軟件工程第五章總體設(shè)計(jì)

5.

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軟件設(shè)計(jì)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(dú)立性5.2.1

模塊化模塊：又稱構(gòu)件，是能夠單獨(dú)命名并獨(dú)立地完成一定

功能的程序語(yǔ)句的集合。例如高級(jí)語(yǔ)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(gè)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(shí)也使得軟件能夠被有效地管理。有兩個(gè)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(shí)間）。對(duì)于兩個(gè)問題P1和P2，如果：C(P1)＞C(P2)則：E(P1)＞E(P2)另一個(gè)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(gè)不等式表明：?jiǎn)为?dú)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(gè)問題來解決時(shí)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?cè)诳紤]問題時(shí)，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(wú)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(shí)不考慮它們的細(xì)節(jié)。軟件工程過程的每一步，都是對(duì)軟件解法的抽象層次

的一次細(xì)化。在可行性研究階段，軟件被看作是一個(gè)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(yǔ)來描述軟件的解法；當(dāng)我們由總體設(shè)計(jì)階段轉(zhuǎn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)階段時(shí)，抽象的程度進(jìn)一步減少；最后，當(dāng)源程序?qū)懗鰜頃r(shí)，也就達(dá)到了抽象的最低層。5.2.3

信息隱蔽信息隱蔽原理認(rèn)為：模塊所包含的信息（過程和數(shù)據(jù)）對(duì)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(jì)，使得包含在模塊中的信息（過程或數(shù)據(jù)）對(duì)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(duì)于軟件的測(cè)試與維護(hù)都有很大的好處。因?yàn)閷?duì)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(cuò)誤所造成的影響就可以局限在一個(gè)或幾個(gè)模塊內(nèi)部，不至波及到軟件的其他部分。5.2.4

模塊獨(dú)立性模塊的獨(dú)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(cè)試和維護(hù)。模塊的獨(dú)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(gè)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(jì)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(gè)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(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5.

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設(shè)計(jì)準(zhǔn)則盡力提高模塊獨(dú)立性選擇合適的模塊規(guī)