06_软件设计

软件设计
1/64
软 件 设
学习内容
软件概要设计(总体设计 软件概要设计 总体设计) 总体设计
基本任务 软件设计的基本原理 软件结构图形工具 结构化设计方法
软件详细设计(过程设计 软件详细设计 过程设计) 过程设计
详细设计的基本任务 详细设计方法 软件详细设计表示法： 软件详细设计表示法： ——图形、表格、语言 图形、 图形 表格、 程序复杂度的定量度量
模块：用方框表示，名字体现该模块的功能。 模块：用方框表示，名字体现该模块的功能。 模块间的控制关系：统率、从属； 模块间的控制关系：统率、从属； 模块间的信息传递： 模块间的信息传递： 两个附加符号： 两个附加符号： 模块选择调用或循环调用。 模块选择调用或循环调用。 注意事项：模块唯一、从上到下调用、调用 注意事项：模块唯一、从上到下调用、 次序不严格。 次序不严格。
பைடு நூலகம்
读输入
编辑输入
结果格式化
显示输出
产生最佳解
21/64
软 件 设
软件结构图注意事项
（1）同一名字的模块在结构图中仅能出 现一次。 （2）调用关系只能从上到下。 （3）不严格表示模块的调用次序，习惯 上从左到右，有时为了减少连线的交叉， 适当地调整同一层模块的左右位置，以保 证结构图的清晰。 （4）结构图并不指明什么时候调用下层 模块，只表明一个模块调用哪些模块，至 于模块内还有没有其他成分则完全没有表 示。
22/64
软 件 设
软件结构设计优化准则（ ） 软件结构设计优化准则（1）
☻模块独立性准则：尽量高内聚，低耦 模块独立性准则：尽量高内聚， 保持相对独立性。 合，保持相对独立性。
A B C A D BC D
23/64
合并
或
消去重复功能 A D B C
软 件 设
软件结构设计优化准则（ ） 软件结构设计优化准则（2）
5/64
软 件 设
软件设计的基本原理
模块化
模块化是解决一个复杂问题时自顶向 下逐层把软件系统划分成若干模块的 过程。 过程。它是软件解决复杂问题所具备 的手段，不但可以降低问题复杂性， 的手段，不但可以降低问题复杂性， 还可以减少开发工作量从而降低开发 成本，提供软件生产率。 成本，提供软件生产率。
2/64
软 件 设
概要设计的基本任务
☻软件系统设计 软件系统设计
中的处理分组， 把DFD中的处理分组，从各种可能的分组情况中选 中的处理分组 择一个作为最佳方案，该过程即为系统设计。 择一个作为最佳方案，该过程即为系统设计。
☻软件结构设计 软件结构设计
1. 从系统设计方案所对应的 从系统设计方案所对应的DFD导出系统模块结构， 导出系统模块结构， 导出系统模块结构 并将功能需求分配给各模块。 并将功能需求分配给各模块。 2.确定每个模块的功能及模块间的调用关系。 确定每个模块的功能及模块间的调用关系。 确定每个模块的功能及模块间的调用关系 3.确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息。 确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息。 确定模块之间的接口 4.评价模块结构的质量。 评价模块结构的质量。 评价模块结构的质量
15/64
软 件 设
内聚性
☻偶然内聚：指一个模块内的各处理元素之间没有 偶然内聚： 任何联系。 任何联系。 逻辑内聚：指模块内执行几个逻辑上相似的功能， ☻逻辑内聚：指模块内执行几个逻辑上相似的功能， 通过参数确定该模块完成哪一个功能。 通过参数确定该模块完成哪一个功能。例如把编辑 各种输入数据的功能放在一个模块中。 各种输入数据的功能放在一个模块中。 ☻时间内聚：把需要同时执行的动作组合在一起形 时间内聚： 成的模块。 成的模块。例如程序设计中的初始化模块 。 通信内聚： ☻通信内聚：指模块内所有处理元素都在同一个数 据结构上操作， 据结构上操作，或指各处理使用相同的输入数据或 者产生相同的输出数据。 者产生相同的输出数据。 ☻顺序内聚：指一个模块中各个处理元素都密切相 顺序内聚： 关于同一功能且必须顺序执行， 关于同一功能且必须顺序执行，前一功能元素的输 出是后一功能元素的输入。 出是后一功能元素的输入。 功能内聚：指模块内所有元素共同完成一个功能， ☻功能内聚：指模块内所有元素共同完成一个功能， 缺一不可。 缺一不可。
11/64
软 件 设
模块独立性
模块的独立性：指每个模块只完成系 模块的独立性： 统要求的独立的子功能， 统要求的独立的子功能，并且与其它模 块的联系量最少且接口简单。 块的联系量最少且接口简单。 包括两个度量准则 耦合性：指软件系统结构中各模块 耦合性 指软件系统结构中各模块 间相互联系紧密程度的一种度量。 间相互联系紧密程度的一种度量。 模块间耦合高低取决于接口的复杂 调用的方式及传递的信息。 性、调用的方式及传递的信息。 内聚性：指模块的功能强度的度量， 内聚性 指模块的功能强度的度量， 指模块的功能强度的度量 即一个模块内部各个元素彼此结合 的紧密程度的度量。 的紧密程度的度量。
