軟件分析與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

軟件分析與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)表明:1)軟件開發(fā)需要遵循軟件工程方法論的指導(dǎo)，軟件分析與設(shè)計(jì)質(zhì)量決定軟件產(chǎn)品的質(zhì)量2)合理的軟件分析與設(shè)計(jì)建立在對(duì)軟件需求正確理解的基礎(chǔ)上，對(duì)軟件需求的深入理解是軟件開發(fā)工作獲得成功的前提和關(guān)鍵3)要開發(fā)出好的軟件產(chǎn)品，首先必須知道用戶的需求，并在充分了解用戶需求的基礎(chǔ)上，對(duì)用戶的業(yè)務(wù)需求建模，并進(jìn)行相應(yīng)的分析與設(shè)計(jì)，才能生產(chǎn)出真正符合用戶要求且生命周期長(zhǎng)的軟件產(chǎn)品。

第二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的軟件工程方法：結(jié)構(gòu)化分析（StructruedAnalysis，SA）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)（StructruedDesign，SD）。

第三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)化分析

結(jié)構(gòu)化分析是20世紀(jì)70年代后期提出的，是一種基于功能分解的需求分析方法，適用于分析大型數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。與結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)(SD)一起聯(lián)合使用，能較好地實(shí)現(xiàn)一個(gè)軟件系統(tǒng)的研制。它是一種面向數(shù)據(jù)流，自頂向下、逐步求精進(jìn)行需求分析的方法。

它通常用數(shù)據(jù)流圖表達(dá)需求,以數(shù)據(jù)字典表示數(shù)據(jù)的邏輯定義。

第四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

SA方法的特點(diǎn)：核心思想是自頂向下、逐步求精基本手段是分解和抽象

所謂分解就是把大問題分割成若干小問題，把復(fù)雜度降低到人們可以掌握的程度，然后分別解決。所謂抽象就是把細(xì)節(jié)略去，先考慮最本質(zhì)的東西?！鍪褂脭?shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等規(guī)范化工具描述需求。第五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)使用SA方法進(jìn)行軟件需求分析的步驟：(1)建立當(dāng)前系統(tǒng)的具體模型分析當(dāng)前系統(tǒng)和現(xiàn)實(shí)環(huán)境，描述當(dāng)前系統(tǒng)的工作方式，客觀地反映現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際情況。(2)抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型就是在理解當(dāng)前系統(tǒng)“怎么做”的基礎(chǔ)上，抽取出“做什么”的本質(zhì)，從當(dāng)前系統(tǒng)的具體模型抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型。第六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)(3)建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型所謂目標(biāo)系統(tǒng)是指將要開發(fā)的由計(jì)算機(jī)處理的系統(tǒng)。方法如下：在數(shù)據(jù)流圖上把目標(biāo)系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)在邏輯上不同的部分找出來，這部分就是要改變的部分。將要改變部分抽象為一個(gè)加工，再進(jìn)行逐步分解，最后就可獲得目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。第七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)1.數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)的傳輸途徑，數(shù)據(jù)流圖從數(shù)據(jù)傳遞和加工的角度，以圖形的方式刻畫數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的變換過程。數(shù)據(jù)流圖是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析的主要工具，它去掉了具體的組織機(jī)構(gòu)、工作場(chǎng)所、物質(zhì)流等，僅反映信息和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、流動(dòng)、使用以及加工的情況。

第八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)①數(shù)據(jù)流圖的基本元素包括數(shù)據(jù)流、加工、數(shù)據(jù)存取文件、輸入數(shù)據(jù)的源點(diǎn)和輸出數(shù)據(jù)的匯點(diǎn)4類。常采用如圖2-1所示的圖形符號(hào)：圖2-1數(shù)據(jù)流圖基本圖形符號(hào)第九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

繪制數(shù)據(jù)流圖時(shí)，應(yīng)先找出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源點(diǎn)與匯點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)流與輸出數(shù)據(jù)流，然后從輸入數(shù)據(jù)流(即系統(tǒng)的源點(diǎn))出發(fā)，按照系統(tǒng)的邏輯需要，逐步畫出系列邏輯加工，直到所需的輸出數(shù)據(jù)流(即系統(tǒng)的匯點(diǎn))。

第十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流在傳遞過程中，需要一些加工處理。常見的加工關(guān)系及對(duì)應(yīng)的圖形符號(hào)如圖2-2所示。圖2-2數(shù)據(jù)流圖加工關(guān)系第十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖應(yīng)用舉例：取款單信息付款儲(chǔ)戶核查登錄賬卡存折存折信息取款信息銀行取款過程的數(shù)據(jù)流圖反饋信息付款信息可取款信息第十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)②分層數(shù)據(jù)流圖較復(fù)雜的實(shí)際問題中，僅用一個(gè)數(shù)據(jù)流圖很難表達(dá)數(shù)據(jù)處理過程和數(shù)據(jù)加工情況，需要采用“先全局后局部，先整體后細(xì)節(jié)，先抽象后具體”的逐步求精原則，按照問題的層次結(jié)構(gòu)逐步分解。首先確定頂層數(shù)據(jù)流圖，把整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程抽象為一個(gè)加工，它的輸人數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)實(shí)際上反映了系統(tǒng)與外界環(huán)境的接口，這就是頂層數(shù)據(jù)流圖。然后在上一層數(shù)據(jù)流圖的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化，直到數(shù)據(jù)流圖的加工不能再分解為止。

第十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

第十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

③畫數(shù)據(jù)流圖的步驟和原則畫數(shù)據(jù)流圖的基本步驟是自外向內(nèi)，自頂向下，逐層細(xì)化，完善求精，并且需要遵循以下基本原則：頂層數(shù)據(jù)流圖上的數(shù)據(jù)流必須封閉在外部實(shí)體之間。每個(gè)加工至少有一個(gè)輸入數(shù)據(jù)流和一個(gè)輸出數(shù)據(jù)流。在數(shù)據(jù)流圖中，需按層給加工進(jìn)行編號(hào)。編號(hào)應(yīng)表明該加工處在哪一層，以及與上下層的父圖與子圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系。任何一個(gè)數(shù)據(jù)流子圖必須與它上一層的一個(gè)加工對(duì)應(yīng)，兩者的輸入數(shù)據(jù)流和輸出數(shù)據(jù)流必須一致，即父圖與子圖的平衡。圖上每個(gè)元素都必須有名字，加工的名字應(yīng)當(dāng)表明做什么事情。第十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)流圖畫法舉例：（培訓(xùn)中心管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖）第十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

第十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

第十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

第十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)2.數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合。它通過對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的邏輯內(nèi)容。通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理過程和外部實(shí)體等6個(gè)部分。第二十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)①數(shù)據(jù)項(xiàng)

數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小組成單位，若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)可以組成一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述通常包括以下內(nèi)容。數(shù)據(jù)項(xiàng)描述＝{數(shù)據(jù)項(xiàng)名，數(shù)據(jù)項(xiàng)含義說明，別名，數(shù)據(jù)類型，長(zhǎng)度，取值范圍，取值含義，與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系}第二十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)②數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，也可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成（嵌套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），或由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述通常包括以下內(nèi)容。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)＝{數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說明，組成：{數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)}}第二十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)③數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)的傳輸路徑。對(duì)數(shù)據(jù)流的描述通常包括以下內(nèi)容。數(shù)據(jù)流描述＝{數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源，數(shù)據(jù)流去向，組成：{數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)}，平均流量，高峰期流量}

