jié)構(gòu)經(jīng)典的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)：只允許使用順序、IF-THEN-ELSE型分支和DO-WHILE型循環(huán)這3種基本控制結(jié)構(gòu)；擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)：如果除了上述3種基本控制結(jié)構(gòu)之外，還允許使用DO-CASE型多分支結(jié)構(gòu)和DO-UNTIL型循環(huán)結(jié)構(gòu)；修正的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)：再加上允許使用LEAVE(或BREAK)結(jié)構(gòu)。6.2人機(jī)界面設(shè)計(jì)人機(jī)界面（HumanMachineInteraction，簡(jiǎn)稱(chēng)HMI），是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話接口，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分,又稱(chēng)用戶界面或使用者界面人機(jī)界面設(shè)計(jì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)是接口設(shè)計(jì)的重要組成部分。對(duì)于交互式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，人機(jī)界面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及過(guò)程設(shè)計(jì)一樣重要。人機(jī)界面的設(shè)計(jì)質(zhì)量，直接影響用戶對(duì)軟件產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，從而影響軟件產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和壽命，必須對(duì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)給予足夠重視。置用戶于控制之下。以不強(qiáng)迫用戶進(jìn)入不必要的或不希望的動(dòng)作的方式定義交互

減少用戶記憶負(fù)擔(dān)。減少用戶對(duì)短期記憶的要求

保持界面一致。用戶應(yīng)以一致的方式展示和獲取信息

三條“黃金規(guī)則”：6.2.1設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)人機(jī)界面過(guò)程中會(huì)遇到的4個(gè)問(wèn)題：系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間用戶幫助設(shè)施出錯(cuò)信息處理命令交互1.系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間指從用戶完成某個(gè)控制動(dòng)作，到軟件給出預(yù)期的響應(yīng)之間的這段時(shí)間。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有兩個(gè)重要屬性：長(zhǎng)度和易變性。長(zhǎng)度：如果系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，用戶就會(huì)感到緊張和沮喪；系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)短會(huì)迫使用戶加快操作節(jié)奏，從而可能會(huì)犯錯(cuò)誤。易變性：指系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間相對(duì)于平均響應(yīng)時(shí)間的偏差，即使系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，響應(yīng)時(shí)間易變性低也有助于用戶建立起穩(wěn)定的工作節(jié)奏。2.用戶幫助設(shè)施大多數(shù)現(xiàn)代軟件都提供聯(lián)機(jī)幫助設(shè)施，用戶無(wú)須離開(kāi)用戶界面就能解決自己的問(wèn)題。常見(jiàn)的幫助設(shè)施可分為集成的和附加的兩類(lèi)。集成的幫助設(shè)施設(shè)計(jì)在軟件里面，它對(duì)用戶工作內(nèi)容是敏感的，用戶可以從與剛剛完成的操作有關(guān)的主題中選擇一個(gè)請(qǐng)求幫助。附加的幫助設(shè)施是在系統(tǒng)建成后再添加到軟件中的，它實(shí)際上是一種查詢能力有限的聯(lián)機(jī)用戶手冊(cè)。集成的幫助設(shè)施優(yōu)于附加的幫助設(shè)施。3.出錯(cuò)信息處理出錯(cuò)信息和警告信息，是出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)交互式系統(tǒng)給出的“壞消息”?？衫斫庑?；幫助性；指出負(fù)面后果；聽(tīng)覺(jué)視覺(jué)提示；不能責(zé)怪用戶4.命令交互多數(shù)情況下，用戶既可以從菜單中選擇軟件功能，也可以通過(guò)鍵盤(pán)命令序列調(diào)用軟件功能。在理想的情況下，所有應(yīng)用軟件都有一致的命令使用方法。

6.2.2設(shè)計(jì)過(guò)程用戶界面設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過(guò)程，也就是說(shuō)，通常先創(chuàng)建設(shè)計(jì)模型，再用原型實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)模型，并由用戶試用和評(píng)估，然后根據(jù)用戶意見(jiàn)進(jìn)行修改。為了支持上述迭代過(guò)程，各種用于界面設(shè)計(jì)和原型開(kāi)發(fā)的軟件工具應(yīng)運(yùn)而生。這些工具被稱(chēng)為用戶界面工具箱或用戶界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。6.2.3人機(jī)界面設(shè)計(jì)指南一般交互指南信息顯示指南數(shù)據(jù)輸入指南一般交互指南保持一致性。菜單、命令輸入、數(shù)據(jù)顯示等使用一致格式。提供有意義的、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上的反饋。執(zhí)行破壞性動(dòng)作前要求用戶確認(rèn)。如刪除記錄。允許取消、撤銷(xiāo)操作。盡量減少記憶量。不用記憶看到操作界面即可進(jìn)行下一步操作。

