软件设计方法ppt课件
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软件体系结构设计方法ppt课件
*
者）与系统的其它的 管理员
构件是如何联系的。管
管理端子系统 *
理端的主用例图如右图：
管理员用例图
18
3. 系统的管理端业务处理模块
系统的管理端子系统主要包括：导师管理”、“部 门
管理”、“科目管理”、“学期管理”、“学年管 理”、“专
业学期激活”等六大功能。
19
管理员
添加导师信息 修改导师信息 删除导师信息
5
2.软件体系结构设计方法的分析
2.1.1 工作驱动的方法
工件驱动的体系结构设计方法从方法的工件描述中 提取体系结构描述。工件驱动的体系结构设计方法 的例子包括广为流行的面向对象分析和设计方法 OMT。 如下图是该方法的概念模型。
6
2.软件体系结构设计方法的分析
客户
1：描述 需求规Leabharlann 说明书通用知识 2：查找
导师管理部20导师管理部门管理院系管理专业管理学年管理学期管理专业学期激活管理员课程管理小颗粒度的管理端includeinclude添加导师信息添加课程信息uses修改导师信息删除导师信息21登录页面课程激活页面管理员主页院系管理主页教师管理主页课程管理主页学期管理主页部门管理主页添加导师添加学期院系选择添加院系添加课程选择院系添加专业专业管理主页院系管理主页选择专业学期学年激活添加院系管理端的页面流程耦合和内聚原理的应用耦合和内聚是作为结构化设计方法的部分原理而提出的
程中的一个明确阶段，而是设计阶段的一个
隐含部分。
8
2.软件体系结构设计方法的分析
OMT方法主要由一下阶段组成：分析、系统设计、 对象设计。 箭头线“1：描述”表示需求规格说明书的描述； 箭头线“2：查找”表示对工件的查找，如系统分析
软件设计概要讲义PPT(83张)
自顶向下，逐步细化 软件结构（搭出一个大框架） 程序结构 结构图 模块化（模块化思想，把软件分成多个模块） 抽象（通过抽象完成模块之间对外的一个黑盒装置） 信息屏蔽和局部化 模块独立
三、软件设计的概念和原理
自顶向下，逐步细化将软件的体系结构按自顶向下方式，对各个层次的过程细节和数据细节逐层细化，直到用程序设计语言的语句能够实现为止，从而最后确立整个的体系结构。 软件结构 ①软件结构包括两部分。程序的模块结构和数据的结构。 ②软件的体系结构通过一个划分过程来完成。该划分过程从需求分析确立的目标系统的模型出发，对整个问题进行分割，使其每个部分用一个或几个软件成份加以解决，整个问题就解决了。
项目经理
负责分配设计任务，追踪设计阶段进度，在项目组内协调设计过程中所需资源，参与设计文档的同行评审
系统分析员
完成相关的设计任务，编写设计文档，修改设计评审中发现的问题
项目组开发人员代表
参与设计文档的同行评审
其他项目经理
参与设计文档的同行评审
其他项目系统分析员
参与设计文档的同行评审
质量保证员
检查设计过程及设计阶段产生的文档，跟踪发现的问题的解决情况
一、软件设计的目标和任务
1、目标 系统结构设计定义软件系统各主要成份之间的关系。 过程设计。把结构成份转换成软件的过程性描述。
开发阶段的信息流
把需求翻译成文档
2、软件设计的任务 概要设计(系统设计)，将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。概要设计由技术总监，部门经理和项目经理来做的，有可能会加一两个核心程序员。
二维画图又分为以下CASE，案例，任务的集合
（2）数据抽象 在不同层次上描述数据对象的细节，定义与该数据对象相关的操作。 例如，在CAD软件中，定义一个叫做drawing绘图的数据对象。可将drawing规定为一个抽象数据类型，定义它的内部细节为:
三、软件设计的概念和原理
自顶向下，逐步细化将软件的体系结构按自顶向下方式，对各个层次的过程细节和数据细节逐层细化，直到用程序设计语言的语句能够实现为止，从而最后确立整个的体系结构。 软件结构 ①软件结构包括两部分。程序的模块结构和数据的结构。 ②软件的体系结构通过一个划分过程来完成。该划分过程从需求分析确立的目标系统的模型出发，对整个问题进行分割，使其每个部分用一个或几个软件成份加以解决，整个问题就解决了。
项目经理
负责分配设计任务，追踪设计阶段进度，在项目组内协调设计过程中所需资源，参与设计文档的同行评审
系统分析员
完成相关的设计任务，编写设计文档，修改设计评审中发现的问题
项目组开发人员代表
参与设计文档的同行评审
其他项目经理
参与设计文档的同行评审
其他项目系统分析员
参与设计文档的同行评审
质量保证员
检查设计过程及设计阶段产生的文档，跟踪发现的问题的解决情况
一、软件设计的目标和任务
1、目标 系统结构设计定义软件系统各主要成份之间的关系。 过程设计。把结构成份转换成软件的过程性描述。
