《軟件工程實(shí)踐與項(xiàng)目管理》課件第5章

5.1概要設(shè)計(jì)的任務(wù) 5.2概要設(shè)計(jì)的步驟5.3結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)原則和基本要點(diǎn)

5.4軟件體系結(jié)構(gòu)

5.5結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)工具

5.6詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)5.7詳細(xì)設(shè)計(jì)的原則5.8結(jié)構(gòu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)工具

5.9“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的書寫格式

5.10實(shí)例：資金監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本章小結(jié)

習(xí)題

第5章結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計(jì)5.1概要設(shè)計(jì)的任務(wù)在需求分析階段，要解決系統(tǒng)“做什么”的問題。在概要設(shè)計(jì)階段，要解決系統(tǒng)“怎么做”的問題，即將軟件“做什么”的邏輯模型變換為“怎么做”的物理模型，從總體上說明軟件系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的，又稱為總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。具體有：

(1)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(簡稱軟件結(jié)構(gòu))。考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)主要有如下幾個(gè)方面：①采用某種設(shè)計(jì)方法，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。

(2)提出候選的推薦方案。

(3)編寫概要設(shè)計(jì)文檔。

(4)專家評(píng)審。評(píng)審?fù)ㄟ^后進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)。5.2概要設(shè)計(jì)的步驟結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)的步驟包括：確定體系結(jié)構(gòu)、進(jìn)行模塊劃分、確定系統(tǒng)接口、制定設(shè)計(jì)規(guī)范、確定用戶主界面、確定主要的算法、設(shè)計(jì)異常處理、書寫概要設(shè)計(jì)說明書。

1．確定體系結(jié)構(gòu)仔細(xì)閱讀需求規(guī)格說明書，理解系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)、業(yè)務(wù)現(xiàn)狀、現(xiàn)有系統(tǒng)、客戶需求的各功能說明，選擇體系結(jié)構(gòu)，如B/S(Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器)體系結(jié)構(gòu)、C/S(Client/Server，客戶/服務(wù)器)體系結(jié)構(gòu)等。

2．確定系統(tǒng)的外部接口和內(nèi)部接口

接口設(shè)計(jì)從總體說明外部接口(外部用戶、軟/硬件環(huán)境與本系統(tǒng)的接口)和內(nèi)部接口(模塊間接口)。另外還需要對(duì)接口的命名、順序、數(shù)據(jù)類型、傳遞形式等做出具體規(guī)定。

3．分析數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖是需求分析的產(chǎn)品，分析數(shù)據(jù)流圖便于理解數(shù)據(jù)流加工過程。

4．模塊劃分模塊劃分的原則是：高內(nèi)聚，低耦合。內(nèi)聚是一個(gè)模塊內(nèi)部各成分之間相關(guān)聯(lián)程度的度量標(biāo)準(zhǔn)，耦合是模塊之間依賴程度的度量標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)聚和耦合是密切相關(guān)的，與其他模塊存在強(qiáng)耦合的模塊通常意味著弱內(nèi)聚，而強(qiáng)內(nèi)聚的模塊通常意味著與其他模塊之間存在弱耦合。

5．對(duì)模塊劃分進(jìn)行改進(jìn)所有的加工都要能對(duì)應(yīng)到相應(yīng)模塊(模塊的完整性在于它們完成了需求中的所有加工)，消除完全相似或局部相似的重復(fù)功能，理清模塊間的層次、控制關(guān)系，減少模塊間信息交換量及平衡模塊的大小。對(duì)模塊劃分進(jìn)行合理調(diào)整。

6．導(dǎo)出邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)需求階段設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)字典進(jìn)行修改、補(bǔ)充和完善，導(dǎo)出每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的操作，并把這些操作對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的模塊，將接口數(shù)據(jù)分配給具體的模塊。

7．部署規(guī)劃確定系統(tǒng)包含的應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)、客戶端、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等；

確定每個(gè)模塊放在哪個(gè)應(yīng)用服務(wù)器或客戶端的哪個(gè)目錄、哪個(gè)文件(庫)，或是在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部建立對(duì)象。

8．相關(guān)說明對(duì)每個(gè)篩選后的模塊和邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行列表說明。

9．進(jìn)行主要的算法設(shè)計(jì)給出系統(tǒng)中復(fù)雜處理模塊的算法描述，給出業(yè)務(wù)步驟。

10．進(jìn)行異常處理設(shè)計(jì)給出系統(tǒng)中異常處理模塊的處理流程。

11．制定設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范包括：命名約定，界面約定，程序編寫規(guī)范，文檔書寫規(guī)范。

12．制定測試計(jì)劃

《ANSI/IEEE軟件測試文檔標(biāo)準(zhǔn)829-1983》將測試計(jì)劃定義為：“一個(gè)敘述了預(yù)定的測試活動(dòng)的范圍、途徑、資源及進(jìn)度安排的文檔。它確認(rèn)了測試項(xiàng)、被測特征、測試任務(wù)、人員安排，以及任何偶發(fā)事件的風(fēng)險(xiǎn)?！睖y試計(jì)劃規(guī)定了各個(gè)測試階段所要使用的方法策略、測試環(huán)境、測試通過或失敗的準(zhǔn)則等內(nèi)容。測試計(jì)劃包括測試目的、測試范圍、測試對(duì)象、測試策略、測試任務(wù)、測試用例、資源配置、測試結(jié)果分析和度量以及測試風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。

13．編寫概要設(shè)計(jì)文檔在這個(gè)階段應(yīng)該完成的文檔通常有下述幾種：概要設(shè)計(jì)說明書、用戶手冊、測試計(jì)劃、詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)計(jì)劃。

14．審查與復(fù)審概要設(shè)計(jì)文檔最后對(duì)概要設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)審查，在技術(shù)審查通過之后還必須經(jīng)過使用部門的負(fù)責(zé)人從管理的角度進(jìn)行復(fù)審。5.3結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)原則和基本要點(diǎn)

1．結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)原則概要設(shè)計(jì)原則的基本思想(也就是概要設(shè)計(jì)基本原理)是：模塊化設(shè)計(jì)、抽象、自頂向下逐步求精設(shè)計(jì)、模塊獨(dú)立性、信息隱蔽性。

1)模塊化模塊是一個(gè)軟件系統(tǒng)的最小單元。從邏輯上看，模塊能完成一定的處理功能，給它一定的輸入信息，它可對(duì)之進(jìn)行加工處理，輸出相應(yīng)的結(jié)果信息；從物理上看，模塊是通過名字來調(diào)用的一段程序，例如：過程、函數(shù)、子程序、宏等都可作為模塊。模塊是數(shù)據(jù)說明、可執(zhí)行語句等程序?qū)ο蟮募希梢詥为?dú)被命名而且可通過名字來訪問。模塊一般具有如下三個(gè)屬性：

(1)功能：指該模塊實(shí)現(xiàn)什么功能，解決什么需求。此處的功能指該模塊本身的功能與它所調(diào)用的所有子模塊功能之和。

(2)邏輯：指描述模塊內(nèi)部如何做，即模塊內(nèi)部的執(zhí)行過程。

(3)狀態(tài)：指該模塊使用時(shí)的環(huán)境和條件。

2)抽象抽象是認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜問題的思維工具，即從事物的本質(zhì)中抽出其共性而不考慮其他因素。軟件設(shè)計(jì)方法中對(duì)功能逐步細(xì)化的每一步都是抽象化處理。

