浅谈软件工程中的结构化设计方法
软件工程中的系统设计方法
软件工程中的系统设计方法在软件工程领域中，系统设计是开发高质量软件的关键步骤之一。
它涉及到定义系统的结构和组织，并确保软件能够满足用户需求、具备良好的可维护性和可扩展性。
为了有效地进行系统设计，软件工程师需要采用一些方法和技术来指导他们的工作。
本文将介绍一些常用的系统设计方法，以帮助读者更好地理解和应用于实践。
1. 结构化分析和设计方法（SA/SD）结构化分析和设计方法是一种传统的系统设计方法，旨在通过将系统分解为不同的模块来帮助软件工程师理清软件的逻辑结构。
在SA/SD方法中，软件工程师使用数据流图和数据字典来描述系统的功能和数据流动。
通过这种方式，他们能够构建出一个层次化的系统结构图，从而更好地理解系统的各个部分。
2. 面向对象分析和设计方法（OOAD）面向对象分析和设计方法是一种现代的系统设计方法，它将系统视为由对象组成的集合。
在OOAD方法中，软件工程师使用用例图、类图、时序图等工具来描述系统的需求和行为，并通过面向对象的概念来设计系统的结构。
相对于SA/SD方法，OOAD方法更加注重系统的可扩展性和可复用性，因为它通过面向对象的封装和继承机制来实现代码的模块化和重用。
3. 基于组件的设计方法基于组件的设计方法是一种将软件系统看作由可独立部署和替换的组件构成的方法。
在这种方法中，软件工程师将系统分解为不同的组件，并定义它们之间的接口和依赖关系。
通过这种方式，系统可以更容易地进行扩展和维护，因为每个组件都可以单独开发、测试和部署。
此外，基于组件的设计方法还促进了软件的可复用性，因为组件可以在不同的系统中重复使用。
4. 面向服务的设计方法（SOAD）面向服务的设计方法是一种将系统拆分为一些可独立运行的服务的方法。
每个服务都提供特定的功能，并通过网络进行通信。
在SOAD方法中，软件工程师使用服务描述语言（如WSDL）来定义各个服务的接口和数据格式，并通过服务总线（如ESB）来协调和管理这些服务。
结构化程序设计方法 名词解释
结构化程序设计方法名词解释结构化程序设计方法是软件工程中的一种系统化的程序设计方法。
单元是指模块或功能模块，它用来表示一个程序模块的基本结构，具有数据成分和控制成分。
单元的实现通常由程序员按照标准格式编写。
各个单元之间存在一定的联系，便于调试和检查。
单元的具体描述是采用过程的方式表达的。
它与子程序和局部变量的关系类似，其区别在于，一个单元执行完毕，就转入另一个单元，如此下去直到一个程序模块的所有单元都执行完毕。
每个模块或功能单元称为一个程序单元或程序模块，简称为程序。
单元是程序结构设计的基本单位，也是程序开发和维护的最小单位。
一个大型程序的全部程序模块是无限的，但程序模块的长度总是有限的。
因此，根据一个程序的功能规模、复杂程度和代码规模等要求，必须为每个程序选择一个合适的程序单元。
[1]模块可以是相同的或不同的。
相同的模块可以互相结合起来构成更大的模块。
相同的程序单元叫做“基本模块”。
例如，在系统的顶层程序中，需要使用一些已经建立了数据库的单元作为模块。
基本模块的连接性比较好，修改比较方便。
不同的基本模块之间也可以连接，组成新的大型模块。
一般说来，程序越长，使用基本模块的数目也就越多。
从提高程序可读性的角度考虑，将一个基本模块分解成若干个小模块，也是非常重要的。
通常情况下，模块越小，耦合程度越低，程序的可读性就越好。
但是，如果模块的内部结构是线性的，这样分解就毫无意义。
[2]抽象：对事物本质的把握。
[3]覆盖：在开发过程中，需要按照功能分解进度来建立并细化软件的抽象模型。
所谓功能模型，就是一个将程序模块串联起来的线形的逻辑结构图。