盡量減少按鍵次數(shù)、減少鼠標(biāo)移動(dòng)的距離，避免用戶問(wèn)“這是什么意思”的情況。提高行動(dòng)和思考的效率。允許操作員犯錯(cuò)誤，但是可以恢復(fù)。按功能對(duì)動(dòng)作分類(lèi)，并據(jù)此設(shè)計(jì)屏幕布局。比如菜單，就是按動(dòng)作類(lèi)型組織命令。提供必要幫助，包括集成實(shí)時(shí)幫助和附加幫助文件。使用簡(jiǎn)單動(dòng)詞或動(dòng)詞短語(yǔ)作為命令名信息顯示指南只顯示與當(dāng)前工作內(nèi)容有關(guān)的信息。盡量使用圖形或圖表直觀方式表現(xiàn)數(shù)據(jù)。使用一致的標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)的縮寫(xiě)和可預(yù)知的顏色。產(chǎn)生有意義的出錯(cuò)信息，用戶可理解的信息。使用大小寫(xiě)、縮進(jìn)和文本分組以幫助理解。使用窗口分割不同類(lèi)型的信息。高效率使用顯示屏。數(shù)據(jù)輸入指南盡可能減輕用戶記憶，采用列表選擇。盡量減少用戶輸入動(dòng)作，按鍵次數(shù)。使界面具有預(yù)見(jiàn)性和一致性。用戶應(yīng)能控制數(shù)據(jù)輸入順序并使操作明確，采用與系統(tǒng)環(huán)境一致風(fēng)格的數(shù)據(jù)輸入界面(如Windows操作系統(tǒng))。防止用戶出錯(cuò)。在設(shè)計(jì)中可采取確認(rèn)輸入(只有用戶按下鍵，才確認(rèn))，明確的移動(dòng)(使用TAB鍵或鼠標(biāo)在表中移動(dòng))，明確的取消，已輸入的數(shù)據(jù)并不刪除。對(duì)刪除必須再一次確認(rèn)，對(duì)致命錯(cuò)誤，要警告并退出。對(duì)不太可信的數(shù)據(jù)輸入，要給出建議信息，處理不必停止。提供反饋。要使用戶能查看已輸入的內(nèi)容，并提示有效的輸入提示或數(shù)值范圍。

按用戶速度輸入和自動(dòng)格式化。用戶應(yīng)能控制數(shù)據(jù)輸入速度并能進(jìn)行自動(dòng)格式化，對(duì)輸入的空格都能被接受。允許編輯。理想的情況，在輸入后能允許編輯且采用風(fēng)格一致的編輯格式。數(shù)據(jù)輸入界面可通過(guò)對(duì)話設(shè)計(jì)方式，若條件具備盡可能采用自動(dòng)輸入。特別是條碼、圖像、聲音輸入。消除冗余輸入。盡可能提供默認(rèn)值；不要求輸入單位；程序可以自動(dòng)計(jì)算的信息絕對(duì)不要用戶輸入；系統(tǒng)自動(dòng)填入用戶已輸入過(guò)的內(nèi)容。顏色使用指南：

限制同時(shí)顯示的顏色數(shù)。一般同一畫(huà)面不宜超過(guò)4或5種，可用不同層次及形狀來(lái)配合顏色，增加變化。畫(huà)面中活動(dòng)對(duì)象顏色應(yīng)鮮明，而非活動(dòng)對(duì)象應(yīng)暗淡。對(duì)象顏色應(yīng)盡量不同，前景色宜鮮艷一些，背景則應(yīng)暗淡。盡量避免不兼容的顏色放在一起，如黃與藍(lán)，紅與綠等，除非作對(duì)比時(shí)用。若用顏色表示某種信息或?qū)ο髮傩裕褂脩舳眠@種表示，且盡量用常規(guī)準(zhǔn)則表示。黃月亮和藍(lán)月亮懷特效應(yīng)斯特魯普效應(yīng)6.3過(guò)程設(shè)計(jì)的工具