开发阶段的信息流
把需求翻译成文档
2、软件设计的任务 概要设计(系统设计)，将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。概要设计由技术总监，部门经理和项目经理来做的，有可能会加一两个核心程序员。
二维画图又分为以下CASE，案例，任务的集合
（2）数据抽象 在不同层次上描述数据对象的细节，定义与该数据对象相关的操作。 例如，在CAD软件中，定义一个叫做drawing绘图的数据对象。可将drawing规定为一个抽象数据类型，定义它的内部细节为:
软件设计模式(ppt文档)
private: Log(); static Log * theOnlyInstance; HANDLE hlogfile; LPSTR m_filename;
};
theOnlyInstance和一个公开的 静态函数getInstance ，前者 用来指向Log的唯一实例，后 者用来获取该实例的指针；
主程序 main.cpp
#include<log.h> void main() {
Log * pLog = Log::getInstance(); pLog->SetFile("myapp.log"); PLog->Print("App starts...") ... }
• 模式分析
– 在单例模式的实现过程中，需要注意如下三点：
系统分析与设计 之
设计模式
主讲人：张琪
什么是设计模式？
设计模式（Design pattern）是一套被 反复使用、多数人知晓的、经过分类编目 的、代码设计经验的总结。使用设计模式 是为了可重用代码、让代码更容易被他人 理解、保证代码可靠性。
设计模式使代码编制真正工程化；设计 模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的 结构一样。
• 单例类的构造函数为私有； • 提供一个自身的静态私有成员变量； • 提供一个公有的静态工厂方法。
• 模式优缺点
– 单例模式的优点
• 提供了对唯一实例的受控访问。因为单例类封装了 它的唯一实例，所以它可以严格控制客户怎样以及 何时访问它，并为设计及开发团队提供了共享的概 念。
• 由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约 系统资源，对于一些需要频繁创建和销毁的对象， 单例模式无疑可以提高系统的性能。
};
theOnlyInstance和一个公开的 静态函数getInstance ，前者 用来指向Log的唯一实例，后 者用来获取该实例的指针；
主程序 main.cpp
#include<log.h> void main() {
Log * pLog = Log::getInstance(); pLog->SetFile("myapp.log"); PLog->Print("App starts...") ... }
• 模式分析
– 在单例模式的实现过程中，需要注意如下三点：
系统分析与设计 之
设计模式
主讲人：张琪
什么是设计模式？
设计模式（Design pattern）是一套被 反复使用、多数人知晓的、经过分类编目 的、代码设计经验的总结。使用设计模式 是为了可重用代码、让代码更容易被他人 理解、保证代码可靠性。
设计模式使代码编制真正工程化；设计 模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的 结构一样。
• 单例类的构造函数为私有； • 提供一个自身的静态私有成员变量； • 提供一个公有的静态工厂方法。
• 模式优缺点
– 单例模式的优点
• 提供了对唯一实例的受控访问。因为单例类封装了 它的唯一实例，所以它可以严格控制客户怎样以及 何时访问它，并为设计及开发团队提供了共享的概 念。
• 由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约 系统资源，对于一些需要频繁创建和销毁的对象， 单例模式无疑可以提高系统的性能。
软件设计PPT课件
软件测试的目标
确保软件质量
通过测试发现软件中存在的缺陷和错误，提 高软件的质量和稳定性。
验证软件功能
验证软件是否符合需求规格，是否能够完成 预定的功能和任务。
提高软件可靠性
通过不断测试和修复，提高软件的可靠性和 可用性，降低故障率。
优化性能
通过测试发现软件的性能瓶颈，优化软件性 能，提高运行效率。
社交网络设计案例，以微信为例，介 绍其功能、特点、技术实现和用户体 验等方面的设计。
用户体验
微信注重用户体验，通过不断优化界 面设计和交互细节，提升了用户的使 用感受。
01
02
功能设计
微信作为一款社交应用，其功能设计 主要包括聊天、朋友圈、公众号等， 满足了用户社交需求。
