软件工程第3章结构化设计方法1.0(精)
软件工程——结构化方法
软件工程——结构化方法上世纪60年代，由于计算机计算能力和处理的问题复杂度的急速增长，爆发了众所周知的软件危机。
为了应对软件危机带来的危害，解决管理大型复杂软件的难题，学术界与工业界共同研究并提出了许多有效的软件开发方法。
而其中影响最为深远的，分支最为庞大的方法就是结构化方法。
自1967年起就涌现出了许多软件工程领域有关结构化的相关概念与方法。
如结构化程序设计，结构化分析技术，结构化设计。
本文将针对它们进行介绍以及其应用。
结构化编程结构化编程(Structured programming)是上世纪60年代迪杰斯特拉，科拉多·伯姆及朱塞佩·贾可皮尼等计算机科学家所提出的。
图灵奖得主迪杰斯特拉（Edsger Wybe Dijkstra）在1968年的一篇名称为《GOTO陈述有害论》的论文写到：最近我发现为什么使用goto语句具有灾难性的影响，而且我认为goto语句应该从所有的高级语言中废除，因为它使分析和验证程序正确性（特别是涉及循环）的任务变得复杂。
——Go To Statement Considered Harmful Edsger W.Dijkstra科拉多·伯姆于1966年5月在《Communications of the ACM》期刊发表论文，说明任何一个有goto指令的程序，可以改为完全不使用goto指令的程序。
下面来看一个例子，用于展示goto带来的差可读性。
void foo{A:...if(c==1)goto B;else goto C;B:...if(c==2) goto A;else goto C;C:...if(c==3)goto B;else goto A;}因此为了应对这些弊端，迪杰斯特拉提出了结构化程序设计。
首先他证明了任何程序都可以用以下三种流程架构所组成。
可分为循序（sequence）、选择（selection）及重复（repetition），循序是指程序正常的运行方式，运行完一个指令后，运行后面的指令。
软件工程中的结构化设计方法
1.结构图1.1结构图的基本成分结构图的基本成分有模块、调用和数据。
结构图和层次图基本上是大同小异，主要是用来描绘软件结构的一种图形工具，图中设有很多方框，一个方框就代表一个模块，框内注明模块的名字或主要功能；方框之间的箭头（或直线）用来表示模块的调用关系。
在通常情况下我们会在结构图中用箭头注释一下表示模块在调用过程中信息的来回传递。
我们可以根据箭头的β部形状标明某种信息，认定一种形状作为一种信息符号，自己只要按箭头形状就可以区分传递的信息是数据还是控制信息了。
比如：β部是空心圆就表示传递的是数据，实心圆就表示传递的是控制信息。
1.2附加符号结构图不仅仅只是一些基本符号，其实还有不少附加符号，它是用来表示模块的选择调用或循环调用的。
其实，层次图和结构图对于模块调用次序方面要求的并不严格。
再画模块方面很多人习惯按调用次序从左到右的方法画模块，其实又û有规定一定要这样，出于其他方面的考虑（例如为了减少交叉线），我们完全可以不按这种次序画，还有就是在层次图和结构图中并不指明什ô时候调用下层模块。
一般情况下上层模块中除了调用下层模块的语句之外还有其他语句，到底是先执行调用下层模块的语句还是先执行其他语句，丝毫不在图中指明。
事实上，层次图和结构图往往只表明一个模块用来调用哪些模块，对于一些模块内不含其他成分的根本就不作表示。
2.信息流的类型在需求分析阶段，用SA方法产生了数据流图。
面向数据流的设计能方便地将数据流图（data flow diagram，DFD）转换成程序结构图。
DFD中从系统的输入数据流到系统的输出数据流的一连串连续变换形成了一条信息流。
DFD的信息流大体可分为两种类型，就是中心变换流和事务流。
2.1变换流：信息在沿着输入通·进入系统，同时由外部形式变换成内部形式进入系统的信息，通过变换中心经加工处理，以后再沿着输出通·的变换成外部形式离开系统。
当数据流具有了信息流的这种特征时这种信息流就叫做变换流。
第3章 软件工程基础(习题答案)
需求分析的方法很多，如功能分析法、结构化分析法、信息建模法以及面向对象分析法等。最常用的是基于功能分析的结构化分析法。
结构化分析法常用工具有数据流图、数据字典、结构化英语、判定表和判定树等工具。
3.19什么是快速原型开发方法？它与传统的瀑布模型比较有什么优点？