6.3.1程序流程圖程序流程圖又稱(chēng)為程序框圖，它是歷史最悠久、使用最廣泛的描述過(guò)程設(shè)計(jì)的方法。它的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)控制流程的描繪很直觀，便于初學(xué)者掌握。程序流程圖歷史悠久，至今仍在廣泛使用著。程序流程圖中使用的符號(hào)程序流程圖的主要缺點(diǎn)：程序流程圖本質(zhì)上不是逐步求精的好工具，它誘使程序員過(guò)早地考慮程序的控制流程，而不去考慮程序的全局結(jié)構(gòu)。程序流程圖中用箭頭代表控制流，因此程序員不受任何約束，可以完全不顧結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的精神，隨意轉(zhuǎn)移控制。程序流程圖不易表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。6.3.2盒圖(N-S圖)盒圖具有下述特點(diǎn)：功能域明確。不可能任意轉(zhuǎn)移控制。很容易確定局部和全程數(shù)據(jù)的作用域。很容易表現(xiàn)嵌套關(guān)系，也可以表示模塊的層次結(jié)構(gòu)。盒圖的基本符號(hào)ax1cx2bdFTFTT例題：某程序流程圖如右圖所示，請(qǐng)用N-S圖表示。d

b

x

aFTCX26.3.3PAD圖PAD是問(wèn)題分析圖(problemanalysisdiagram)的英文縮寫(xiě)，自1973年由日本日立公司發(fā)明以后，已得到一定程度的推廣。它用二維樹(shù)形結(jié)構(gòu)的圖來(lái)表示程序的控制流，將這種圖翻譯成程序代碼比較容易。PAD圖的基本符號(hào)whileCdoPifCthenP1elseP2caserepeatPuntilC語(yǔ)句標(biāo)號(hào)定義PAD圖的主要優(yōu)點(diǎn)如下：使用表示結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)的PAD符號(hào)設(shè)計(jì)出來(lái)的程序必然是結(jié)構(gòu)化程序。PAD圖所描繪的程序結(jié)構(gòu)十分清晰。PAD圖表現(xiàn)程序邏輯易讀、易懂、易記。容易將PAD圖轉(zhuǎn)換成高級(jí)語(yǔ)言源程序，這種轉(zhuǎn)換可用軟件工具自動(dòng)完成。即可表示程序邏輯，也可描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PAD圖的符號(hào)支持自頂向下、逐步求精方法的使用。使用def符號(hào)細(xì)化處理框P2ax1cx2bdFTFTT例題：某程序流程圖如右圖所示，請(qǐng)用PAD圖表示。adX1buntilx2c例題：某程序流程圖如右圖所示，請(qǐng)分別用N-S圖和PAD圖表示。a

UNTILx8jbice

WHILEx5dx1x2x3x4fgh

UNTILx7x6xi=PAD圖：x8ajx1bTFfx6TFx7ighCASExix2x4x3x5cdeN-S圖：6.3.4判定表當(dāng)算法中包含多重嵌套的條件選擇時(shí)，用程序流程圖、盒圖、PAD圖或后面即將介紹的過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言(PDL)都不易清楚地描述。判定表卻能夠清晰地表示復(fù)雜的條件組合與應(yīng)做的動(dòng)作之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一張判定表由4部分組成：左上部列出所有條件；左下部是所有可能做的動(dòng)作；右上部是表示各種條件組合的一個(gè)矩陣；右下部是和每種條件組合相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。所有條件條件組合矩陣所有動(dòng)作條件組合對(duì)應(yīng)的動(dòng)作例題：假設(shè)某航空公司規(guī)定，乘客可以免費(fèi)托運(yùn)重量不超過(guò)30kg的行李。當(dāng)行李重量超過(guò)30kg時(shí)，對(duì)頭等艙的國(guó)內(nèi)乘客超重部分每公斤收費(fèi)4元，對(duì)其他艙的國(guó)內(nèi)乘客超重部分每公斤收費(fèi)6元。對(duì)外國(guó)乘客超重部分每公斤收費(fèi)比國(guó)內(nèi)乘客多一倍，對(duì)殘疾乘客超重部分每公斤收費(fèi)比正常乘客少一半。表6.1用判定表表示計(jì)算行李費(fèi)的算法123456789國(guó)內(nèi)乘客TTTTFFFF頭等艙TFTFTFTF殘疾乘客FFTTFFTT行李重量W≤30TFFFFFFFF免費(fèi)√(W-30)×2√(W-30)×3√(W-30)×4√√√(W-30)×6√(W-30)×8√(W-30)×12√判定表的優(yōu)點(diǎn)：能清晰地表示復(fù)雜的條件組合與應(yīng)做的動(dòng)作之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。判定表的缺點(diǎn)：

