實用軟件課件第3章

第3章結(jié)構(gòu)化設(shè)計主要內(nèi)容：軟件設(shè)計步驟軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖形工具面向數(shù)據(jù)流設(shè)計方法過程設(shè)計工具系統(tǒng)人機界面設(shè)計數(shù)據(jù)代碼設(shè)計面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法軟件設(shè)計文檔本章重點：l

軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計l

過程設(shè)計工具l

人機界面設(shè)計《實用軟件工程（第4版）》13.1軟件設(shè)計步驟

概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計概要設(shè)計的基本任務(wù)1.

確定設(shè)計方案2.軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計3.數(shù)據(jù)文件設(shè)計4.制定測試計劃5.書寫概要設(shè)計文檔3.1.1概要設(shè)計步驟

1、確定設(shè)計方案設(shè)計供選擇的方案

推薦最佳實現(xiàn)方案

2、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計（功能分解、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計）3、數(shù)據(jù)文件設(shè)計：數(shù)據(jù)代碼設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計

4、制定測試計劃:主要根據(jù)系統(tǒng)功能來設(shè)計，稱為黑盒法測試。

5、書寫概要設(shè)計文檔系統(tǒng)說明、用戶手冊、測試計劃、軟件工程進度計劃、數(shù)據(jù)文件設(shè)計結(jié)果（數(shù)據(jù)代碼、數(shù)據(jù)庫設(shè)計）。《實用軟件工程（第4版）》23.1.2詳細(xì)設(shè)計的基本任務(wù)1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計（進一步細(xì)化）2、接口設(shè)計3、過程設(shè)計4、代碼設(shè)計、輸入輸出設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計5、編寫詳細(xì)設(shè)計說明書、軟件操作手冊等6、復(fù)審?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》33.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.2.1軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理

1、模塊：能單獨命名、單獨完成一定功能的程序元素。

2、抽象和逐步求精

3、信息隱蔽和局部化等。3.2.2模塊化模塊化（Modularization）是把系統(tǒng)分割成能完成獨立功能的模塊。1.模塊化的效果2.模塊分割方法①橫向分割

②縱向分割

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。3.模塊分割順序《實用軟件工程（第4版）》43.2.3模塊獨立性

1.模塊的耦合軟件結(jié)構(gòu)中模塊之間互相依賴的程度用耦合來度量。數(shù)據(jù)耦合控制耦合特征耦合公共環(huán)境耦合內(nèi)容耦合總之，應(yīng)：在盡量使用數(shù)據(jù)耦合，少用控制耦合和特征耦合，用參數(shù)傳遞信息，不采用內(nèi)容耦合，盡量控制公共環(huán)境耦合?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》52.模塊的內(nèi)聚

一個模塊內(nèi)各個元素彼此結(jié)合的緊密程度用內(nèi)聚來度量。（1）偶然內(nèi)聚（2）邏輯內(nèi)聚（3）時間內(nèi)聚（4）過程內(nèi)聚（5）通信內(nèi)聚（6）順序內(nèi)聚（7）功能內(nèi)聚內(nèi)聚按緊密程度從高到低排列：功能內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、過程內(nèi)聚、時間內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、偶然內(nèi)聚?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》陸惠恩編著63.2.4模塊設(shè)計啟發(fā)規(guī)則1.提高模塊獨立性2.注意模塊的可靠性、通用性、可維護性、簡單性3.模塊的大小應(yīng)適中4.模塊的深度、寬度、扇出和扇入應(yīng)適當(dāng)5.模塊接口簡單清晰設(shè)計得好的軟件結(jié)構(gòu)，頂層扇出高，中間扇出較少，下層調(diào)用公共模塊。

《實用軟件工程（第4版）》7

3.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖形工具

3.3.1層次圖（或HIPO圖）[例3.1]醫(yī)療管理系統(tǒng)的HIPO圖《實用軟件工程（第4版）》83.3.2結(jié)構(gòu)圖

1.結(jié)構(gòu)圖的符號（1）方框代表模塊，框內(nèi)注明模塊的名字和主要功能。（2）方框之間的大箭頭或直線表示模塊的調(diào)用關(guān)系。（3）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。尾部加空心圓的小箭頭表示傳遞數(shù)據(jù)信息。尾部加實心圓的小箭頭表示傳遞控制信息。（4）選擇結(jié)構(gòu)（5）循環(huán)結(jié)構(gòu)，模塊H循環(huán)調(diào)用模塊A,B,C，《實用軟件工程（第4版）》92.繪制結(jié)構(gòu)圖