④數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保存的地方。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述通常包括以下內(nèi)容。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)＝{數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名，說明，編號(hào)，流入的數(shù)據(jù)流，流出的數(shù)據(jù)流，組成：{數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)}，數(shù)據(jù)量，存取方式}第二十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)⑤處理過程處理過程應(yīng)描述處理邏輯的功能，詳細(xì)地描述其輸入輸出的數(shù)據(jù)流以及這些數(shù)據(jù)的基本轉(zhuǎn)換路徑和策略說明性信息，對(duì)處理過程的描述通常包括以下內(nèi)容。處理過程＝{處理過程名，編號(hào)，說明，輸入：{數(shù)據(jù)流}，輸出：{數(shù)據(jù)流}，處理：{簡(jiǎn)要說明}}

第二十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)⑥外部實(shí)體外部實(shí)體是系統(tǒng)的“人-機(jī)”界面，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流由外部實(shí)體流入，經(jīng)過加工處理之后，向外部實(shí)體流出。外部實(shí)體的描述如下。外部實(shí)體={外部實(shí)體的名稱，編號(hào)，輸入：{數(shù)據(jù)流}，輸出：{數(shù)據(jù)流}}第二十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)3.實(shí)例--學(xué)籍管理分析

學(xué)籍管理涉及的內(nèi)容比較多，業(yè)務(wù)邏輯也較復(fù)雜。在不失一般性的基礎(chǔ)上，本實(shí)例簡(jiǎn)化了學(xué)籍管理的業(yè)務(wù)邏輯.（1）需求描述工作內(nèi)容：

■建立學(xué)生的學(xué)籍

■匯總每學(xué)期學(xué)生的學(xué)分■學(xué)生每門課程的的考試成績(jī)

■學(xué)生的平均成績(jī)

■匯總各分?jǐn)?shù)段的人數(shù)

■各種查詢第二十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)涉及人員：■管理人員■班主任■任課教師■學(xué)生

系統(tǒng)初步：系統(tǒng)性質(zhì)：MIS軟件。系統(tǒng)使用者：管理人員、班主任、教師、學(xué)生等。系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。第二十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)表2-1學(xué)籍管理主要功能表功能名稱功能說明學(xué)生管理登記學(xué)生的基本信息（姓名、性別、班級(jí)等），并提供查詢功能。課程管理登記課程基本情況（課程名稱、開課學(xué)期、課程類型、學(xué)分等），提供查詢教師管理登記教師基本情況（姓名、年齡、性別、學(xué)歷等），提供查詢統(tǒng)計(jì)成績(jī)管理登記學(xué)生各門課程的考試成績(jī)、提供查詢、統(tǒng)計(jì)功能授課管理登記教師講授課程、授課地點(diǎn)、授課學(xué)期，提供查詢功能編碼維護(hù)維護(hù)系統(tǒng)中使用的編碼（如職稱編碼、學(xué)院編碼、班級(jí)編碼等）第二十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)（2）分析設(shè)計(jì)頂層數(shù)據(jù)流圖

管理人員、教師、班主任、學(xué)生等是數(shù)據(jù)輸入的源點(diǎn)和數(shù)據(jù)輸出的匯點(diǎn)。學(xué)生基本信息、教師信息、課程信息、教學(xué)計(jì)劃、考試成績(jī)等是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件。

圖2-4學(xué)籍管理頂層數(shù)據(jù)流圖第二十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)（3）逐步細(xì)化數(shù)據(jù)流圖根據(jù)表2-1中列出的學(xué)籍管理的主要功能，將學(xué)籍管理加工細(xì)化分解為學(xué)生管理、課程管理、教師管理、成績(jī)管理、授課管理和編碼維護(hù)等子加工。圖2-5學(xué)籍管理1層數(shù)據(jù)流圖第三十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)，分析各處理流程，直到數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的每個(gè)加工處理都不能再分解為止。成績(jī)管理可以繼續(xù)細(xì)化為如圖2-6所示的成績(jī)管理數(shù)據(jù)流圖。圖2-6成績(jī)管理數(shù)據(jù)流圖第三十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

圖2-6所示的成績(jī)錄入和成績(jī)查詢都可以繼續(xù)分解。例如：成績(jī)錄入加工可以繼續(xù)細(xì)化為增加成績(jī)、修改成績(jī)、刪除成績(jī)等子加工，為了方便成績(jī)錄入，還需要班級(jí)學(xué)生名單查詢子過程，因此圖2-6所示的成績(jī)管理的2層數(shù)據(jù)流圖的成績(jī)錄入加工可以繼續(xù)細(xì)化分解為圖2-7所示成績(jī)錄入的3層數(shù)據(jù)流圖。圖2-7細(xì)化后的成績(jī)錄入數(shù)據(jù)流圖第三十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)（4）制定整理數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合。通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理過程和外部實(shí)體等6個(gè)部分。

①數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述以圖2-7中的“學(xué)號(hào)”數(shù)據(jù)項(xiàng)為例說明：數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱：學(xué)號(hào)含義：唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)學(xué)生別名：類型：字符型長(zhǎng)度：5

取值范圍：00000至99999

取值含義：前2位標(biāo)別該學(xué)生所在年級(jí)，后3位為順序編號(hào)。第三十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

②數(shù)據(jù)流的描述以“學(xué)生名單”數(shù)據(jù)流為例。數(shù)據(jù)流名稱：學(xué)生名單說明：某班全部學(xué)生的名單數(shù)據(jù)流來源：班級(jí)學(xué)生名單查詢數(shù)據(jù)流去向：班級(jí)學(xué)生名單顯示組成（包含的數(shù)據(jù)項(xiàng)）：班級(jí)、學(xué)號(hào)、姓名平均流量：高峰期流量：第三十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

③數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)“考試成績(jī)”為例。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：考試成績(jī)說明：保存學(xué)生各門課的考試成績(jī)流入數(shù)據(jù)流：新增的成績(jī)、修改后的成績(jī)流出數(shù)據(jù)流：原成績(jī)組成：學(xué)號(hào)、姓名、成績(jī)數(shù)據(jù)量：3000（學(xué)生）*15（課程）存取方式：隨機(jī)存取第三十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)④處理過程的描述以處理過程“增加成績(jī)”為例。處理過程：增加成績(jī)說明：錄入一個(gè)或一批學(xué)生某門課程的考試成績(jī)輸入：添加成績(jī)要求輸出：新增的成績(jī)處理：在考試成績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中增加一個(gè)或一批學(xué)生的考試成績(jī)。第三十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

通常把設(shè)計(jì)工作劃分為概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。概要設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是，通過仔細(xì)分析需求規(guī)格說明，對(duì)軟件進(jìn)行功能分解，從而把軟件劃分為模塊，并且設(shè)計(jì)出完成預(yù)定功能的模塊結(jié)構(gòu)。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是，詳細(xì)地設(shè)計(jì)每個(gè)模塊，確定完成每個(gè)模塊功能所需要的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第三十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的主要原則如下：抽象就是把事物本質(zhì)的共同特性提取出來而不考慮其他細(xì)節(jié)。軟件設(shè)計(jì)中考慮模塊化解決方案時(shí)，可以定出多個(gè)抽象級(jí)別。抽象的層次從概要設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)逐步降低。模塊化模塊是指把一個(gè)待開發(fā)的軟件分解成若干小的簡(jiǎn)單的部分。每個(gè)模塊可以完成一個(gè)特定的子功能，各個(gè)模塊可以按一定的方法組裝起來成為一個(gè)整體，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。