当程序结构图被细化到一定的深度时，再增加程序模块的数目，这种增加是重复的，这时候就需要根据程序的抽象程度来建立一个程序模块树，也叫做结构图，用来代替程序模块的层次结构。
[4]结构化程序设计(structured programming，简称（ CP）)：简单的说就是将应用程序划分为若干个模块，这些模块有一个公共的数据域和输入输出域，一个模块只关心属于自己的那部分内容，不需要知道其他模块的任何内容，这样的话，模块就可以比较容易地被重复利用。
软件工程 软件设计方法
引言概述：软件工程是一门综合性学科，涉及软件开发的各个方面。
软件设计是软件工程中非常重要的一环，它涉及到软件系统的整体架构、模块设计以及算法设计等方面。
软件设计方法是指在软件设计过程中，采用的一系列可以帮助开发人员完成设计工作的方法和技术。
本文将介绍几种常见的软件设计方法，并对每种方法的优缺点进行详细分析。
正文内容：1.结构化设计方法1.1功能分解1.2数据流图设计1.3控制流图设计1.4层次化设计1.5模块化设计结构化设计方法是一种将软件系统划分为若干个层次的方法，可以帮助开发人员将复杂的系统分解为可管理的模块。
其中，功能分解是将系统划分为若干个功能模块的过程，数据流图和控制流图则用于描述模块之间的数据流和控制流。
层次化设计则是将系统划分为多个层次，并通过接口进行层次间的通信。
模块化设计则是将系统分解为相互独立的模块，可以独立实现和测试。
2.面向对象设计方法2.1类图设计2.2对象图设计2.3继承和多态设计2.4设计模式应用2.5UML建模面向对象设计方法是一种以对象为中心的设计方法，强调对象之间的关系和交互。
在面向对象设计中，类图和对象图是常用的设计工具，它们用于描述系统中的类和对象及其之间的关系。
继承和多态是面向对象的两个重要概念，可以提高代码的复用性和扩展性。
设计模式是一套被广泛接受和应用的设计经验总结，可以解决软件设计中的一些常见问题。
UML是一种常用的面向对象建模语言，可以帮助开发人员在设计过程中进行可视化建模。
3.原型设计方法3.1快速原型设计3.2用户界面原型设计3.3迭代设计方法3.4用户反馈和迭代改进3.5原型与最终产品之间的转换原型设计方法是一种通过创建可演示的原型来快速验证设计想法的方法。
快速原型设计是一种快速搭建出系统原型的方法，可以帮助开发人员快速了解用户需求和系统交互。
用户界面原型设计则着重于用户界面的设计和交互效果的展示。
迭代设计方法是一种逐步完善和改进设计的方法，通过用户反馈和迭代改进，逐步推进系统的发展。
简述结构化开发方法的内容
简述结构化开发方法的内容结构化开发方法的核心是结构化分析。
它是以数据为中心，采用面向对象的方法，使系统设计达到数据驱动，可扩充、重用性强、维护方便，可靠性高的目标。
结构化分析的对象是系统的各个部分，即整个系统模型。
按照用户与软件系统交互的角度，将系统划分为若干层次，并形成相应的层次模型。
其基本思想是由上而下，逐层进行需求分析，以表示系统的各个部分之间的数据流向和传递关系，以及完成这些功能的算法，把需求分析的结果放入对应的模块，形成对软件系统的总体描述。
1.结构化分析方法是开发一个好软件必不可少的方法，是把握系统需求的有效手段。
在具体应用中主要涉及到需求分析、系统设计、代码编写和测试等四个方面。
（ 1）需求分析阶段：用于全面了解所要解决问题的特征，定义用户对该问题的基本要求和约束条件，以及进行用户调查；(2)概要设计阶段：提出软件的逻辑模型、结构设计、数据设计，定义模块及数据结构，输入输出接口等；(3)详细设计阶段：确定算法、模块及外部接口等细节，描述系统实现方案，提出运行时的各种功能和性能要求；(4)测试阶段：包括单元测试和集成测试。
（ 1）需求是系统开发的根本原因和第一步，需求定义得准确与否直接影响着后面的工作量、费用和质量。
