軟件工程基礎(chǔ)第4章

《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編1本章介紹概要設(shè)計(jì)階段的步驟、方法和圖形工具。主要內(nèi)容為：概要設(shè)計(jì)步驟軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖形工具：HIPO圖和結(jié)構(gòu)圖概要設(shè)計(jì)方法代碼設(shè)計(jì)的原則、方法數(shù)據(jù)輸入、輸出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)文檔數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書與復(fù)審本章重點(diǎn)：模塊和模塊化軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編24.1概要設(shè)計(jì)步驟

概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1.

審查可行性研究報(bào)告和需求分析規(guī)格說(shuō)明書。2.

確定模塊結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)和測(cè)試方案策略。3.

編寫概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書、用戶手冊(cè)和測(cè)試計(jì)劃。4.

復(fù)審。概要設(shè)計(jì)的基本步驟：進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)文件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)、測(cè)試方案設(shè)計(jì)、復(fù)審。《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編34.1.1軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)供選擇的方案2.推薦最佳實(shí)現(xiàn)方案3.設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)4.1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)4.1.3系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)系統(tǒng)接口包括內(nèi)部接口、外部接口和用戶接口。數(shù)據(jù)流圖和控制情況是接口設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。4.1.4設(shè)計(jì)測(cè)試方案在概要設(shè)計(jì)階段，測(cè)試方案主要根據(jù)系統(tǒng)功能來(lái)設(shè)計(jì)，稱為黑盒法測(cè)試。《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編44.2軟件設(shè)計(jì)的基本原理

4.2.1模塊與信息隱蔽（1）模塊模塊(module)是能夠單獨(dú)命名，能獨(dú)立地完成一定功能，由邊界元素限定的程序元素的序列。模塊的基本屬性：名稱、接口、功能、邏輯、狀態(tài)。（2）信息隱蔽指在設(shè)計(jì)和確定模塊時(shí)，使一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息，對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來(lái)說(shuō)，是不能訪問(wèn)的。《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編54.2.2模塊化模塊化（Modularization）是把系統(tǒng)分割成能完成獨(dú)立功能的模塊。1.模塊化可產(chǎn)生的效果2.模塊分割方法（1）抽象與詳細(xì)化（2）根據(jù)功能來(lái)劃分模塊

①橫向分割

②縱向分割③先確定中心控制模塊，由控制模塊指示從屬模塊，逐次進(jìn)行分解。《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編64.2.3模塊的耦合和內(nèi)聚

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(lái)度量。數(shù)據(jù)耦合控制耦合公共環(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。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。《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編72.模塊的內(nèi)聚

一個(gè)模塊內(nèi)各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度用內(nèi)聚來(lái)度量。（１）偶然內(nèi)聚（２）邏輯內(nèi)聚（３）時(shí)間內(nèi)聚

（４）通信內(nèi)聚

（５）順序內(nèi)聚

（６）功能內(nèi)聚內(nèi)聚按緊密程度從低到高排列：偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、功能內(nèi)聚?！盾浖こ袒A(chǔ)》陸惠恩主編84.2.4軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化準(zhǔn)則1.提高模塊獨(dú)立性2.模塊接口的準(zhǔn)則模塊的接口要簡(jiǎn)單、清晰，含義明確，便于理解，易于實(shí)現(xiàn)、測(cè)試與維護(hù)。3.模塊的作用范圍應(yīng)在控制范圍之內(nèi)4.模塊的深度、寬度、扇出和扇入應(yīng)適當(dāng)5.模塊的大小應(yīng)適中《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編94.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖形工具

4.3.1層次圖（或HIPO圖）《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編104.3.2結(jié)構(gòu)圖

1.結(jié)構(gòu)圖的符號(hào)（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(shí)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(shí)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，見(jiàn)圖4.5(b)?！盾浖こ袒A(chǔ)》陸惠恩主編112.結(jié)構(gòu)圖的繪制

