軟件工程（第4版）-概要設(shè)計

概要設(shè)計4.1概要設(shè)計步驟4.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理4.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖形工具本章內(nèi)容4.4概要設(shè)計方法4.5概要設(shè)計文檔與復(fù)審4.1概要設(shè)計步驟概要設(shè)計的基本任務(wù)有如下4點。系統(tǒng)分析員審查可行性研究報告和需求分析規(guī)格說明書，作為設(shè)計的基礎(chǔ)。確定軟件的模塊結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)接口和測試方案策略。編寫概要設(shè)計說明書、用戶手冊和測試計劃。復(fù)審。概要設(shè)計的基本任務(wù)有如下4點。4.1.1軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計供選擇的方案數(shù)據(jù)流圖、實體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、IPO圖等。需求規(guī)格說明、數(shù)據(jù)字典。成本/效益分析。開發(fā)該系統(tǒng)的進度計劃。1推薦最佳方案系統(tǒng)分析員應(yīng)比較各個合理方案的利弊，選擇一個最佳方案向用戶推薦，并為所推薦的方案制定詳細的進度計劃。2設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)在軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計階段要確定系統(tǒng)由哪些模塊組成，并確定模塊之間的相互關(guān)系。軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計通常采用逐步求精的方法。34.1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計及數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計常常采用逐步細化的方法；在需求分析階段，用數(shù)據(jù)字典對數(shù)據(jù)的組成、操作約束以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系等進行描述；在概要設(shè)計階段要進一步細化，可使用抽象的數(shù)據(jù)類型（如隊列、棧描述）等進行描述。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫用來存放軟件系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)，供系統(tǒng)中各模塊共享或與系統(tǒng)外部進行通信。數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要是指數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于管理信息系統(tǒng)，通常都用數(shù)據(jù)庫來存放數(shù)據(jù)4.1.3系統(tǒng)接口設(shè)計系統(tǒng)接口包括內(nèi)部接口、外部接口和用戶接口。接口設(shè)計的任務(wù)是描述系統(tǒng)內(nèi)部各模塊之間如何通信、系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間如何通信以及系統(tǒng)與用戶之間如何通信。接口包含數(shù)據(jù)流和控制等信息，因此，數(shù)據(jù)流圖和控制情況是接口設(shè)計的基礎(chǔ)。在面向?qū)ο笤O(shè)計方法中，接口設(shè)計稱為消息設(shè)計。4.1.4測試方案設(shè)計為保證軟件的可測試性，在軟件的設(shè)計階段就要考慮軟件測試方案問題。在概要設(shè)計階段，測試方案主要根據(jù)系統(tǒng)功能來設(shè)計，這稱為黑盒法測試。在詳細設(shè)計階段，主要根據(jù)程序的結(jié)構(gòu)來設(shè)計測試方案，這稱為白盒法測試。4.1概要設(shè)計步驟4.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理4.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖形工具本章內(nèi)容4.4概要設(shè)計方法4.5概要設(shè)計文檔與復(fù)審4.2.1模塊與模塊化模塊01OPTION名稱：模塊的名稱必須能表達該模塊的功能，指明每次調(diào)用它時應(yīng)完成的功能接口：模塊的輸入和輸出功能：模塊實現(xiàn)的功能邏輯：模塊內(nèi)部如何實現(xiàn)功能及所需要的數(shù)據(jù)狀態(tài)：模塊的調(diào)用與被調(diào)用關(guān)系4.2.1模塊與模塊化信息隱蔽02OPTION信息隱蔽是指在設(shè)計和確定模塊時，使得一個模塊內(nèi)所包含的信息（過程或數(shù)據(jù)），對于不需要這些信息的其他模塊是不能訪問的。在定義和實現(xiàn)模塊時，通過信息隱蔽，可以對模塊的過程細節(jié)和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行存取限制。這里“隱蔽”的不是模塊的一切信息，而是模塊的實現(xiàn)細節(jié)。5G4.2.1模塊與模塊化模塊化03OPTION降低復(fù)雜度提高軟件的可維護性有助于信息隱蔽提高軟件的可靠性有助于軟件開發(fā)工程的組織管理4.2.1模塊與模塊化模塊分割04OPTION抽象與詳細化根據(jù)功能來分割模塊先確定中心控制模塊，由控制模塊指示從屬模塊，逐次進行分解4.2.2模塊的耦合和內(nèi)聚模塊的耦合01OPTION耦合的強弱取決于模塊間接口的復(fù)雜程度，一般由模塊之間的調(diào)用方式、傳遞信息的類型和數(shù)量來決定。在設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)時應(yīng)追求盡可能松散的耦合。如果系統(tǒng)中兩個模塊彼此間完全獨立，不需要另一個模塊就能獨立地工作，那么這兩個模塊之間耦合程度最低。5G4.2.2模塊的耦合和內(nèi)聚連接模塊的信息有以下3種。數(shù)據(jù)信息記錄某種事實，一般用名詞表示，如考生成績。1描述標志信息描述數(shù)據(jù)狀態(tài)或性質(zhì)，如已錄用、未被錄用等2控制標志信息要求執(zhí)行非正常的動作或某個功能，如顯示“學(xué)號超范圍，重新輸入”提示。34.2.2模塊的耦合和內(nèi)聚耦合有以下幾類。1324