（ 2）分析系统是否满足用户需求，确定系统的规模和结构，明确软件的功能要求，需求分析的过程就是系统设计的过程。
(3)确定软件系统的算法，它是保证软件正确性和可行性的关键，是系统实现的重要依据。
2.结构化设计方法是软件工程方法论的重要组成部分，也是一种实用而有效的方法。
2.结构化设计方法是软件工程方法论的重要组成部分，也是一种实用而有效的方法。
通常结构化方法又分为瀑布模型法、原型法和螺旋模型法。
3.结构化方法是一种面向数据流的软件开发方法，是面向对象方法的一个重要分支。
它具有数据驱动的基本特征，将软件系统的各个模块看成是一个个的对象，把对象作为处理数据的机制，在数据的驱动下来组织结构化程序设计，提高软件系统的可重用性和可维护性。
关于软件工程之中的结构化设计方法探究
（ ３ ）通过数据流图对系统初始结构图进行推导。 （ ４ ）采取启发式原则对系统初始结构图进行改进 ，
直到 结构 图满足 我们 的要 求 为止 。 （ ５ ）利 用 数据字 典 以及分 析模 型 Ｅ Ｒ 图对 数据 进行 设计 ，这 又包 括数据 文件 设计 以及 数据 库设 计 。 （ ６ ） 以状 态转 换 图 、加工 规格 说 明为依 据 ，进行 过
式 ，具体 来看 ，这是 基于 模块 化 、 自 顶 而 下细化 、结构化 程序 设计 等基 础 的一种 设计 方法 ， 其 最为 基础 的思 想是把 系统 设计 成 为功 能单一 、相 对独 立 的模块 组成 结构 。 在 结构化 软件 设计 过程 中 ， 从 技术 角度 来看 ，设计 阶 段主 要包 括数 据设 计 、 接 口设 计 、 体 系结 构设 计 以及过程 设计 。 其中数据设计主要是将实体关系转化为文件系统结
摘 要 ：软件 工程 之 中的 结构 化 设计 方 法研 究具有 非常 强 的现 实意 义，本 文在 概 述 了软件 结构 设 计 的基础 上 ，对 结构 化 设 计 的具体 流程 以及体 系结构 设 计 方法进 行 了分析 ，希 望能 够对 我们 的工作 起 到一 定指 导和促 进 的作 用 。
计 算机 光盘 软件 与应用
软件设计开发
Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｃ Ｄ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ２ ０ １ ３ 年第 Ｏ ｌ期
关 于软件工程之 中的结构化设计方法探 究
刘薇 （ 同济大学软件 学院，上 海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
具体来说 ， 变换流系统结构图主要包括了输入、变换 中心以及输出这三个部分。 至于事务流 ， 其数据则会沿输
软件工程 比较结构化方法和面向对象
软件工程一、引言在当今信息技术高速发展的时代，软件的开发和维护变得越来越重要。
为了有效管理软件项目，提高开发效率和质量，软件工程的概念应运而生。
软件工程是一门研究如何按照系统化、规范化、定量化和可重复性的方式开发和维护软件的学科。
在软件工程中，结构化方法和面向对象是两种常用的开发方法。
本文将对结构化方法和面向对象进行比较，并探讨它们在软件工程中的优劣和适用场景。
二、结构化方法2.1 定义和特点结构化方法是一种基于数据流和流程的软件开发方法。
它将软件系统视为一系列逐步细化的模块，通过分析数据流和流程来设计和实现软件系统。
结构化方法强调模块化、层次化和自顶向下的设计思想，以确保程序逻辑清晰、易于理解和修改。
2.2 优点1.结构化方法强调模块化，将软件系统分解为多个模块，每个模块负责特定的功能。
这种模块化的设计使得程序易于理解、修改和测试，提高了软件的可维护性和可测试性。
2.结构化方法采用自顶向下的设计思想，先设计系统的总体框架，再逐步细化到具体的模块。
