结构化软件设计全解
软件工程第9章 结构化设计
9.5 数据设计
数据设计就是将需求分析阶段定义的数据对象（E-R图、 数据字典）转换为设计阶段的数据结构和数据库，包括两个 方面。
1) 程序级的数据结构设计：采用（伪）代码的方式定义 数据结构（数据的组成、类型、缺省值等信息）； 2) 应用级的数据库设计：采用物理级的E-R图表示。
9.5 数据设计
9.4 接口设计
接口设计一般包括3个方面：
（1）用户接口--用来说明将向用户提供的命令和它们的语法结构以及软 件回答信息 （2）外部接口--用来说明本系统同外界的所有接口的安排包括软件与硬 件之间的接口、本系统与各支持软件之间的接口关系 （3）内部接口--用来说明本系统之内的各个系统元素之间的接口的安排。
9.4 接口设计
• 9.4.2界面设计
界面设计是接口设计中的重要组成部分。用户界面的设计要求在研 究技术问题的同时对人加以研究。Theo Mandel在其关于界面设计的著 作中提出了3条“黄金原则”。
1)置用户于控制之下 2)减少用户的记忆负担 3)保持界面一致
这些黄金原则实际上构成了指导用户界面设计活动的基本原则。
9.3 体系结构设计
• 9.3.2 面向数据流的设计方法
面向数据流的设计方法是常用的结构化设计方法，多在概要设计阶段使用。 它主要是指依据一定的映射规则，将需求分析阶段得到的数据描述从系统的输入 端到输出端所经历的一系列变换或处理的数据流图转换为目标系统的结构描述。 在数据流图中，数据流分为变换型数据流和事务型数据流两种。
9.3 体系结构设计
• 9.3.3 面向数据结构的设计方法
顾名思义，面向数据结构的设计方法就是根据数据结构设计程序处 理过程的方法，具体地说，面向数据结构的设计方法按输入、输出以及 计算机内部存储信息的数据结构进行软件结构设计，从而把对数据结构 的描述转换为对软件结构的描述。使用面向数据结构的设计方法时，分 析目标系统的数据结构是关键。
软件工程结构化分析与设计
软件工程结构化分析与设计在当今数字化的时代，软件几乎无处不在，从我们日常使用的手机应用程序，到企业内部复杂的业务系统，软件已经成为推动社会发展和提高生活质量的重要力量。
而软件工程中的结构化分析与设计，作为软件开发过程中的关键环节，对于确保软件的质量、可维护性和可扩展性具有至关重要的意义。
首先，让我们来理解一下什么是软件工程结构化分析。
简单来说，结构化分析就是对软件系统进行详细的调查和研究，以确定系统的需求和功能。
这就好比在盖房子之前，我们需要清楚地知道要盖什么样的房子，有多少房间，每个房间的用途是什么等等。
在软件领域，结构化分析的主要任务包括收集用户需求、理解业务流程、识别系统的输入和输出、定义数据结构等。
在收集用户需求时，开发人员需要与用户进行充分的沟通和交流。
用户可能来自不同的背景和领域，他们对软件的期望和需求也各不相同。
因此，开发人员需要具备良好的沟通技巧和理解能力，能够将用户模糊的、不明确的需求转化为清晰、具体的软件功能描述。
比如，用户可能说“我希望这个软件能够快速处理大量数据”，开发人员就需要进一步询问“快速”的具体标准是什么，“大量数据”大概是多少，以及数据的类型和格式等。
理解业务流程也是结构化分析的重要部分。
不同的行业和组织都有其独特的业务流程，软件系统需要能够与之相适应和支持。
例如，在一个电子商务系统中，订单处理、库存管理、支付流程等都是关键的业务环节，开发人员需要深入了解这些流程的细节，以便设计出符合业务需求的软件。
接下来，我们谈谈软件工程结构化设计。
结构化设计是在结构化分析的基础上，将系统的需求转化为软件的架构和模块设计。
这就像是根据房子的设计图纸，确定房子的框架结构、房间布局以及各个部分使用的材料等。
在结构化设计中，模块划分是一个关键步骤。
模块是软件系统中的独立组成部分，具有明确的功能和接口。
合理的模块划分可以提高软件的可维护性和可扩展性。
例如，将一个复杂的系统划分为用户界面模块、数据处理模块、业务逻辑模块等，每个模块都专注于完成特定的任务，并且可以独立地进行开发、测试和维护。
软件工程实用案例 第5章 结构化软件设计
5.3 数据设计
5.3.2 数据库设计
5.3.2.1 概念结构设计
