GIS软件工程总体设计.ppt

第五章 GIS软件工程的总体设计 第一节 概述 第二节 体系结构设计 第三节 软件结构设计 第四节 空间数据库设计 第一节 概述 系统设计就是为了实现软件需求规格书的要求，将用户需求转化为对计算机系统的逻辑定义的过程。 系统设计是把GIS前期工程中的软件需求转换为软件表示的过程，最初这种表示知识描述软件的总体结构，称为总体设计，在总体设计完成后，需要进行数据库设计，然后进行应用模型设计，最后是详细设计。 一 系统设计在软件开发中的位置 软件开发主要包括三个步骤：设计、实现（编码）和测试。系统分析阶段解决系统“做什么”的问题，而系统设计则解决“怎么做”的问题。 系统结构设计定义软件系统各个主要成分之间的关系；数据设计侧重于数据结构的定义；详细设计则是把结构成分转换成软件的过程性描述；界面设计侧重于与用户交互的界面的设计，包括输入、输出、显示等各类界面的风格和策略的确定。 二 总体设计过程中需要完成的工作 1 制定规范（标准设计） 在进入软件开发阶段之初，应为软件开发制定共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。 （1）阅读和理解软件需求说明书，在给定预算范围内和技术现状下，确认用户的要求能否实现。若能够实现需要明确实现的条件，从而确定设计的目标，以及优先顺序。 （2）根据目标确定最合适的设计方案。 （3）确定设计文档的编制标准，包括文档体系、用纸及样式、记述详细程度、图形画法等。 （4）确定代码体系、接口规约、命名规则等。 2 软件结构设计 （1）采用某种设计方法，将一个复杂的系统按照功能划分成模块的层次结构； （2）确定每个模块的功能，建立与已确定的软件需求的对应关系； （3）确定模块间的调用关系； （4）确定模块间的接口，即模块间传递的信息。设计接口的信息结构。 （5）评估模块划分的质量及导出模块结构的规则。 3 数据库设计 确定软件涉及的文件系统的结构以及数据库的模式、子模式，进行数据完整性和安全性的设计， （1）确定输入和输出文件的详细数据结构； （2）结合算法设计、确定算法所必须的逻辑数据结构及其操作； （3）确定对逻辑数据结构所必需操作的程序模块，限制和确定各个数据设计决策的影响范围； （4）确定操作系统或调度程序接口必须的控制表等数据的详细数据结构和使用规则； （5）数据的保护性设计 4 编写总体设计阶段的文档 总体设计阶段完成时应编写以下文档 （1）总体设计说明书，包括系统目标、总体设计、数据设计、处理方式设计、运行设计等； （2）数据库设计说明书，包括所用数据库简介、数据模式设计、物理设计等。 （3）用户手册，对需求分析阶段编写的初步的用户手册进行审订； （4）制定初步的测试计划，对测试的策略、方法和步骤提出明确的要求。 5 总体设计评审 （1）可追溯性——确认该软件设计是否覆盖了所有已确定的软件需求，软件每一个成分是否可以追溯到某一项需求； （2）接口——分析软件各部分之间的联系，确认该软件内部接口与外部接口是否已经明确定义； （3）风险——确认软件设计在现有技术条件下和预算范围内是否能按时实现； （4）实用性——确认该软件设计对于需求的解决方案是否实用； （5）技术清晰度——确认该软件设计是否以一种易于翻译成代码的形式表达； （6）可维护性——从软件维护角度出发，确认该软件设计是否考虑了方便未来的维护； （7）质量——确认该软件设计是否表现出良好的质量特征； （8）各种选择方案——是否考虑过其他方案，比较各种方案的标准是什么; （9）限制——评估对该软件的限制是否现实，是否与需求一致； （10）其他具体问题——对于文档、可测试性、设计过程等进行评估。 第二节 体系结构的设计 一 概述 系统设计要满足三个基本要求：加强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、提高系统的生命周期。 一般而言，系统设计首先应根据系统研制的目标，确定系统必须具备的空间操作功能，即功能设计；其次是数据分类和编码，完成数据的存储和管理；最后是系统的建模和产品输出，即应用设计。 二 总体设计的目标 GIS总体设计的目标是一个优化的GIS系统。 一个优化的GIS必须具有运行效率高、可变性强、控制性能好等特点。 总体设计要根据系统研制的目标来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分，并说明它们在整个系统中的作用与相关关系，以及确定系统的硬件配置，规定系统采用的合适技术规范，以保证系统总体目标的实现。 三 总体设计的步骤 （1）根据用户需要，确定系统工程要做那些