【例4-6】學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編124.4概要設(shè)計(jì)方法4.4.1結(jié)構(gòu)化方法結(jié)構(gòu)化方法又稱面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)方法(StructuredDesign，SD)。設(shè)計(jì)步驟是先根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖建立系統(tǒng)邏輯模型，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.建立系統(tǒng)邏輯模型（１）變換型數(shù)據(jù)流（２）事務(wù)型數(shù)據(jù)流【例4.7】學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)系統(tǒng)屬于變換型數(shù)據(jù)流?！纠?.8】工資管理系統(tǒng)屬于事務(wù)型數(shù)據(jù)流。【例4.9】醫(yī)療費(fèi)管理系統(tǒng)中事務(wù)型、變換型兩種數(shù)據(jù)流同時(shí)存在

2.完成軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編134.4.2面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編14Jacksan圖特點(diǎn)：

l

能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自頂向下分解，可以清晰地表示層次結(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(jì)方法的四個(gè)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(duì)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。

《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編15【例4.11】用Jacksan方法對(duì)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例3.2學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)在學(xué)生入學(xué)時(shí)輸入學(xué)生基本信息。每次單科成績(jī)是按班級(jí)內(nèi)學(xué)生學(xué)號(hào)的順序依次輸入每位學(xué)生的平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)，成績(jī)輸入格式見(jiàn)表4.1。然后由計(jì)算機(jī)計(jì)算每位學(xué)生的單科成績(jī)總評(píng)分。輸出的學(xué)生個(gè)人成績(jī)單格式，見(jiàn)表4.2；班級(jí)各科成績(jī)匯總表格式，見(jiàn)表4.3?！盾浖こ袒A(chǔ)》陸惠恩主編16《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編17《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編184.5代碼設(shè)計(jì)

1.代碼的定義和作用代碼是為了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、分類、排序等操作所使用的數(shù)字、文字或符號(hào)。2.代碼的性質(zhì)

4.5.1代碼設(shè)計(jì)原則1、標(biāo)準(zhǔn)化：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)或習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn)2、

惟一性

3、可擴(kuò)充性4、

簡(jiǎn)單性5、

規(guī)范化6、適應(yīng)性

《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編194.5.2代碼種類

1.順序碼

2.信息塊碼

3.歸組分類碼

見(jiàn)表4.4歸組代碼示例

4.助記碼

5.數(shù)字式字符碼

6.組合碼

《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編20表4.4歸組代碼示例信息代碼哲學(xué)100宗教200社會(huì)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32525《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編214.5.3代碼設(shè)計(jì)方法

基本步驟如下：1.確定編碼對(duì)象2.明確編碼目的3.確定代碼的個(gè)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《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編224.6數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)計(jì)4.6.1輸入設(shè)計(jì)4.6.2輸出設(shè)計(jì)《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編234.7數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)發(fā)生的事故類型。數(shù)據(jù)安全控制方法：1．檢查數(shù)據(jù)的正確性、完整性2．檢查用戶使用權(quán)限3．系統(tǒng)運(yùn)行日志4．監(jiān)督檢查違規(guī)行為5．加密6．?dāng)?shù)據(jù)安全受破壞時(shí)的措施《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編244.8概要設(shè)計(jì)文檔與復(fù)審

4.8.1概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書4.8.2概要設(shè)計(jì)復(fù)審4.8.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書《軟件工程基礎(chǔ)》陸惠恩主編25第4章小結(jié)概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是確定模塊結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)和測(cè)試方案策略，編寫概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書、用戶手冊(cè)和測(cè)試計(jì)劃。概要設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的評(píng)審。軟件設(shè)計(jì)的基本原理是抽象、逐步求精、模塊化、信息隱蔽。模塊設(shè)計(jì)的優(yōu)化準(zhǔn)則軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖形工具有層次圖、HIPO圖和結(jié)構(gòu)圖。傳統(tǒng)軟件工程方法在概要設(shè)計(jì)階段常用