軟件工程第五章總體設(shè)計

5.

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軟件設(shè)計基本原理5.2.1

模塊化5.2.2

抽象5.2.3

信息隱蔽退出5.2.4

模塊獨立性5.2.1

模塊化模塊：又稱構(gòu)件，是能夠單獨命名并獨立地完成一定

功能的程序語句的集合。例如高級語言中的過程、函數(shù)、子程序等都可作為模塊。模塊化是軟件的一個重要屬性。模塊化的特性提供了人們處理復(fù)雜的問題的一種方法，同時也使得軟件能夠被有效地管理。有兩個函數(shù)：C(x)表示問題x的復(fù)雜程度；E(x)表示解決問題x所需要的工作量（時間）。對于兩個問題P1和P2，如果：C(P1)＞C(P2)則：E(P1)＞E(P2)另一個有趣的特性是：C(P1＋P2)＞C(P1)＋C(P2)根據(jù)前面的結(jié)論，我們可以得出下面的不等式：E(P1＋P2)＞E(P1)＋E(P2)這個不等式表明：單獨解決問題P1和P2所需的工作量之和，比把P1和P2合起來作為一個問題來解決時所需的工作量要少。這種“分而治之”的思想提供了模塊化的根據(jù)：把復(fù)雜的問題分解成許多容易解決的小問題，原來的問題也就容易解決了。模塊化和軟件成本的關(guān)系M軟件總成本成本或工作量最小成本區(qū)接口成本模塊數(shù)目5.2.2

抽象我們在考慮問題時，集中考慮和當(dāng)前問題有關(guān)的方面，而忽略和當(dāng)前問題無關(guān)的方面，這就是抽象?；蛘哒f抽象就是抽出事物的本質(zhì)特性而暫時不考慮它們的細節(jié)。軟件工程過程的每一步，都是對軟件解法的抽象層次

的一次細化。在可行性研究階段，軟件被看作是一個完整的系統(tǒng)部分；在需求分析期間，我們使用在問題環(huán)境中熟悉的術(shù)語來描述軟件的解法；當(dāng)我們由總體設(shè)計階段轉(zhuǎn)入詳細設(shè)計階段時，抽象的程度進一步減少；最后，當(dāng)源程序?qū)懗鰜頃r，也就達到了抽象的最低層。5.2.3

信息隱蔽信息隱蔽原理認為：模塊所包含的信息（過程和數(shù)據(jù)）對于其他模塊來說應(yīng)該是隱蔽的。也就是說，模塊應(yīng)當(dāng)被這樣規(guī)定和設(shè)計，使得包含在模塊中的信息（過程或數(shù)據(jù)）對于其它不需要這些信息的模塊來說，是不能訪問的，或者說是“不可見”的。信息隱蔽對于軟件的測試與維護都有很大的好處。因為對于軟件的其它部分來說，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)和過程都是隱蔽的，這樣，在修改期間由于疏忽而引入的錯誤所造成的影響就可以局限在一個或幾個模塊內(nèi)部，不至波及到軟件的其他部分。5.2.4

模塊獨立性模塊的獨立性是軟件質(zhì)量的關(guān)鍵：模塊化程度較高的軟件容易開發(fā)；模塊化程度較高的軟件也比較容易測試和維護。模塊的獨立性的度量標(biāo)準(zhǔn)：耦合和內(nèi)聚。1、耦合耦合：軟件結(jié)構(gòu)中各個模塊之間相互關(guān)聯(lián)程度的度量。常見的耦合：非直接耦合數(shù)據(jù)耦合標(biāo)記耦合控制耦合公共耦合內(nèi)容耦合設(shè)計原則：盡量使用數(shù)據(jù)耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范圍，避免使用內(nèi)容耦合。2、內(nèi)聚內(nèi)聚：模塊內(nèi)部各個元素彼此結(jié)合的緊密程度的度量。常見的內(nèi)聚：偶然內(nèi)聚邏輯內(nèi)聚時間內(nèi)聚過程內(nèi)聚通信內(nèi)聚順序內(nèi)聚功能內(nèi)聚5.

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設(shè)計準(zhǔn)則盡力提高模塊獨立性選擇合適的模塊規(guī)