03
特点
微信具有简洁、易用、安全等特点， 用户可以快速上手并享受优质的社交 体验。
页面布局
淘宝采用清晰的页面布局，将商品信 息、搜索框、导航栏等元素合理排布， 方便用户浏览和查找。
购物流程
淘宝的购物流程设计简洁明了，用户 可以轻松完成注册、登录、浏览、购 买等操作。
案例三：移动应用的设计
抖音的界面设计简洁大方，色彩搭配 合理，图标和按钮符合用户习惯，提 升了用户体验。
抖音在性能优化方面做得很好，无论 是启动速度还是运行流畅度都得到了 保障。
提高数据完整性
保证数据的准确性和可靠性，确保 数据的正确性和一致性。
04
数据库设计的基本步骤
概念设计
根据需求分析结果，设计出符 合业务需求的数据库概念模型。
物理设计
根据逻辑模型，设计出数据库 的物理结构，包括存储结构、 索引、分区等。
需求分析
了解用户需求，收集相关数据， 分析业务流程和数据流程。
软件架构设计ppt课件
例：
可靠性和容错需求如何影响设计？ 采购子构建的许可费用如何影响收益率？ 可适应性和可配置性需求如何影响设计？ 商标名称的选择如何影响架构？
.
5
架构分析
识别和分析对架构有影响的非功能性需求。虽然与功 能性需求也有关系（特别是可变性方面），但是应该 对非功能性需求给予非常彻底的关注。通常，这些都 被称为架构因素（或者称为架构驱动者）
P24 图2-9
.
16
框架和架构的关系
P25 图2-10
.
17
理解架构
真实的软件其实是“由组件递归组合而成”的：
组件的粒度可以很小，也可以很大；任何粒度的组件都 可以组合成粒度更大的整体。即所谓的粒度多样性问题
组件粒度的界定，必须在具体的实践上下文中才有意义 ；你的大粒度组件，对我而言可能是原子组件。即所谓 的粒度相对性问题
第十讲 软件架构设计
.
1
目标
管窥架构设计现状 架构设计方法 如何确定架构驱动因素 非功能需求设计方法论
.
2
通用过程太笼统
.
3
架构分析
架构分析可以被视为需求分析的规格化，其关注强烈 影响”架构“的需求。例如，为系统识别高度安全方 面的需求。
架构分析的本质是要识别影响架构的因素，理解这些 因素的可变性和优先级，并且解决这些问题
P32 图2-17
.
22
架构设计的5视图法
好的方法如路标，对实践者有启发和指引作用。
软件架构师的工作：
要满足性能、持续可用性等方面的需求，架构师必须深入研究软件 系统运行期间的情况、制定相应的设计决策，这些需求被称为软件 的“运行期质量属性”；
而要满足可扩展性、可重用性等方面的需求，则要求架构师深入研 究软件系统开发期间的情况，制定相应的设计决策，这些需求被称 为软件的“开发期质量属性”；
可靠性和容错需求如何影响设计？ 采购子构建的许可费用如何影响收益率？ 可适应性和可配置性需求如何影响设计？ 商标名称的选择如何影响架构？
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5
架构分析
识别和分析对架构有影响的非功能性需求。虽然与功 能性需求也有关系（特别是可变性方面），但是应该 对非功能性需求给予非常彻底的关注。通常，这些都 被称为架构因素（或者称为架构驱动者）
P24 图2-9
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16
框架和架构的关系
P25 图2-10
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17
理解架构
真实的软件其实是“由组件递归组合而成”的：
组件的粒度可以很小，也可以很大；任何粒度的组件都 可以组合成粒度更大的整体。即所谓的粒度多样性问题
组件粒度的界定，必须在具体的实践上下文中才有意义 ；你的大粒度组件，对我而言可能是原子组件。即所谓 的粒度相对性问题
第十讲 软件架构设计
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1
目标
管窥架构设计现状 架构设计方法 如何确定架构驱动因素 非功能需求设计方法论
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2
通用过程太笼统
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3
架构分析
架构分析可以被视为需求分析的规格化，其关注强烈 影响”架构“的需求。例如，为系统识别高度安全方 面的需求。
架构分析的本质是要识别影响架构的因素，理解这些 因素的可变性和优先级，并且解决这些问题
P32 图2-17
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22
架构设计的5视图法