这种逐步细化的设计方式使得开发过程更加可控，项目管理更加容易。
同时，自顶向下的设计过程也便于团队协作和分工。
3.结构化方法将程序逻辑分解为一系列有序的步骤，每个步骤都有明确的输入和输出。
这种严格的输入输出规定使得程序的设计和测试更加方便。
4.结构化方法在软件开发初期就明确定义了数据流和流程，使得开发人员能够更好地理解和掌握软件系统的整体架构，从而减少了项目失败的风险。
2.3 缺点1.结构化方法的设计过程较为复杂，需要详细分析系统的数据流和流程。
对于较大规模的软件系统，分析和设计的工作量较大，容易导致项目开发周期延长。
2.结构化方法强调模块化，但对于一些复杂的问题，模块化的设计可能不够灵活和强大。
这就需要在设计阶段尽可能考虑全部的需求和功能，否则可能会在后期的修改过程中遇到困难。
三、面向对象3.1 定义和特点面向对象是一种以对象为基础的软件开发方法。
在面向对象方法中，软件系统由一组相互作用的对象组成。
软件工程结构化分析与设计范文精简版
软件工程结构化分析与设计软件工程结构化分析与设计简介软件工程结构化分析与设计是软件工程领域中重要的一环，它涉及到软件系统的分析和设计阶段。
在软件工程领域，结构化分析与设计是指通过建立准确的抽象层次，将软件系统划分为各个模块，并规定各个模块之间的关系和功能，以实现系统的需求。
什么是结构化分析与设计结构化分析与设计是一种系统性的方法，它利用模块化和层次化的原则，对软件系统进行分析、设计和实现。
结构化分析关注的是系统需求，它通过分解需求，将系统划分为不同的模块，并定义它们之间的关系。
结构化设计则负责将分析得到的模块进行详细设计，并确定模块的功能和接口。
结构化分析与设计的目标是提高软件系统的可理解性、可维护性和可扩展性。
结构化分析与设计的流程结构化分析与设计通常包含以下几个步骤：1. 确定系统需求：定义软件系统的功能和性能要求。
2. 确定模块划分：将系统划分为不同的模块，并定义它们之间的功能和接口。
3. 定义模块内部逻辑：对每个模块进行详细设计，包括设计数据结构和算法等。
4. 确定模块间的通信方式：确定模块之间的数据交换和通信方式。
5. 验证和评估设计：对设计进行评估和验证，确保满足系统需求。
6. 实施和编码：根据设计编写代码，完成软件系统的实施。
7. 和调试：对软件系统进行和调试，确保其功能和性能的正确性。
结构化分析与设计的优势结构化分析与设计具有以下优势：1. 提高可理解性：通过模块化的设计原则，使系统的结构和功能更易于理解和掌握。
2. 提高可维护性：分解模块可以使系统的维护更加简单和方便，减少对其他模块的影响。
3. 提高可扩展性：模块化的设计可以使系统更易于扩展和修改，方便适应需求变化。
4. 提高开发效率：结构化分析与设计明确了各个模块的功能和接口，可以并行开发，提高开发效率。
5. 降低系统复杂性：通过模块化的设计，将大型系统划分为多个小模块，降低了系统的复杂性。
结构化分析与设计的工具和技术在软件工程中，有许多工具和技术可以用于结构化分析与设计。
软件工程之结构化方法与面向对象方法之比较与结合
软件⼯程之结构化⽅法与⾯向对象⽅法之⽐较与结合 软件开发⽅法指，在项⽬投资规模和时间限制内，设计、实现符合⽤户需求的⾼质量软件，根据软件开发的特点，提出的多种软件开发的策略。
随着20世纪60年代，计算机软件、硬件发展不均衡，使⼤型软件的开发过程中出现了复杂程度⾼、研制周期长、正确性难以保证的三⼤难题，引发了“软件危机”。
为了同时提⾼软件效率和质量，软件开发⽅法不断⾰新。
经过⼏⼗年的研究和应⽤，两种基于相应的程序设计思想和语⾔的软件开发⽅法，结构化⽅法与⾯向对象⽅法，成为了主流的开发⽅法之⼀，⼴泛地使⽤于软件⼯程。
