软件工程第6章

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6.3 过程设计的工具
6.3.1 程序流程图
又称为程序框图，是以往软件设计的主要工具。 优点：对控制流程的描绘很直观，便于初学者掌握。 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。 (2) 程序流程图中用箭头代表控制流，无法强制体现结构程序 设计的精神。 (3) 程序流程图不易表示数据结构。
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结构化英语
介于自然语言和形式化语言之间的语言 语言的正文用基本控制结构进行分割， 加工中的操作用自然语言短语来表示 其基本控制结构有三种： 简单陈述句结构：避免复合语句； 重复结构：while_do 或 repeat_until 结构。 判定结构：if_then_else 或 case_of 结构；
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判定表步骤
(1)构造条件取值表：标出条件的取值。 为绘制判定表 方便， 用符号代替条件的取值；
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判定表步骤
(3) 计算所有条件的组合数N: N=mi=3×2×2=12； (4) 提取可能采取的动作或措施： 适用于A类保险、B类 保险、C类保险和额外收费； (5) 制作判定表:
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6.3.2 盒图(N-S图)
特点：
(1) 功能域(即，一个特定控制结构的作用域) 明确，可以从盒图上一眼就看出来。 (2) 不可能任意转移控制。 (3) 很容易确定局部和全程数据的作用域。 (4) 很容易表现嵌套关系，也可以表示模块的 层次结构。
帮助程序员逐步养成用结构化的方式 思考问题和解决问题的习惯。
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盒图的基本符号
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6.3.3 PAD图
PAD是问题分析图(problem analysis diagram)
它用二维树形结构的图来表示程序的 控制流
程序从图中最左竖线上端的结点开始执行，自上而 下，从左向右顺序执行，遍历所有结点。
PAD图表示的设计结果容易翻译成程
序代码
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PAD图的基本符号
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6.3.6 过程设计语言
过程设计语言（PDL）也称为伪码
它是用正文形式表示数据和处理过程 的设计工具。 特点：
(1) 关键字外层语法提供结构化控制结构、数据说明 和模块化的特点 (2) 内层语法用自然语言描述实际操作和条件 (3) 数据说明可使用简单、复杂的数据结构 (4) 模块定义和调用提供接口描述模式
详细设计的结果基本上决定了最终的 程序代码的质量。
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详细设计
衡量程序的质量不仅要看它的逻辑是 否正确，性能是否满足要求，更主要的 是要看它是否容易阅读和理解。
详细设计更重要的目标是设计出的处 理过程应该尽可能简明易懂。
结构程序设计技术是详细设计的逻辑 基础。
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6.1 结构程序设计
3种基本的控制结构
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PDL程序结构
1) 顺序结构 2) 选择结构 (1) IF-结构： (2) IF-ORIF-ELSE结构： (3) CASE结构： 3) 重复结构 (1) FOR 结构： (2) WHILE 结构：
(3) UNTIL 结构： ……
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示例: 拼词检查程序
PROCEDURE spellcheck IS BEGIN split document into single words look up words in dictionary display words which are not in dictionary create a new dictionary END spellcheck
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人机界面设计指南
3. 数据输入指南
(1) 尽量减少用户的输入动作。 (2) 保持信息显示和数据输入之间的一致性。显示的 视觉特征应该与输入域一致。 (3) 允许用户自定义输入。 (4) 交互应该是灵活的，可自定义的输入方式。 (5) 使在当前动作语境中不适用的命令不起作用。 (6) 让用户控制交互流。 (7) 对所有输入动作都提供帮助。 (8) 消除冗余的输入。
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IF word not in dictionary THEN --* display words not in dictionary display word prompt on user terminal IF user response says word OK THEN add word to good word list ELSE add word to bad word list ENDIF ENDIF EXIT WHEN all words processed END LOOP
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判定表步骤
(6)完善判定表:初始的判定表可能不完善，有两 种情况 缺少判定列中应采取的动作。