解答：
快速原型法鼓励用户和软件开发人员紧密合作，共同工作，用户参与软件开发的每一个阶段的工作。这样，在软件开发的全过程中，都能及时反映用户的要求，不断缩小开发人员与用户之间对问题理解的差距，以提高最终软件产品的质量。
原型法是对瀑布模型的改进。在瀑布模型中，将软件的生命周期划分成3个时期8个阶段，用户仅参与起始的软件定义阶段和最后的软件测试阶段，而实际的软件开发过程比较漫长，是由开发人员独立完成的，用户不参与。但在开发过程中，用户的实际需求可能发生变化，却得不到反映，因此当开发人员把系统交付给用户时，用户对产品不满意的现象经常发生，对软件的修改又导致维护工作量和开发费用的增加。
3.18什么是软件维护？有几种维护？每种维护完成的任务是什么？
解答：
软件维护是对已交付使用的软件进行排错、修改和扩充的工作。维护工作类型包括：纠错性维护、完善性维护、适应性维护和预防性维护。
纠错性维护，对程序中出现的错误进行查找、定位、修改和重新测试。
完善性维护，对原有系统进行修改和扩充，如扩充新功能、完善操作方式。
黑盒测试也称为功能测试或数据驱动测试，是针对软件已经实现的功能是否满足需求进行的测试和验证。黑盒测试不考虑程序内部的结构和内部特性，只依据程序的需求和功能规格说明，检查程序的功能是否符合它的功能说明。所以，黑盒测试是在软件接口处进行，完成功能验证的。
软件工程中的结构化设计方法
软件工程中的结构化设计方法
结构化设计方法是软件工程中一种重要的方法，它是一种以解决特定问题为目标，以模块化、模块交互和模块关系为基础的设计方法。
结构化设计方法的基本思想是把一个复杂的问题分解成一系列相互关联的子问题，然后分别解决这些子问题，最后再把这些子问题的解决方案组合起来，从而解决原来的复杂问题。
结构化设计方法的优点在于可以把一个复杂的问题分解成若干个简单的子问题，从而使问题的解决更加容易。
此外，结构化设计方法还可以提高软件的可维护性和可扩展性，因为它可以把软件的功能模块化，使每个模块可以独立地更新和维护，而不会影响整个系统的运行。
结构化程序设计方法
模块设计的方法： •模块化设计的思想实际上是一种“分而治之” 的思想，把一个大任务分为若干个子任务， 每一个子任务就相对简单了。 •在拿到一个程序模块以后，根据程序模块的 功能将它划分为若干个子模块，如果这些子 模块的规模还嫌大，还再可以划分为更小的 模块。这个过程采用自顶向下方法来实现。 •子模块一般不超过50行。 •划分子模块时应ห้องสมุดไป่ตู้意模块的独立性，即：使 一个模块完成一项功能，耦合性愈少愈好。
采取以下方法来保证得到结构化的程序： • 自顶向下； • 逐步细化； • 模块化设计； • 结构化编码。
两种不同的方法： • 自顶向下，逐步细化； • 自下而上，逐步积累。
用这种方法逐步分解，直到作者认为可以直接将各 小段表达为文字语句为止。这种方法就叫 做“自顶向 下，逐步细化”。
自顶向下，逐步细化方法的优点： 考虑周全，结构清晰，层次分明，作者
（5）检测程序，我们做的东西是否正确，不正确检测 错误。这一步是需要耐心的，不要怕错误，每一次检 测都会让你提高。做事时，不要因一些错误而畏缩不 前。
自上而下的编程方法基本步骤
（1）首先对你所面临的问题进行精确描述，即你遇到
的到底是什么问题；
（2）定义输入输出量，即分析我们的目的是什么和现 有的条件；
（3）设计算法，逐层分解，逐步求精，这是做事情的 一个过程，大部分人做事出错就出在这个地方，懒得 到逐层分解，逐步求精，总是妄想一步登天；
（4）把算法转化为程序语言，这一步是踏踏实实做的 过程，没有这一步你什么也做不成。
软件工程 第三章3(MSD图专题s)
1MSD 的绘制（基础知识）
�
模块结构图
在学习
MSD 的时候我们要了解数据流程图的种类，我们一般分为变换型数据流图和事
务型数据流图。
变换型(输入-变换-输出)
事务型(加工为获得的数据流分离成几个数据流，并分别为其选择处理路径)�映射方法：
（另一例见我上课所给）
2课堂练习及往年习题
�
我们以一个实例来说明变换型的DFD 图
如何转换成MSD 图。
（演变过程见我上课所给）�绘图步骤如下
1穿过虚线的每一天实线为输入get 模块，右虚线为输出put 模块。
2细化方法：输入模块圆圈为处理，左边为
输入；处理模块圆圈为处理；输出模块圆圈为处理，右边为输入；3牢记输入-变换-输出