结构化⽅法包括结构化分析(Structured Analysis，简称SA)、结构化设计(Structured Design，简称SD)和结构化程序设计(Structured Program Design，简称SP)三部分内容。
相应地，⾯向对象⽅法包括⾯向对象分析(Object-Oriented Analysis，简称OOA)、⾯向对象设计(Object—Oriented Design，简称OOD)和⾯向对象程序语⾔(Object-Oriented Program Design，简称OOP)。
两种软件开发⽅法从起源、思想、分析、设计，到程序设计、扩展重⽤、应⽤等各个⽅⾯有着许多的联系和区别，下⽂我将对⼆者进⾏⽐较分析。
两种⽅法针对不同的⼯作环境和应⽤场景，各具优势，也都有所不⾜，我也将讨论⼆者在软件⼯程中的结合，以期产⽣更好的效果。
（⼀）从起源上看 结构化⽅法与⾯向对象⽅法都起源于相应的程序设计思想和语⾔。
20世纪60年代后期，《程序结构理论》和《GOTO陈述有害论》的提出，证明了任何程序的逻辑结构都可以⽤顺序结构、选择结构和循环结构来表⽰，确⽴了结构化程序设计思想，产⽣了如FORTRAN、PASCAL、C等语⾔。
结构化⽅法把对程序的分析、设计，延伸⾄对项⽬⼯程的分析、设计，结合程序设计语⾔的技术⽀持，得以产⽣和发展。
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浅谈软件工程中的结构化设计方法
作者：刘珂韩瑶高嵩
来源：《中文信息》2017年第06期
摘要：软件工程中的结构化设计方法是当前软件工程最成熟，使用最广泛的一种设计方法，将复杂系统分解为若干个子功能模块，模块化软件构件，同时将这些构件进行简单的连接组织，最终实现软件系统控制功能。
近年来，软件工程中的结构化设计已迈入新阶段，设计中不仅需要考虑满足系统的功能，还需对系统性能进行优化，领域工程是典型的代表，能极大的提高可设计构件的复制性，减少开发工作量。
关键词：软件工程结构化设计
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）06-0008-01
在最初的软件开发过程中，用户需求调查、设计时间耗费的时间占整个软件开发的时间比重较高，约70%的软件错误是发生在这个阶段。
面向过程的分析与设计，只考虑功能函数的编写，系统由算法以及数据结构、子程序组成，封装对象是函数，一定程度提升了软件的灵活性。
但随着构件的出现，系统开始成为构件以及连接件组成，极大的缩短了软件开发过程中，结构设计开始成为软件工程中软件开发的主要方法。
一、软件结构化设计方法概述
结构化设计方法是当前软件工程最成熟，使用最广泛的一种设计方法，基本指导思想是从顶向下进行功能的抽象、分解，逐步求精。
软件设计开发的过程中，实际上也是一种需求满足的工程，特别是当前软件与市场需求、机械工程的联系越来越紧密，软件系统功能的结构化趋向也越来越明显，为结构化设计推广创造了条件。
结构化设计将复杂系统共分解为若干个子功能模块，模块化软件构件，同时将这些构件进行简单的连接组织，最终实现软件系统控制功能。
结构化的方法最简单的实现过程中是树状结构图表述，顶端是程序的主模块，第一层为模块1，2，……，n子模块，以此类推。
程序运行时，主模块调动从属模块，直至最低层。
接口实现各个模块之间的数据输入输出，实现程序运行过程中的信息交换，从而实现连续、完整的控制功能。
结构化的设计方法已基本成熟，主要包括面向数据流图的数据流方法，盒子与箭头为模型元素的IDEF0方法，LCP方法，Jackson方法等。
结构方法适合功能比较明显的软件系统，以实现功能需求为立足点，功能明显也是当前许多中小型软件系统的重要特征，这也是结构化设计得到广泛应用的原因。
