清华大学课件土木工程CAD系统开发chp9

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运算 1. 建表 static char Lt[m]= {‘A’,’B’,’C’,’D’,’E’…}; 2. 访问 char c1; c1 = Lt [i-1]; 3. 删除 Lt [ j–1] = Lt [ j ] ( j = i +1, i +2,…, n–2);
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4. 插入 将第 i个元素之后 的所有元素, 向后 移动一个元素所 占有的长度
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根据GB/T 8567-1988和GB/T 9385-1988 计算机软件开发过程中应产生14种文件 1. 可行性研究报告 8. 用户手册 2. 项目开发计划 9. 操作手册 3. 软件需求说明书 10. 模块开发卷宗 4. 数据要求说明书 11. 测试计划 5. 概要设计说明书 12. 测试分析报告 6. 详细设计说明书 13. 开发进度月报 7. 数据库设计说明书 14. 项目开发总结报告
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可考虑的使用情形 存储相互关联的图元数据 e.g. 存储一个多边形的所有角点（有序的） 以便进行操作
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9.3.3.2 栈（Stack）
是一种特殊的线性表 只允许在表的末端进行元 素的插入和删除 逻辑结构 S=(a0, a1, ……, an-1) 是“先进后出”的线性表
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1. 背景
1) 现有的许可体系 软件狗 分为单机版和网络版两种 存在的问题 相关成本随销售增加成正比增加 给用户造成不便 2) 可能的新方式 利用日益普及的因特网，可解决既存问题
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2. 本需求分析说明书的用途
1) 是基于上述背景经双方（开发方和委托方）讨论 形成的对需求的表述
2) 将成为开发方进行系统设计和编程的依据
包括3个步骤 步骤1：调查研究 目的是搞清问题背景，包括： 1. 设计规范 2. 设计方法和过程 3. 设计结果及其表达方式 4. 设计原始资料：地形、地貌、气象、地震…… 5. 设计人员的计算机能力和工作环境 6. 同类软件的市场
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步骤2：分析问题
目的是了解当前系统的工作过程，并确定拟建系 统的主要目标 确定主要目标的注意事项 使拟建系统在以下方面与当前系统基本一致 1. 所完成的功能 2. 工作方式 3. 设计思路 4. 专业习惯
上世纪70年代，随着软件的大型化 软件开发普遍出现： 成本超预算 完成时间超计划 被称为“软件危机”，人们关心： 如何开发与维护软件 如何满足对软件日益增长的需求
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9.1.2 软件工程学（Software Engineering）
研究软件开发与维护过程中所需使用的原则、方 法和技术的学科 主要思路 将软件作为一个工程产品来对待 即，需要经过规划、分析、设计、实现等过程 或，需要经过小规模实验、正式投产等过程
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参照 “教学日历”
第 9 章 土木工程CAD系统开发
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 概述 需求分析 系统设计 程序设计 系统测试
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9.1 概述
土木工程CAD系统开发 不是一个简单的编程问题 需要进行系统分析、设计、编程、测试等 如何进行？ 简单地说，就是要遵循软件工程学的原理
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9.1.1 软件工程学产生的背景
3) 将成为委托方验收的依据
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3. 整体需求
3.1 与现有许可体系的关系 已购买应用软件的用户：软件狗仍可用 交回软件狗可切换为新体系 新购买应用软件的用户：使用新体系
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3.2 用户分析 购买应用软件的用户 针对一个软件可购买多个许可 企业的许可证管理员用户
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3.3 许可证的管理方式 在服务器中设置中央数据库，集中管理全部许可 证的相关信息 用户每次上机时，通过该系统访问中央数据库， 获得软件使用许可 在网上可以随时查询应用软件的许可证信息及总 体用户的状况
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模块化的标准 1. 可分解性：能把一个大的复杂问题分解成一些 小的简单问题，直到可直接解决为止。 2. 可结合性：要求模块能自由地结合在一起构成 新的系统。使模块具有好的复用性。 3. 可理解性：设计出的模块不用参考相邻的模 块，就能看懂。使软件具有好的可维护性。 4. 连续性：模块变化不影响系统的结构。使软件 具有好的可扩充性。 5. 模块保护：系统运行发生的错误被限制在该模 块内或仅波及到少数模块。软件具有健壮性。
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9.2.4 系统分析
包括6个步骤 步骤1：确定系统的综合要求 1. 功能要求 2. 性能要求：存储容量、响应时间、安全性 3. 运行要求：运行环境、系统软件、支撑软件 步骤2：分析系统的数据要求 建立数据模型：用数据结构图表示
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步骤3：修订系统的逻辑模型 步骤4：修订系统的开发计划 步骤5：建立系统的开发模型 即建立“样机” 步骤6：文档编制，包括 1. 项目开发计划 2. 软件需求说明书 3. 数据要求说明书
明确：如何实现软件 内容 1. 用户界面设计：在第 6 章中已讲 2. 程序结构设计 3. 数据结构设计 4. 文档编制
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9.3.2 程序结构设计