第三十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)信息隱蔽指在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息（過程或數(shù)據(jù)），對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來說是不能訪問的。模塊獨(dú)立性模塊獨(dú)立性是指每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的子功能，并且與其他模塊的聯(lián)系最少且接口簡(jiǎn)單。衡量軟件的模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。

第三十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法①內(nèi)聚性是一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。按照內(nèi)聚性由弱到強(qiáng)的順序可分為：偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、過程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、功能內(nèi)聚。②耦合性是模塊間互相連接緊密程度的度量。按照耦合性由弱到強(qiáng)的順序可分為：非直接耦合、數(shù)據(jù)耦合、標(biāo)記耦合、控制耦合、外部耦合、公共耦合、內(nèi)容耦合。一般來說，設(shè)計(jì)軟件時(shí)應(yīng)盡量使用數(shù)據(jù)耦合，減少控制耦合，限制外部環(huán)境耦合和公共耦合，杜絕內(nèi)容耦合。耦合性與內(nèi)聚性是模塊獨(dú)立性的兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn)，耦合與內(nèi)聚是相互關(guān)聯(lián)的。在程序結(jié)構(gòu)中，各模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)，則耦合性越弱。一般較優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量做到高內(nèi)聚，低耦合。第四十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

1)非直接耦合。如果兩個(gè)模塊之間沒有直接關(guān)系，它們之間的聯(lián)系完全是通過主模塊的控制和調(diào)用來實(shí)現(xiàn)的，這就是非直接耦合。

2)數(shù)據(jù)耦合。如果一個(gè)模塊訪問另一個(gè)模塊時(shí)，彼此之間是通過簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)參數(shù)(不是控制參數(shù)、公共數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部變量)來交換輸入、輸出信息的，則稱這種耦合為數(shù)據(jù)耦合。第四十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

3)標(biāo)記耦合。如果一組模塊通過參數(shù)表傳遞記錄信息，就是標(biāo)記耦合。這個(gè)記錄是某一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)，而不是簡(jiǎn)單變量。

4)控制耦合。如果一個(gè)模塊通過傳送開關(guān)、標(biāo)志、名字等控制信息，明顯地控制選擇另一模塊的功能，就是控制耦合。

5)外部耦合。一組模塊都訪問同一全局簡(jiǎn)單變量而不是同一全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且不是通過參數(shù)表傳遞該全局變量的信息，則稱之為外部耦合。第四十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

6)公共耦合。若一組模塊都訪問同一個(gè)公共數(shù)據(jù)環(huán)境，則它們之間的耦合就稱為公共耦合。

7)內(nèi)容耦合。當(dāng)一個(gè)模塊直接修改或操作另一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)，或者直接轉(zhuǎn)入另一個(gè)模塊時(shí)，就發(fā)生了內(nèi)容耦合。

第四十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

1)偶然性內(nèi)聚。

偶然性內(nèi)聚又稱為巧合性內(nèi)聚。當(dāng)模塊內(nèi)各部分之間沒有聯(lián)系，或者即使有聯(lián)系，這種聯(lián)系也很松散，則稱這種模塊為巧合內(nèi)聚模塊。

2)邏輯性內(nèi)聚。

這種模塊把幾種相關(guān)的功能組合在一起，每次被調(diào)用時(shí)，由傳送給模塊的判定參數(shù)來確定該模塊應(yīng)執(zhí)行哪一種功能。第四十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

3)時(shí)間性內(nèi)聚。如果一個(gè)模塊內(nèi)的幾個(gè)功能必須在同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，但這些功能只是因?yàn)闀r(shí)間因素關(guān)聯(lián)在一起，則稱為時(shí)間性內(nèi)聚。

4)過程性內(nèi)聚。如果一個(gè)模塊內(nèi)部的處理成分是相關(guān)的，而且這些處理必須以特定的次序執(zhí)行，則稱為過程性內(nèi)聚。

5)通信性內(nèi)聚。如果一個(gè)模塊內(nèi)各功能部分都使用了相同的輸入數(shù)據(jù)，或產(chǎn)生了相同的輸出數(shù)據(jù)，則稱之為通信內(nèi)聚模塊。第四十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日

6)信息性內(nèi)聚。如果一個(gè)模塊內(nèi)完成許多功能,每個(gè)功能都有各自的入口點(diǎn),并且代碼相對(duì)獨(dú)立,但所有功能都在相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上完成,則該模塊具有信息性內(nèi)聚。

7)功能性內(nèi)聚。一個(gè)模塊中各個(gè)部分都是完成某一具體功能必不可少的組成部分，或者說該模塊中所有部分都是為了完成一項(xiàng)具體功能而協(xié)同工作，緊密聯(lián)系，不可分割，則稱該模塊為功能內(nèi)聚模塊。第四十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)1.概要設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是：（1）設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在需求分析階段，已經(jīng)把系統(tǒng)分解成層次結(jié)構(gòu)，而在概要設(shè)計(jì)階段，需要進(jìn)一步分解，劃分為模塊以及模塊的層次結(jié)構(gòu)。劃分的具體過程是：①將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)按功能劃分成模塊；②確定每個(gè)模塊的功能；③確定模塊之間的調(diào)用關(guān)系；④確定模塊之間的接口，即模塊之間傳遞的信息；⑤評(píng)價(jià)模塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。第四十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)需求定義和規(guī)格說明過程中提出的數(shù)據(jù)對(duì)象的邏輯表示。數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的具體任務(wù)是：

■確定輸入、輸出文件的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；■結(jié)合算法設(shè)計(jì)，確定算法所必需的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其操作；■確定對(duì)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所必須的那些操作的程序模塊，限制和確定各個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)決策的影響范圍；■需要與操作系統(tǒng)或調(diào)度程序接口所必需的控制表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，確定其詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和使用規(guī)則；■數(shù)據(jù)的保護(hù)性設(shè)計(jì)；■防衛(wèi)性、一致性、冗余性設(shè)計(jì)。第四十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)（3）編寫概要設(shè)計(jì)文檔。

■概要設(shè)計(jì)說明書

■數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)說明書

■集成測(cè)試計(jì)劃等。（4）概要設(shè)計(jì)文檔評(píng)審。對(duì)設(shè)計(jì)部分是否完整地實(shí)現(xiàn)了需求中規(guī)定的功能、性能等要求，設(shè)計(jì)方案的可行性，關(guān)鍵的處理及內(nèi)外部接口定義正確性、有效性，各部分之間的一致性等都要進(jìn)行評(píng)審。第四十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

概要設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程為：

(1)分析數(shù)據(jù)流圖，弄清楚數(shù)據(jù)流加工的過程；

(2)根據(jù)數(shù)據(jù)流圖確定數(shù)據(jù)流圖的類型；

(3)從數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出系統(tǒng)的初始軟件結(jié)構(gòu)圖；

