软件工程之详细设计
软件工程详细设计方案
软件工程详细设计方案一、设计背景及目的随着信息技术的发展，软件工程在各个行业中发挥着越来越重要的作用。
在软件工程中，详细设计方案是软件开发过程中非常重要的一环，它涉及到软件系统的具体实现细节，包括软件架构、模块设计、数据结构、算法设计等各个方面。
一个好的详细设计方案能够为软件开发提供清晰的指导，同时也能够为软件的测试、维护和升级提供便利。
本文旨在提出一份软件工程详细设计方案，以便为软件开发人员提供参考，同时也为软件开发过程中的相关工作提供指导。
二、设计原则1. 遵循软件工程的最佳实践，包括模块化、可重用、可扩展、可维护等原则。
2. 详细设计方案应能够明确地描述软件系统的结构和功能，以便开发人员可以清晰地理解并实施。
3. 详细设计方案应包括充分的测试计划，以保证软件的质量和稳定性。
三、详细设计方案内容1. 软件架构设计软件架构设计是软件系统中最基本的设计。
它应包括系统的整体结构，各个模块之间的关系，以及系统的部署方式。
- 系统结构：描述软件系统的总体结构，包括各个模块的功能和相互关系。
- 模块描述：对系统中各个模块进行详细的描述，包括模块的功能、接口和实现细节。
- 部署方式：描述软件系统的部署方式，包括客户端/服务器模式、云计算模式等。
2. 数据结构设计数据结构设计是软件系统中非常重要的一环，它决定了软件系统中数据的存储方式、处理方式和访问方式。
- 数据模型：描述软件系统中所使用的数据模型，包括数据库模型、文件模型等。
- 数据操作：描述系统中数据的操作方式，包括增删改查、事务处理等。
- 数据安全：描述系统中数据的安全策略，包括数据加密、访问控制等。
3. 接口设计接口设计是软件系统中模块之间交互所使用的接口设计，包括模块间的接口、用户界面的设计等。
- 模块接口：描述软件系统中各个模块之间的接口，包括参数传递、消息传递、事件触发等。
- 用户界面：描述软件系统的用户界面设计，包括界面元素、交互方式等。
软件工程导论第章详细设计
软件工程导论第章详细设计什么是详细设计详细设计(详设)是软件工程开发过程中的一个阶段，它在需求分析、概要设计之后，向开发人员提供了实现程序模块的技术性设计，包括算法、数据结构、类设计、数据库设计等。
详细设计是概要设计的实现描述，可以说是概要设计在技术层面上的具体实现方案。
详细设计的主要任务是将概要设计中的概括性和抽象性描述转化为具体的数据结构和程序实现，为程序员提供清晰而具有技术可行性的设计思路，对于开发人员和项目管理人员来说，详细设计是一个实现程序的重要规划蓝图。
具体地说，详细设计需要包含以下内容： - 详细的模块设计文档 - 数据结构的定义 - 数据库的设计和实现方案 - 详细的程序流程图和算法描述 - 功能模块测试用例 - 视图、用户界面和用户操作设计详细设计的意义详细设计是软件工程过程中不可或缺的一个阶段，它具有以下重要意义：1. 提高程序设计质量详细设计提供了对程序模块实现技术和方法的规范描述，能够帮助程序员更加清晰地了解系统的结构和技术实现。
详细设计一旦完成，开发人员就可以按照文档中的设计思路进行编码，这样不仅可以提高代码的效率和质量，还能避免不必要的代码优化和重构。
2. 避免系统漏洞通过详细设计，可以确保需要实现的每一个模块都有规范的设计文档，并且每个模块都被明确的标记，程序员能够避免系统漏洞、代码重复和冲突等问题。
3. 提升工作效率详细设计使得开发人员能够更加系统化和规范化的进行编码，避免返工、重复或无效的工作，最终提升项目的开发效率和工作质量。
4. 方便项目管理详细设计文档可以作为项目管理的工作依据，包括项目计划、进程控制和编码标准的制定。
详细设计可以帮助管理人员了解整个项目的实现思路和技术路线，从而更好的进行计划和控制。
详细设计的步骤详细设计的步骤通常可以分为以下几个阶段：1. 定义模块详细设计阶段首先需要对要实现的每个需求模块进行定义和规划，包括模块名称、模块功能描述、模块输入输出、异常处理等等。
软件工程学：详细设计
缺点： ➢不易反映逐步求精的过程，往往反映的是最后结果； ➢不受约束地画控制流线，导致在编码阶段造成非结构 化的程序结构； ➢不易表示数据结构。
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8
§3. 过程设计的工具
2、盒图(Box Diagram)
Nassi & Shneiderman 1973年提出，又称为N-S Charts； Chapin 1974年作扩充，故也称为Chapin charts.
