信息隐藏与模块化之间的关系
软件工程基础
2) 程序编写首先应当考虑清晰性 程序编写首先应考虑清晰性，不要刻意追求技
巧性，使程序显得过于紧凑。 例如，有一个用C语句编写的程序段： a[i] = a[i] ＋a[t]； a[t] = a[i] － a[t]； a[i] = a[i] － a[t] ； ========== work = a[t]； a[t] = a[i]； a[i] = work；
＋
与 x = a＋b
[...,...] 或 [...|...] 或 x = [a , b]，x = [a | b]
{ ... }或 m{...}n 重复 x = {a}， x = 3{a}8
(...)
可选
x = (a)
“...”
基本数据元素 x = “a”
..
连结符
x = 1..9
存折格式
存折＝户名＋所号＋帐号＋开户日＋性质 ＋(印密)＋1{存取行}50
主要完成软件系统结构设计和确定 各组成部分之间的相互关系。
2)软件详细设计
主要确定每个模块的具体执行过程， 也成为过程设计。
1) 软件概要设计
基本任务
1) 进行软件系统总体结构设计 2) 进行软件中所使用的数据结构及数据
库的逻辑结构设计 3) 编写概要设计文档 4) 进行概要设计的评审
3、软件设计的基本原理
1 软件可行性研究
三个方面的可行性
1．技术可行性 对要开发项目的功能、性能、限制条件进行分析，确定在现有的
资源条件下，技术风险有多大，项目是否能实现。这里的资源包括已有 的或可以搞到的硬件、软件资源。现有技术人员的技术水平和已有的工 作基础。
2．经济可行性 进行开发成本的估算以及了解取得效益的评估，确定要开发的项
软件设计中的信息隐藏
软件设计中的信息隐藏摘要：文章从信息隐藏技术重要意义及信息隐藏的障碍两个方面对软件设计中的信息隐藏进行分析，以期为大型软件设计实践提供帮助。
关键词：信息隐藏；障碍信息隐藏技术被认定为近30年来，软件技术中最具价值的，而且是有效地改进了软件设计水平的极少数几个技术之一。
1995年，Fred Brooks也给出了他新的看法：Pamas是正确的，我是错误的。
现在，我确信信息隐藏——现在常常内建于面向对象的编程中——是唯一提高软件设计水平的途径。
1、信息隐藏技术的重要性和价值所在信息隐藏技术并非一个独立的技术，而是一个软件设计方面的思想。
从提出以来，被综合到各种重大的软件设计思想或者技术中。
文章不对其做全面的研讨，只从下述两个方面略作探讨：隐藏复杂度和隐藏变化源。
①隐藏复杂度。
文章开始，即提到了稍大规模的软件系统是极为复杂的。
从任何一个点开始分析讨论问题，往往需要联系到整个系统的绝大部分。
而单个人的精力，或者说能力，是远远无法达到这个要求的。
同时，软件系统的开发过程中，往往都是多人同时参与，多人相互之间有着复杂的交流合作，如何有效开展多人间的交流合作，也是软件开发中的一个根本性问题。
将一个复杂的系统，合理的划分为若干模块，各个模块之间，只保持尽可能少的联系。
这样，对一个模块来说，其他模块内部具体如何，并没有多大的关系，或者说不需要去弄清楚其他模块内部的问题(只需把握相关联模块间的联系)，也就是隐藏了其他模块。
而转为分析另外一个模块时，又隐藏了另外部分的模块。
如此，整个系统的复杂度，就被有效地分解到各个相对简单的模块中。
具备了现实的有效的处理可能性。
②隐藏变化源。
软件系统还有一个特点即是，需求变化无穷。
软件开发中，需求的变更过多问题，从最初到现在，基本没有得到什么有效地解决。
这直接导致了开发过程的不好控制，开发工作的不断返工修改，最终导致整个系统质量，进度得不到保证。
所以，业内对如何应对需求的各种变化，已经得出了不少的经验和体会。
MSE软件设计201005
图书馆信息系统的概念数据模型
图书馆信息系统的物理数据模型
软件设计
• • • • 软件设计概述 模块和模块化 详细设计 用户界面设计
界面设计中的典型问题
人机界面设计时经常遇到下列问题： • 系统响应时间 • 用户求助设施（user help facilities） • 错误信息处理 • 命令标记（command labeling）
循环条件
循环体
Then 部分
循环体
循环条件
(a)顺序结构
(b)选择结构
(c)循环结构
2．盒图
• 例如，N!的N-S图如图下所示。
读入N F=1,M=1 当M<=N F=F*M M=M+1 打印F
3．程序设计语言
• 程序设计语言（PDL）也称结构化英语或伪代码， 它使用结构化编程语言的风格描述程序算法，但 不遵循特定编程语言的语法。