第9、 10两列就无选取的动作，应将其补充完整
有冗余的判定列。两个或多个规则中，具有相 同的动作，而与它所对应的各个条件组合中有 取值无关的条件。
第1和第2、 第5和第6、第9和第10、第11和第12都与第 三个条件“婚姻”取值无关，应分别合并。

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判定表动作的规则合并
合并后的规则还可进一步合并：
下图中“Y”表示逻辑条件取值为“真” “N”表示逻辑条件取值为“假” “—”表示与取值无关。
Y N Y √ Y N N √ 两 规则 并 条 合 Y N — √ Y N — √ Y N N √ 进 步合 一 并 Y N N √
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行李计费算法的判定表
人机界面设计指南
2. 信息显示指南
(1) 只显示与当前工作内容有关的信息。 (2) 不要用数据淹没用户，应该用图形或图表的方式 来表示数据。 (3)使用一致的标记、标准的缩写和可预知的颜色。 (4) 允许用户保持可视化的语境。 (5) 产生有意义的出错信息。 (6) 使用大小写、缩进和文本分组以帮助理解。 (7) 使用窗口分隔不同类型的信息。 (8) 使用“模拟”显示方式表示信息，以使信息更容 易被用户提取。 (9) 高效率地使用显示屏。
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6.3.4 判定表
能清晰表示复杂的条件组合与应做的 动作之间的对应关系 适合算法中包含多重嵌套的条件选择
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“检查发货单”逻辑的判定 表
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判定表实例
例：某数据流图中有一个“确定保险类别”的加工， 指的是申请汽车驾驶保险时，要根据申请者的情况 确定不同的保险类别。加工逻辑为: 如果申请者的 年龄在21岁以下，要额外收费；如果申请者是21岁 以上并是26岁以下的女性，适用于A类保险；如果 申请者是26岁以下的已婚男性，或者是26岁以上的 男性， 适用于B类保险； 如果申请者是21岁以下 的女性或是26岁以下的单身男性， 适用于C类保险。 除此之外的其他申请者都适用于A类保险。
用户界面工具箱或用户界面开发系统 简化界面元素和交互环境的创建
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6.2.3 人机界面设计指南
用户界面设计主要依靠设计者的经验。 1. 一般交互指南
(1) 保持一致性。 (2) 提供有意义的反馈。 (3) 在执行有较大破坏性的动作之前要求用户确认。 (4) 允许取消绝大多数操作。 (5) 减少在两次操作之间必须记忆的信息量。 (6) 提高对话、移动和思考的效率。 (7) 允许犯错误。 (8) 按功能对动作分类，并据此设计屏幕布局。 (9) 提供对用户工作内容敏感的帮助设施。 14 (10) 用简单动词或动词短语作为命令名。
Ａ 条件 B Ｆ B 顺序 选择 „ 值n 多分支选择 M Ａ Ｔ CASE 值1 值2 Ａ B
d ef WHILE条件 A UNTIL条件 A A
S1 S2
“当型”循环
“直到型”循环 S3 定义A( 对A细化)
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使用PAD图逐步求精
开始 输入A( 1 ) 到 1 0) 的值 A( 置初值：n＝1 0 sort 输入A( 1 ) 到 1 0) 的值 A( 结束 j＝i＋1 max＝A(i) d ef sort WHILE i n－1 ≤ A(i)＝max i＝i＋1 i＝1 WHILE j n ≤ j＝j＋1 Ｔ max＜A(j) Ｆ B＝max max＝A(j) A(j)＝B
A B 顺序 Ｃ Ａ 选择 B Ａ Ｂ Ｃ
„
Ｃ
多分支选择
Ｃ Ｔ Ａ
Ｆ
Ａ Ｃ Ｔ Ｆ
其中Ａ或Ｂ为： ①非转移语句(可以是空) ②三种基本结构之一 C为判定条件
“当型”循环
“直到型”循环
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结构化程序设计方法
程序的代码块仅使用顺序、选择和循环 3种基本的控制结构 每个代码块单入口单出口 尽可能少用GO TO语句
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6.2 人机界面设计
人机界面设计是接口设计的一个重要 的组成部分。
人机界面的设计质量，直接影响用户 对软件产品的评价，必须给予足够重视。 4个设计问题：系统响应时间、用户帮 助设施、出错信息处理和命令交互。
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6.2.2 设计过程
用户界面设计是一个迭代的过程
先创建设计模型 再用原型实现这个设计模型 由用户试用和评估 根据用户意见进行修改
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--* create a new words dictionary dictionary :＝ merge dictionary and good word list END spellcheck
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6.5 程序复杂程度的定量度量
McCabe方法和Halstead方法：定量度量程序 复杂程度的方法 把程序的复杂程度乘以适当常数即可估算出软 件中错误的数量以及软件开发需要用的工作量 定量度量的结果可以用来比较两个不同的设计 或两个不同算法的优劣 程序的定量的复杂程度可以作为模块规模的精 确限度
第6章 详细设计
6.1 结构程序设计 6.2 人机界面设计 6.3 过程设计的工具 6.4 面向数据结构的设计方法 6.5 程序复杂程度的定量度量 6.6 小结 习题
详细设计
根本目标是确定“应该怎样具体地实 现所要求的系统？”