判定表的含義不是一眼就能看出來(lái)的，初次接觸這種工具的人理解它需要有一個(gè)簡(jiǎn)短的學(xué)習(xí)過(guò)程。當(dāng)數(shù)據(jù)元素的值多于兩個(gè)時(shí)，判定表的簡(jiǎn)潔程度也將下降。判定樹(shù)是判定表的變種，也能清晰地表示復(fù)雜的條件組合與應(yīng)做的動(dòng)作之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。多年來(lái)判定樹(shù)一直受到人們的重視，是一種比較常用的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的工具。6.3.5判定樹(shù)用判定樹(shù)表示計(jì)算行李費(fèi)的算法判定樹(shù)的優(yōu)點(diǎn)：它的形式簡(jiǎn)單，一眼就可以看出其含義，因此易于掌握和使用。判定樹(shù)的缺點(diǎn)：簡(jiǎn)潔性不如判定表，數(shù)據(jù)元素的同一個(gè)值往往要重復(fù)寫(xiě)多遍，而且越接近樹(shù)的葉端重復(fù)次數(shù)越多。畫(huà)判定樹(shù)時(shí)分枝的次序可能對(duì)最終畫(huà)出的判定樹(shù)的簡(jiǎn)潔程度有較大影響。

例題：某校制定了教師的講課課時(shí)津貼標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于講座，無(wú)論教師是什么職稱(chēng)，每課時(shí)津貼費(fèi)一律是50元；對(duì)于一般的授課，則根據(jù)教師的職稱(chēng)來(lái)決定每課時(shí)津貼費(fèi)：教授30元，副教授25元，講師20元，助教15元。請(qǐng)分別用判定表和判定樹(shù)表示津貼標(biāo)準(zhǔn)。

√15√20√25√30√50FFFFT講座TFFF助教FTFF講師FFTF副教授FFFT教授54321判定表：課時(shí)津貼一般授課講座教授副教授講師助教3025201550判定樹(shù)：6.3.6過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言(PDL)也稱(chēng)為偽碼，它是用正文形式表示數(shù)據(jù)和處理過(guò)程的設(shè)計(jì)工具。PDL具有嚴(yán)格的關(guān)鍵字外部語(yǔ)法，用于定義控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；另一方面，PDL表示實(shí)際操作和條件的內(nèi)部語(yǔ)法通常又是靈活自由的，可以適應(yīng)各種工程項(xiàng)目的需要。PDL是一種“混雜”語(yǔ)言，它使用一種語(yǔ)言的詞匯，同時(shí)卻使用另一種語(yǔ)言的語(yǔ)法。偽代碼的基本控制結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單陳述句結(jié)構(gòu)：避免復(fù)合語(yǔ)句。判定結(jié)構(gòu)：IF_THEN_ELSE或CASE_OF結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)：WHILE_DO或REPEAT_UNTIL結(jié)構(gòu)。例：檢查訂貨單IF

客戶訂貨金額超過(guò)5000元THEN

IF

客戶拖延未還賒欠錢(qián)款超過(guò)60天THEN

在償還欠款前不予批準(zhǔn)

ELSE(拖延未還賒欠錢(qián)款不超過(guò)60天)

發(fā)批準(zhǔn)書(shū)，發(fā)貨單

ENDIFELSE(客戶訂貨金額未超過(guò)5000元)

IF

客戶拖延未還賒欠錢(qián)款超過(guò)60天THEN

發(fā)批準(zhǔn)書(shū)，發(fā)貨單，并發(fā)催款通知書(shū)

ELSE(拖延未還賒欠錢(qián)款不超過(guò)60天)

發(fā)批準(zhǔn)書(shū)，發(fā)貨單

ENDIFENDIFPDL的特點(diǎn)：關(guān)鍵字的固定語(yǔ)法，它提供了結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)說(shuō)明和模塊化的特點(diǎn)。自然語(yǔ)言的自由語(yǔ)法，它描述處理特點(diǎn)。數(shù)據(jù)說(shuō)明的手段。應(yīng)該既包括簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，又包括復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。模塊定義和調(diào)用的技術(shù)，應(yīng)該提供各種接口描述模式。PDL的優(yōu)點(diǎn)：可以作為注釋直接插在源程序中間。有助于保持文檔和程序的一致性，提高了文檔的質(zhì)量。可以使用普通的正文編輯程序或文字處理系統(tǒng)，很方便地完成PDL的書(shū)寫(xiě)和編輯工作。已經(jīng)有自動(dòng)處理程序存在，而且可以自動(dòng)由PDL生成程序代碼。PDL的缺點(diǎn)：不如圖形工具形象直觀，描述復(fù)雜的條件組合與動(dòng)作間的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，不如判定表清晰簡(jiǎn)單。6.4面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法的最終目標(biāo)是得出對(duì)程序處理過(guò)程的描述。在完成了軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，可以使用面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)每個(gè)模塊的處理過(guò)程6.4.1Jackson圖