数据库的概念结构设计是设计数据库的概念模型， 普遍采用实体-关系图(ER图)的方法。
5.3 数据设计
5.3.2 数据库设计
5.3.2.2 逻辑结构设计
1.实体的映射
一个实体可以映射为一个表或多个表。当映射为多个表 时，可以采用横切和竖切的方法。
HIPO图由H图和IPO图两部分组成。 H图描述软件总的模块层次结构； IPO图描述每个模块输入/输出数据、处理功能及
模块调用的详细情况。
5.1 软件设计的相关概念
5.1.3 结构化设计图形工具
5.1.3.2 HIPO图1.H图（层次图）5.1 软件设计的相关概念
5.1.3 结构化设计图形工具
5.1.2.2 模块独立性
模块的独立性可以从两个方面来度量：
耦合：衡量不同模块彼此间互相依赖(连接)的紧密 程度。
内聚：衡量一个模块内部各个元素彼此结合的紧密 程度。
良好的模块设计追求低耦合和高内聚。
5.1 软件设计的相关概念
5.1.2 软件设计的原则
5.1.2.2 模块独立性
1.耦合
(1) 非直接耦合
图5-38 事务型DFD的一级分解结构图
图5-39 银行储蓄系统一级分解结构图
5.2 体系结构的设计
5.2.3 事务流的映射方法
3.进行二级分解
5.2 体系结构的设计
5.2.3 事务流的映射方法
4.初始结构图的改进
图5-41 银行储蓄系统结构图的第一次改进
图5-42 银行储蓄系统结构图的第二次改进
如果两个模块之间没有直接关 系，即它们之间的联系完全是 通过主模块的控制和调用来实 现的，就是非直接耦合。这种 耦合的模块独立性最强。
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。
软件开发的结构化设计方法,全面指导
软件开发的结构化设计方法,全面指导
软件开发的结构化设计方法是一种系统化、有条理的方法，它能够全面指导软件的设计过程。
以下是一些常用的结构化设计方法：
1. 分而治之（Divide and Conquer）：将软件系统分解为较小的、功能独立的模块，然后分别设计和实现这些模块，最后再将它们集成起来。
这种方法可以提高软件系统的可维护性和可扩展性。
2. 自顶向下（Top-Down）：从整体的角度出发，首先设计和实现整个系统的高层模块和功能，然后逐步细化和实现低层模块和功能。
这种方法能够确保系统的正确性和一致性，同时也能够提高开发效率。
3. 自底向上（Bottom-Up）：从具体的、底层的模块和功能开始，逐步组合和实现更高层的模块和功能。
这种方法可以对具体的细节进行深入研究和设计，同时也能够提高模块的重用性和可测试性。
4. 结构化分析和设计（Structured Analysis and Design）：采用数据流图、数据字典和结构图等工具，从数据流程和数据结构的角度出发，对系统进行分析和设计。
这种方法可以清楚地描述系统的功能和结构，同时也能够提高系统的可维护性和可扩展性。
除了以上提到的方法，还有其他一些结构化设计方法，如面向
对象设计、模型驱动开发等。
选择适合的结构化设计方法，可以根据具体的项目需求、开发团队的经验和技术水平等因素进行综合考虑。
什么是结构化设计结构化设计的步骤
什么是结构化设计结构化设计的步骤结构化设计是一种面向数据流的设计方法，目的在于确定软件的结构。
那么你对结构化设计了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是结构化设计的内容，希望大家喜欢!结构化设计的基本原理和相关概念抽象化：常用的抽象化手段有过程抽象、数据抽象和控制抽象● 过程抽象：任何一个完成明确功能的操作都可被使用者当做单位的实体看待，尽管这个操作时机上可能由一系列更低级的操作来完成。
● 数据抽象：与过程抽象一样，允许设计人员在不同层次上描述数据对象的细节。
● 与过程抽象和数据抽象一样，控制抽象可以包含一个程序控制机制而无须规定其内部细节。
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。
模块化：将一个待开发的软件分解成若干个小的简单的部分——模块，每个模块可独立地开发、测试，最后组装成完整的程序。
这是一种复杂问题的“分而治之”的原则。
模块化的目的是使程序结构清晰，容易阅读，容易理解，容易测试，容易修改。