软件设计
• • • • 软件设计概述 模块和模块化 详细设计 用户界面设计
面向过程详细设计
• 面向过程详细设计实质上就是面向算法分 析设计，即使是采用其他设计方法，如面 向对象的设计方法，其方法本身的实现仍 然是面向过程的。 • 因此，面向过程详细设计是其他各种详细 设计的基础。
面向过程详细设计
2．模块化和信息隐藏
• 合理的软件结构应该是分块的结构，即软件应该 分解成可单独命名的且可访问的部件，这些部件 称为模块。 • 这种将软件分成具有一定结构的模块的过程称为 模块化。 • 信息隐藏是指模块中所包含的信息（包括数据和 过程）对不需要这些信息的其他模块是不可访问 的。这样，每一个将来可能的改变都会局限于一 个特定的模块，改变该模块的内部过程或数据的 设计不会影响到其他模块。
模块化产业组织的特点及效益
模块化产业组织的特点及效益摘要：20世纪90年代以来，随着信息技术和计算机制造技术的发展，模块化的方法和理念被引入到企业的生产和管理中，成为推动产业结构调整和升级的革命性力量。
随着产品设计的模块化和生产过程的模块化，企业组织也出现了模块化倾向，产生了模块化组织。
目前，在美、日等发达国家，模块化产业组织已经成为主要的生产组织方式。
关键词模块化产业组织特点效益一、模块化产业组织概论（一）模块化的内涵按照日本产业经济学者青木昌彦的观点，最早有关模块化的论述可以上溯到亚当·斯密，模块化最原始的形式就是分工，将这种企业层面的分工构想扩展到产业组织的领域，就是产业组织模块化的最简单的理解。
青木昌彦也引用经典的制针的例子来说明模块化的含义，他给“模块”下的定义是：“模块”是指半自律性的子系统，通过和其他同样的子系统按照一定规则相互联系而构成的更加复杂的系统或过程。
“模块化”则是按照某种规则，一个复杂的系统或过程和若干能够独立设计的半自律的子系统的过程相互整合或分解的过程。
其中的分解过程叫“模块的分解化”，整合过程叫“模块的集中化”。
“模块”是指“半自律性的子系统，通过和其他同样的子系统按照一定的规则相互联系而构成的更加复杂的系统或过程”。
而把复杂的系统分拆成不同模块，并使模块之间通过标准化接口进行信息沟通的动态整合过程就叫做模块化。
模块化有狭义和广义之分，狭义模块化是指产品生产和工艺设计的模块化，而广义模块化是指把一系统（包括产品、生产组织和过程等）进行模块分解与模块集中的动态整合过程。
（二）模块化理论形成背景模块化生产在工业经济时代最先是作为一种工艺设计方法被运用到钟表、汽车制造等行业。
最早对模块化进行研究的是西蒙（Simon, 1962），他提出了模块的“可分解性”，阐明了模块化对于管理复杂系统的重要性。
由于工业经济时代人们的生活还在由数量消费到质量消费转型的阶段，产业是以福特制为基本的组织形态，所以模块化在当时只是作为一种工业设计的方法，并没有被完全运用到产业组织理论中。
《软件工程》11套考试复习练习题、作业题(含答案)
作业1：1. 软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括( A )、( B )及( C )的完整集合。
其中，( A )是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列。
( B )是使程序能够正确操纵信息的数据结构。
( C )是与程序开发、维护和使用有关的图文材料。
供选择的答案：A~C. ①软件②程序③代码④硬件⑤文档⑥外设⑦数据⑧图表2. 开发软件时对提高软件开发人员工作效率至关重要的是( A )。
软件工程中描述生存周期的瀑布模型一般包括计划、( B )、设计、编码、测试、维护等几个阶段，其中设计阶段在管理上又可以依次分成( C )和( D )两步。
供选择的答案：A．①程序开发环境②操作系统的资源管理功能③程序人员数量④计算机的并行处理能力B．①需求分析②需求调查③可行性分析④问题定义C、D．①方案设计②代码设计③概要设计④数据设计⑤运行设计⑥详细设计⑦故障处理设计⑧软件体系结构设计3. 从供选择的答案中选出适当字句填入下列关于软件发展过程的叙述中的( )内。
有人将软件的发展过程划分为4个阶段：第一阶段（1950～1950年代末）称为“程序设计的原始时期”，这时既没有( A )，也没有( B )，程序员只能用机器指令编写程序。
第二阶段（1950年代末～1960年代末）称为“基本软件期”。
出现了( A )，并逐渐普及。
随着( B )的发展，编译技术也有较大的发展。