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素彼此間的邏輯關(guān)系：順序結(jié)構(gòu)，順序結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)元素組成，每個(gè)元素按確定次序出現(xiàn)一次。選擇結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)包含兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)元素，每次使用這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)按一定條件從這些數(shù)據(jù)元素中選擇一個(gè)。重復(fù)結(jié)構(gòu)，重復(fù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，根據(jù)使用時(shí)的條件由一個(gè)數(shù)據(jù)元素出現(xiàn)零次或多次構(gòu)成。A由B、C、D3個(gè)元素順序組成根據(jù)條件A是B或C或D中的某一個(gè)A由B出現(xiàn)N次(N≥0)組成Jackson圖的優(yōu)點(diǎn)：便于表示層次結(jié)構(gòu)，而且是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自頂向下分解的有力工具；形象直觀可讀性好；既能表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也能表示程序結(jié)構(gòu)。Jackson圖的缺點(diǎn)：表示選擇或重復(fù)結(jié)構(gòu)時(shí)，選擇條件或循環(huán)結(jié)束條件不能直接在圖上表示出來(lái)，影響了圖的表達(dá)能力，也不易直接把圖翻譯成程序；框間連線為斜線，不易在行式打印機(jī)上輸出。6.4.2改進(jìn)的Jackson圖S(i)是分支條件A或者是B，或者不出現(xiàn)I(i)是循環(huán)結(jié)束條件B,C,D不能是選擇或重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)元素Jackson圖和層次圖的區(qū)別：Jackson圖層次圖作用①描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)②描繪程序結(jié)構(gòu)描繪軟件結(jié)構(gòu)矩形框①數(shù)據(jù)元素②幾個(gè)語(yǔ)句模塊連線組成關(guān)系調(diào)用關(guān)系6.4.3Jackson方法Jackson結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法由5個(gè)步驟組成：(1)分析并確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，用Jackson圖描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(2)找出輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元。所謂有對(duì)應(yīng)關(guān)系是指有直接的因果關(guān)系，在程序中可以同時(shí)處理的數(shù)據(jù)單元(對(duì)于重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)單元必須重復(fù)的次序和次數(shù)都相同才可能有對(duì)應(yīng)關(guān)系)。(3)用下述規(guī)則從描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson圖導(dǎo)出描繪程序結(jié)構(gòu)的Jackson圖：第一，為每對(duì)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元，按照它們?cè)跀?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的層次在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次畫(huà)一個(gè)處理框(層次不同時(shí)與圖中層次低的那個(gè)對(duì)應(yīng))；第二，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個(gè)數(shù)據(jù)單元所處的層次，在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次分別為它們畫(huà)上對(duì)應(yīng)的處理框；第三，根據(jù)輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個(gè)數(shù)據(jù)單元所處的層次，在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次分別為它們畫(huà)上對(duì)應(yīng)的處理框。改進(jìn)的Jackson圖規(guī)定在構(gòu)成順序結(jié)構(gòu)的元素中不能有重復(fù)出現(xiàn)或選擇出現(xiàn)的元素，因此可能需要增加中間層次的處理框。(4)列出所有操作和條件(包括分支條件和循環(huán)結(jié)束條件)，并且把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置。(5)用偽碼表示程序。順序結(jié)構(gòu)：AseqBCDAend選擇結(jié)構(gòu)：Aselectcond1BAorcond2CAorcond3DAend循環(huán)結(jié)構(gòu)：Aiteruntil(或while)condBAend例1：一個(gè)正文文件由若干個(gè)記錄組成，每個(gè)記錄是一個(gè)字符串。要求統(tǒng)計(jì)每個(gè)記錄中空格字符的個(gè)數(shù)，以及文件中空格字符的總個(gè)數(shù)。要求的輸出數(shù)據(jù)格式是，每復(fù)制一行輸入字符串之后，另起一行印出這個(gè)字符串中的空格數(shù)，最后印出文件中空格的總個(gè)數(shù)。設(shè)計(jì)步驟如下：(1)用Jackson圖描繪的輸入輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(2)分析確定在輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元。(3)從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu)圖。(4)列出所有操作和條件，并且把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置。(5)用偽碼表示程序處理過(guò)程。