A1
1
2
A2
P=
…
n
An
Case
Statement Index
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def Definition
12
例1：N-S图与PAD的转换
a
开始
b
a
T
x1
F
f
T x4 F
ig
k
Until x6
h Do-Until
x5
Do-Until x6
j
k:
x2
1
23
j
结束
def
k
Do-While
x3
c
d
e
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22
§4. 面向数据结构的设计方法
与SD的由DFD导出结构设计不同，面向数据结构的设计方法 是以数据结构(data structure)为基础设计每个模块的处理过程。
两种设计方法的异同： ➢ 出发点不同 ➢ 目标不同 ➢ 面向数据流设计适合总体设计，面向数据结构设计适合详 细设计 ➢ 都遵循结构程序设计，采用自顶向下、逐步求精的策略
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10
例2：求一组数的最大值
MAX=A(1) I=2
N IN
Y
软件工程06-详细设计
软件工程06-详细设计1. 引言详细设计是软件工程中非常重要的一个环节，它是在需求分析和概要设计的基础上，对系统的各个模块进行进一步的细化和设定。
本文档旨在对软件工程06项目的详细设计进行说明和介绍，以便开发人员能够更加清晰地了解系统的具体实现方式和技术选型。
2. 系统架构设计本项目采用三层架构来进行系统的设计和实现。
其中，前端采用React进行开发，后端使用Spring Boot进行开发，数据库选择MySQL。
三层架构分别为：表示层、业务逻辑层和数据访问层。
下面将对每个层次的具体设计进行详细说明。
2.1 表示层设计表示层是用户与系统直接交互的界面，主要负责前后端交互、数据展示和用户操作。
在本项目中，采用React作为表示层的开发框架。
在表示层设计中，需要注意以下几点：•使用React进行页面的模块化开发，将页面拆分成若干组件，提高代码的复用性和维护性；•使用React Router进行前端路由的配置，使得页面跳转更加友好和灵活；•使用Redux进行状态管理，统一管理应用的数据，提供更好的可维护性和可扩展性。
2.2 业务逻辑层设计业务逻辑层是实现系统的核心功能和业务逻辑的部分。
在本项目中，采用Spring Boot作为业务逻辑层的开发框架。
在业务逻辑层设计中，需要注意以下几点：•使用面向接口的编程方式，降低模块之间的耦合度，提高代码的可测试性和可扩展性；•使用AOP（面向切面编程）进行事务管理和日志记录，保证系统的数据一致性和安全性；•使用Spring Security进行权限管理，保护系统的安全性。
2.3 数据访问层设计数据访问层负责与数据库进行交互，对数据进行持久化。
在本项目中，使用MySQL作为数据库。
在数据访问层设计中，需要注意以下几点：•使用JPA（Java Persistence API）进行对数据库的操作，提供了一种对数据库进行对象化操作的方式；•使用数据库连接池提升数据库的连接性能，减少数据库的压力；•使用缓存技术进行数据的缓存，提高系统的性能和响应速度。
软件工程导论实践指南：详细设计
控制结构
第9章 详细设计
第9章 详细设计
详细设计描述工具
程序流程图 盒图（N-S图） PAD图 判定表 判定树 过程设计语言（PD审 实践项目详细设计
Q&A
➢ 详细设计的结果基本上决定了最终程序代码的质量。
第9章 详细设计
详细设计阶段应遵循下列原则：
➢ 模块的逻辑描述正确可靠、清晰易读 ➢ 设计过程中应采用逐步细化的实现方法
第9章 详细设计 结构程序设计
➢ 在总体设计阶段采用自顶向下逐步求精的设计方法，可以 把一个复杂问题分解细化为为一个由若干模块组成的层次 结构的软件系统;
第9章 详细设计
详细设计阶段的任务
➢ 详细设计的主要任务是在进行程序编码之前，根据总体设计提供的文 档，细化总体设计中已划分出的每个功能模块，为每个模块确定具体 的实现算法、所需的局部数据结构，并清晰、准确地描述出来，从而 在具体编码阶段可以把这些描述直接翻译成用某种程序设计语言书写 的程序。
➢ 详细设计成果可用程序流程图描述，也可用伪码描述，还可用形式化 软件设计语言描述。
软件工程06-详细设计精简版范文
软件工程06-详细设计软件工程06-详细设计1. 引言2. 设计目标本项目的设计目标包括：满足功能需求：实现项目中规定的功能需求。
系统可扩展性：设计系统时考虑到后续的扩展需求，保证系统的可扩展性。
系统可靠性：设计高可靠性的系统，确保系统的稳定性和安全性。
系统性能：设计高效的系统，提升用户体验。
3. 模块设计本项目的系统由以下几个模块组成：用户模块：实现用户注册、登录、权限管理等功能。
商品模块：实现商品的发布、浏览、购买等功能。