3)自頂向下逐步求精“分解”和“抽象”是結(jié)構(gòu)化方法解決復(fù)雜問題的兩個(gè)基本手段。分解是把大問題分解成若干個(gè)小問題，然后“分而治之”。抽象是抽取出事物共同的本質(zhì)特性而暫不考慮它的細(xì)節(jié)。軟件工程過程中的每一步都可以看做是對(duì)軟件解決方法的抽象層次的一次細(xì)化。抓住主要問題，忽略次要問題，集中精力先解決主要問題，這就是“抽象”。逐步求精是把問題的求解過程分成若干步驟或階段，每個(gè)步驟或階段都比上一個(gè)步驟或階段更精化，更接近問題的解法。逐步求精是與抽象緊密相關(guān)的概念，是一個(gè)由抽象到具體的過程。自頂向下逐步求精是先設(shè)計(jì)頂層結(jié)構(gòu)，再逐層向下設(shè)計(jì)。把整個(gè)系統(tǒng)看做一個(gè)模塊，然后按功能將它分解成若干第一層模塊，第一層模塊又可以分解成更為簡單一些的第二層模塊，越下層的模塊，其功能越具體、越簡單。

4)模塊獨(dú)立性模塊獨(dú)立性指每個(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)系最少且接口簡單。在實(shí)際開發(fā)工作中，由于各個(gè)模塊屬于同一個(gè)軟件系統(tǒng)，它們之間必然存在著一些聯(lián)系，因此模塊的獨(dú)立性是一個(gè)相對(duì)的概念。具有獨(dú)立功能而且和其他模塊之間相互作用少的模塊稱為獨(dú)立性高的模塊。模塊具有較高的獨(dú)立性是設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵，其重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)系統(tǒng)容易開發(fā)。由于模塊之間接口簡單，當(dāng)許多人分工合作開發(fā)同一個(gè)軟件時(shí)，可以簡化合作者之間的協(xié)調(diào)工作，提高系統(tǒng)開發(fā)的效率。

(2)系統(tǒng)可靠性高。模塊之間的相互影響小，當(dāng)一個(gè)模塊出錯(cuò)時(shí)，由于模塊之間的聯(lián)系小，其他模塊受到的錯(cuò)誤波及也小，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

(3)系統(tǒng)易于測試和維護(hù)。模塊之間具有較高的獨(dú)立性，相對(duì)說來，模塊間的聯(lián)系較少，當(dāng)某模塊發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)其錯(cuò)誤傳播范圍較小，修改設(shè)計(jì)和修改程序需要的工作量也就比較小，這樣系統(tǒng)測試和維護(hù)的工作量也就相對(duì)小一些。模塊的獨(dú)立程度可以由兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn)衡量，即模塊間的耦合性和模塊的內(nèi)聚性。耦合性衡量不同模塊彼此間互相連接的緊密程度；內(nèi)聚性衡量一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度。為保證模塊的獨(dú)立性，在進(jìn)行物理模型設(shè)計(jì)時(shí)就要遵循以下兩條原則：

(1)一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素之間的聯(lián)系越緊密越好，即要使模塊具有較高的內(nèi)聚性。

(2)各個(gè)模塊之間的信息聯(lián)系要盡可能地減少，即模塊的耦合性要盡可能的低。

5)信息隱蔽信息隱蔽是指在設(shè)計(jì)和確定模塊時(shí)，使得一個(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，是不能直接訪問的。通過信息隱蔽，可以定義和實(shí)施對(duì)模塊的過程細(xì)節(jié)和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存取限制。

2．結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)(簡稱結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì))的基本要點(diǎn)是：

(1)采用自頂向下，逐步求精的程序設(shè)計(jì)方法；

(2)使用三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造程序。任何程序結(jié)構(gòu)上都由順序、選擇、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)構(gòu)造。構(gòu)造方法如下：

(1)用順序方法對(duì)過程進(jìn)行分解，確定各部分的執(zhí)行順序；

(2)用選擇方法對(duì)過程進(jìn)行分解，確定各部分的執(zhí)行條件；

(3)用循環(huán)方法對(duì)過程進(jìn)行分解，確定各部分進(jìn)行重復(fù)的開始和結(jié)束的條件；

(4)對(duì)處理過程仍然未求解部分反復(fù)使用上述分解方法，最終將所有細(xì)節(jié)確定下來。5.4軟件體系結(jié)構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)的思想最早是由Dijsktra等人提出的，MaryShaw(瑪麗·蕭)、DavidGarlan(戴維·甘蘭)、DewaynePerry(迪維恩·伯瑞)和AlexWolf(亞歷克斯·沃爾夫)等人在20世紀(jì)80年代末對(duì)其作了進(jìn)一步的研究和發(fā)展。軟件體系結(jié)構(gòu)如今已經(jīng)成為軟件工程研究的重點(diǎn)，許多研究人員基于自己的經(jīng)驗(yàn)從不同角度對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了刻畫。

Perry和Wolf等人認(rèn)為軟件體系結(jié)構(gòu)由一組具有特定形式的體系結(jié)構(gòu)元素組成，包括處理元素、數(shù)據(jù)元素和連接元素三種。

Garlan和Perry則指出，軟件體系結(jié)構(gòu)包括系統(tǒng)的構(gòu)件結(jié)構(gòu)、構(gòu)件間的相互關(guān)系、以及控制構(gòu)件設(shè)計(jì)與演化的原則和規(guī)范等三個(gè)方面。

Shaw和Garlan認(rèn)為，體系結(jié)構(gòu)是對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的元素、這些元素間的交互、它們的構(gòu)成模式，以及這些模式之間限制的描述。目前比較統(tǒng)一的定義是：軟件體系結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)的高層結(jié)構(gòu)共性的抽象，是建立系統(tǒng)時(shí)的構(gòu)造模型、構(gòu)造風(fēng)格和構(gòu)造模式。目前在商業(yè)軟件開發(fā)中常用的軟件體系結(jié)構(gòu)有以下幾種：層次體系結(jié)構(gòu)、C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)。

1.層次體系結(jié)構(gòu)層次體系結(jié)構(gòu)就是利用分層的處理方式來處理復(fù)雜的問題，層次系統(tǒng)要求上層子系統(tǒng)調(diào)用下層子系統(tǒng)的功能，而下層子系統(tǒng)不能夠調(diào)用上層子系統(tǒng)的功能。例如，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是層次體系結(jié)構(gòu)，它是通過四層(應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡(luò)接口層)來實(shí)現(xiàn)的，如圖5-1所示。圖5-1TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的層次按功能來劃分，每一層都有特定的功能，它一方面利用下一層所提供的功能，另一方面又為其上一層提供服務(wù)。通信雙方在相同層之間進(jìn)行通話，通話規(guī)則和協(xié)定的整體就是該層的協(xié)議。每一層都有一個(gè)或多個(gè)協(xié)議。協(xié)議的分層模型便于協(xié)議軟件按模塊方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，這樣每層協(xié)議的設(shè)計(jì)、修改、實(shí)現(xiàn)和測試都可以相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行，從而減少復(fù)雜性。

2.?C/S結(jié)構(gòu)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)簡稱C/S結(jié)構(gòu)，它是兩層體系結(jié)構(gòu)，由服務(wù)器提供應(yīng)用(數(shù)據(jù))服務(wù)，客戶機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進(jìn)行連接，向服務(wù)器提出服務(wù)請求。如圖5-2所示。在實(shí)際應(yīng)用中常采用基于“胖客戶機(jī)”的兩層應(yīng)用?？蛻舳塑浖话阌蓱?yīng)用程序及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫連接程序組成，服務(wù)器端軟件一般是某種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。圖5-3瀏覽器/服務(wù)器模式