6.5程序復(fù)雜程度的定量度量詳細(xì)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)出的模塊質(zhì)量可以使用軟件設(shè)計(jì)的基本原理和概念進(jìn)一步仔細(xì)衡量它們的質(zhì)量。但是，這種衡量畢竟只能是定性的，人們希望能進(jìn)一步定量度量軟件的性質(zhì)。定量度量程序復(fù)雜程度的作用：把程序的復(fù)雜程度乘以適當(dāng)常數(shù)即可估算出軟件中錯(cuò)誤的數(shù)量以及軟件開(kāi)發(fā)需要用的工作量；定量度量的結(jié)果可以用來(lái)比較兩個(gè)不同的設(shè)計(jì)或兩個(gè)不同算法的優(yōu)劣；程序的定量的復(fù)雜程度可以作為模塊規(guī)模的精確限度。6.5.1McCabe方法1.流圖McCabe方法根據(jù)程序控制流的復(fù)雜程度定量度量程序的復(fù)雜程度，這樣度量出的結(jié)果稱(chēng)為程序的環(huán)形復(fù)雜度。所謂流圖實(shí)質(zhì)上是“退化了的”程序流程圖，它僅僅描繪程序的控制流程，完全不表現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的具體操作以及分支或循環(huán)的具體條件。流圖的表示：結(jié)點(diǎn)：用圓表示，一個(gè)圓代表一條或多條語(yǔ)句。邊：箭頭線稱(chēng)為邊，代表控制流。在流圖中一條邊必須終止于一個(gè)結(jié)點(diǎn)，即使這個(gè)結(jié)點(diǎn)并不代表任何語(yǔ)句。區(qū)域：由邊和結(jié)點(diǎn)圍成的面積稱(chēng)為區(qū)域，包括圖外部未被圍起來(lái)的區(qū)域。映射方法：任何方法表示的過(guò)程設(shè)計(jì)結(jié)果，都可以翻譯成流圖。對(duì)于順序結(jié)構(gòu)，一個(gè)順序處理序列和下一個(gè)選擇或循環(huán)的開(kāi)始語(yǔ)句，可以映射成流圖中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。對(duì)于選擇結(jié)構(gòu)，開(kāi)始語(yǔ)句映射成一個(gè)結(jié)點(diǎn)；兩條分支至少各映射成一個(gè)結(jié)點(diǎn)；結(jié)束映射成一個(gè)結(jié)點(diǎn)。對(duì)于循環(huán)結(jié)構(gòu)，開(kāi)始和結(jié)束語(yǔ)句各映射成一個(gè)結(jié)點(diǎn)。當(dāng)過(guò)程設(shè)計(jì)中包含復(fù)合條件時(shí)，應(yīng)該把復(fù)合條件分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單條件，每個(gè)簡(jiǎn)單條件對(duì)應(yīng)流圖中一個(gè)結(jié)點(diǎn)。所謂復(fù)合條件，就是在條件中包含了一個(gè)或多個(gè)布爾運(yùn)算符(邏輯OR，AND，NAND，NOR)。2.計(jì)算環(huán)形復(fù)雜度的方法環(huán)形復(fù)雜度定量度量程序的邏輯復(fù)雜度。有了描繪程序控制流的流圖之后，可以用下述3種方法中的任何一種來(lái)計(jì)算環(huán)形復(fù)雜度V(G)。V(G)=流圖中的區(qū)域數(shù)V(G)=E-N+2

其中E是流圖中的邊數(shù)，N是結(jié)點(diǎn)數(shù)V(G)=P+1

其中P是流圖中判定結(jié)點(diǎn)的數(shù)目V(G)=區(qū)域數(shù)

=4V(G)=E-N+2=11-9+2=4V(G)=P+1=3+1=43.環(huán)形復(fù)雜度的用途定量度量程序內(nèi)分支數(shù)或循環(huán)個(gè)數(shù)，即程序結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度；定量度量測(cè)試難度；能對(duì)軟件最終的可靠性給出某種預(yù)測(cè)。實(shí)踐表明，模塊規(guī)模以V(G)≤10為宜。6.5.2Halstead方法Hals