订单模块：实现订单的、管理、支付等功能。
评论模块：实现用户对商品的评论功能。
系统管理模块：实现系统的配置、数据备份等功能。
4. 接口设计本项目的模块之间通过接口进行交互，每个模块提供一组接口供其他模块使用。
以下是各个模块的接口设计：用户模块接口设计注册接口：register(username, password)登录接口：login(username, password)权限管理接口：authorize(userId, permission)商品模块接口设计商品发布接口：publish(title, description, price)商品浏览接口：browse()商品购买接口：buy(itemId)订单模块接口设计订单接口：generateOrder(userId, itemId)订单管理接口：manageOrder(orderId)订单支付接口：pay(orderId)评论模块接口设计发表评论接口：addComment(userId, itemId, content)查看评论接口：viewComment(itemId)系统管理模块接口设计系统配置接口：configure(settingName, settingValue)数据备份接口：backup()5. 总体设计在总体设计阶段，将根据系统的需求，确定系统的架构、数据结构、算法等方面的设计。
6. 数据库设计本项目的数据库采用关系型数据库MySQL，根据系统的需求设计相应的表结构，包括用户表、商品表、订单表、评论表等。
软件工程-详细设计
具
（3）程序流程图不便于表示数据结构。
前一页
程 序 流 程 图
前一页
盒图（N-S图）
详
Nassi和Shneiderman提出盒图
细
（1）功能域（一个特定控制结构的作用
设 域）明确，可以从盒图上一眼就看出来。
计
（2）不能够随意转移控制。
的 （3）很容易确定局部和全局数据的作用 域。
工
（4）很容易表现嵌套关系，也可以表示
序 择一个。
设 3.重复结构
计 方
重复结构的数据，根据使用时的条件由一个数 据元素出现零次或多次构成。
法
前一页
JACKSON图
J
JACKSON图
A
C
K
S O
Jackson图的优点：便于表示层 次结构,而且是对结构进行自顶向下分 解的有力工具；形象直观可读性好；
N
既能表示数据结构也能表示程序结构
程
细
使用最广泛、也是用得最混乱的一种描述软件设计 的方法。总的趋势是正在逐步被淘汰 。
设
（1）程序流程图在本质上并不是逐步求精的好
计
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。
的
（2）程序流程图中用箭头代表控制流，因此程
工
序员不受任何约束，可以完全不顾结构化程序设计 的原则，随意转移控制。
描述程序处理过程的工具称为 详细设计的工具，分为图形、表格 和语言三类。都要求能提供对设计 的无歧义（无二义性）的描述。
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详细设计的工具
• 程序流程图
主 要
• 盒图（N-S图） • PAD图
内
• 判定表
容
• 判定树
软件工程--软件详细设计 ppt课件
3
PPT课件
2．物理设计 对数据库进行物理设计，即确定数据库的 物理结构。物理结构主要指数据库的存储记录 格式、存储记录安排和存储方法，这些都依赖 于具体所使用的数据库系统。
4
PPT课件
3．算法设计 在总体设计的结构完成后，结构各个环节 的实现是多解的。着就需要用系统设计与分析 的技术来描述。可以用某种图形、表格、语言 等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出 来。
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PPT课件
3、汇点 如果一个结点有两个和一个出口线，而且它不执 行任何运算，那么称为汇点, 图6--5( a)所示。由多 个入口线汇集到一点的情形可以用多个汇点的联结表 示。
25
图6--5 流程图中汇点表示
PPT课件
6.3.2三种基本控制结构 流程图在描述程序控制结构时的优点是直 观清晰、易于使用。 图6--6为流程图的三种基本控制结构。
20
PPT课件
上述三种描述加工逻辑的工具各有优缺点，对 于顺序执行和循环执行的动作，用结构化语言 描述；对于存在多个条件复杂组合的判断问题， 用判定表和判定树。
21
PPT课件
6.3结构化程序设计
6.3.1 结点
–
在软件工程中，用流程图程序描述客观存在的事物 特性。体现为描述程序控制结构和和指令执行情况， 这种对程序结构的控制的流程图程序是一个有向图。 图的基本元素是函数结点、谓词结点和汇点三种结 点。
[定理4] ：若允许增加辅助变量、或增加额外计算、 或改变程序的执行顺序，问题解的任何算法都可以 表示为结构化构造。 图6—14（a）所示的结构化流程图中有10个元 素。是一个非结构化流程图程序。因为，它的两个 选择结构出现重合，造成了程序段D有两个入口， 一个出口，破坏了单入口单出口这项结构化原则。
