《軟件工程導(dǎo)論ch》PPT課件

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1、第5章總體設(shè)計(jì)一.軟件設(shè)計(jì)經(jīng)過需求分析,從得到的系統(tǒng)邏輯模型(軟件需求規(guī)格說明書)中知道了“系統(tǒng)必須做什么?”。1.軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)是在需求分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)給定的問題,給出軟件解決方案,即確定“怎么做?”的問題。2.軟件設(shè)計(jì)采用的方法有多種,如結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)等。我們將主要討論結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。3.結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法又分為總體設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)。4.總體設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)軟件的模塊結(jié)構(gòu)及確定系統(tǒng)的模塊之間的關(guān)系,也稱黑盒設(shè)計(jì)。黑盒中內(nèi)容的詳細(xì)描述是詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)。概述---總體設(shè)計(jì)的任務(wù)和內(nèi)容2021/7/

2、241第5章總體設(shè)計(jì)二.總體設(shè)計(jì)的任務(wù)1.總體設(shè)計(jì)又稱概要設(shè)計(jì),它的主要任務(wù)是:確定系統(tǒng)的模塊及其模塊之間的關(guān)系,完成軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。即把系統(tǒng)的功能需求分配給軟件結(jié)構(gòu),形成軟件模塊結(jié)構(gòu)圖。如圖:2.軟件模塊結(jié)構(gòu)圖中符號(hào)的含義及特征:(1)軟件模塊結(jié)構(gòu)圖中,矩形框表示功能單元;(2)連結(jié)上下層模塊的線段表示它們之間的調(diào)用關(guān)系;(3)處于較高層的是控制模塊,處于較低層的是從屬模塊;(4)一個(gè)模塊可以調(diào)用一個(gè)或多個(gè)下屬模塊;(5)一個(gè)下屬模塊可以被一個(gè)或多個(gè)控制模塊所調(diào)用;(6)每一個(gè)模塊,通過外部特征予以標(biāo)識(shí),即給出每

3、一個(gè)模塊的名字、輸入和輸出。2021/7/242第5章總體設(shè)計(jì)三.總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容總體設(shè)計(jì)是從系統(tǒng)的功能出發(fā),把數(shù)據(jù)流圖或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為軟件結(jié)構(gòu),同時(shí)在不同的劃分方案上,選擇最佳的方案。內(nèi)容:1.將軟件系統(tǒng)劃分為模塊;2.決定每一個(gè)模塊的功能;3.確定模塊之間的關(guān)系;4.確定模塊之間的接口,即相互之間傳遞的參數(shù)。2021/7/243第5章總體設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)過程設(shè)想供選擇的方案選取合理的方案推薦最佳方案功能分解設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)制定測(cè)試計(jì)劃書寫文檔審查和復(fù)審2021/7/244第5章總體設(shè)計(jì)一.模塊1.模塊:數(shù)據(jù)說

4、明、可執(zhí)行語(yǔ)句等程序?qū)ο蟮募?,可以單?dú)命名且可通過名字來(lái)訪問。如匯編語(yǔ)言中的子程序,Pascal語(yǔ)言中的過程,C語(yǔ)言中的函數(shù)等。2.模塊具有輸入和輸出(參數(shù)傳遞)、功能、內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(局部變量)和程序代碼四個(gè)特性。3.輸入、輸出和功能是模塊的外部特性;內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序代碼是模塊的內(nèi)部特性。4.軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅需要了解該模塊的外部特性。5.2.1模塊化5.2設(shè)計(jì)原理2021/7/245第5章總體設(shè)計(jì)二.模塊化設(shè)計(jì)1.模塊化設(shè)計(jì):按規(guī)定的原則將一個(gè)大型軟件劃分為一個(gè)個(gè)較小的、相對(duì)獨(dú)立但又相關(guān)的模塊。2.模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)