3.?B/S結(jié)構(gòu)“瀏覽器/服務(wù)器”結(jié)構(gòu)簡稱B/S結(jié)構(gòu)，如圖5-3所示。在這種結(jié)構(gòu)下，主要業(yè)務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，極少部分業(yè)務(wù)邏輯在前端瀏覽器實(shí)現(xiàn)?？蛻魴C(jī)統(tǒng)一采用瀏覽器，用戶工作界面通過WWW瀏覽器來實(shí)現(xiàn)。圖5-3瀏覽器/服務(wù)器模式這種結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是：客戶機(jī)端只需安裝瀏覽器，登錄服務(wù)器即可執(zhí)行B/S結(jié)構(gòu)的軟件應(yīng)用系統(tǒng)。這樣不僅讓用戶使用方便，而且使得客戶機(jī)不存在安裝維護(hù)的問題。當(dāng)然軟件開發(fā)和維護(hù)的工作不是消失了，而是轉(zhuǎn)移到了Web服務(wù)器端。

4.?B/S和C/S比較

1)響應(yīng)速度

C/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)比B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)在客戶端響應(yīng)方面速度快，能充分發(fā)揮客戶端的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器。由于C/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)在邏輯結(jié)構(gòu)上比B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)少一層，對(duì)于相同的任務(wù)，C/S完成的速度總比B/S快，因此C/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)利于處理局域網(wǎng)內(nèi)大量數(shù)據(jù)，B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)利于處理遠(yuǎn)程信息查詢業(yè)務(wù)。

2)交互性

B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)只需在客戶端(除操作系統(tǒng)軟件外)安裝一個(gè)瀏覽器，由于瀏覽器和HTML頁面的交互性比較差，因此B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)沒有C/S軟件系統(tǒng)的交互性好。

3)打印和I/O接口的處理能力

C/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)在軟件處理打印和計(jì)算機(jī)接口方面比B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)方便。例如，打印報(bào)表、RS-232異步通信口的控制等。

4)維護(hù)費(fèi)用

C/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)在系統(tǒng)維護(hù)方面沒有B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)方便。C/S結(jié)構(gòu)的客戶端需要安裝專用的客戶端軟件，屬于“胖客戶端”。系統(tǒng)軟件升級(jí)時(shí)，每一臺(tái)客戶機(jī)需要重新安裝，其維護(hù)和升級(jí)成本非常高。而B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)屬于“瘦客戶端”，軟件工程師維護(hù)軟件系統(tǒng)不需要在不同地域之間來回奔跑，只需要在服務(wù)器端進(jìn)行維護(hù)就可以。5.5結(jié)構(gòu)化概要設(shè)計(jì)工具描述軟件結(jié)構(gòu)的工具主要有：HIPO(HierarrchyplusInput-Process-Output，層次加輸入—處理—輸出)圖(簡稱H圖)和模塊結(jié)構(gòu)圖，它們能夠反映整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。

1.使用HIPO圖對(duì)庫存/銷售系統(tǒng)進(jìn)行概要設(shè)計(jì)

1)任務(wù)描述假定庫存/銷售(或者稱為盤存/銷售)系統(tǒng)分為兩部分：庫存部分和銷售部分。庫存/銷售系統(tǒng)主要處理的任務(wù)有兩個(gè)：準(zhǔn)備庫存/銷售事務(wù)；處理庫存/銷售事務(wù)。圖5-4給出了系統(tǒng)的工作流程圖。圖5-4庫存/銷售系統(tǒng)的工作流程圖下面的任務(wù)是：根據(jù)圖5-4所示的工作流程圖畫出庫存/銷售系統(tǒng)的HIPO圖。

2)?HIPO圖方法介紹

HIPO圖由四部分組成：層次圖、圖例、描述說明和IPO圖(輸入/處理/輸出)，其中層次圖(H圖)、圖例、描述說明稱為可視目錄表，IPO圖描述各部分的工作細(xì)節(jié)。

(1)層次圖。層次圖又稱H圖或者體系框圖，它表明各個(gè)功能的隸屬關(guān)系。層次圖是自頂向下逐層分解得到的，是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)。它的頂層是整個(gè)系統(tǒng)的名稱和系統(tǒng)的概括功能說明；第二層把系統(tǒng)的功能展開，分成了幾個(gè)框；將第二層功能進(jìn)一步分解，就得到了第三層、第四層……直到最后一層。每個(gè)框內(nèi)都應(yīng)有一個(gè)名字，用以標(biāo)識(shí)它的功能。還應(yīng)有一個(gè)編號(hào)，以記錄它所在的層次及在該層次的位置。

(2)圖例。每一套HIPO圖都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)圖例，即圖形符號(hào)說明。附上圖例，不管人們在什么時(shí)侯閱讀它都能對(duì)其符號(hào)的意義一目了然。

(3)描述說明。它是對(duì)層次圖中每個(gè)框的補(bǔ)充說明，在必須說明時(shí)才用，所以它是可選的。描述說明可以使用自然語言。

(4)?IPO圖。IPO圖描述輸入數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)的處理和輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

IPO圖有固定的格式，圖中處理操作部分總是列在中間，輸入和輸出部分分別在其左邊和右邊。由于某些細(xì)節(jié)很難在一張IPO圖中表達(dá)清楚，常常把IPO圖又分為兩部分，簡單概括的稱為概要IPO圖，細(xì)致具體一些的稱為詳細(xì)IPO圖。

3)任務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于庫存/銷售系統(tǒng)，HIPO圖的設(shè)計(jì)方法如下：

(1)?H圖的第一層是系統(tǒng)名稱：盤存/銷售系統(tǒng)。

(2)?H圖的第二層是庫存系統(tǒng)和銷售系統(tǒng)。

(3)庫存的第三層分為檢查庫存情況，記錄庫存情況，產(chǎn)生庫存報(bào)表等。

(4)銷售的第三層分為計(jì)算銷售記錄，核對(duì)顧客賒欠金額等。以上的分析結(jié)果如圖5-5所示，其中，圖(a)是系統(tǒng)的層次圖，圖(b)是后面IPO圖的圖例，圖(c)是描述說明。圖5-5庫存/銷售系統(tǒng)的可視目錄表圖5-6是表示庫存/銷售系統(tǒng)第二層的對(duì)應(yīng)于H圖上的1.1.0框的概要IPO圖。圖5-6對(duì)應(yīng)H圖上1.1.0框的概要IPO圖在概要IPO圖中，沒有指明輸入—處理—輸出三者之間的關(guān)系，用它來進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)是不可能的。故需要使用詳細(xì)IPO圖以指明輸入—處理—輸出三者之間的關(guān)系，其圖形與概要IPO圖一樣，但輸入、輸出最好用具體的介質(zhì)和設(shè)備類型的圖形表示。圖5-7是銷售/庫存系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)于1.1.2框的一張?jiān)敿?xì)IPO圖。圖5-7對(duì)應(yīng)于H圖1.1.2框的詳細(xì)IPO圖

2.設(shè)計(jì)采購/銷售系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖

1)任務(wù)描述假設(shè)某公司采購/銷售系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程是：公司營業(yè)部對(duì)每天的顧客訂貨單形成一個(gè)訂貨單文件，它記錄了訂貨項(xiàng)目的數(shù)量、貨號(hào)、型號(hào)等詳細(xì)數(shù)據(jù)。在這個(gè)文件的基礎(chǔ)上對(duì)顧客訂貨情況進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)、匯總等項(xiàng)處理操作。下面的任務(wù)是：利用模塊結(jié)構(gòu)圖的方法設(shè)計(jì)采購/銷售系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖。