第三阶段（1960年代末～1970年代中期）称为“程序设计方法时代”。
这一时期，与硬件费用下降相反，软件开发费急剧上升。
人们提出了( C )和( D )等程序设计方法，设法降低软件的开发费用。
第四阶段（1970年代中期～现在）称为“软件工程时期”。
软件开发技术不再仅仅是程序设计技术，而是包括了与软件开发的各个阶段，如( E )、( F )、编码、单元测试、综合测试、(G )及其整体有关的各种管理技术。
供选择的答案：A ~ D：①汇编语言②操作系统③虚拟存储器概念④高级语言⑤结构式程序设计⑥数据库概念⑦固件⑧模块化程序设计E ~ G：①使用和维护②兼容性的确认③完整性的确认④设计⑤需求定义⑥图象处理4. 软件工程过程有哪几个基本过程活动？试说明之。
02333软件工程简答知识点
第一章绪论简述软件危机与软件工程的概念以及提出软件工程槪念的目的。
201804 201810(1)软件生产率、软件质疑远远满足社会发展的需求，成为社会、经济发展的制约因素，把这一现象称为软件危机：(2)软件工程是应用计算机科学理论和技术以及工程管理原则和方法，按预算和进度实现满足用户要求的软件产品的工程，或以此为研究对象的学科：(3)软件工程概念的提岀是倡导以工程的原理、原则和方法进行软件开发，以期解决出现的软件危机。
简述软件工程的概念与发展201404发展：60年代末一80年代初，主要用绕系统实现技术、软件质呈:和软件工程管理;80年代以来，主要表现为软件复用技术、软件生产管理的研究和实践。
简述讣算机软件的概念，以及提出软件工程概念的目的。
201704 2016101.计算机软件一般是指计算机系统中的程序及其文档。
2.其中，程序是il•算机任务的处理对象和处理规则的描述；3.文档是为了理解程序所需的阐述性资料。
4•软件工程概念的提出是倡导以工程的原理、原则和方法进行软件开发，以期解决出现的软件危机。
简述软件开发的本质及其涉及到的问题。
201904 201504本质：不同抽象层术语之间的“映射”，以及不同抽象层处理逻辑之间的“映射”。
问题：(1)如何实现这样的映射，这是技术层而上的问题：(2)如何管理这样的映射，以保障映射的有效性和正确性。
这是管理层面上的问题。
简述软件开发的本质及其基本途径。
201710 201510本质：实现问题空间的槪念；处理逻辑到解空间的概念；处理逻辑之间的映射。
途径：系统建模。
简述何谓系统模型以及软件开发中所涉及的系统模型分类。
模型是待建系统的任意抽象。
该抽象是在特立意图下所确左的角度和抽象层次对物理系统的一个描述，描述其中的成分和成分之间所具有的特定语义的关系，还包括对该系统边界的描述：系统模型分为两类：概念模型和软件模型。
软件模型又可进步分为设计模型、实现模型和部署模型等。
第4章管理信息系统的结构化开发方法
二、数据流程图
数据流程分析是数据和数据流程分析工作的最后一步，并通 过数据流程图描绘出来。绘制数据流程图就是将系统内部的 各种实际流动的数据抽象出来，将数据本身的一切属性都舍 去，仅从数据本身的角度去分析数据的处理流程，建立数据 处理模式。 数据流程分析主要是对系统中的主要数据的输入、输出、存 储、传递、转换处理等进行分析。数据流程分析的结果是新 系统实现业务处理的基础。
6
经济上的可行性
①开发费用的估算。新系统的开发费用主要包括： 硬件设备费用 软件设备费用 人力费用 维护费用
②经济效益的估算。 直接经济效益 间接经济效益
7
⑶技术上的可行性
在设备方面（包括硬件设备和软件支持），主要指计 算机的主频速度、存储容量、联网能力、输入/输出设 备，计算机网络的可靠性、安全性等方面是否满足管 理信息系统的数据处理要求，数据的传送与通讯能否 满足要求，网络和数据的可实现性，软件平台和软件 工具支持如何等。
数据和数据流程分析的第一步是要进行数据汇总分析。在系 统详细调查阶段，我们已经获取了大量的数据。但因为数据 收集工作是多个人通过各方面的调查研究而获得的，所以这 些数据缺乏规范性和格式化。
调查数据的汇总分析就是要对上述数据进行汇总、分类、整 理、分析等，甚至成为大量的、各方面的格式化数据集合。
26
数据的汇总步骤
21
组织结构图
组织结构图是一张反映组织内部之间的隶属关系的树状结构 图。
厂长
计划科
生产部
计
统
计划 外 统
划
计
调度 协 计
组
组
组 组组
财务部
供销部
成 会出 本 计纳 组 组组
供 销仓 应售 组 组库源自22⑵组织/业务关系分析
面向对象程序设计的四个基本特征
