軟件工程-第3章第1節(jié)

第3章

軟件設(shè)計

在軟件需求分析階段，已經(jīng)搞清楚了軟件“做什么”的問題，并通過需求說明書將這些需求描述了出來，這也是目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。進(jìn)入了設(shè)計階段，要把軟件“做什么”的邏輯模型變換為“怎么做”的物理模型，即著手實現(xiàn)軟件的需求，并將設(shè)計的結(jié)果反映在“設(shè)計說明書”文檔中，所以軟件設(shè)計是一個把軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程，最初這種表示只是描述了軟件的總的體系結(jié)構(gòu)，稱為軟件概要設(shè)計或結(jié)構(gòu)設(shè)計。然后對結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)化，稱為詳細(xì)設(shè)計或過程設(shè)計。

本章主要介紹軟件的概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計。3.1軟件概要設(shè)計3.1.1概要設(shè)計基本任務(wù)1．軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了實現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)，最終必須設(shè)計出組成這個系統(tǒng)的所有程序和數(shù)據(jù)庫(文件)。對于程序，則首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，具體方法如下：(1)采用某種設(shè)計方法，將一個復(fù)雜的系統(tǒng)按功能劃分成模塊。(2)確定每個模塊的功能。(3)確定模塊之間的調(diào)用關(guān)系。(4)確定模塊之間的接口，即模塊之間如何傳遞信息。(5)評價模塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。3.1.1概要設(shè)計基本任務(wù)

從以上內(nèi)容看，軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計是以模塊為基礎(chǔ)的，在需求分析階段，通過某種分析方法把系統(tǒng)分解成層次結(jié)構(gòu)。在設(shè)計階段，以需求分析的結(jié)果為依據(jù)，從實現(xiàn)的角度劃分模塊，并組成模塊的層次結(jié)構(gòu)。

軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計是概要設(shè)計關(guān)鍵的一步，直接影響到詳細(xì)設(shè)計與編碼的工作。軟件系統(tǒng)的質(zhì)量及一些整體特性都在軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計中決定，因此，應(yīng)由經(jīng)驗豐富的軟件人員擔(dān)任軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，采用一定的設(shè)計方法，選取合理的設(shè)計方案。2．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計

1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計

逐步細(xì)化的方法也適用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在需求分析階段，可通過數(shù)據(jù)字典對數(shù)據(jù)的組成、操作約束和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系等方面進(jìn)行描述，確定數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特性，在概要設(shè)計階段要加以細(xì)化，詳細(xì)設(shè)計則規(guī)定具體的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。在概要設(shè)計階段，宜使用抽象的數(shù)據(jù)類型。如“?！笔菙?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念模型，在詳細(xì)設(shè)計中可用線性表和鏈表來實現(xiàn)“?！?。設(shè)計有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將大大簡化軟件模塊處理過程的設(shè)計。3.1.1概要設(shè)計基本任務(wù)3.1.1概要設(shè)計基本任務(wù)2)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計指對數(shù)據(jù)存儲文件的設(shè)計，其主要包括以下幾方面的設(shè)計：(1)概念設(shè)計。在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，從用戶角度采用自底向上的方法進(jìn)行視圖設(shè)計。一般用ER模型來表示數(shù)據(jù)模型，這是一個概念模型。ER模型既是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，也是設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。IDEF1x技術(shù)也支持概念模式，用IDEF1x方法建立系統(tǒng)的信息模型，使模型具有一致性、可擴(kuò)展性和可變性等特性，同樣，該模型可作為數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要依據(jù)。3.1.1概要設(shè)計基本任務(wù)(2)邏輯設(shè)計。ER模型或IDEF1x模型是獨立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的，要結(jié)合具體的DBMS特征來建立數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。對于關(guān)系型的DBMS來說，將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)模式、子模式并進(jìn)行規(guī)范，要給出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，即定義所含的數(shù)據(jù)項、類型、長度及它們之間的層次或相互關(guān)系的表格等。(3)物理設(shè)計。對于不同的DBMS，物理環(huán)境不同，提供的存儲結(jié)構(gòu)與存取方法也各不相同。物理設(shè)計就是設(shè)計數(shù)據(jù)模式的一些物理細(xì)節(jié)，如數(shù)據(jù)項存儲要求、存取方式和索引的建立等。3．編寫概要設(shè)計文檔編寫概要設(shè)計文檔的內(nèi)容如下：(1)概要設(shè)計說明書。(2)數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書：主要給出所使用的DBMS簡介，數(shù)據(jù)庫的概念模型、邏輯設(shè)計和結(jié)果。(3)用戶手冊：對需求分析階段編寫的用戶手冊進(jìn)行補充。(4)修訂測試計劃：對測試策略、方法和步驟提出明確要求。3.1.1概要設(shè)計基本任務(wù)3.1.1概要設(shè)計基本任務(wù)4．評審

在該階段，對設(shè)計部分是否完整地實現(xiàn)了需求中規(guī)定的功能、性能等要求，設(shè)計方案的可行性、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理和內(nèi)外部接口定義的正確性、有效性以及各部分之間的一致性等，都一一進(jìn)行評審。3.1.2軟件概要設(shè)計文檔概要設(shè)計說明書的主要內(nèi)容如下：(1)引言：編寫目的，背景，定義，參考資料。(2)總體設(shè)計：需求規(guī)定，運行環(huán)境，基本設(shè)計概念和處理流程，結(jié)構(gòu)。(3)接口設(shè)計：用戶接口，外部接口，內(nèi)部接口。(4)運行設(shè)計：運行模塊組合，運行