控制层次：表明了程序构件(模块)的组织情况。
控制层次往往用程序的层次结构(树形或网型)来表示。
● 深度：程序结构的层次数，可以反映程序机构的规模和复杂程度。
● 宽度：同一层模块的最大模块个数● 模块的扇出：一个模块调用(或控制)的其他模块数● 模块的扇入：调用(或控制)一个给定模块的模块个数信息屏蔽：将每个程序的成分隐蔽或封装在一个单一的设计模块中，定义每一个模块时尽可能少的显露其内部的处理，可以提高软件的可修改性，可测试性和可移植性。
模块独立：每个模块完成一个相对特定独立的子功能，并且与其他模块之间的联系简单。
衡量度量标准有两个：模块间的耦合和模块的内聚。
模块独立性强必须做到高内聚低耦合。
● 耦合：模块之间联系的紧密程度，耦合度越高模块的独立性越差。
耦合度从低到高的次序为：非直接耦合、数据耦合、标记耦合、控制耦合、外部耦合、公共耦合、内容耦合。
软件开发的结构化设计方法,全面指导
软件开发的结构化设计方法,全面指导软件开发的结构化设计方法在整个软件开发过程中起着至关重要的作用。
通过采用结构化的设计方法，可以使得软件的开发更加系统化、有序化，增加软件的可维护性和可扩展性。
本文将全面介绍软件开发的结构化设计方法，包括需求分析、概要设计、详细设计等各个阶段的内容。
需求分析是软件开发的第一步，也是非常关键的一步。
在这一阶段，开发团队需要与客户进行沟通，了解客户的需求，并将其转化为具体的软件功能。
为了实现这一目标，可以采用多种分析方法，如用户访谈、问卷调查等。
通过与客户进行深入交流，开发团队可以更好地理解客户的需求，并在后续的设计过程中准确地反映出来。
概要设计是在需求分析的基础上进行的。
在这一阶段，开发团队将客户的需求进一步细化，确定软件的整体结构和模块划分。
为了实现这一目标，可以采用多种设计工具，如UML、流程图等。
通过这些工具，开发团队可以清晰地描述软件的各个模块之间的关系和功能。
详细设计是在概要设计的基础上进行的。
在这一阶段，开发团队将每个模块进行详细设计，确定具体的算法和数据结构。
为了实现这一目标，可以采用多种设计方法，如面向对象设计、结构化编程等。
通过这些方法，开发团队可以清晰地定义每个模块的功能和接口，并确定模块之间的数据流动和控制流程。
除了以上三个阶段，还有一些其他的设计工作需要进行，如界面设计、数据库设计等。
这些工作在整个软件开发过程中起着至关重要的作用。
通过合理的界面设计，用户可以更加直观地使用软件；通过合理的数据库设计，可以提升软件的数据存储和检索效率。
在进行软件开发的设计工作时，还需要注意一些设计原则。
首先是高内聚低耦合原则，即将相近的功能放在一起，使得软件的不同模块之间的依赖关系尽可能小；其次是单一职责原则，即每个模块只负责一个功能，使得其内部的代码和数据尽可能简洁；还有开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则等。
这些原则在设计过程中需要有意识地遵循，以确保软件的可维护性和可扩展性。
第2章 结构化软件设计技术(1)
2013-8-12
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tdate1::～tdate1( ) 析构函数的定义 { cout<<“destructor called \t”<<day<<endl; } void tdate1 :: print( ) 成员函数 print 的定义 { cout<<year<<“,”<<month<<“,”<<day<<endl; }
2013-8-12
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类名 tdate
类体内定义了 6 个成员:
3 个公有成员 3 个私有成员 public 中的 3 个函数只是对函数的原形进行说明。 成员函数 setdate 有3个形参，无返回值。
成员函数 isleap( )无形参，有 int 型返回值。
成员函数 print 无参数，也没有返回值。 对三个函数的实现也可以在对三个函数说明时定义： (即将函数体放在类体内)