2)模塊結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)方法模塊結(jié)構(gòu)圖也稱控制結(jié)構(gòu)圖，它表示一個(gè)軟件系統(tǒng)的層次分解關(guān)系、模塊調(diào)用關(guān)系、模塊之間數(shù)據(jù)流和控制信息流的傳遞關(guān)系，它是描述軟件系統(tǒng)物理模型、進(jìn)行概要設(shè)計(jì)的主要工具，也是軟件文檔的一部分。模塊結(jié)構(gòu)圖既能反映系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，又能反映系統(tǒng)的細(xì)節(jié)和它們之間的聯(lián)系。通過模塊結(jié)構(gòu)圖，將系統(tǒng)分解為若干個(gè)模塊，這樣可以由不同設(shè)計(jì)人員分別承擔(dān)不同模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)施任務(wù)，便于管理與控制。

(1)模塊結(jié)構(gòu)圖的基本符號(hào)。繪制模塊結(jié)構(gòu)圖的基本符號(hào)如表5-1所示。表5-1模塊結(jié)構(gòu)圖的基本符號(hào)

(2)模塊結(jié)構(gòu)圖的用途。模塊結(jié)構(gòu)圖可以表示模塊的調(diào)用關(guān)系。模塊之間的調(diào)用關(guān)系主要有三種：直接調(diào)用、選擇調(diào)用和循環(huán)調(diào)用。這與程序流程圖中三種基本結(jié)構(gòu)—順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)的。圖5-8給出了模塊結(jié)構(gòu)圖的形式表示這三種結(jié)構(gòu)。圖5-8IPO圖的三種基本結(jié)構(gòu)任何復(fù)雜的模塊結(jié)構(gòu)圖都可以由這三種基本結(jié)構(gòu)組合而成。

(3)模塊結(jié)構(gòu)圖中的模塊類型。在模塊結(jié)構(gòu)圖中，不能再分解的模塊稱為原子模塊。如果一個(gè)軟件系統(tǒng)的全部加工都是由原子模塊來完成，而其他所有非原子模塊僅僅執(zhí)行控制或協(xié)調(diào)功能，這樣的系統(tǒng)就是完全因子分解的最好的系統(tǒng)。實(shí)際上這只是我們要力圖達(dá)到的目標(biāo)，大多數(shù)系統(tǒng)都達(dá)不到完全因子分解。一般地，在模塊結(jié)構(gòu)圖中有以下四種類型的模塊：①傳入模塊。傳入模塊從下屬模塊取得數(shù)據(jù)，經(jīng)過某些處理，再將其傳送給上級(jí)模塊。變換型數(shù)據(jù)流程圖的輸入模塊以及事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖中的接受事務(wù)模塊均屬于此類模塊。②傳出模塊。傳出模塊從上級(jí)模塊中獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行某些處理，再將其傳送給下屬模塊。如變換型數(shù)據(jù)流圖及事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖中的輸出模塊均屬于此類模塊。③變換模塊，也叫加工模塊。它從上級(jí)模塊取得數(shù)據(jù)，進(jìn)行特定的處理，轉(zhuǎn)換成其他形式，再傳回上級(jí)模塊。事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖中的調(diào)度模塊就屬于此類模塊，如圖5-9(a)所示。④協(xié)調(diào)模塊。它是對(duì)所有的下屬模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理的模塊。在一個(gè)較好的模塊結(jié)構(gòu)圖中，該模塊應(yīng)出現(xiàn)在較高層。變換型數(shù)據(jù)流圖的總控模塊以及事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖中的事務(wù)中心模塊均屬于此類模塊，如圖5-9(b)所示。在實(shí)際系統(tǒng)中，有些模塊屬于上述某一類型，還有一些是上述各種類型的組合。圖5-9模塊結(jié)構(gòu)圖的類型

(4)模塊間調(diào)用的規(guī)則有：①每個(gè)模塊有自身的任務(wù)，只有接收到上級(jí)模塊的調(diào)用命令時(shí)才能執(zhí)行。②模塊之間的通信只限于其直接上、下級(jí)模塊，任何模塊不能直接與其他上下級(jí)模塊或同級(jí)模塊發(fā)生通信聯(lián)系。③若有某模塊要與非直接上、下級(jí)的其他模塊發(fā)生通信聯(lián)系，必須通過其上下級(jí)模塊進(jìn)行傳遞。④模塊調(diào)用順序?yàn)樽陨隙隆Ｔ谀K結(jié)構(gòu)圖中，將一個(gè)系統(tǒng)分解為若干模塊，即將一個(gè)比較抽象的、物理內(nèi)容不大確定的任務(wù)，分解為若干個(gè)比較具體的、物理內(nèi)容比較確定的任務(wù)。這些模塊可以進(jìn)一步分解，使下層模塊的任務(wù)更加具體、確定，這個(gè)分解過程是一個(gè)由抽象到具體、由復(fù)雜到簡單的過程。從邏輯上看，上層模塊包括下層模塊，下層模塊功能是上層模塊功能的一部分。

(5)模塊結(jié)構(gòu)圖的改進(jìn)。在劃分模塊之后，要進(jìn)一步地完善模塊的功能，對(duì)于系統(tǒng)模塊中重復(fù)的功能部分要予以刪除，即刪除那些完全相似或局部相似的模塊。例如圖5-10(a)所示，模塊R1和R2中虛線框部分是相似的，可以將R1和R2中共同部分從R1和R2中分離出去，重新定義成一個(gè)獨(dú)立的下一層模塊，如圖5-10(b)所示。為了減少控制的傳遞、接口的復(fù)雜性，R1和R2中剩余的部分可根據(jù)情況與其上一層模塊合并，形成圖5-10(c)和圖5-10(d)中所示的方案。圖5-10完善模塊的功能

(6)提高模塊獨(dú)立性。對(duì)模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過模塊分解或模塊合并，盡量降低模塊之間的耦合以提高模塊之間的內(nèi)聚，從而對(duì)所設(shè)計(jì)的模塊結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行優(yōu)化。

(7)合理確定模塊結(jié)構(gòu)的規(guī)模，盡可能減少模塊的高扇出，增加高扇入。模塊的規(guī)模包括兩個(gè)方面：模塊結(jié)構(gòu)的深度和模塊結(jié)構(gòu)的寬度。深度表示模塊結(jié)構(gòu)中的層數(shù)，它往往能粗略地標(biāo)志一個(gè)系統(tǒng)的大小和復(fù)雜程度。模塊結(jié)構(gòu)圖一般不要超過7層。寬度是模塊結(jié)構(gòu)圖內(nèi)同一個(gè)層次上的模塊總數(shù)的最大值。一般來說，寬度越大，系統(tǒng)越復(fù)雜。對(duì)寬度影響最大的因素是模塊的扇出。

模塊的扇出是指一個(gè)模塊直接調(diào)用的子模塊數(shù)目。經(jīng)驗(yàn)表明，扇出數(shù)應(yīng)保持在合理的大小范圍，一個(gè)設(shè)計(jì)得好的典型系統(tǒng)的平均扇出通常是3或4(扇出的上限通常是5到9)。扇出過大就應(yīng)該適當(dāng)增加中間層次的控制模塊。扇出過小則可以將下級(jí)模塊進(jìn)一步劃分成若干子功能模塊，或者合并到它的上級(jí)模塊中去。模塊的扇入是指直接調(diào)用該模塊的上級(jí)模塊的數(shù)目。扇入越大則共享該模塊的上級(jí)模塊數(shù)目越多。如果一個(gè)模塊的扇入數(shù)過大，例如超過8，而這個(gè)模塊又不是公用模塊，說明該模塊包含多個(gè)功能，這時(shí)應(yīng)對(duì)它進(jìn)行功能分解。如圖5-11所示，M的扇出數(shù)目是3，Y的扇入數(shù)目是3。經(jīng)驗(yàn)表明，上層扇出比較高，中層扇出較少，底層為高扇入公用模塊的軟件模塊結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)較好的結(jié)構(gòu)。圖5-11扇入/扇出示例