结构化设计实际上将功能相互联系的一种策略，通过描述软件的功能以及功能模块之间的调用关系，将复杂的问题简单化，降低设计的难度。
但需注意的是，结构化软件设计难以应对灵活性、可移植性、可扩展性的要求。
二、软件结构化设计方法发展
软件系统结构提供了多连接件、组件、配置的抽象，从宏观角度来看，可分为不同类型的构件，构件能够实现一组功能，是一种可以独立的单元，通过设计这些构件功能，工程人员设计不同构件的连接件，最后制定统一的设计原则。
软件结构设计当前已迈入新的结构设计阶段，新的结构设计方法不仅需要考虑满足系统的功能，还需对系统性能进行优化，全面提升系统的安全性、可靠性、造价、稳定性，制定约束条件。
软件体系结构设计仍在不断发展之中，产生了新的设计思想，领域工程是典型的代表，其是实现系统化软件复用的关键，一定程度上弥补了传统结构设计复用性较差的问题。
领域工程是指对特定领域的可复用软件资产进行生产的过程，对一组相似或相近系统建立基本的能力、必备基础。
领域工程极大的减轻了软件开发的工作负担，对于在某一领域的软件开发公司而言，许多软件资产功能非常的相似，领域功能通过分析、设计一组相似或相近需求的软件系统覆盖的区域，实现领域复制，将领域作为结构化设计的重要组成部分，缩短结构化设计后软件开发的时间、进行结构优化。
需注意的是，领域设计下的软件结构化设计，不同于一般的软件设计，其设计多个系统的共同特征分析，识别抽象领域内系统的共性问题，该阶段需要领域专家、工程师进行领域抽象，如定义解空间访问、分析模型可追踪性等，从更宏观的角度进行结构设计[2]。
三、软件结构化设计方法应用案例
软件工程中的结构化设计方法当前在建筑工程、机械工程的智能化领域应用相对较广，依托于这些领域的原原有的功能结构设计，能够较方便的分析信息化改造所需要的功能，缩短结构设计的流程。
以防护工程智能化软件为例，智能信息系统由软件、硬件、人和组织等要素组成人机共治平台，系统的主要功能包括对各个设备、工程进行信息采集、传输、处理与应用，对人等要素进行调度管理，必要时提供智能化分析决策支持，最终实现工程信息与资源的共享，通过人机交互，实现对人、工程资源的全面控制，快速反应。
一个基本的防护工程智能信息功能包括功能应用集成、数据与算法集成、子系统集成、现代设备集成四个部分。
功能应用集成包括设备运行、安全防范、专家辅助、信息查询、基础设施管理等，通过以上应用以及上级平台实现人机交互，数据与算法集成需要具有协同与运行管理、自适应运行保障功能，能够实现开房数据访问、信息接入与传输，子系统包括设备智能控制、安全防范、智能视频、信息发布等，需要集成的设备包括水泵等设备、变频设备等，需注意的是这些设备需要进行智能化改造[3]。
四、小结
软件工程中的结构化设计有许多优点，特别是在功能比较明确的系统智能化改造软件系统设计中，能够明显缩短设计的时间，软件系统设计可复制性明显增强。
当结构化设计方法应对那些灵活性、可移植性、可扩展性的要求较高的大型软件系统，可能力不从心。
在进行结构设计时，若发现模块有相似之处，可进行功能的完善，进行结构优化。
参考文献
[1]周子涵.影响软件可靠性的因素[J].信息与电脑（理论版），2016（05）：94-95.
[2] P Kruchten， H Obbink， J Stafford， The past， present， and future for software architecture[J]. Software， IEEE， 2006，14（3）：289～301.
[3]张耀民.软件工程中的结构化设计方法[J].现代电子技术，2012，35（16）：39-41.
作者简介：刘珂（1999.02.05）；男，山东省临沂市人，学历：本科，就读于：哈尔滨理工大学（荣成）；现有职称：中级工程师；研究方向：工程造价；。