25/64
软 件 设
表示软件结构的HIPO图 图 表示软件结构的
H图： 图
销售管理系统
订货处理1.0
进货处理2.0
销售统计3.0
缺货处理4.0
输 入 并 检 验 订 单 1.1
读 库 存 记 录 1.2
确 定 能 否 供 货 1.3
缺货货单留底1.3.2
可供货处理1.3.1
♦每个矩形框代表一个模 每个矩形框代表一个模 连线表示“调用” 块，连线表示“调用”而 组成” 非“组成”。 ♦所谓HIPO，即对每个模 所谓 块附一张IPO图。每个IPO 图中应明确标出对应模块 的编号。 的编号。
7/64
软 件 设
模块化的理论根据
成本 工作量） （工作量）
软件成本 最小区域 接口 成本
成本/模块 成本 模块 M 模块数
8/64
软 件 设
模块的概念
在软件的体系结构中，模块是可组合、分 在软件的体系结构中，模块是可组合、 解和更换的单元，具有以下几种基本属性： 解和更换的单元，具有以下几种基本属性： 接口：指模块的输入输出。 接口：指模块的输入输出。 功能：模块实现的功能。 功能：模块实现的功能。 逻辑：内部如何实现及所需数据。 逻辑：内部如何实现及所需数据。 状态：模块的运行环境，调用与被调用关系。 状态：模块的运行环境，调用与被调用关系。 逻辑属性反映内部特性， 逻辑属性反映内部特性，其它属性反映模 块的外部特性。 块的外部特性。
控制范围与作用范围之间的准则： 控制范围与作用范围之间的准则： 一个模块的作用范围应在其控制范围之 内，且条件判定所在的模块应与受其影 响的模块在层次上尽量靠近。 响的模块在层次上尽量靠近。
TOP A C E B D F A C E TOP B D F A C E TOP B D F
(a)
(b)
(c)
13/64
软 件 设
2 数据耦合
耦合性举例
模块A TRC：...... 模块B 4 控制耦合 GOTO TRC 6 内容耦合
住户详情中包含了“本月用电量”和“本月用水量”
5 公共耦合
3 标记耦合
14/64
软 件 设
耦合性
应采用原则：尽量使用数据耦合，少用控制 应采用原则：尽量使用数据耦合， 耦合，限制公共耦合的范围， 耦合，限制公共耦合的范围，完全不用内 容耦合。 容耦合。
☻数据结构及数据库设计
数据库设计包括：概念设计、逻辑设计、 数据库设计包括：概念设计、逻辑设计、物理 设计
3/64
软 件 设 计
4/64
软 件 设
概要设计的基本任务
☻编写概要设计文档 1.概要设计说明书 概要设计说明书 2 .数据库设计说明书 数据库设计说明书 3.用户手册：对需求分析、交互设计阶 用户手册： 用户手册 对需求分析、 段所编写、修改的用户手册进行补充。 段所编写、修改的用户手册进行补充。 4.修订测试计划：对测试策略、方法和 修订测试计划： 修订测试计划 对测试策略、 步骤提出明确要求。 步骤提出明确要求。 ☻评审： 评审： 对是否完整地实现了需求中规定的功能、 对是否完整地实现了需求中规定的功能、 性能等要求，设计方案的可行性、 性能等要求，设计方案的可行性、关键的 处理及内外部接口定义正确性、 处理及内外部接口定义正确性、有效性以 及各部分之间的一致性等，进行评审。 及各部分之间的一致性等，进行评审。
24/64
软 件 设
软件结构设计优化准则（ ） 软件结构设计优化准则（3）
☻软件结构的形态特征准则：软件结构 软件结构的形态特征准则： 的深度、宽度、扇入、扇出应适当。 的深度、宽度、扇入、扇出应适当。较 好的软件结构：顶层扇出多， 好的软件结构：顶层扇出多，中层扇出 比较少，底层高扇入。 比较少，底层高扇入。 ☻模块的大小准则：最好在50～150条语 模块的大小准则：最好在 ～ 条语 句左右，便于理解。 句左右，便于理解。 ☻模块的结构准则：接口要简单、清晰 模块的结构准则：接口要简单、 及含义明确，便于理解，易于实现、 及含义明确，便于理解，易于实现、测 试与维护。 试与维护。
26/64
电气学院学生 大一 电气学院学生
男生
女生
大二
大三
大四
了解学习兴趣
10/64
软 件 设
软件设计的基本原理
信息隐蔽
是指在设计和确定模块时， 是指在设计和确定模块时，使得一个模块 内包含的信息（过程和数据），对于不需 内包含的信息（过程和数据），对于不需 ）， 要这些信息的其他模块来说， 要这些信息的其他模块来说，是不可访问 它为软件系统的修改、 的。它为软件系统的修改、测试及以后的 维护都带来好处。 维护都带来好处。
16/64
软 件 设
内聚性举例
通信内聚
顺序内聚
17/64
软 件 设
软件结构图形工具