好的方法如路标，对实践者有启发和指引作用。
软件架构师的工作：
要满足性能、持续可用性等方面的需求，架构师必须深入研究软件 系统运行期间的情况、制定相应的设计决策，这些需求被称为软件 的“运行期质量属性”；
而要满足可扩展性、可重用性等方面的需求，则要求架构师深入研 究软件系统开发期间的情况，制定相应的设计决策，这些需求被称 为软件的“开发期质量属性”；
软件设计(详细设计)PPT课件
Case条件
Case1 Case2 … Casen
AB
N
c.多分支结构
循环条件 Do-While
部分
d.当型循环结构
Do-Until 部分
循环条件
e.直到型循环结构
A f.调用子程序A
图3.4 盒图的基本符号
F A
盒图例子
T B C D
A：
Case 1234 E FGH
(3) PAD图
PAD（Problem Analysis Diagram）是问题分析图。 日立公司发明和推广（1973）。
实用软件工程
第三章 软件设计 （详细设计）
第3章 软 件 设 计 软件设计通常分为两个阶段：总体设计阶段和详
细设计阶段。 总体设计
详细设计
详细3设.1计软的件基设本计任的务基本任务
详细设计是总体设计的进一步的具体化，主 要确定每个模块的具体执行过程，故也称为过程 设计。其基本任务有： (1).为每个模块进行详细的算法设计。 (2).为模块内的数据结构进行设计。 (3).对数据库进行物理设计 。 (4).界面设计。 (5).编写文档 (6).评审
打开数据库 SQL查询语句赋值 通过记录集对象打开SQL语句设定的记录
Y 记录集末端？
N 记数变量加1，输出记录字段值及图像
转跳下一记录 关闭数据库链接对象、记录集对象，并释放资源
输出记录数和提示 结束
程序流程图的缺点： 1）程序流程图本质上不是逐步求精的好工具，它诱
使程序员过早地考虑程序的控制流程，而不去考 虑程序的全局结构。
5）可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数据结构； 6）PAD图的符号支持自顶向下、逐步求精的方法。
2）程序流程图中用箭头代表控制流，因此程序员不 受任何约束，可以完全不顾结构程序设计的精神， 随பைடு நூலகம்转移控制。
软件测试用例设计方法分享PPT 课件
测试用例的设计方法及举例（因果图法）
采用“用户登录”案例进行分析，登录模块包含 用户名、密码和登录按钮，那么根据等价类划分 法和边界值法分析按理，我们可以清楚哪些是 “因”，哪些是”果”。
➢ 原因 • 以字母开头且与数字组合的8-16位的用户名 • 单击“登录”按钮 • 以字母开头且与数字组合的8-16位的密码 • 用户名为纯数字、纯字母、包含特殊字符、空格、
举例：规定输入的考试 成绩为A、B、C、D、E则可以确认有5个有效等价类（成绩=A，成绩=B，成绩=C，成绩=D，成绩=E和1个无效等价类 ）
3：在规定输入数据必须遵循的规则的情况下，可以确定一个有效等价类和若干个无效等价类
举例：对变量标识符规定为“以字母开头”，那么有效等价类是“以字母开头”，无效等价类有“以特殊符号开头”、“标点开头”、“空格开头”
（3）对每一个场景生成测试用例
备选流3：用户账户余额不足
备选流4：用户账户没钱
（2）根据基本流和备用流确定场景
场景1（成功购物）：基本流
场景2（账户不存在）：基本流 、备选流1
场景3（账户密码错误）：基本流 、备选流2
场景4（账户余额不足）：基本流 、备选流3
场景5（账户没钱）：基本流 、备选流4
测试用例的设计方法及举例（错误推测法） ➢ 错误推测法是基于以往的经验和直觉，参照以往的软件系统出现的错误，推测程序中所有可能
我们依然采用“用户登录”案例进行分析，根据等价类划分法的划分表可以得到如下边界值。
测试用例的设计方法及举例（因果图法） ➢ 适用于描述多种输入条件组合的测试方法，根据输入条件的组合、约束关系和输出条件的因果关系，分析输入
条件的各种组合情况，从而设计用例 优点：考虑输入条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系
软件设计模式ppt课件
*
* @author Administrator
*
*/
精选ppt
42
创建型模式之一（工厂方法模式)
package com.demo.factory;
import com.demo.factory.itf.ISwordFactory; import com.demo.factory.model.AbstractSword; import com.demo.factory.model.object.QixingSword;
实例二（多文档）
精选ppt
25
接口的作用
接口的定义方面来说,接口其实就是类和类之间的一种 协定,一种约束（安全性）.