2个重要的方面 1. 程序设计原则 模块化设计 2. 程序设计方法 结构化程序设计方法 面向对象程序设计方法
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9.3.2.1 模块化设计
模块即命名的程序对象集合， 如过程、函数、子程序、宏等，即 具有特定功能，可单独命名，并可编址的程序段。 把程序划分成若干模块， 每个模块完成一项子功能， 把它们集成起来组成一个整体， 以解决问题。
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步骤3：定义问题
目的是提交问题定义的书面报告 报告内容包括 1. 软件项目的名称 2. 问题的定义 3. 系统的目标 4. 系统的规模
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9.2.3 可行性研究
目的是确定问题能否解决 主要工作 1. 描述当前系统的主要功能 2. 建立拟建系统的逻辑模型 3. 提出多个可供选择的开发方案并进行比较 4. 制定开发计划 5. 完成并提交可行性研究报告
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9.3.2.2 结构化设计方法（Structured Design Method）
基本思想 1. 将功能逐步分解划分为模块 2. 让模块间形成层次 3. 将程序结构限制为顺序、选择和循环
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e.g. 报表制作：用结构化设计方法来实现
报表制作 输入数据 读入 编辑 检查 计算 打印报表
印表头 印表体 打印
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系统开发者
需求分析 系统设计 功能设计 系统测试 详细设计 需求分析 系统设计 编程
软件
维护 检查 系统测试 组合测试
编程
单体测试
软件一般实现过程
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需求分析
9.2.1 目的
明确：系统必须做什么 是系统设计的基础 包含的内容 1. 问题定义 2. 可行性研究 3. 系统分析
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9.2.2 问题定义
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文件编制中的考虑因素 灵活性 1. 应编制的文件种类 2. 文件的详细程度 3. 文件的扩展 4. 节的扩展与缩并 5. 程序设计的表现形式 6. 文件的表现形式 7. 文件的其他种类
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实例：基于因特网的软件使用许可证 管理系统的需求分析说明书
1. 2. 3. 4. 5. 6. 背景 本需求分析说明书的用途 整体需求 功能需求 其他需求 开发计划
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4.2 使用功能 1) 用户的识别：用户ID及密码 2) 许可证内容 许可证数、使用期限、绘图数量 3) 许可证的获得和归还 不限定机器、不能超过购买数 4) 许可证的借出和回收 不需要通过许可证管理员用户
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4.3 保密功能 原则：保密性不能低于软件狗方式 防止信息的篡改、非法获取 1) 许可证信息 2) 用户相关信息 3) 非用户不可获得许可证 4) 用户不可欺骗：构筑虚拟服务器、修改 本地文件
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3.4 许可证管理信息的查询和变更 查询应用软件的使用信息 变更密码 密码失盗时，经过一定程序恢复最初密码
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4. 功能需求
4.1 概述 许可证管理员用户： 设置和取消许可证 查询许可证信息及应用软件使用信息 购买应用软件的用户： 获得许可证以便使用应用软件 查询应用软件使用信息 核心功能分类：使用、保密、查询、管理
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9.3.2.3 面向对象设计方法（Object-Oriented Method）
基本思想 1. 分解问题领域：识别对象和类，尽量让对象和 类对应于现实中的事物； 2. 建立类之间的相互关系：e.g.层次关系； 3. 以类为模板生成对象，让对象协同工作去实现 系统的具体功能。
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e.g. 报表制作：用面向对象设计方法来实现
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模块化设计的原则 1. 与语言模块单元相对应 设计的模块应与程序设计语言提供的语言模块 单元相对应。如，C语言中的子程序、函数、 结构体；C++语言中的类、对象等。 2. 信息隐藏 把模块界面与模块实现分离开来。模块界面体 现为模块的接口；模块实现体现为模块的数据 结构和具体算法。外部利用模块时，只需知道 模块的接口。
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物理结构 在存储器中的存储形式为顺序存储 存放地址与下标之间存在着一一对应的关系 Loc ( ti ) = Loc ( t1 ) + ( i-1) * L L：单个元素的存储长度
特点
1. 有序性：各数据元素的存储顺序与逻辑顺序一致 2. 均匀性：各数据元素的数据类型一致 3. 元素的插入或删除, 需要移动元素，很不方便
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常用数据结构
1. 静态线性表 2. 特殊线性表：栈，队列
3. 最基本的动态数据结构：单向链表
4. 链表的扩充：双向链表，循环链表 5. 树：二叉树 6. 图
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9.3.3.1 静态线性表（Static Linear List）
线性表是 n（n≥0）个元素的有限序列 除了第一个和最后一个，每个元素都有一个并且 只有一个直接前趋，也只有一个直接后继 静态线性表是全部存储空间事先确定的线性表 逻辑结构 1. T ( t1, t2, t3, …, tn) 2. 每个元素在表中的位置取决于元素的下标 典型形式：数组 t t t t t t t … t