�事务型的DFD 图转换成MSD 图见课本P55。
对于事务型的MSD 主要是找对路径。
（1）2009-1
（2）
（3）2010-1
（4）
课本P71。
结构化程序设计方法
结构化程序设计方法结构化程序设计（Structured Programming）是一种软件开发的方法论，旨在提高程序的可读性、可维护性和可测试性。
通过将程序设计分解成多个小的、可重复使用的有序模块，结构化程序设计能够更好地组织和管理大型的复杂软件项目。
结构化程序设计方法的核心思想是使用逻辑结构和控制结构来组织程序的各个部分。
逻辑结构包括顺序结构、选择结构和循环结构，而控制结构包括顺序控制、选择控制和循环控制。
通过这些结构，开发人员可以清晰地定义程序的执行流程，以实现程序的正确性和可靠性。
首先，结构化程序设计要求程序应该采用顺序结构来定义数据和执行过程。
这意味着程序应该按照从上到下的顺序依次执行，每个语句都应该有清晰的输入和输出。
这种顺序结构使程序的逻辑更加可读和可理解，有助于减少错误和提高代码质量。
其次，结构化程序设计强调使用选择结构来处理不同的情况。
选择结构可以根据特定的条件来选择性地执行某些语句或语句块。
例如，使用if-else语句可以根据条件的真假执行不同的代码块。
这种选择结构能够处理复杂的程序逻辑，使程序更加灵活和可扩展。
再次，结构化程序设计鼓励使用循环结构来重复执行相似的代码块。
循环结构可以根据特定的条件来重复执行某些语句或语句块，以实现程序的迭代和循环。
例如，使用while循环可以在满足条件的情况下重复执行某些代码块。
借助循环结构，程序可以更高效地处理大量的数据和任务。
此外，结构化程序设计还强调模块化和函数化的设计思想。
模块化将程序拆分成多个小的、独立的模块，每个模块具有清晰的功能和接口。
函数化则将程序的功能封装到函数中，可以重复使用和调用。
这种模块化和函数化的设计思想使程序更易于开发、维护和测试，也有利于团队合作和代码重用。
总之，结构化程序设计方法通过逻辑结构和控制结构的应用，能够更好地组织和管理程序，提高程序的可靠性和可维护性。
结构化程序设计的核心思想包括顺序结构、选择结构和循环结构，以及模块化和函数化的设计思想。
研讨软件工程结构化设计方法
研讨软件工程结构化设计方法1.1结构化设计流程（1）对数据流图实行研究、分析及审查，这主要能够协助我们从软件需求规格说明中掌握数据流加工过程。
（2）以数据流图为依据对数据处理的类型实行确定，需要注意的是，针对事务型及变换型，我们要对其实行分别分析及处理。
（3）通过数据流图对系统初始结构图实行推导。
（4）采取启发式原则对系统初始结构图实行改进，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ER图对数据实行设计，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，实行过程设计。
1.2体系结构设计方法（1）基于数据流方法设计过程。
这个设计方法也被称之为过程驱动设计方法，在使用这个方法的过程中，主要是和软件需求分析阶段的SA实行衔接，然后将数据流图所表示的信息转化为程序结构设计描述。
（2）典型数据流及典型系统结构。
对于典型数据流类型来说在，主要包括事务型数据流以及变换型数据流，在数据流的类型存有区别的时候，其所获得的系统结构也会存有差异。
一般来说，我们会把系统中的全部数据流认作变换流，数据沿输入通道进到系统中，经历数据变化，把数据外部形势转变为内部表示，再利用变化中心实行处理，最后沿输出通道离开系统，而这种数据就被称之为变换流。
不过，在遇到明显带有事务特性数据流的时候，则最好采取事务型映射方法设计。
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，其数据则会沿输入通道到达事务中心，然后事务中心将以输入数据的类型为依据选择一个动作实行执行，在事务流中，事务中心是明显存有的，各种活动流将以事务中心作为起点按照辐射的形状流出。
（3）变换映射方法。
所谓变换分析，主要是从数据流图中将系统结构图导出，其具体的步骤为：首先，对数据流图实行重画；其次，对有效输入、有效输出以及变换中心部分实行区分；第三，实行一级分解及二级分解。
具体来说，在对数据流图实行重画的过程中，为建立好系统结构，要对数据流图实行平铺，其中物流输入在左边，物理输出在右边。