(8)模塊大小應(yīng)該適中。模塊的大小可用模塊中所含語句的數(shù)量多少來衡量。一個(gè)模塊所含語句不應(yīng)過多，過多時(shí)，會(huì)影響模塊程序的可理解性。在保證模塊的獨(dú)立性的前提下，通常模塊中語句行數(shù)應(yīng)在50～100范圍內(nèi)。以上這些準(zhǔn)則對(duì)改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高軟件質(zhì)量有著重要的參考價(jià)值。模塊結(jié)構(gòu)圖的圖例如圖5-12所示。其中的箭頭有兩種：實(shí)心箭尾表示模塊結(jié)構(gòu)圖標(biāo)志，空心箭尾表示模塊結(jié)構(gòu)圖的數(shù)據(jù)流向。圖5-12模塊結(jié)構(gòu)圖的5個(gè)圖例

3)任務(wù)實(shí)現(xiàn)根據(jù)以上模塊結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)方法，所設(shè)計(jì)的采購/銷售系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖如圖5-13所示。圖5-13采購/銷售系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖

3.“概要設(shè)計(jì)說明書”的書寫格式下面給出概要設(shè)計(jì)說明書的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)，以供參考。

1引言

2編寫目的闡明編寫概要設(shè)計(jì)說明書的目的，指明讀者對(duì)象。

3項(xiàng)目背景項(xiàng)目背景包括：

·項(xiàng)目的委托單位、開發(fā)單位和主管部門；

·該軟件系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)系。

4任務(wù)概述

5定義列出本文檔中用到的專門術(shù)語的定義和縮寫詞的原義。

6運(yùn)行環(huán)境

7需求概述

·系統(tǒng)目標(biāo)；

·系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則；

·功能需求描述；

·性能需求描述。

8條件與限制

9模塊設(shè)計(jì)

·系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)；

·模塊劃分；

·模塊之間的調(diào)用關(guān)系。

10接口設(shè)計(jì)

·外部接口：包括用戶界面、軟件接口與硬件接口；

·內(nèi)部接口：各模塊之間的接口。

11數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

·概念設(shè)計(jì)；

·邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；

·物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

12運(yùn)行設(shè)計(jì)

·運(yùn)行模塊的組合；

·運(yùn)行控制。

13異常處理設(shè)計(jì)

·異常輸出信息；

·異常處理對(duì)策，如設(shè)置后備、性能降級(jí)、恢復(fù)及再啟動(dòng)等。

14安全保密設(shè)計(jì)

·維護(hù)設(shè)計(jì)，說明為方便維護(hù)工作的設(shè)施，如維護(hù)模塊等。

15參考資料

·列出有關(guān)資料的作者、標(biāo)題、編號(hào)、發(fā)表日期、出版單位或資料來源?？砂ǎ?/p>

·項(xiàng)目經(jīng)核準(zhǔn)的計(jì)劃任務(wù)書、合同或上級(jí)機(jī)關(guān)的批文；

·項(xiàng)目總體計(jì)劃；

·需求分析說明書；

·測試計(jì)劃書(初稿)；

·用戶使用手冊(初稿)；

·文檔所引用的資料、采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。5.6詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段主要進(jìn)行過程設(shè)計(jì)，即確定各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法，并采用一定的工具精確地描述這些算法，為編寫程序代碼提供依據(jù)。此外，在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段還要完成代碼設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等任務(wù)。詳細(xì)設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的第二階段，其基本任務(wù)如下：

(1)為每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的算法設(shè)計(jì)。選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ?，并詳?xì)描述算法的過程。

(2)確定每個(gè)模塊使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

(3)功能構(gòu)件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

(4)其他設(shè)計(jì)：根據(jù)軟件系統(tǒng)類型，還要進(jìn)行用戶界面設(shè)計(jì)、輸入/輸出格式設(shè)計(jì)以及外部接口設(shè)計(jì)和內(nèi)部接口設(shè)計(jì)。

(5)編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書并進(jìn)行評(píng)審。5.7詳細(xì)設(shè)計(jì)的原則詳細(xì)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

(1)模塊的邏輯描述要清晰易讀、正確可靠。

(2)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，改善控制結(jié)構(gòu)，降低程序的復(fù)雜程度，從而提高程序的可讀性、可測試性、可維護(hù)性。

(3)選擇恰當(dāng)描述工具來描述各模塊算法。描述工具包括：程序流程圖、NS圖(方塊圖)、PAD(ProblemAnalysisDiagram，問題分析圖)和PDL(ProcessDesignLanguage，過程設(shè)計(jì)語言)等。

(4)職能劃分功能化，如企業(yè)組織架構(gòu)，企業(yè)部門職能的組成要素描述，部門層次結(jié)構(gòu)，部門職能劃分，員工職務(wù)職能劃分，職務(wù)職能的組成要素等。

(5)功能劃分流程化，如功能需求描述(業(yè)務(wù)、系統(tǒng))，功能需求的整理與組合，功能間的耦合關(guān)系，功能的組成要素，功能的拆分描述與實(shí)現(xiàn)等。

(6)流程劃分單據(jù)化，如現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)單據(jù)收集，單據(jù)的整理與組合，單據(jù)在功能實(shí)現(xiàn)流程中不同時(shí)期的狀態(tài)變化，單據(jù)的拆分描述與實(shí)現(xiàn)(數(shù)據(jù)源/數(shù)據(jù)流向/數(shù)據(jù)處理動(dòng)作)等。

(7)單據(jù)劃分表格化，如單據(jù)內(nèi)容的拆分與整合等。

(8)表格劃分原子化，如表格的字段設(shè)計(jì)(數(shù)據(jù)類型、值域、屬性表)，表格主鍵外鍵和約束的設(shè)計(jì)，表格索引的設(shè)計(jì)，表格對(duì)不同角色用戶的權(quán)限分配，視圖的設(shè)計(jì)等。5.8結(jié)構(gòu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)工具詳細(xì)描述處理過程常用三種工具：圖形、表格和語言。圖形工具：如結(jié)構(gòu)化程序流程圖、方塊圖和問題分析圖(PAD)。IPO圖也是詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要工具之一。表格工具：如判定表可作為詳細(xì)設(shè)計(jì)中描述邏輯條件復(fù)雜的算法。過程設(shè)計(jì)語言(PDL)：是一種用于描述模塊算法設(shè)計(jì)和處理細(xì)節(jié)的語言工具。

1.程序流程圖

1)任務(wù)描述畫出下面描述的流程圖：判定2000～2500年中的哪一年是閏年，將結(jié)果輸出。

2)任務(wù)分析閏年的條件是：能被4整除，但不能被100整除的年份是閏年，或者能被100整除，又能被400整除的年份是閏年。對(duì)于輸入的年份，使用上面的條件做除法，求結(jié)果的余數(shù)是否為零，為零說明能夠整除，不為零說明不能整除。另外，對(duì)于2000～2500年中的每個(gè)年份可以使用循環(huán)語句來控制。