控制耦合公共環(huán)境耦合內(nèi)容耦合數(shù)據(jù)耦合4.2.2模塊的耦合和內(nèi)聚模塊的內(nèi)聚02OPTION偶然內(nèi)聚六大亮點邏輯內(nèi)聚時間內(nèi)聚通信內(nèi)聚功能內(nèi)聚順序內(nèi)聚4.2.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化規(guī)則提高模塊獨立性模塊接口的規(guī)則模塊的作用范圍應(yīng)在控制范圍之內(nèi)模塊的深度、寬度、扇出和扇入應(yīng)適當模塊的大小應(yīng)適中4.1概要設(shè)計步驟4.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理4.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖形工具本章內(nèi)容4.4概要設(shè)計方法4.5概要設(shè)計文檔與復(fù)審4.3.1層次圖層次圖（H圖）適合描繪軟件的層次結(jié)構(gòu)，特別適合在自頂向下設(shè)計時使用。在層次圖里，除頂層之外，每個方框里可加編號。編號的規(guī)律是，每個處理的下層處理的編號在上層編號后加“.”及序號。序號可用數(shù)字，也可用英文字母。像這樣帶編號的層次圖稱為HIPO（HierarchyplusInput-Process-Output）圖。4.3.2結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖的符號01OPTION01方框代表模塊，框內(nèi)通常注明模塊的名稱和主要功能02方框之間的大箭頭或直線表示模塊的調(diào)用關(guān)系03帶注釋的小箭頭表示模塊調(diào)用時傳遞的信息及其傳遞方向04條件結(jié)構(gòu)：條件符合時調(diào)用模塊A，不符合時調(diào)用模塊B05循環(huán)結(jié)構(gòu)：模塊H循環(huán)調(diào)用模塊A、B、C4.3.2結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖的繪制02OPTION畫結(jié)構(gòu)圖可以作為檢查設(shè)計正確性和模塊獨立性的方法，通過檢查數(shù)據(jù)傳遞情況，分析數(shù)據(jù)傳遞是否齊全、是否正確、是否有多余的不必要的數(shù)據(jù)傳遞，還可分析模塊分解或合并的合理性，以便選用最佳方案。4.1概要設(shè)計步驟4.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理4.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖形工具本章內(nèi)容4.4概要設(shè)計方法4.5概要設(shè)計文檔與復(fù)審4.4.1結(jié)構(gòu)化方法建立系統(tǒng)邏輯模型變換型數(shù)據(jù)流事務(wù)型數(shù)據(jù)流1完成軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計變換型分析事務(wù)型分析24.4.2面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法是按輸入、輸出以及計算機內(nèi)部存儲信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行軟件設(shè)計的，把對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述變換為對軟件結(jié)構(gòu)的描述。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)充分地揭示了軟件結(jié)構(gòu)。使用面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，首先需要分析、確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并用適當?shù)墓ぞ咔逦孛枋鰯?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最終得出對程序處理過程的描述。4.4.2面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法Jackson方法由英國的M.Jackson提出，在歐洲較為流行。它特別適用于設(shè)計企事業(yè)管理類的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。Jackson方法的主要圖形工具是Jackson圖，它既可以表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也可以表示程序結(jié)構(gòu)。5G4.4.2面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法Jackson方法把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（或程序結(jié)構(gòu)）分為以下3種基本類型。順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)由一個或多個元素組成，每個元素依次出現(xiàn)一次。1選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)包含兩個或多個元素，每次使用該數(shù)據(jù)時，按一定的條件從這些元素中選擇一個。2重復(fù)結(jié)構(gòu)重復(fù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，由根據(jù)條件出現(xiàn)0次或多次的數(shù)據(jù)元素組成。34.4.2面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法Jackson圖有以下特點。能對結(jié)構(gòu)自頂向下進行分解，可以清晰地表示層次結(jié)構(gòu)既可表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也可表示程序結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)易讀、形象、直觀4.4.2面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法Jackson方法采用以下4個步驟。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)找出輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元從描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson圖導(dǎo)出描述程序結(jié)構(gòu)的Jackson圖列出所有操作和條件，并把它們分配到程序結(jié)構(gòu)的Jackson圖中4.1概要設(shè)計步驟4.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理4.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖形工具本章內(nèi)容4.4概要設(shè)計方法4.5概要設(shè)計文檔與復(fù)審4.5