(4)改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)圖，直到符合要求為止；

(5)復(fù)查。第五十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖的類型

◆轉(zhuǎn)換處理型是對(duì)輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到輸出數(shù)據(jù)流的處理。處理過程由輸入數(shù)據(jù)流、變換數(shù)據(jù)流和輸出數(shù)據(jù)流3步組成。輸入加工輸入信息轉(zhuǎn)換加工內(nèi)部輸入輸入加工內(nèi)部結(jié)果輸出信息第五十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

◆事務(wù)處理型是對(duì)輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行某種加工后，按加工的結(jié)果選擇一個(gè)輸出數(shù)據(jù)流繼續(xù)執(zhí)行的處理。事務(wù)處理中，輸入數(shù)據(jù)流稱為事務(wù)流，加工稱為事務(wù)中心，若干平行數(shù)據(jù)流稱為事務(wù)路徑。事務(wù)中心事務(wù)流P2事務(wù)路徑2P1事務(wù)路徑1P3事務(wù)路徑3第五十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

常用的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具是結(jié)構(gòu)圖（SC，StructureChart），也稱程序結(jié)構(gòu)圖。使用結(jié)構(gòu)圖描述軟件系統(tǒng)的層次和分塊結(jié)構(gòu)關(guān)系，它反映了整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)以及模塊與模塊之間的聯(lián)系與通訊。

表示模塊，框內(nèi)用文字標(biāo)記模塊名。箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系；邊上的小箭頭表示調(diào)用時(shí)模塊間傳送的數(shù)據(jù)，小箭頭的方向表示傳送信息的方向。表示上屬模塊有條件地調(diào)用下屬模塊。表示上屬模塊重復(fù)調(diào)用下屬模塊。第五十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

第五十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換分析使用轉(zhuǎn)換分析技術(shù)可以把轉(zhuǎn)換型處理數(shù)據(jù)流圖轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。（有了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)就可根據(jù)軟件結(jié)構(gòu)的度量準(zhǔn)則、模塊化準(zhǔn)則、模塊獨(dú)立性準(zhǔn)則完善軟件結(jié)構(gòu)，從而得到結(jié)構(gòu)良好的最終結(jié)構(gòu)圖）。

◆

轉(zhuǎn)換分析步驟為：確定數(shù)據(jù)流圖的類型；確定輸入流、轉(zhuǎn)換流、輸出流的流界；進(jìn)行一級(jí)分解，設(shè)計(jì)上層模塊；進(jìn)行二級(jí)分解，設(shè)計(jì)中下層模塊；進(jìn)一步細(xì)化。

第五十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

（1）確定數(shù)據(jù)流圖的類型（2）確立流界主要確定輸入流和輸出流的邊界，獨(dú)立出中心流。

◆

找出輸入流的終點(diǎn)

◆

找出輸出流的起點(diǎn)

◆

找出中心加工

4號(hào)加工1號(hào)加工A2號(hào)加工B中心加工C3號(hào)加工DEF輸入輸出轉(zhuǎn)換流第五十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

(3)進(jìn)行一級(jí)分解，設(shè)計(jì)上層模塊。

在中心加工位置設(shè)計(jì)一個(gè)主模塊，命名為M，其功能是控制整個(gè)軟件結(jié)構(gòu)，完成系統(tǒng)所要做的各項(xiàng)工作，為輸人流設(shè)計(jì)一個(gè)輸入控制模塊，功能是為主模塊提供輸入信息。為輸出流設(shè)計(jì)一個(gè)輸出控制模塊CO，功能是為主模塊提供數(shù)據(jù)輸出。為中心設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)換控制模塊CT，功能是控制所有內(nèi)部數(shù)據(jù)的操作。MCTCICOCCDD第五十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

(4)進(jìn)行二級(jí)分解，設(shè)計(jì)中下層模塊。自頂向下，逐步細(xì)化，為第一層的每一個(gè)輸入模塊、輸出模塊、轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)從屬模塊.

為輸入流加工設(shè)計(jì)一個(gè)輸入模塊，向上屬模塊提供輸入信息，而這個(gè)模塊又需要兩個(gè)下屬模塊，一個(gè)為此模塊輸入信息，另一個(gè)將接收的信息轉(zhuǎn)換為上屬模塊所需的信息。如果輸入模塊還有輸入模塊時(shí)，又要重復(fù)上屬過程，若輸入模塊是物理輸入端時(shí)，則細(xì)化工作停止。

CIC取BB轉(zhuǎn)換BBCA取A轉(zhuǎn)化AAB第五十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

為輸出流加工設(shè)計(jì)一個(gè)輸出模塊，接收中心加工的輸出信息，而這個(gè)模塊又需要兩個(gè)下屬模塊，一個(gè)將接收的信息轉(zhuǎn)換為輸出的形式，另一個(gè)將它們輸出。如果輸出模塊還有輸出模塊時(shí)，又要重復(fù)上屬過程，若輸出模塊是物理輸出端時(shí)，則細(xì)化工作停止。COD轉(zhuǎn)換DD送EEE轉(zhuǎn)換E送FFF第五十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

為中心加工設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換模塊。

(5)進(jìn)一步細(xì)化對(duì)上述采用轉(zhuǎn)換分解技術(shù)方法得到的結(jié)構(gòu)圖按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化。CT處理CCDCD第六十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)事務(wù)分析

（1）確定數(shù)據(jù)流圖的類型（2）確立流界

◆

從數(shù)據(jù)流圖中找出事務(wù)中心

◆

確定事務(wù)流

◆

確定事務(wù)路徑

1事務(wù)流P2P1P3事務(wù)中心事務(wù)路經(jīng)第六十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

（3）進(jìn)行一級(jí)分析，設(shè)計(jì)上層模塊。

事務(wù)分析的任務(wù)是從數(shù)據(jù)流圖中導(dǎo)出具有接受分支和發(fā)送分支的軟件結(jié)構(gòu)。對(duì)事務(wù)中心設(shè)計(jì)“事務(wù)控制”模塊；對(duì)事務(wù)流設(shè)計(jì)“接受事務(wù)’’模塊；對(duì)事務(wù)路徑，設(shè)計(jì)“發(fā)送事務(wù)’’模塊。事務(wù)控制接受事務(wù)發(fā)送事務(wù)第六十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

(4)進(jìn)行二級(jí)分解，設(shè)計(jì)中下層模塊。對(duì)于接受分支，可用類似于轉(zhuǎn)換處理型數(shù)據(jù)流圖中對(duì)輸人數(shù)據(jù)流的分析方法設(shè)計(jì)中下層模塊。對(duì)于發(fā)送分支，在發(fā)送事務(wù)模塊下為每個(gè)事務(wù)路徑設(shè)計(jì)一個(gè)事務(wù)處理模塊。這一層稱為事務(wù)層。在事務(wù)層模塊下，沿各事務(wù)路徑進(jìn)行分析，進(jìn)一步細(xì)化，設(shè)計(jì)動(dòng)作層模塊及細(xì)節(jié)層模塊等。第六十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)

好的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：①模塊獨(dú)立性高。②模塊規(guī)模適中。③深度、寬度適度④作用域在控制域內(nèi)。⑤接口和界面簡(jiǎn)單。⑥模塊的出口、入口為單入口、單出口。⑦功能可預(yù)測(cè)。

第六十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)2.詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每個(gè)模塊確定實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表達(dá)工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。

常見設(shè)計(jì)工具有：圖形工具：程序流程圖，N-S（方框圖），PAD（問題分析圖）；表格工具：判定表；語言工具：PDL（偽碼）。

第六十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法第六十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日第六十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日第六十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日方框圖（N-S圖）。2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)第六十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.1面向過程分析與設(shè)計(jì)第七十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