3)任務(wù)實(shí)現(xiàn)下面首先介紹程序流程圖的畫法。在程序流程圖中只能使用三種控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，任何復(fù)雜的程序流程圖都是由這三種基本的控制結(jié)構(gòu)組成的。下面分別用圖示對(duì)這三種結(jié)構(gòu)加以說明，其中，P表示判斷，A表示處理加工，Y表示判斷條件成立，N表示條件不成立。

(1)順序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是由幾個(gè)連續(xù)的加工步驟依次排列構(gòu)成，如圖5-14所示。圖5-14順序結(jié)構(gòu)

(2)選擇結(jié)構(gòu)。選擇型結(jié)構(gòu)有兩類，一類由某個(gè)邏輯判斷式的取值決定選擇兩個(gè)加工中的一個(gè)，如圖5-15(a)所示；一類是列舉多種加工情況，根據(jù)控制變量的取值，選擇執(zhí)行其一，如圖5-15(b)所示。圖5-15選擇結(jié)構(gòu)

(3)循環(huán)結(jié)構(gòu)。循環(huán)型結(jié)構(gòu)中有兩類，一類是當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)，先判定循環(huán)條件，當(dāng)循環(huán)控制條件成立時(shí)，重復(fù)執(zhí)行特定的加工，如5-16(a)所示；另一類是直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)，先執(zhí)行某些特定的加工，后判定循環(huán)條件，直到控制條件成立為止，如圖5-16(b)所示。圖5-16循環(huán)結(jié)構(gòu)依據(jù)前面的任務(wù)分析，可畫出如圖5-17所示的程序流程圖。圖5-17完整的程序流程圖

4)任務(wù)總結(jié)雖然程序流程圖可以清晰完整地描述系統(tǒng)處理的算法。但是流程圖也具有以下缺點(diǎn)：

(1)流程圖本質(zhì)上不是逐步求精的好工具，它誘使程序員過早地考慮程序的控制流程，而不去考慮程序的全局結(jié)構(gòu)。

(2)流程圖中用箭頭代表控制流容易使程序員不受任何約束，完全不顧結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的思想，隨意轉(zhuǎn)移控制。

(3)流程圖不易表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2.方塊圖

1)任務(wù)描述同上面判斷閏年的例子，我們利用方塊圖(N-S圖)畫出其處理過程。

2)方法步驟首先我們介紹一下方塊圖的畫法。方塊圖是由Nassi和Shneiderman提出的一種符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)原則的圖形描述工具，又稱之為盒圖。在方塊圖中的6種基本控制結(jié)構(gòu)，如圖5-18所示。圖5-18N-S圖的基本控制結(jié)構(gòu)對(duì)于前面的任務(wù)，判斷閏年的方塊圖如圖5-19所示。圖5-19計(jì)算閏年的方塊圖

3)任務(wù)總結(jié)方塊圖具有以下特點(diǎn)：

(1)每一個(gè)特定控制結(jié)構(gòu)的作用域很明確，能夠清晰辨別。

(2)繪制時(shí)需遵守結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的要求，不能任意轉(zhuǎn)移控制。

(3)很容易確定局部和全局?jǐn)?shù)據(jù)的作用域。

(4)很容易表明嵌套關(guān)系，也可以表示模塊的層次結(jié)構(gòu)。

3.?PAD圖

1)任務(wù)描述使用判斷閏年的例子，畫出PAD圖。

2)方法步驟首先介紹PAD圖的畫法。

PAD圖是日本人二村良彥等提出的算法圖形表示法，它用二維樹形結(jié)構(gòu)的圖來表示程序的控制流，是一種用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想表現(xiàn)程序邏輯結(jié)構(gòu)的圖形工具。其所表達(dá)的程序結(jié)構(gòu)清晰、結(jié)構(gòu)化程度高，比流程圖更容易閱讀。另外，PAD圖是樹形結(jié)構(gòu)，比流程圖更適應(yīng)于在計(jì)算機(jī)上處理。

PAD圖設(shè)置了五種控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、雙分支結(jié)構(gòu)、while循環(huán)結(jié)構(gòu)、until循環(huán)結(jié)構(gòu)和雙分支結(jié)構(gòu)。如圖5-20所示。圖5-20PAD圖的基本控制結(jié)構(gòu)判斷閏年的PAD圖如圖5-21所示。圖5-21判斷閏年的PAD圖

4.?PDL程序

1)任務(wù)描述對(duì)于在一個(gè)文檔中查找錯(cuò)拼的單詞的步驟是：首先把整個(gè)文檔分離成單詞，然后在字典中查這些單詞，如果在字典中查不到，則顯示該單詞并加入到字典中。寫出以上描述所對(duì)應(yīng)的PDL偽碼程序。

2)方法步驟

PDL有四種基本處理結(jié)構(gòu)的方法：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、選擇型結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)(包括while型和until型結(jié)構(gòu))。(1)順序結(jié)構(gòu)：

<PDL語句>

……

<PDL語句>(2)選擇型結(jié)構(gòu)：

if<條件>then

<PDL語句>

elseif<條件>then

<PDL語句>

else

<PDL語句>

endif(3)?while循環(huán)結(jié)構(gòu)：

loopwhile<條件>

<PDL語句>

endloop(4)?until型循環(huán)結(jié)構(gòu)：

loopuntil<條件>

<PDL語句>

endloop (5)分支型結(jié)構(gòu)：

case<選擇句子>of

<標(biāo)號(hào)>{，<標(biāo)號(hào)}：><PDL語言>

[defoult]：[<PDL語句>]

endcase本任務(wù)的PDL描述的過程如下：首先把整個(gè)文檔分離成單詞，然后在字典中查這些單詞，如果在字典中查不到，則顯示這些單詞并將它們加入到字典中。

3)任務(wù)總結(jié)

PDL是一種混合語言，它使用自然語言(如英語)詞匯，同時(shí)使用另一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言(如C語言)的語法。

PDL程序的主要特征如下：

(1)用PDL寫出的程序具有正文格式，在計(jì)算機(jī)上可做正文處理。

(2)?PDL程序中有一些能夠標(biāo)明程序結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵字。

(3)?PDL語言僅有少量的簡單語法規(guī)則，大量使用人們習(xí)慣的自然語言。

(4)使用PDL語言常常按逐步細(xì)化的方式寫出程序。

(5)?PDL程序的注釋行對(duì)語句進(jìn)行解釋，起到提高可讀性的作用。

(6)它提供了結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)說明，具有模塊化的特點(diǎn)。

(7)有自然語言的語法。

(8)用模擬英語的口氣描述每一個(gè)特定操作。

(9)避免使用最終的程序語句。PDL就是為了讓程序員在一個(gè)比較高的層次上思考，如果PDL太底層，那就失去了PDL的好處。

(10)在設(shè)計(jì)意向這一層次上寫PDL描述方法的意義，而不是描述如何實(shí)現(xiàn)。

(11)?PDL非常適合描述算法，當(dāng)寫好PDL之后，就可以根據(jù)它來編碼，而PDL則成為程序語言的注釋。這可以省去大量的注釋工作。如果遵循了這一指導(dǎo)方針，那么注釋將是非常完備而且富有意義的。5.9“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的書寫格式下面給出“詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”的格式，以供參考。

1引言

2編寫目的闡明編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書的目的，指明讀者對(duì)象。

3項(xiàng)目背景與需求概述項(xiàng)目背景應(yīng)包括項(xiàng)目來源和主管部門等；簡要描述需求的主要功能要求等。

4定義列出文檔中用到的專門術(shù)語的定義和縮寫詞的原義。

5參考資料列出有關(guān)資料的作者、標(biāo)題、編號(hào)、發(fā)表日期、出版單位或資料來源。

6軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給出軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