方便统一管理.另一个是方便调用
提高模块内的内聚性，降低模块间的耦合性.
扩展性
使用方便，可读性强，结构清晰的特点。
interface IBark { void Bark(); }
够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须 是static final的，不过在 interface中一般不定义 数据成员），所有的成员方法都是abstract的。
abstract class和interface所反映出的设计理念不
同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，
精选ppt
精选ppt
3
设计模式的基本概念-软件危 机
软件危机的产生原因
✓ 与软件本身的特点有关。软件不同于硬件，它是计算机 系统中的逻辑部件而不是物理部件；软件不会因使用时 间过长而“老化”或“用坏”；在写出程序代码并在计 算机上试运行之前，软件开发过程的进展情况较难衡量， 软件质量也较难评价，因此管理和控制软件开发过程十 分困难；软件质量不是根据大量制造的相同实体的质量 来度量，而是与每一个组成部分的不同实体的质量紧密 相关，因此，在运行时所出现的软件错误几乎都是在开 发时期就存在而一直未被发现的，改正这类错误通常意 味着改正或修改原来的设计，这就在客观上使得软件维 护远比硬件维护困难；软件是一种信息产品，具有可延 展性，属于精柔选p性pt 生产，与通用性强的硬件相比，软件更 4
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图的层次集合以及状态转换图。如图4-2～4-11所示。这 个方案使用了Ward/Mellor表示法。 ➢ 开发系统环境图
图4-2显示的是系 统环境图，每个 外部实体由一个 终端表示。
2020/5/2
图4-2 行使控制系统环境图
9
4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 分解系统环境图
图4-3为顶级数据流/控制流图，其中系统环境图分解 为两个主要功能——行驶控制功能和监视功能。
为特征。 • 控制转换表示的是状态转换图的执行过程。 • 实体关系（ER）模型用于显示系统中数据存储之间的关
系模型。 • 模块内聚在模块分解过程中作为一种标准来使用，用于
确定模块内部的强度或统一性。 • 模块耦合在模块分解过程中作为一种标准来使用，用于
判断模块间连接性的程度。
2020/5/2
4
4.1 实时系统的结构化分析与设计
】控制转换来执行。
在使用图4-5中的实时
结构化分析约定时，其中
的矩形表示状态，带有标
签的箭头表示状态转换。
在直线的上方是可以引起
状态转换的输入事件。在
直线的下方是在发生转换
时生成的输出事件。输出
事件触发（T）、启动（E
）或禁止（D）数据转换
，然后执行指定操作。
图4-5 行驶控制状态转换图
2020/5/2
12
4.1 实时系统的结构化分析与设计
从行驶控制的角度来看， 汽车的不同状态包括： • 停机。 • 开始“非制动” 。 • 开始“制动”。 • 加速。 • 巡行。 • 巡行关闭非制动。 • 巡行关闭制动。 • 恢复巡行。
2020/5/2
输出事件如下所示： •E1 启动“增加速度” •D5 禁止“维持速度” •D2 禁止“增加速度” •E6 启动“恢复巡行速度 ” •T3 触发“选择所需速度 ” •D7 禁止“恢复巡行速度 ” •E4 启动“维持速度” •T8 1触3 发“清除所需速度
4.1.2 表示法
• 实时结构化分析中使用了数据流/控制流图。图4-1中显示的是 用于数据流/控制流图的Ward/Mellor表示法。
• 状态转换图是有 限状态机的图形表 示法。 • 实体关系图是ER模型的图形表示 法。 • 结构图用于显示 程序分解为模块的 方式，还用于显示 模块间的接口。
图4-1 实时结构化分析表示法
2020/5/2
5
4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.3 使用结构化分析阶段，将会发生以下活动:
a) 开发系统环境图。
b) 实现数据流/控制流的分解——系统要分解为多个功能并 且要以数据流或控制流的形式定义功能间的接口。
c) 开 发 控 制 转 换 （ Ward/Mellor） 或 控 制 规 范 （ Boeing/Hatley）——对结构化分析主要的实时扩展是引 入了对控制问题的考虑，以定义系统的行为特征。
• 转换分析是用于将数据流图映射为结构图的一种策略， 其重要的流程是输入-处理-输出流。
• 在模块分解过程中，功能内聚和信息内聚被认为是最强 的内聚形式。数据耦合是耦合的最低形式。
2020/5/2
7
4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.4 设计过程的成果
➢ 实时结构化分析——应用RTSA所产生的规范包括以下内 容：
第4讲 实时软件设计方法
主讲: 黎忠文
内容提要