【例3.2】學(xué)生成績管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖《實用軟件工程（第4版）》103.4面向數(shù)據(jù)流設(shè)計方法結(jié)構(gòu)化方法又稱面向數(shù)據(jù)流設(shè)計方法(StructuredDesign，SD)。設(shè)計步驟：先根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖建立系統(tǒng)邏輯模型，再進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。變換型數(shù)據(jù)流【例3.3】招聘考試成績管理系統(tǒng)系統(tǒng)屬于變換型數(shù)據(jù)流。２.事務(wù)型數(shù)據(jù)流【例3.4】圖書館管理系統(tǒng)屬于事務(wù)型數(shù)據(jù)流?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》11

3.5過程設(shè)計工具過程設(shè)計就是用順序、選擇和循環(huán)三種結(jié)構(gòu)的有限次組合或嵌套，描述模塊功能的實現(xiàn)算法。過程設(shè)計階段的工具：流程圖、N_S圖、問題分析圖（PAD圖）、判定表、判定樹、過程設(shè)計語言（PDL）等。3.5.1流程圖1.流程圖的分類（1）數(shù)據(jù)流程圖（2）程序流程圖（3）系統(tǒng)流程圖（4）程序網(wǎng)絡(luò)圖（5）系統(tǒng)資源圖《實用軟件工程（第4版）》陸惠恩

主編122.流程圖符號《實用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著133．流程圖使用約定

多分支結(jié)構(gòu)《實用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著14分支結(jié)構(gòu)流程圖的連接流程圖（a）中B4的詳細(xì)流程圖4.流程圖的三種基本結(jié)構(gòu)：

順序、選擇、循環(huán)。

《實用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著153.5.2盒圖

盒圖是Nassi和Shneiderman提出的，又稱N_S圖。

1.盒圖的符號《實用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著16【例3.7】學(xué)生成績管理系統(tǒng)的PAD圖

《實用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著17【例3.5】將下述含GOTO語句的程序流程圖，改為N_S圖。

《實用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著183.5.3PAD圖

1、基本符號《實用軟件工程（第4版）》193.5.4判定表

1.判定表的組成左上部列出所有條件。左下部列出所有可能做的工作。右上部每一列表示各種條件的一種可能組合，所有列表示條件組合的全部可能情況。右下部的每一列是和每一種條件組合所對應(yīng)的應(yīng)做的工作。2.判定表中的符號右上部用“T”表示條件成立，用“Ｆ”表示條件不成立，空白表示條件成立與否不影響。右下部畫“X”表示做該行左邊列出的那項工作，空白表示不做該項工作?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》20例3.8用判定表表示教師課時津貼費規(guī)定。某校對各種不同職稱教師，根據(jù)其是本校專職教師還是外聘兼職教師，決定其講課的課時津貼費。本校專職教師每課時津貼費：教授80元，副教授60元，講師50元，助教40元。外聘兼職教師每課時津貼費：教授90元，副教授80元，講師60元，助教50元?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》213.5.5判定樹

【例3.9】用判定樹表示教師課時津貼規(guī)定?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》223.5.6過程設(shè)計語言

過程設(shè)計語言(ProgramDesignLanguage，簡稱PDL),也稱偽碼，是一種混雜語言，說明某種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言的語法形式。用PDL表示的程序結(jié)構(gòu):1、

順序結(jié)構(gòu)

處理1處理2

…處理32、選擇結(jié)構(gòu)

IF-THEN-ELSE結(jié)構(gòu)：IF條件處理1ELSE處理2ENDIFIF-THEN結(jié)構(gòu)：IF條件處理1NDIF《實用軟件工程（第4版）》233.6系統(tǒng)人機界面設(shè)計

3.6.1人機界面設(shè)計問題1.系統(tǒng)響應(yīng)時間2.用戶幫助設(shè)施3.出錯信息處理4．命令交互3.6.2人機界面設(shè)計過程用戶界面設(shè)計是一個迭代的過程，一般步驟如下：先設(shè)計和實現(xiàn)用戶界面原型。用戶試用該原型，向設(shè)計者提出對界面的評價。設(shè)計者根據(jù)用戶的意見修改設(shè)計并實現(xiàn)下一級原型。不斷進行下去，直到用戶滿意為止。3.6.3評價界面設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)3.6.4界面設(shè)計指南1．一般交互2.信息顯示3.數(shù)據(jù)輸入《實用軟件工程（第4版）》著243.7數(shù)據(jù)代碼設(shè)計