5、點(diǎn)(1)將問題簡(jiǎn)化,劃分模塊,使每一個(gè)模塊,完成單一功能;(2)可以獨(dú)立地進(jìn)行模塊的編碼測(cè)試,便于軟件開發(fā)工作的組織;(3)把每一個(gè)模塊要解決的問題局限在有限的范圍,減少出錯(cuò)機(jī)會(huì);(4)便于糾錯(cuò);(5)便于對(duì)特定的模塊進(jìn)行優(yōu)化處理;(6)一個(gè)模塊多次重復(fù)使用,利于提高軟件產(chǎn)品的利用率;(7)程序易于理解;(8)利于估計(jì)工作量和開發(fā)成本。2021/7/246第5章總體設(shè)計(jì)圖5.1模塊化和軟件成本2021/7/247第5章總體設(shè)計(jì)5.2.2抽象5.2.3逐步求精5.2.4信息隱藏和局部化5.2.5模塊獨(dú)立1.耦合2.內(nèi)

6、聚2021/7/248第5章總體設(shè)計(jì)1.模塊的獨(dú)立性(1)模塊具有獨(dú)立的功能;(2)每一個(gè)模塊和其它模塊沒有過多的相互聯(lián)系和作用。2.判斷模塊獨(dú)立性的標(biāo)準(zhǔn):耦合和內(nèi)聚。(1)耦合:是對(duì)軟件內(nèi)部模塊間聯(lián)系的量度,耦合的強(qiáng)弱取決于:A.模塊之間接口的復(fù)雜程度;B.一個(gè)模塊對(duì)另一個(gè)模塊的引用;C.一個(gè)模塊向另一個(gè)模塊傳遞的數(shù)據(jù)量;D.一個(gè)模塊施加到另一個(gè)模塊的控制數(shù)量。(2)內(nèi)聚:從功能角度對(duì)模塊內(nèi)部聚合能力的量度,內(nèi)聚強(qiáng)度取決于模塊內(nèi)部各個(gè)成分(語(yǔ)句和程序段)之間相互關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度。2021/7/249第5章總體設(shè)計(jì)量度類

7、型含義弱耦合非直接耦合兩個(gè)模塊獨(dú)立工作而不需要另一個(gè)模塊的存在數(shù)據(jù)耦合兩個(gè)模塊之間通過參數(shù)傳遞(基本類型)數(shù)據(jù)特征耦合/標(biāo)記耦合兩個(gè)模塊至少有一個(gè)通過界面?zhèn)鬟f的公共參數(shù),包含內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如:字符串或記錄//使用部分參數(shù)中耦合控制耦合一個(gè)模塊在界面上傳遞一個(gè)信號(hào)控制另一個(gè)模塊,接收信號(hào)的模塊的動(dòng)作根據(jù)信號(hào)值進(jìn)行調(diào)整較強(qiáng)耦合外部耦合兩個(gè)或多個(gè)模塊共同引用一個(gè)全局變量公共耦合/公共環(huán)境耦合兩個(gè)或多個(gè)模塊共同引用一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)(或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))。一個(gè)模塊直接修改或操作另一個(gè)模塊(包括兩種可能:一個(gè)送數(shù)據(jù),一個(gè)取數(shù)據(jù)使用;每個(gè)模塊

8、即可送數(shù)據(jù),又可取數(shù)據(jù))強(qiáng)耦合內(nèi)容耦合一個(gè)模塊訪問或修改另一個(gè)模塊的內(nèi)部數(shù)據(jù);一個(gè)模塊不通過正常入口而跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)模塊的內(nèi)部;兩模塊有部分代碼重疊;一個(gè)模塊有多個(gè)入口。2021/7/2410第5章總體設(shè)計(jì)例1.模塊“計(jì)算應(yīng)扣款”把“用水量”和“用電量”分別傳遞給“計(jì)算水費(fèi)”與“計(jì)算電費(fèi)”兩個(gè)模塊(傳遞基本類型的數(shù)據(jù)),然后從它們?nèi)〉谩八M(fèi)”與“電費(fèi)”,這上下

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