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private : int X, Y; }; // 实现部分 void tpoint: : setpoint(int x, int y) { X=x; Y=y; } void tpoint: :move(int xoffset, int yoffset) { X=X+xoffset; Y=Y+yoffset; }
先创建的对象后释放，后创建的对象先释放。
例：
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// 说明部分 #include <iostream.h> class tdate1 { public:
注意构造 函数的特 点和意义
tdate1(int y, int m, int d);
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耦合类型
• 标记耦合
模块间通过参数传递复杂的内部数据结 构，称为标记耦合。此数据结构的变化将使相关的模 块发生变化。 模块间通过参数传递基本类型的数据， 称为数据耦合。
B
• 数据耦合
• 非直接耦合 模块间没有信息传递时，属于非直接耦
合。
内容耦合举例 Entry1 …… Entry1 ……
多入口模块 B
• 一个模块的扇出过大通常意味着该模块比较复 杂，然而扇出太少，可能导致深度的增加
– 一般情况，一个模块的扇出以3～9为宜
B
• 一用(reuse)程度，因此模块的 扇入越大越好
软件设计中的概念
• 模块化 • 抽象信息局部化 • 模块独立性 • 耦合 • 内聚
B
模块独立性 • 模块独立性是软件系统中每个模块只涉
及软件要求的具体子功能，而和软件系 统中其他的模块接口是简单的。 • 模块独立的概念是模块化、抽象、信息 隐蔽和局部化概念的直接结果。 B • 重要概念：耦合、内聚
模块独立性的度量
模块独立性取决于模块的内部和外部特征。 SD方法提出的定性的度量标准： • 模块之间的耦合性 • 模块自身的内聚性
B
耦合
• 耦合是对一个软件结构内各个模块之间互连程 度的度量。 • 耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度，调用 模块的方式，以及通过接口的信息。 • 根据模块间耦合程度的强弱的标准，划分耦合 类型，共有七种。
B
图示
紧密耦合－有 很多依赖关系 松散耦合－有 少量依赖关系
B
无耦合－没有依赖关系
耦合类型（高→低）
Sc图
DFD
(问题结构)
映射
软件系统的结构 B
(程序结构)
结构化设计
• 强调模块化、自顶向下逐步求精、信息隐 蔽、高内聚低耦合等设计准则 • 分为概要设计和详细设计两大步骤
– 概要设计是对软件系统的总体设计，采用结构化设 计方法，其任务是：将系统分解成模块，确定每个 模块的功能、接口(模块间传递的数据)及其调用关系， 并用模块及其对模块的调用来构建软件的体系结构 B – 详细设计是对模块实现细节的设计，采用结构化程 序设计(Structured Programming，简称SP)方法
• 数据(data)：模块调用时需传递的参数可通过 在调用箭头旁附加一个小箭头和数据名来表 B 示
结构图的几个概念
• 深度：程序结构图中控制的层数，例如图中所示的结构图的 深度是5 • 宽度：程序结构图中同一层次上模块总数的最大值，例如图 中所示的结构图的宽度为7 • 扇出(fan out)：该模块直接调用的模块数目。例如，例如图中 模块M的扇出是4，模块A的是2，模块B的扇出是1 • 扇入(fan in)：能直接调用该模块的模块数目。例如图中模块 G的扇入是1，模块I的扇入是2，模块R的扇入是4
W B E G I H J 宽度 K 扇出 C L N O R M P 扇入 Q
A 深度 F D
B
相关指标的含义
• 深度和宽度在一定程序上反映了程序的规模和 复杂程度
– 相对而言，如果程序结构图的深度和宽度较大，则说明 程序的规模和复杂程度都较大。 – 模块的扇入扇出会影响结构图的深度和宽度，例如减少 模块的扇出，可能导致宽度变小而深度增加
A
B
A B
模块代码重叠
一模块直接访问 另一模块的内部 信息 (程序代码 或数据）
最不好的耦合形式 !!!