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WHILE P DO
P1
IF A S1;
>O
THEN
A1
ELSE
A2
ENDIF;P2
WHILE C
P
UNTIL C
P
IF
B>0 THEN B1; WHILE C DO S2;S3
ENDWHaI.L顺E序; 结构
ELSE B2
b.当型循环结构
c.直到型循环结构
L1 P1
ENDIF; B3
C
P1
L2 X=
详细设计
详细设计（又称为过程设计或模块设 计），是编码的前导。其主要任务是确定每 一个模块所使用的算法、块内数据结构和接 口细节，用描述工具表达算法的过程，即对 模块的具体实现过程进行详细地描述。。
• 详细设计的具体任务 • （1）算法设计 • （2）数据结构设计 • （3）模块接口细节 • （4）测试用例设计 • （5）数据库物理设计 • （6）数据代码设计 • （7）其他设计 • （8）编写详细设计说明书并进行评审。
C3 … Cn
多分支结构
A exp
UNTIL循环
两种循环结构不同之处
exp A
当循环结构
A exp
直到循环结构
详细设计的工具
1.程序流程图 程序流程图又叫程序框图，它是历史最悠久、使用最广泛的一种算法表示工具。
程序流程图的主要符号
2.盒图（N-S图 Nassi Shneiderman）
A B C
用判定树表示计算行李费的算法
5.过程设计语言（PDL：Process Design Language）
也称程序描述语言，又称为伪码。它是一种用于描述模块算法 设计和处理细节的语言。
如：if i>0 then 执行订单数据输入模块
else 报告程序的PAD图。
行李重量W≤30
右上部表示各种条件组合
右下部是和每种条件组合相对应 免费
的动作
(W-30)×2 (W-30)×3
(W-30)×4
(W-30)×6
(W-30)×8
(W-30)×12
123456789 TTTTFFFF TFTFTFTF FFTTFFTT
TFFFFFFFF
×
×
×
×
×
×
×
×
×
4.判定树 行 李 费 算 法
内容，但外科医生在设计中起主导作用，是设计的技术 负责人，助手只起技术支持作用。此种模式区别于传统 的“平等组合”模式，使设计责任集中在少数人身上，避 免了因观点不同而造成的设计策略和接口的差异。
A B 顺序结构
三种基本控制结构
exp
A
B
选择结构
exp A
循环结构
扩充的两种控制结构
I=?
C1
C2
P1
WHILE C
P
UNTIL C
P
P2
a.顺序结构 C d.选择结构
b.当型循环结构
L1
P1
P1
L2 X=
P2
…
P2
Ln
Pn
e.多分支结构
PAD图的基本符号
c.直到型循环结构
f.语句标号 def
g.定义
4.判定表
国内乘客
判定表由四部分组成：
头等舱
左上部列出所有条件
残疾乘客
左下部是所有可能做的动作
P2
…
P2
Ln Pn
f.语句标号 def
d.选择结构
e.多分支结构
g.定义
PAD图的基本符号
例题：画出下面用PDL写出的程序的 PAD图。
WHILE P DO
IF A>0 THEN A1 ELSE A2 ENDIF;
S1;
IF B>0 THEN B1;
While P
WHILE C DO S2;S3 ENDWHILE;
ELSE B2
ENDIF;
B3
T A>0
F S1
T
B>0
F B3
A1 A2
B1 S2
While C
S3 B2
a.顺序结构
F
条件
T
Else
Then
B
A
b.选择结构
Case条件
Case1 Case2 …
A
B
Casen 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
盒图的基本符号
A f.调用子程序A
3.PAD图（Problem Analysis Diagram：问题分析图）
行李重量 W>30
国内乘客 外国乘客
行李重量W≤30 免费
头等舱 其他舱 头等舱 其他舱
残疾乘客 正常乘客 残疾乘客 正常乘客 残疾乘客 正常乘客 残疾乘客 正常乘客
（W-30）×2 （W-30）×4 （W-30）×3 （W-30）×6 （W-30）×4 （W-30）×8
（W-30）×6 （W-30）×12
详细设计的原则
• （1）采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法。 • 在详细设计过程中，采用逐步求精的方法降低待处理问
题的复杂度。 • （2）使用三种基本控制结构完成程序设计。 • 使用顺序、选择和循环三种基本控制结构构造程序，限
制使用无条件跳转语句。
详细设计的原则
• （3）设计人员组织结构采用“外科医生——助手”模式。 • 在这种组织结构中，外科医生和助手都应了解相关设计