面向?qū)ο蠓椒ê图夹g(shù)是自20世紀(jì)80年代以來逐漸形成的一種分析問題和解決問題的新方法，它的基本出發(fā)點(diǎn)是盡可能按照人類認(rèn)識(shí)世界的方法和思維方式來分析和解決問題。面向?qū)ο蠓椒ú话殉绦蚩醋魇枪ぷ髟跀?shù)據(jù)上的一系列過程或函數(shù)的集合，而是把程序看作是相互協(xié)作而又彼此獨(dú)立的對(duì)象的集合。第七十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法又稱為OOSD（Object-OrientedSoftwareDevelopment）。

OOSD包括面向?qū)ο蠓治觯∣OA）、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（OOD）和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）3個(gè)方面。

OOP是基礎(chǔ)，OOA和OOD是應(yīng)用OOP的機(jī)制。所以應(yīng)用OOSD時(shí)，必須使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。第七十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)傳統(tǒng)軟件分析設(shè)計(jì)的問題

(1)傳統(tǒng)的軟件分析技術(shù)難以應(yīng)對(duì)需求的不斷變化

(2)傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法無法實(shí)現(xiàn)高效的軟件復(fù)用

(3)傳統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法難以實(shí)現(xiàn)從分析到設(shè)計(jì)的直接過渡

第七十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

(1)按照人類習(xí)慣的思維方法，對(duì)軟件開發(fā)過程所有階段進(jìn)行綜合考慮傳統(tǒng)的面向過程的設(shè)計(jì)方法以算法為核心，將數(shù)據(jù)和過程作為相互獨(dú)立的部分，程序代碼用于處理這些數(shù)據(jù)

面向?qū)ο蟮姆椒ㄒ詫?duì)象為核心，強(qiáng)調(diào)模擬現(xiàn)實(shí)世界中的概念而不是算法，盡量用符合人類認(rèn)識(shí)世界的思維方式來漸進(jìn)地分析、解決問題

第七十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)（2）軟件生存期各階段所使用的方法、技術(shù)具有高度的連續(xù)性傳統(tǒng)的軟件開發(fā)過程把一個(gè)充滿回溯的軟件開發(fā)過程硬性地分割為幾個(gè)階段，而且各個(gè)階段所使用的模型、描述方法不相同。面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ褂脟娙Ｐ妥鳛槠涔ぷ髂Ｐ?，軟件生存期各階段沒有明顯的界限，開發(fā)過程回溯重疊，使用相同的描述方法和模型，使得軟件生存期各階段所使用的方法、技術(shù)具有高度的連續(xù)性。第七十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)(3)軟件開發(fā)各階段有機(jī)集成，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性

OOA、OOD與OOP有機(jī)地集成在一起，使開發(fā)過程始終圍繞著建立問題領(lǐng)域的對(duì)象(類)模型進(jìn)行，且各階段解決的問題又各有側(cè)重。(4)具有良好的重用性由于對(duì)象具有的封裝性和信息隱蔽，使得對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)與外界隔離，具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，因此，對(duì)象類提供了較理想的可重用的軟件成分。第七十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)2.2.3面向?qū)ο蠼?/p>

面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)從3種角度建立模型：

1)使用對(duì)象模型描述系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

定義了做事情的實(shí)體

2)使用動(dòng)態(tài)模型描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的協(xié)作及控制結(jié)構(gòu)規(guī)定了什么時(shí)候做

3)使用功能模型描述系統(tǒng)功能系統(tǒng)應(yīng)該“做什么”

第七十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)準(zhǔn)備知識(shí)：

(1)對(duì)象。對(duì)象是人們要進(jìn)行研究的任何事物，從最簡(jiǎn)單的整數(shù)到復(fù)雜的飛機(jī)等均可看作對(duì)象，它不僅能表示具體的事物，還能表示抽象的規(guī)則、計(jì)劃或事件。

(2)對(duì)象的狀態(tài)和行為。對(duì)象具有狀態(tài)，一個(gè)對(duì)象用數(shù)據(jù)值來描述它的狀態(tài)。對(duì)象還有操作，用于改變對(duì)象的狀態(tài)，對(duì)象及其操作就是對(duì)象的行為。對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和操作的結(jié)合，使數(shù)據(jù)和操作封裝于對(duì)象的統(tǒng)一體中。第七十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)（3）類具有相同或相似性質(zhì)的對(duì)象的抽象就是類。因此，對(duì)象的抽象是類，類的具體化就是對(duì)象，也可以說類的實(shí)例是對(duì)象。類具有屬性，它是對(duì)象的狀態(tài)的抽象，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述類的屬性。類具有操作，它是對(duì)象的行為的抽象，用操作名和實(shí)現(xiàn)該操作的方法來描述。

第七十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)（4）消息和方法對(duì)象之間進(jìn)行通信的結(jié)構(gòu)叫做消息。在對(duì)象的操作中，當(dāng)一個(gè)消息發(fā)送給某個(gè)對(duì)象時(shí)，消息包含接收對(duì)象去執(zhí)行某種操作的信息。發(fā)送一條消息至少要包括說明接受消息的對(duì)象名、發(fā)送給該對(duì)象的消息名（即對(duì)象名、方法名）。一般還要對(duì)參數(shù)加以說明，參數(shù)可以是認(rèn)識(shí)該消息的對(duì)象所知道的變量名，或者是所有對(duì)象都知道的全局變量名。類中操作的實(shí)現(xiàn)過程叫做方法，一個(gè)方法有方法名、參數(shù)、方法體。第八十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)（5）面向?qū)ο蟮奶卣鞣庋b性：將對(duì)象的特性（屬性）和行為（方法）包裝在一起。它實(shí)現(xiàn)了信息的隱蔽作用，使我們通過類的方法來操作該類的對(duì)象，而不必關(guān)心其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。抽象性：將具有一致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（屬性）和行為（操作）的對(duì)象抽象成類。繼承性：是子類自動(dòng)共享父類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法的機(jī)制，這是類之間的一種關(guān)系。第八十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

多態(tài)性：描述的是面向?qū)ο罄锿环椒亩喾N實(shí)現(xiàn)。多態(tài)有兩類情況：一類是方法的重寫（Overriding），另一類是方法的重載（Overloading）。重寫發(fā)生在父類與子類的方法之間，重載發(fā)生在同一個(gè)類的方法之間。重寫指子類可以重寫實(shí)現(xiàn)父類中有相同的名稱和參數(shù)的方法，以屏蔽父類的調(diào)用。重載指一個(gè)類中多個(gè)同名的方法，通過具有不同的參數(shù)個(gè)數(shù)或有不同的參數(shù)類型，來完成不同的實(shí)現(xiàn)，甚至返回不同的類型。第八十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)2.2.3UML（統(tǒng)一建模語言）簡(jiǎn)介

UML（UnifiedModelingLanguage）不僅統(tǒng)一了Booch方法、OMT方法、OOSE方法、OOA/OOD的表示方法，而且對(duì)其作了進(jìn)一步的發(fā)展，最終統(tǒng)一為大眾接受的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。

UML是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大的建模語言。它不但支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)全過程。第八十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)統(tǒng)一建模語言(UnifiedModelingLanguage，UML)是目前最流行的可視化建模語言，可以貫穿軟件開發(fā)周期中的每一個(gè)階段。