面向对象程序设计的四个基本特征面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种常用的编程范式，它以对象作为程序的基本单元，通过封装、继承和多态来实现代码的重用、可扩展和易维护。
面向对象程序设计具有以下四个基本特征：封装、继承、多态和抽象。
一、封装封装是面向对象程序设计的基本特征之一，它将数据和方法组合在一个对象中，并对外部用户隐藏对象的内部实现细节。
封装通过定义类的成员访问权限来实现信息的隐藏和保护。
对外部用户而言，只需要了解对象的公共接口，而无需关心对象的内部实现。
封装提供了良好的模块化和信息隐藏机制，有助于提高代码的可维护性和可重用性。
二、继承继承是面向对象程序设计的另一个基本特征，它允许一个类从另一个类派生出来，并继承父类的属性和方法。
通过继承，子类可以重用父类的代码，并在此基础上进行扩展或修改。
继承提供了一种层次化的组织结构，有助于代码的重用和扩展。
同时，继承也体现了面向对象程序设计中的"is-a"关系，即子类是父类的一种特殊情况。
三、多态多态是面向对象程序设计的第三个基本特征，它允许不同的对象对相同的消息作出不同的响应。
多态通过方法的重写（覆盖）和方法的重载（重载）来实现。
方法的重写是指子类覆盖父类的方法，以实现自己的特定行为；方法的重载是指在同一个类中定义多个具有相同名字但参数列表不同的方法，以根据不同的参数类型选择合适的方法。
多态提供了一种灵活的方式来处理不同类型的对象，提高了代码的可扩展性和可维护性。
四、抽象抽象是面向对象程序设计的第四个基本特征，它通过接口和抽象类来定义对象的行为和属性，而无需关注具体的实现细节。
抽象类是一种无法实例化的类，它定义了一组抽象方法，子类必须实现这些抽象方法才能被实例化。
接口是一种纯粹的抽象类型，它只包含方法的声明而不包含具体的实现。
抽象类和接口提供了一种规范和约束，有助于代码的模块化和扩展。
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信息隐藏与模块化之间的关系
信息隐藏是软件开发中的一个重要概念，指的是将软件系统的各
个部分尽可能独立地设计和实现，以减少模块之间的耦合性。模块化
是将软件系统划分为多个组件或模块的过程，目的是提高代码的可维
护性、可测试性和可复用性。
信息隐藏和模块化有着密切的关系。在模块化的过程中，各个模
块应该尽可能独立，并通过接口进行通信。信息隐藏正是通过定义良
好的接口来达到的，接口定义了模块之间的通信方式和函数调用约定。
通过隐藏模块内部的实现细节，其他模块只需要关注接口暴露的外部
行为和功能即可，从而提高了模块之间的隔离性和独立性。
具体来说，信息隐藏对模块化的影响体现在以下几个方面：
1.将复杂度分解为可管理的部分：信息隐藏可以将软件系统的复
杂度分解为更小、更易于理解和维护的部分。每个模块只需要关注自
己的功能和责任，而不需要关心其他模块的具体实现。这样可以降低
系统的总体复杂度，并使系统更易于开发和维护。
2.提高代码的可维护性：模块化可以提高代码的可维护性，而信
息隐藏是实现模块化的关键手段之一。通过隐藏模块内部的实现细节，
可以降低模块之间的依赖性，从而减少代码的耦合性。当需要更改一
个模块的实现时，只需要关注影响到的模块，并保持其他模块的接口
不变，这样可以最大限度地减少代码的修改范围，提高代码的可维护
性。
3.提高代码的可测试性：模块化可以提高代码的可测试性，而信
息隐藏可以帮助实现模块化。通过隐藏模块的内部实现细节，可以将
模块看作黑箱，只关注模块的输入和输出。这样，可以更容易地编写
单元测试来验证模块的功能是否正常。同时，由于模块之间的接口比
模块内部的细节更稳定，所以可以减少测试用例的修改和维护成本。
4.提高代码的可复用性：模块化可以提高代码的可复用性，而信
息隐藏可以帮助实现模块化。通过隐藏模块的内部实现细节，可以将
模块设计为独立的、可复用的组件，从而可以在不同的系统中进行重
用。当一个模块需要在不同的系统中使用时，只需要关注模块的接口，
并根据不同的需求进行适当的配置和组装。
综上所述，信息隐藏和模块化之间存在着紧密的联系。信息隐藏
是实现模块化的重要手段，通过定义良好的接口和隐藏模块内部的实
现细节，可以提高代码的可维护性、可测试性和可复用性。模块化则
将软件系统划分为多个独立的模块，通过合理划分和隔离模块之间的
功能和责任，以降低系统的复杂度。信息隐藏和模块化相互促进，共
同推动着软件开发的进步。