7模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)對(duì)于每個(gè)模塊應(yīng)給出以下說明：

(1)功能；

(2)性能；

(3)輸入項(xiàng)；

(4)輸出項(xiàng)；

(5)算法：模塊所選用的算法；

(6)程序邏輯描述；

(7)程序流程圖。

8接口詳細(xì)設(shè)計(jì)

9模塊目錄結(jié)構(gòu)描述把模塊按照某種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，以便于軟件的配置管理。

10控制層設(shè)計(jì)

11表示層設(shè)計(jì)給出界面事件、界面的輸入/輸出和事件處理。

12限制條件

13測試要點(diǎn)給出測試模塊的主要測試要求。

14尚未解決的問題5.10實(shí)例：資金監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)這里給出一個(gè)資金監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)例，本實(shí)例包括項(xiàng)目背景、系統(tǒng)架構(gòu)與處理策略、系統(tǒng)模塊劃分、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、模塊功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)輸出格式、數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

1.項(xiàng)目背景實(shí)現(xiàn)集團(tuán)資金監(jiān)控是一個(gè)系統(tǒng)工程，它需要集團(tuán)企業(yè)總部、子公司和銀行三者間的緊密聯(lián)系。集團(tuán)總部要掌握子公司資金的使用情況，如現(xiàn)金、銀行存款、應(yīng)收應(yīng)付賬款、應(yīng)收應(yīng)付票據(jù)、其他貨幣資金等等，就需要集團(tuán)總部與子公司間建立一個(gè)內(nèi)部資金管理系統(tǒng)，及時(shí)獲取子公司的資金狀況，對(duì)子公司的資金進(jìn)行管理。通過了解各單位資金流入與流出情況，集團(tuán)公司總部可以深入了解和掌握各子公司的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)是否正常、投入產(chǎn)出是否合理、經(jīng)濟(jì)效益是否顯著、償債能力是否足夠、貨幣回籠是否正常等等。通常還需要在集團(tuán)與商業(yè)銀行間建立一個(gè)外部的資金信息接口處理系統(tǒng)，通過銀行信息及時(shí)反映出子公司的資金現(xiàn)狀和流向，如對(duì)方收款單位名稱、金額、付款時(shí)間等真實(shí)、詳細(xì)的資料，這樣才能做到真正意義上的資金監(jiān)控。省電信總公司對(duì)全省各地資金進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析，達(dá)到統(tǒng)一的資金管理。實(shí)現(xiàn)資金收支兩條線管理，有效監(jiān)控資金的運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)查詢賬戶余額。

2.項(xiàng)目投資方該項(xiàng)目投資方為某省電信總公司。

3.系統(tǒng)架構(gòu)與處理策略省電信總公司和開戶銀行之間的信息交互需要有一個(gè)公共平臺(tái)(或公共接口)，使得省電信總公司資金監(jiān)控在內(nèi)部對(duì)用戶來說是透明的，因此我們將電信系統(tǒng)的各下屬子公司的信息請求格式統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)的接口格式，此格式需要由前置機(jī)上的公共模塊軟件進(jìn)行處理。因省電信在多家銀行開戶結(jié)算，因此本系統(tǒng)從下至上分以下三個(gè)層次設(shè)計(jì)(見圖5-22所示)：圖5-22資金監(jiān)控系統(tǒng)模塊

(2)前置機(jī)處理層：包括公共收款模塊、公共付款模塊、公共查詢模塊、公共對(duì)賬模塊。它的功能是分析來自應(yīng)用層的請求，并轉(zhuǎn)到相應(yīng)的目標(biāo)銀行接口模塊處理，同時(shí)接收來自目標(biāo)銀行接口模塊返回的數(shù)據(jù)，處理后發(fā)送到應(yīng)用層。

(3)系統(tǒng)應(yīng)用層：包括賬戶結(jié)算處理系統(tǒng)、銀行資金監(jiān)控系統(tǒng)。應(yīng)用層主要是供操作者使用的。系統(tǒng)應(yīng)用層負(fù)責(zé)與銀行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。它將中間層公共模塊發(fā)出的請求按與銀行協(xié)商好的格式發(fā)到銀行的計(jì)算機(jī)，并將銀行返回的結(jié)果提交給中間層公共模塊處理。最低層對(duì)操作者來是透明的。中間層是半透明的。

4.系統(tǒng)模塊劃分圖5-23監(jiān)控分析系統(tǒng)監(jiān)控分析系統(tǒng)分為以下幾大部分：

1)?(銀行端)監(jiān)控分析系統(tǒng)監(jiān)控分析系統(tǒng)收集省系統(tǒng)所有銀行賬戶的余額及結(jié)算明細(xì)，并對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。本系統(tǒng)供省級(jí)公司使用。如圖5-23所示。圖5-23監(jiān)控分析系統(tǒng)

2)賬戶管理系統(tǒng)賬戶管理系統(tǒng)主要管理省公司在銀行開戶的資金，包括賬戶余額及結(jié)算明細(xì)。它的實(shí)時(shí)性比地市公司的資金監(jiān)控性要高，收付款做到實(shí)時(shí)，并對(duì)收付款進(jìn)行賬務(wù)處理。

3)賬戶查詢系統(tǒng)省公司既然已建立起整個(gè)省公司的銀行賬戶數(shù)據(jù)庫，就為地市分公司查詢銀行賬戶余額、結(jié)算明細(xì)、報(bào)表打下了基礎(chǔ)。它分兩個(gè)層次，其第一層次為地市公司查詢所屬銀行賬戶余額、結(jié)算明細(xì)、資金報(bào)表；第二層為縣公司查詢賬戶余額和結(jié)算明細(xì)。本系統(tǒng)供地市及縣使用。本系統(tǒng)采用Web方式通過IE等瀏覽器來瀏覽信息。資金監(jiān)控系統(tǒng)主要功能模塊劃分如圖5-24所示。圖5-24資金監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊劃分

5.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)省電信總公司資金監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖如圖5-25所示。圖5-25資金監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖中：

(1)前置機(jī)用于與各商業(yè)銀行的聯(lián)接，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

(2)服務(wù)器建議安裝兩塊網(wǎng)卡，其中一塊與前置機(jī)相聯(lián)，另一塊與現(xiàn)有的局域網(wǎng)相連。

(3)省電信總公司信息技術(shù)局已有完整的財(cái)務(wù)服務(wù)器，系統(tǒng)安裝有Windows2003Server和Oracle(版本：Oracle10g)數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)可在現(xiàn)有的服務(wù)器硬件環(huán)境(除增加一塊網(wǎng)卡與前置機(jī)服務(wù)器連接外)和軟件環(huán)境下運(yùn)行，不需要新增設(shè)備。

(4)省電信總公司只管地市一級(jí)，縣公司由地市分公司管理。

6.模塊功能設(shè)計(jì)

1)銀行賬戶管理流程銀行賬戶實(shí)行分級(jí)專戶管理。電信公司設(shè)立并使用本資金監(jiān)控系統(tǒng)的部門有計(jì)財(cái)科和各下屬單位的相關(guān)部門，在銀行建立“收入總賬戶”、“支出總賬戶”和“工程總賬戶”。用以歸集、反映全省的收入、支出、工程的現(xiàn)金流總況。

(1)省對(duì)地市實(shí)行收支專戶管理：地市原則上只開立相應(yīng)專戶，各專戶間不得串戶使用；

(2)地市對(duì)縣實(shí)行收支專行管理：縣原則上只開立相應(yīng)專戶，各專戶間不得串戶使用。省與市/縣各設(shè)立相應(yīng)賬戶，同行同戶。如圖5-26所示。圖5-26省與市/縣各賬戶設(shè)置示意圖

