04软件设计工程钱乐秋版.ppt

3.软件设计的过程 选取合理的系统体系结构 推荐最佳方案、技术选型 划分模块，确定软件结构 数据结构和算法设计 设计用户界面 编写文档 审查和复查 一、选取合理的系统体系结构 一、选取合理的系统体系结构 二、 推荐最佳方案、技术选型 技术选型，明确以下信息： 主要硬件环境 操作系统 应用系统内的各种服务器软件 开发语言及开发工具 CASE软件 抽象，是在软件设计的规模逐渐增大的情况下，控制复杂性的基本策略。 抽象的过程是从特殊到一般的过程，上层概念是下层概念的抽象，下层概念是上层概念的精化和细化。 软件工程过程的每一步都是对较高一级抽象的解作一次具体化的描述 (1) 无直接耦合 两个模块没有直接关系(模块1和模块2)，模块独立性最强。 (2) 数据耦合 数据耦合（Data Coupling): 一个模块传送给另一个模块的参数是一个单个的数据项。 一模块调用另一模块时，被调用模块的输入、输出都是简单的数据(若干参数)。属松散耦合。 (3) 标记耦合(复合型耦合) 复合耦合（Stamp Coupling)(标记,特征耦合) 一个模块传送给另一个模块的参数是一个复合的数据结构。例如，包含几个数据单项的记录。 如果两个模块通过传递数据结构(不是简单数据，而是记录、数组等)加以联系，或都与一个数据结构有关系, 则称这两个模块间存在标记偶合。 标记耦合举例 将标记耦合修改为数据耦合举例 (4) 控制耦合（Control Coupling） 控制耦合 一个模块传递给另一模块的信息是用于控制该模块内部逻辑的控制信号。显然，对被控制模块的任何修改，都会影响控制模块。 控制耦合举例 去除模块间控制耦合的方法 控制耦合增加了理解和编程的复杂性，调用模块必须知道被调模块的内部逻辑，增加了相互依赖 (1)将被调用模块内的判定上移到调用模块中进行 (2)被调用模块分解成若干单一功能模块 改控制耦合为数据耦合举例 (5) 外部耦合 一组模块均与同一外部环境关联(例如,I/O模块与特定的设备、格式和通信协议相关联),它们之间便存在外部耦合。 外部偶合必不可少,但这种模块数目应尽量少。 (6) 公共耦合(公共数据区耦合) 公共耦合（Common Coupling） 若干模块访问一个公共的数据环境，则它们之间的耦合称为公共耦合。公共环境可为全局数据结构、共享的通信区、内存的公共覆盖区等。显然，公共数据区的变化，将影响所有公共耦合模块，严重影响模块的可靠性和可适应性，降低软件的可读性。 一组模块引用同一个公用数据区(也称全局数据区、公共数据环境)。 公共数据区指： 全局数据结构 共享通讯区 内存公共覆盖区等 公共耦合举例 公共耦合存在的问题 (1)软件可理解性降低 (2)诊断错误困难 (3)软件可维护性差， (4)软件可靠性差 (公共数据区及全程变量无保护措施) 慎用公共数据区和全程变量!!! (7) 内容耦合 内聚性(cohesion) 逻辑内聚模块 顺序型(过程内聚)模块 通信内聚模块例 （6）信息内聚 模块完成多个功能，各功能都在同一数据结构上操作，每一功能有唯一入口。 小结 一般认为，软件开发阶段由设计、编码和测试三个基本活动组成，其中“设计”活动是获取高质量、低耗费、易维护软件的一个最重要环节。 ATAM（architecture trade-off analysis method）体系结构权衡分析法 1) 定义应用场景（scenarios）：通过use case图来从用户的角度表现系统。 2) 得出需求、约束和环境描述：这是需求工程的一部分，用以确定所有客户方关心的问题都被列出。 3) 描述能处理上述情境和需求的体系结构风格。 4） 单独地评价系统的各项性能。 针对体系结构设计的性能包括：可靠性，安全性，可维护性，灵活性，可测试性，可移植性，可重用性和互操作性等。 ATAM（architecture trade-off analysis method） 5）针对不同的架构形式，评价第4步提到的这些性能的敏感程度。 可以通过这样的方法来评价：在整个架构中做一些小的变更，分析并确定上诉性能有没有很敏感的变化。那些在体系结构改动中受到较大影响的性能被称为敏感点（sensitive point）。 6）通过第5步的敏感度分析来评价第三步中提出的那些体系结构。 SEI描述的方法如下：当一个架构的敏感点被确定，我们需要找到在系统中最需要权衡利弊的因素（trade-off point）。权衡因素就是指改变架构中的这项内容系统的很多性能就会发生敏感的变化。比如说，一个client-server结构的系统的表现性能和系统中server的数量是息息相关的（比如增加server的数量，一定程度上