B
现实世界
面 向 OOA 对 象 开 OOD 发 方 法 OOP
结 构 化 开 发 方 法
结构化 分析SA
结构化 设计SD
结构化 编程SP B
计算机世界
软件设计任务
管理观点
概要设计 详细设计
数据设计 系统结构设计
技术观点
B
过程设计
软件设计方法分类
分 类
代 表
结构化设计方法
面向数据流的设计或者 过程驱动的设计 面向数据结构的设计或 者数据驱动设计 面向对象设计
• 内容耦合 当一个模块直接修改或操作另一个模块的数
据，或者直接转入另一个模块时，就发生了内容耦合。 此时，被修改的模块完全依赖于修改它的模块。
• 公共耦合两个以上的模块共同引用一个全局数据项就称
为公共耦合。
B • 控制耦合一个模块在界面上传递一个信号（如开关值、
标志量等）控制另一个模块，接收信号的模块动作根据 信号值进行调整，称为控制耦合。
• SA、SD和SP构成完整的结构化方法体系
结构图（SC）
• 用结构图(Structure Chert)来描述软件系统 的体系结构 • 描述一个软件系统由哪些模块组成，以及 模块之间的调用关系 • 结构图的基本成分有：模块、调用和数据
B
模块
• 模块(module)：指具有一定功能的可以用 模块名调用的一组程序语句，如函数、子 程序等 • 它们是组成程序的基本单元 • 一个模块具有其外部特征和内部特征
B
模块化
• 模块是数据说明、可执行语句等程序对象的集
合，模块可以单独被命名，可通过名字访问。 例如，过程、函数、子程序、宏等等都可作为 模块。
• 模块化就是把程序划分为若干个模块，每个
模块具有独立子功能，再把各个模块集成后， B 实现指定功能，满足问题要求。
抽象化
• 抽象就是抽出事务的本质特性而暂不考虑细节 问题，是人类在认识复杂现象中使用的最强有 力工具。 • 软件工程过程的每一步都是对问题的软件解法 抽象层次的一次精化。 • 逐步求精与抽象是紧密相关的
LCP,JSP,DSSD
Coad,Yourdon
结构化设计方法（Structured B Design ,SD）基于模块化、自 顶向下逐层细化、结构化程序 设计等程序设计技术上发展起 来的。
结构化设计
• 结构化设计(Structured Design，简称SD)是一种 将结构化分析得到的数据流图映射成软件体系 结构的设计方法
– 外部特征包括：模块的接口(模块名、输入/输出参数、返 回值等)和模块的功能 B – 内部特征包括：模块的内部数据和完成其功能的程序代码
• 在SD中，我们只关注模块的外部特征，而 忽略其内部特征
调用和数据
• 调用(call)：用从一个模块指向另一个模块的 箭头来表示，其含义是前者调用了后者
– 为了方便，有时常用直线替代箭头，此时，表示位于上 方的模块调用位于下方的模块