2)資金上劃業(yè)務(wù)流程縣公司收入要求定時(shí)上劃至地市分公司，地市分公司收入要定時(shí)上劃至省電信總公司。

3)資金下?lián)軜I(yè)務(wù)流程資金下?lián)芗词∮?jì)財(cái)處將根據(jù)業(yè)務(wù)需要定時(shí)把資金撥到地市基本存款戶(支出戶)或工程戶上，它影響省公司的收支總賬戶余額(減少)和地市支出總賬戶或工程總賬戶余額(增加)。賬戶流程如圖5-27所示。圖5-27資金下?lián)軜I(yè)務(wù)流程

4)資金撥付網(wǎng)上結(jié)算流程本系統(tǒng)根據(jù)各銀行接口協(xié)議，將資金下?lián)艿怯浀母犊钫埱?經(jīng)復(fù)核)的付款信息生成銀行能識(shí)別的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)上支付接口系統(tǒng)自動(dòng)將付款請求發(fā)送到銀行接收端，完成付款手續(xù)。如圖5-28所示。圖5-28資金撥付網(wǎng)上結(jié)算流程

5)銀企對(duì)賬業(yè)務(wù)流程總公司對(duì)所有注冊賬戶的銀行對(duì)公數(shù)據(jù)查詢、下載后，可以將數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)的財(cái)務(wù)系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)對(duì)賬。本系統(tǒng)完整記錄所有公司的明細(xì)信息，包括子公司向上劃款、下?lián)?，只要從銀行取回結(jié)算明細(xì)即可由電腦自動(dòng)完成對(duì)賬工作，產(chǎn)生銀行存款余額調(diào)節(jié)表。銀行的對(duì)賬單可以從銀行提供的企業(yè)網(wǎng)上銀行下載，因各家銀行提供的數(shù)據(jù)格式不一樣，故由前置機(jī)處理模塊進(jìn)行預(yù)定處理。

6)集團(tuán)內(nèi)部付款審批流程集團(tuán)內(nèi)部付款審批流程是：市公司錄入對(duì)外付款憑證，先經(jīng)市公司領(lǐng)導(dǎo)審批后把付款憑證送省公司進(jìn)行批準(zhǔn)，再經(jīng)省公司批準(zhǔn)后發(fā)出批準(zhǔn)指令，然后付款指令經(jīng)付款接口送到相應(yīng)銀行。

7.數(shù)據(jù)流程圖

1)銀行信息接收數(shù)據(jù)流程銀行信息接收數(shù)據(jù)流程如圖5-29所示。圖5-29銀行信息接收數(shù)據(jù)流程

2)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)流程生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表的數(shù)據(jù)流程如圖5-30所示。圖5-30生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)流程

3)資金撥付數(shù)據(jù)流程資金撥付數(shù)據(jù)流程如圖5-31所示。圖5-31資金撥付數(shù)據(jù)流程

8.數(shù)據(jù)輸出報(bào)表格式

1)年度上劃收入款一覽表年度上劃收入款一覽表格式見表5-2。表5-2年度上劃收入款一覽表

2)年度下?lián)苤С隹钜挥[表年度下?lián)苤С隹钜挥[表格式見表5-3。表5-3年度下?lián)苤С隹钜挥[表

3)劃撥款對(duì)比分析表劃撥款對(duì)比分析表格式見表5-4。表5-4劃撥款對(duì)比分析表

9.數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這里給出了銀行端的數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要分為如下幾個(gè)功能方面的表結(jié)構(gòu)：對(duì)公賬戶余額的查詢、對(duì)公賬戶當(dāng)日流水查詢、批量賬戶余額查詢、批量對(duì)公賬戶當(dāng)日流水查詢。每個(gè)功能在方向上可分為兩方面：客戶端到服務(wù)器信息和服務(wù)器到客戶端的信息。

(1)對(duì)公賬戶余額的查詢(見表5-5)。表5-5對(duì)公賬戶余額信息表

(2)對(duì)公賬戶當(dāng)日流水查詢(見表5-6)。表5-6對(duì)公賬戶當(dāng)日流水信息表

(3)批量查詢賬戶余額(見表5-7)。表5-7批量賬戶余額查詢信息表

(4)批量查詢賬戶流水(見表5-8)。表5-8批量賬戶流水信息表本章小結(jié)本章介紹了概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)、原則和內(nèi)容。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)原則是：使每個(gè)模塊執(zhí)行一個(gè)功能(堅(jiān)持功能性內(nèi)聚)，每個(gè)模塊用過程語句(或函數(shù)方式等)調(diào)用其他模塊，模塊間傳送的參數(shù)作數(shù)據(jù)用，模塊間共用的信息(如參數(shù)等)盡量少。軟件工程概要設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這個(gè)階段的主要任務(wù)是：采用正確的方法確定系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的程序模塊；確定模塊間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；使用一定的工具將所設(shè)計(jì)的結(jié)果表達(dá)出來；編寫概要設(shè)計(jì)說明書。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是在概要設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)編寫軟件程序所采用算法的邏輯關(guān)系進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出全部必要的過程細(xì)節(jié)，并給予清晰的表達(dá)，使之成為編碼的依據(jù)。具體內(nèi)容包括：代碼設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、處理過程設(shè)計(jì)。此外本章還介紹了詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書的編寫格式與內(nèi)容。最后給出了一個(gè)實(shí)例的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程—集團(tuán)資金監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。習(xí)題

一、選擇題

1．對(duì)一個(gè)模塊處理過程的分解，以下正確的說法是()。

A.用循環(huán)方式對(duì)過程進(jìn)行分解，確定各個(gè)部分的執(zhí)行順序

B.用選擇方式對(duì)過程進(jìn)行分解，確定各個(gè)部分的執(zhí)行條件

C.用順序方式對(duì)過程進(jìn)行分解，確定某個(gè)部分進(jìn)行重復(fù)的開始和結(jié)束條件

D.對(duì)處理過程仍然模糊的部分反復(fù)使用循環(huán)方式對(duì)過程進(jìn)行分解

2．下列敘述正確的是()。

A.?N-S圖可以用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)

B.?PDL語言可以用于運(yùn)行

C.?PAD圖表達(dá)軟件的過程呈樹型結(jié)構(gòu)

D.?結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)效率第一

3．程序流程圖是一種傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)表示工具，有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，使用該工具時(shí)應(yīng)該注意()。

A.考慮控制流程 B.考慮信息隱蔽

C.遵守結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原則 D.支持逐步求精

4．可行性研究后得出的結(jié)論主要與()有關(guān)。

A.軟件系統(tǒng)目標(biāo) B.軟件的效率

C.軟件的性能 D.軟件的質(zhì)量

5．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，是以()為基礎(chǔ)、自頂向下、逐步求精和模塊化的過程。

A.數(shù)據(jù)流 B.數(shù)據(jù)流圖

C.數(shù)據(jù)庫 D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

6．概要設(shè)計(jì)的結(jié)果是提供一份()。

A.模塊說明書 B.框圖

C.程序 D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

7．結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)主要強(qiáng)調(diào)程序的()。

A.效率 B.速度

C.可讀性 D.大小

8．在軟件生命期中，()階段所需工作量最大，約占70%。

A.分析 B.設(shè)計(jì)C.編碼 D.測試E.維護(hù)

9．軟件設(shè)計(jì)階段可劃分為①設(shè)計(jì)階段和②設(shè)計(jì)階段，用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的最終目的是使③，用于表示模塊間