第八十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)1．用例圖(UseCaseDiagram)

用例圖用于需求分析階段，第一，它描述了待開發(fā)系統(tǒng)的功能需求，強(qiáng)調(diào)這個(gè)系統(tǒng)是什么；第二，它將系統(tǒng)看作黑盒，從外部參與者的角度來理解系統(tǒng)；第三，它驅(qū)動(dòng)了需求分析之后各階段的開發(fā)工作，不僅在開發(fā)過程中保證了系統(tǒng)所有功能的實(shí)現(xiàn)，而且被用于驗(yàn)證和檢測(cè)所開發(fā)系統(tǒng)是否滿足需求。用例圖的主要元素是角色(Actor)、用例(UseCase)、角色與用例間的通信角色代表觸發(fā)系統(tǒng)功能的用戶或其他系統(tǒng)用例代表具體的功能描述

第八十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)(1)角色（參與者）角色是系統(tǒng)外部的一個(gè)實(shí)體，它以某種方式參與用例的執(zhí)行過程。角色通過向系統(tǒng)輸入或請(qǐng)求輸入某些事件來觸發(fā)系統(tǒng)的執(zhí)行。角色包括人角色(HumanActor)和外部系統(tǒng)角色(SystemActor)。系統(tǒng)的用戶是人角色，用戶通過與系統(tǒng)的交互，操縱系統(tǒng)，完成所需要的工作。與本系統(tǒng)交互的外部系統(tǒng)是另一種角色，它與本系統(tǒng)相互作用，交換信息。它可以是軟件系統(tǒng)，也可以是硬件設(shè)備，例如在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集器等。

第八十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

第八十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（2）用例規(guī)定了系統(tǒng)或部分系統(tǒng)的行為。描述了系統(tǒng)具有的行為，但沒有規(guī)定怎樣實(shí)現(xiàn)這些行為，它是從用戶（角色）的角度來看系統(tǒng)的特定方式。第八十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(3)用例間的關(guān)系①泛化關(guān)系(Generalization)（類屬關(guān)系）即用例之間的一般和特殊關(guān)系②包含關(guān)系(Include)。即源用例包含了其他用例的行為③擴(kuò)展關(guān)系(Extend)

即目標(biāo)用例擴(kuò)充了源用例的行為第八十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)(4)UML用例圖第九十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（2）類圖(ClassDiagram)

類圖描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，是面向?qū)ο笙到y(tǒng)建模最常用的圖，它描述了類、接口及它們之間的關(guān)系。主要元素是類以及類之間的關(guān)系。

第九十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)類描述了一類對(duì)象的屬性和行為。

類與類之間通常有泛化(繼承)、關(guān)聯(lián)、聚合與組合、依賴等多種關(guān)系。第九十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(1)泛化(繼承)

繼承是類與類之間較常見的關(guān)系，一個(gè)類(稱為子類)繼承另一個(gè)類(稱為基類)的功能，并增加它自己的新功能。

第九十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(2)關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)表示兩個(gè)類的對(duì)象之間存在某種語義上的聯(lián)系，是類之間的一種很弱的聯(lián)系。第九十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(3)聚合與組合聚合與組合都是特殊的關(guān)聯(lián)關(guān)系，都體現(xiàn)了整體與部分的關(guān)系。聚合體現(xiàn)的是整體與部分擁有的關(guān)系即has-a的關(guān)系，此時(shí)整體與部分之間是可分離的，它們可以具有各自的生命周期，部分可以屬于多個(gè)整體對(duì)象，也可以為多個(gè)整體對(duì)象共享比如計(jì)算機(jī)與CPU、公司與員工的關(guān)系等第九十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)組合體現(xiàn)的是一種contains-a的關(guān)系，這種關(guān)系比聚合更強(qiáng)，也稱為強(qiáng)聚合，但此時(shí)整體與部分是不可分的，整體的生命周期結(jié)束也就意味著部分的生命周期結(jié)束，例如人和人的大腦。

UML中定義聚合和組合都使用一個(gè)帶菱形的連線表示，菱形指向具有整體性質(zhì)的類，其中未填充的菱形表示聚合，填充的菱形表示組合。

第九十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(4)依賴當(dāng)一個(gè)類A使用到另一個(gè)類B，并且B類的變化會(huì)影響到A類，則稱A類依賴于B類。第九十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（3）對(duì)象圖（ObjectDiagram）對(duì)象圖描述了某一瞬間系統(tǒng)的對(duì)象、對(duì)象的狀態(tài)及對(duì)象間的關(guān)系。對(duì)象圖可以看作是類圖的實(shí)例。對(duì)象是類的實(shí)例，對(duì)象間的連線是類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系的實(shí)例。

Object1Object2第九十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（4）交互作用圖包括時(shí)序圖和協(xié)作圖，描述了對(duì)象間的交互作用，由對(duì)象、對(duì)象間的關(guān)系組成，并包含在對(duì)象間傳遞的消息。時(shí)序圖描述了消息的時(shí)間順序，適合于描述實(shí)時(shí)系統(tǒng)和復(fù)雜的腳本。它是一張表，對(duì)象沿X軸排列，消息按照時(shí)間順序遞增沿Y軸排序。第九十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

協(xié)作圖強(qiáng)調(diào)發(fā)送和接收消息的對(duì)象的組織結(jié)構(gòu)。

協(xié)作圖和時(shí)序圖在語義上是相當(dāng)?shù)?，可以彼此轉(zhuǎn)換而不損失信息。第一百頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（5）狀態(tài)圖

狀態(tài)圖描述類的特定對(duì)象所有可能的狀態(tài)，以及事件發(fā)生時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。

第一百零一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（6）活動(dòng)圖

主要是一個(gè)流圖，描述了從活動(dòng)到活動(dòng)的流。它由一系列動(dòng)作組成。

第一百零二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

交互作用圖強(qiáng)調(diào)從對(duì)象到對(duì)象的控制流，活動(dòng)圖則強(qiáng)調(diào)從活動(dòng)到活動(dòng)的控制流。第一百零三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（7）組件圖組件圖描述了組件及組件間的關(guān)系。

它的用途是顯示系統(tǒng)中的軟件對(duì)其他軟件組件的依賴關(guān)系。

第一百零四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

（8）配置圖

配置圖描述軟件系統(tǒng)如何部署到硬件環(huán)境中，反映了系統(tǒng)中軟件和硬件的物理架構(gòu)，表示系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的處理節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)中組件的配置。它的用途是顯示該系統(tǒng)不同的組件將在何處物理地運(yùn)行，以及將如何彼此通信。第一百零五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

有很多CASE工具都支持UML設(shè)計(jì)，如Visio、PowerDesinger、RationalRose等。這些工具不僅提供了標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)來繪制UML的各類模型圖，同時(shí)也提供了很多輔助工具來輔助分析人員進(jìn)行模型檢查和各類正向與逆向工程。

第一百零六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓治?/p>

1．面向?qū)ο蠓治龅幕具^程（1）學(xué)習(xí)、了解原始需求目的：1）初步了解業(yè)務(wù)需求

2）找出原始需求中存在二義性、不完整、不準(zhǔn)確的需求為需求分析打基礎(chǔ)（2）進(jìn)一步的需求調(diào)研發(fā)現(xiàn)和改正原始陳述中的二義性和不一致性，補(bǔ)充遺漏的內(nèi)容，從而使需求陳述更完整、更準(zhǔn)確。