• 本讲首先讲述了RSTAD的一些相关概念，并以行驶监控系 统案例介绍了其应用步骤和方法。
• 介绍了DARTS的相关知识，并以行驶监控系统案例介绍其 使用步骤和方法。
• 对本讲中介绍的各种并发和实时软件设计方法进行比较 。
• 最后概述了使用性能模型和应用实时调度理论进行软件 设计性能分析的过程。
图4-4中的【测量距离和速度】数据转换可以分解为图4-7 中的数据流图。
图4-7 测量距离和速度
4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 控制速度
在状态转换时，触发、启动或禁止控制速度（图4-6）过程中DFD 上的数据转换。
• 经触发的转换是 一次性函数。
• 在整个状态的过 程中启动的转换 很可能是可以循 环的。
2020/5/2
图4-6 控制速度
14
4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 测量距离和速度
• 系统环境图； • 数据流/控制流图的层次集合； • 数据字典； • 小说明。 • 定义每种控制转换或控制规范的状态转换图。 ➢ 结构化设计——对于每个程序来说，都有一个结构图来
显示将其分解为模块的方式。
2020/5/2
8
4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.5 行驶监控系统案例研究
➢ 实时结构化分析 实时结构化分析规范包括系统环境图、数据流/控制流
2020/5/2
2
目录
4.1 实时系统的结构化分析与设计 4.2 实时系统设计方法 4.3 并发和实时软件设计方法的比较 4.4 并发与实时系统软件设计性能分析
2020/5/2
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.1 基本概念
• 转换可以是数据转换或控制转换。 • 在设计过程中，功能被映射为模块。 • 以状态转换图形时表示的有限状态机用于定义系统的行
图4-3 分解为子系统
2020/5/2
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 实现汽车行驶控制
实现汽车行驶控制（图4-3）分解为图4-4所示的数据 流图。有3个数据转换在监视汽车的传感器。
图4-4 实现汽车行驶控制
2020/5/2
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 行驶控制状态转换图
• 控制速度数据转换（图4-4）分解为数据流/控制流图。 图4-5中的行驶控制状态转换图由图4-6中的【行驶控制
d) 定义小说明（mini-specifications,或过程规范）—— 通常使用的是结构化的英语。
e) 开发数据字典——数据字典用于定义所有的数据流、事 件流、数据存储。
2020/5/2
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 实时设计
• 在RTSA阶段之后，Boeing/Hatley方法使用了系统构架 图。Ward/Mellor方法则继续采用以下步骤： f) 将转换分配到各个处理器中。 g) 将转换分配到各个任务中——每个处理器的转换都被 分配到并发任务中。 h) 结构化设计——指定任务中的转换使用结构化设计分 解为多个模块。
图4-2显示的是系 统环境图，每个 外部实体由一个 终端表示。
2020/5/2
图4-2 行使控制系统环境图
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 分解系统环境图
图4-3为顶级数据流/控制流图，其中系统环境图分解 为两个主要功能——行驶控制功能和监视功能。
为特征。 • 控制转换表示的是状态转换图的执行过程。 • 实体关系（ER）模型用于显示系统中数据存储之间的关
系模型。 • 模块内聚在模块分解过程中作为一种标准来使用，用于
确定模块内部的强度或统一性。 • 模块耦合在模块分解过程中作为一种标准来使用，用于
判断模块间连接性的程度。
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
】控制转换来执行。
在使用图4-5中的实时
结构化分析约定时，其中
的矩形表示状态，带有标
签的箭头表示状态转换。
在直线的上方是可以引起
状态转换的输入事件。在
直线的下方是在发生转换
时生成的输出事件。输出
事件触发（T）、启动（E
）或禁止（D）数据转换
，然后执行指定操作。
图4-5 行驶控制状态转换图
2020/5/2
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
从行驶控制的角度来看， 汽车的不同状态包括： • 停机。 • 开始“非制动” 。 • 开始“制动”。 • 加速。 • 巡行。 • 巡行关闭非制动。 • 巡行关闭制动。 • 恢复巡行。
2020/5/2
输出事件如下所示： •E1 启动“增加速度” •D5 禁止“维持速度” •D2 禁止“增加速度” •E6 启动“恢复巡行速度 ” •T3 触发“选择所需速度 ” •D7 禁止“恢复巡行速度 ” •E4 启动“维持速度” •T8 1触3 发“清除所需速度