3.7.1代碼設(shè)計目的代碼是為了對數(shù)據(jù)進行識別、分類、排序等操作所使用的數(shù)字、文字或符號。代碼的性質(zhì)

3.7.2代碼設(shè)計原則標(biāo)準(zhǔn)化：國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)或習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn)惟一性

可擴充性

簡單性規(guī)范化

適應(yīng)性

《實用軟件工程（第4版）》253.7.3代碼種類

1.順序碼

2.信息塊碼

3.歸組分類碼（如下表）

4.助記碼

5.數(shù)字式字符碼

6.組合碼

《實用軟件工程（第4版）》26信息代碼哲學(xué)100宗教200社會科學(xué)300

法律320

商法325

公司法3252

股份公司法32524

合股公司法325253.7.4代碼設(shè)計方法

基本步驟如下：1.確定編碼對象2.明確編碼目的3.確定代碼的個數(shù)4.確定代碼使用范圍和使用期限5.確定代碼體系和代碼位數(shù)6.確定編碼規(guī)則7.編寫代碼8.編寫代碼詞典《實用軟件工程（第4版）》273.8面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

Jackson把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（或程序結(jié)構(gòu)）分為以下三種基本類型：(a)順序(b)選擇(c)循環(huán)《實用軟件工程（第4版）》283.8面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

Jacksan圖特點：

l

能對結(jié)構(gòu)進行自頂向下分解，可清晰地表示層次結(jié)構(gòu)

l

結(jié)構(gòu)易讀、形象、直觀

l

既可表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也可表示程序結(jié)構(gòu)

Jackson設(shè)計方法的四個步驟：1、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)；2、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；3、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；4、列出所有的操作和條件，并把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖中去。

《實用軟件工程（第4版）》29【例3.10】用Jacksan方法對學(xué)生成績管理系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。學(xué)生成績管理系統(tǒng)在學(xué)生入學(xué)時輸入學(xué)生基本信息。每次單科成績是按班級內(nèi)學(xué)生學(xué)號的順序依次輸入每位學(xué)生的平時成績和考試成績，成績輸入格式見表3.5。然后由計算機計算每位學(xué)生的單科成績總評分。輸出的學(xué)生個人成績單格式，見表3.6；班級各科成績匯總表格式，見表3.7?！秾嵱密浖こ蹋ǖ?版）》30學(xué)生成績管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Jacksan圖學(xué)生成績管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Jacksan圖《實用軟件工程（第4版）》31輸入、輸出的Jacksan圖3.9軟件設(shè)計文檔3.9.1概要設(shè)計說明書3.9.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書3.9.3詳細(xì)設(shè)計說明書3.9.4操作手冊編寫提示《實用軟件工程（第4版）》32第3章小結(jié)

概要設(shè)計階段：確定設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計。詳細(xì)設(shè)計階段：過程設(shè)計、接口設(shè)計和數(shù)據(jù)設(shè)計。結(jié)構(gòu)化設(shè)計要點：系統(tǒng)由層次結(jié)構(gòu)的模塊構(gòu)成；模塊是單入口單出口的；模塊的構(gòu)造和聯(lián)結(jié)的基本準(zhǔn)則是模塊獨立。評價模塊分割的標(biāo)準(zhǔn)：（１）模塊的大?。ǎ玻┠K之間的聯(lián)系程度（耦合）（３）模塊內(nèi)的聯(lián)系程度（內(nèi)聚）（４）模塊信息的隱蔽程度模塊設(shè)計規(guī)則：1．盡力提高模塊獨立性。2．注意模塊的可靠性、通用性、可維護性、簡單性。3．模塊的大小應(yīng)適中4．模塊的深度、寬度、扇出和扇入應(yīng)適當(dāng)。軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，可用層次圖、HIPO圖和結(jié)構(gòu)圖。人機界面設(shè)計的質(zhì)量影響用戶對軟件產(chǎn)品的評價，應(yīng)對人機界面設(shè)計重視。詳細(xì)設(shè)計工具：流程圖、N_