第一百零七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)（3）需求分析

深入理解用戶需求，抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的本質(zhì)屬性，并用模型準(zhǔn)確地表示出來。

（4）建立對(duì)象模型面向?qū)ο蠼５玫降哪Ｐ桶?類，即對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型、功能模型。這3類模型在不同的系統(tǒng)中的重要程度不同，但是對(duì)象模型是任何一個(gè)軟件系統(tǒng)都需要的，當(dāng)涉及交互作用和時(shí)序時(shí)(如用戶界面及過程控制等)，需要使用動(dòng)態(tài)模型。第一百零八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

2．建立對(duì)象模型對(duì)象模型的建立主要是確定類、建立類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、確定類的屬性等過程。

(1)確定類與對(duì)象

以自然語言書寫的需求陳述為依據(jù)，把陳述中的名詞作為類與對(duì)象的候選者，用形容詞作為確定屬性的線索，把動(dòng)詞作為服務(wù)(操作)的候選者。

第一百零九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

用這種簡(jiǎn)單方法確定的候選者是不準(zhǔn)確的，往往包含大量不正確的或不必要的事物，必須經(jīng)過進(jìn)一步的嚴(yán)格篩選，從中去掉不正確的或不必要的，僅保留確實(shí)應(yīng)該記錄其信息或需要其提供服務(wù)的那些對(duì)象，篩選時(shí)主要依據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)：①冗余。如果兩個(gè)類表達(dá)了同樣的信息，則應(yīng)該保留在此問題域中最富于描述力的名稱。②無關(guān)。僅需要把與本問題密切相關(guān)的類放進(jìn)目標(biāo)系統(tǒng)中，與當(dāng)前要解決的問題無關(guān)的類應(yīng)該刪掉。

第一百一十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)③籠統(tǒng)。在需求陳述中常常使用一些籠統(tǒng)的名詞，如果系統(tǒng)無需處理有關(guān)它們的信息或者有更明確更具體的名詞對(duì)應(yīng)它們所暗示的事務(wù)，那么就應(yīng)該去掉這些籠統(tǒng)的或模糊的類。④屬性。在需求陳述中有些名詞實(shí)際上描述的是其他對(duì)象的屬性，應(yīng)該把這些名詞從候選類與對(duì)象中去掉。⑤操作。在需求陳述中有時(shí)可能使用一些既可作為名詞，又可作為動(dòng)詞的詞，應(yīng)該慎重考慮它們?cè)诒締栴}中的含義，以便正確地決定把它們作為類還是作為類中定義的操作。⑥實(shí)現(xiàn)。在分析階段不應(yīng)該過早地考慮怎樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)，在分析階段過早地考慮它們反而會(huì)分散注意力，因此應(yīng)該去掉僅和實(shí)現(xiàn)有關(guān)的候選類與對(duì)象。第一百一十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)需要不斷地和用戶、領(lǐng)域?qū)＜医涣?，反?fù)構(gòu)造模型，逐漸澄清二義性，改正錯(cuò)誤，才能最終把模型建立起來

第一百一十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(3)劃分主題為了降低復(fù)雜程度，在開發(fā)大型、復(fù)雜系統(tǒng)的過程中，可以把系統(tǒng)再進(jìn)一步劃分成幾個(gè)不同的主題，也就是在概念上把系統(tǒng)包含的內(nèi)容分解成若干范疇。應(yīng)該按問題領(lǐng)域而不是用功能分解方法來確定主題。

(4)確定屬性通常，在需求陳述中用名詞詞組表示屬性，但是不可能僅依靠需求陳述找到所有屬性，還必須借助于領(lǐng)域知識(shí)和常識(shí)才能分析得出需要的屬性。應(yīng)該僅考慮與具體應(yīng)用直接相關(guān)的屬性，不要考慮那些超出所要解決的問題范圍的屬性。

第一百一十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(5)識(shí)別繼承關(guān)系一般說來，可以使用兩種方式建立繼承(即泛化)關(guān)系：①自底向上：抽象出現(xiàn)有類的共同性質(zhì)泛化出父類，這個(gè)過程實(shí)質(zhì)上模擬了人類歸納思維過程。②自頂向下：把現(xiàn)有類細(xì)化成更具體的子類，這模擬了人類的演繹思維過程。從應(yīng)用域中常常能明顯看出應(yīng)該做的自頂向下的具體化工作。第一百一十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

3．建立動(dòng)態(tài)模型建立動(dòng)態(tài)模型基本包括：

1)編寫典型交互行為的腳本；

2)從腳本中提取出事件，確定觸發(fā)每個(gè)事件的動(dòng)作對(duì)象以及接收事件的目標(biāo)對(duì)象；

3)排列事件發(fā)生的次序，確定每個(gè)對(duì)象可能有的狀態(tài)及狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并用狀態(tài)圖描繪它們；

4)比較各個(gè)對(duì)象的狀態(tài)圖，檢查它們之間的一致性，確保事件之間的匹配。第一百一十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

4．建立功能模型功能模型表明了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系，以及有關(guān)的數(shù)據(jù)處理功能，它由一組數(shù)據(jù)流圖組成。數(shù)據(jù)流圖的畫法與結(jié)構(gòu)化分析一樣，其中的處理功能可以用IPO圖(或表)、偽碼等多種方式進(jìn)一步描述。在面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)中，數(shù)據(jù)流圖遠(yuǎn)不如在結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)方法中那樣重要。與對(duì)象模型和動(dòng)態(tài)模型比較起來，數(shù)據(jù)流圖并沒有增加新的信息，有助于軟件開發(fā)人員更深入地理解問題域，改進(jìn)和完善自己的設(shè)計(jì)。第一百一十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

IPO指結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中變換型結(jié)構(gòu)的輸入（Input）、加工（Processing）、輸出（Output）。

IPO圖是對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具，它是輸入加工輸出(INPUTPROCESSOUTPUT)圖的簡(jiǎn)稱.

第一百一十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)

按照面向?qū)ο蠓椒ǖ摹皣娙Ｐ汀?，軟件生命周期的各個(gè)階段交替回溯，整個(gè)生命周期的概念、屬性、描述方法具有一致性，因此從分析到設(shè)計(jì)無須表示方法的轉(zhuǎn)換，只是分析和設(shè)計(jì)的任務(wù)分工與側(cè)重不同。第一百一十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓治鼋⒌氖菓?yīng)用領(lǐng)域面向?qū)ο蟮哪Ｐ?，而面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)建立的是軟件系統(tǒng)的模型。與OOA的模型比較，OOD模型的抽象層次較低，但是建模的原則和方法是相同的?？傮w看，分析與設(shè)計(jì)本質(zhì)上是一個(gè)多次反復(fù)迭代的過程，而面向?qū)ο蠓治雠c面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的界限尤其模糊。用面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計(jì)軟件，原則上也是先進(jìn)行總體設(shè)計(jì)(即系統(tǒng)設(shè)計(jì))，然后再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)(對(duì)象)，當(dāng)然，它們之間的界限非常模糊，事實(shí)上是一個(gè)多次反復(fù)迭代的過程。