4.1.2 表示法
• 实时结构化分析中使用了数据流/控制流图。图4-1中显示的是 用于数据流/控制流图的Ward/Mellor表示法。
• 状态转换图是有 限状态机的图形表 示法。 • 实体关系图是ER模型的图形表示 法。 • 结构图用于显示 程序分解为模块的 方式，还用于显示 模块间的接口。
图4-1 实时结构化分析表示法
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.3 使用结构化分析阶段，将会发生以下活动:
a) 开发系统环境图。
b) 实现数据流/控制流的分解——系统要分解为多个功能并 且要以数据流或控制流的形式定义功能间的接口。
c) 开 发 控 制 转 换 （ Ward/Mellor） 或 控 制 规 范 （ Boeing/Hatley）——对结构化分析主要的实时扩展是引 入了对控制问题的考虑，以定义系统的行为特征。
• 转换分析是用于将数据流图映射为结构图的一种策略， 其重要的流程是输入-处理-输出流。
• 在模块分解过程中，功能内聚和信息内聚被认为是最强 的内聚形式。数据耦合是耦合的最低形式。
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.4 设计过程的成果
➢ 实时结构化分析——应用RTSA所产生的规范包括以下内 容：
第4讲 实时软件设计方法
主讲: 黎忠文
内容提要
• 本讲首先讲述了RSTAD的一些相关概念，并以行驶监控系 统案例介绍了其应用步骤和方法。
• 介绍了DARTS的相关知识，并以行驶监控系统案例介绍其 使用步骤和方法。
• 对本讲中介绍的各种并发和实时软件设计方法进行比较 。
• 最后概述了使用性能模型和应用实时调度理论进行软件 设计性能分析的过程。
图4-4中的【测量距离和速度】数据转换可以分解为图4-7 中的数据流图。
图4-7 测量距离和速度
4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 控制速度
在状态转换时，触发、启动或禁止控制速度（图4-6）过程中DFD 上的数据转换。
• 经触发的转换是 一次性函数。
• 在整个状态的过 程中启动的转换 很可能是可以循 环的。
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图4-6 控制速度
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 测量距离和速度
• 系统环境图； • 数据流/控制流图的层次集合； • 数据字典； • 小说明。 • 定义每种控制转换或控制规范的状态转换图。 ➢ 结构化设计——对于每个程序来说，都有一个结构图来
显示将其分解为模块的方式。
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.5 行驶监控系统案例研究
➢ 实时结构化分析 实时结构化分析规范包括系统环境图、数据流/控制流
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目录
4.1 实时系统的结构化分析与设计 4.2 实时系统设计方法 4.3 并发和实时软件设计方法的比较 4.4 并发与实时系统软件设计性能分析
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
4.1.1 基本概念
• 转换可以是数据转换或控制转换。 • 在设计过程中，功能被映射为模块。 • 以状态转换图形时表示的有限状态机用于定义系统的行
图4-3 分解为子系统
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 实现汽车行驶控制
实现汽车行驶控制（图4-3）分解为图4-4所示的数据 流图。有3个数据转换在监视汽车的传感器。
图4-4 实现汽车行驶控制
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 行驶控制状态转换图
• 控制速度数据转换（图4-4）分解为数据流/控制流图。 图4-5中的行驶控制状态转换图由图4-6中的【行驶控制
d) 定义小说明（mini-specifications,或过程规范）—— 通常使用的是结构化的英语。
e) 开发数据字典——数据字典用于定义所有的数据流、事 件流、数据存储。
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4.1 实时系统的结构化分析与设计
➢ 实时设计
• 在RTSA阶段之后，Boeing/Hatley方法使用了系统构架 图。Ward/Mellor方法则继续采用以下步骤： f) 将转换分配到各个处理器中。 g) 将转换分配到各个任务中——每个处理器的转换都被 分配到并发任务中。 h) 结构化设计——指定任务中的转换使用结构化设计分 解为多个模块。