第一百一十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)1．面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本任務(wù)將分析階段所創(chuàng)建的分析模型轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)模型，解決如何做的問題。面向?qū)ο蠓治鲋饕紤]系統(tǒng)做什么，而不關(guān)心系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)的問題。在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)需要以O(shè)OA模型為基礎(chǔ)，重新定義或補(bǔ)充一些新的類，或在原有類中補(bǔ)充或修改一些屬性及操作。因此，OOD的目標(biāo)是產(chǎn)生一個(gè)滿足用戶需求的、可實(shí)現(xiàn)的OOD模型。第一百二十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)和對(duì)象設(shè)計(jì)。

(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)將分析模型中緊密相關(guān)的類劃分為若干子系統(tǒng)(也稱為主題)，子系統(tǒng)應(yīng)該具有良好的接口，子系統(tǒng)中的類相互協(xié)作。進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是子系統(tǒng)的劃分，子系統(tǒng)由它們的責(zé)任及所提供的服務(wù)來標(biāo)識(shí)，在OOD中，這種服務(wù)是完成特定功能的一組操作。

第一百二十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(2)對(duì)象設(shè)計(jì)為每個(gè)類的屬性和操作進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括屬性和操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)算法，以及類之間的關(guān)聯(lián)。另外，在OOA階段，將一些與具體實(shí)現(xiàn)條件密切相關(guān)的對(duì)象，例如，與圖形用戶界面(GUI)、數(shù)據(jù)管理、硬件及操作系統(tǒng)有關(guān)的對(duì)象推遲到OOD階段考慮。

第一百二十二頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

(3)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要涉及提高效率的技術(shù)和建立良好的繼承關(guān)系的方法。提高效率的技術(shù)包括增加冗余關(guān)聯(lián)以提高訪問效率、調(diào)整查詢次序、優(yōu)化算法等技術(shù)。建立良好的繼承關(guān)系是優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，通過對(duì)繼承關(guān)系的調(diào)整實(shí)現(xiàn)。第一百二十三頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

2．面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)準(zhǔn)則

(1)模塊化面向?qū)ο筌浖_發(fā)模式很自然地支持了把系統(tǒng)分解成模塊的設(shè)計(jì)原理：對(duì)象就是模塊，是把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作這些數(shù)據(jù)的方法緊密地結(jié)合在一起所構(gòu)成的模塊。

(2)抽象面向?qū)ο蠓椒ú粌H支持過程抽象，而且支持?jǐn)?shù)據(jù)抽象，類實(shí)際上是一種抽象數(shù)據(jù)類型。

第一百二十四頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)(3)信息隱藏在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，信息隱藏通過對(duì)象的封裝性實(shí)現(xiàn)：類結(jié)構(gòu)分離了接口與實(shí)現(xiàn)，從而支持了信息隱藏。對(duì)于類的用戶來說，屬性的表示方法和操作的實(shí)現(xiàn)算法都應(yīng)該是隱藏的。(4)弱耦合在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，耦合主要指不同?duì)象之間相互關(guān)聯(lián)的緊密程度。如果一類對(duì)象過多地依賴其他類對(duì)象來完成自己的工作，則不僅給理解、測(cè)試或修改這個(gè)類帶來很大困難，而且還將大大降低該類的可重用性和可移植性。第一百二十五頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.2面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)(5)強(qiáng)內(nèi)聚內(nèi)聚衡量一個(gè)模塊內(nèi)各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度。也可以把內(nèi)聚定義為：設(shè)計(jì)中使用的一個(gè)構(gòu)件內(nèi)的各個(gè)元素，對(duì)完成一個(gè)定義明確的目的所做出的貢獻(xiàn)程度。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該力求做到高內(nèi)聚。(6)可重用重用有兩方面的含義：盡量使用已有的類(包括開發(fā)環(huán)境提供的類庫，及以往開發(fā)類似系統(tǒng)時(shí)創(chuàng)建的類)；如果確實(shí)需要?jiǎng)?chuàng)建新類，則在設(shè)計(jì)這些新類的協(xié)議時(shí)，應(yīng)該考慮將來的可重復(fù)使用性。第一百二十六頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.3數(shù)據(jù)庫建模與設(shè)計(jì)

大多數(shù)軟件系統(tǒng)中都包含數(shù)據(jù)庫處理，軟件設(shè)計(jì)的成敗與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)息息相關(guān)。設(shè)計(jì)一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫需要遵循軟件工程的理論和方法，采用規(guī)范的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)用戶的需求，進(jìn)行分析、歸納、抽象，最終設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的數(shù)據(jù)模型，選擇一種符合要求的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)的管理。第一百二十七頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.3數(shù)據(jù)庫建模與設(shè)計(jì)

規(guī)范的設(shè)計(jì)方法之一——新奧爾良(NewOrleans)方法把數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分成：6個(gè)階段。第一百二十八頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.3數(shù)據(jù)庫建模與設(shè)計(jì)

需求分析

需求分析就是分析用戶的需要與要求，確定系統(tǒng)必須完成哪些工作，對(duì)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。確定用戶的最終需求非常困難。一方面用戶缺少計(jì)算機(jī)知識(shí)，開始時(shí)無法確定計(jì)算機(jī)究竟能為自己做什么，不能做什么，無法一下子準(zhǔn)確地表達(dá)自己的需求，用戶所提出的需求往往不斷地變化。另一方面設(shè)計(jì)人員缺少用戶的專業(yè)知識(shí)，不易理解用戶的真正需求，甚至誤解用戶的需求。第一百二十九頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.3數(shù)據(jù)庫建模與設(shè)計(jì)

需求分析階段應(yīng)該了解以下內(nèi)容：①組織機(jī)構(gòu)情況。包括部門組成情況、各部門的職責(zé)、應(yīng)用程序的使用權(quán)限等，在此基礎(chǔ)上形成系統(tǒng)功能權(quán)限的劃分。②各部門的業(yè)務(wù)活動(dòng)情況。包括各部門輸入和使用哪些數(shù)據(jù)，如何加工處理這些數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)需要什么具體的算法，產(chǎn)生什么信息，這些輸出信息提供到什么部門，輸出結(jié)果的格式是什么。在此基礎(chǔ)上形成數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典。③用戶對(duì)系統(tǒng)的功能要求。在熟悉了業(yè)務(wù)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，協(xié)助用戶明確對(duì)系統(tǒng)的各種要求，包括信息要求、處理要求、完全性與完整性要求。第一百三十頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.3數(shù)據(jù)庫建模與設(shè)計(jì)

常用的調(diào)查方法有以下幾種。①親自參與業(yè)務(wù)活動(dòng)，了解業(yè)務(wù)處理的基本情況②請(qǐng)專人介紹③與用戶交流、詢問等方式來解決存在的疑問④設(shè)計(jì)調(diào)查表請(qǐng)用戶填寫⑤查閱記錄。即查問與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。⑥學(xué)習(xí)文件。及時(shí)了解掌握與用戶業(yè)務(wù)相關(guān)的政策和業(yè)務(wù)規(guī)范等文件。⑦使用舊系統(tǒng)。如果用戶已經(jīng)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)助業(yè)務(wù)處理，可以通過使用舊系統(tǒng)，掌握已有的需求、了解用戶變化的和新增的需求。

第一百三十一頁，共一百四十三頁，2022年，8月28日2.3數(shù)據(jù)庫建模與設(shè)計(jì)

2.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)，也獨(dú)立于支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的DB