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An Introduction to Database System 瀑布模型 第六章 详细设计 教学的基本要求： 掌握结构程序设计的方法；熟悉过程设计的工具和面向数据结构的设计方法及详细设计的目的和任务。 6.1 结构程序设计 1. 从效率第一到清晰第一 GOTO问题大讨论 Dijkstra 于1965年提出 “在高级语言中取消GOTO语句”，“程序质量与程序中使用的GOTO语句成反比”，从而挑起了程序设计中关于“GOTO”问题的大讨论。“GOTO”问题讨论的焦点是“在高级语言中是否应该取消无条件转移语句GOTO？”。 “GOTO”争论的实质:在程序设计中，到底是良好的程序模块化结构优先还是程序执行效率优先。 2. 结构化控制结构 结构化设计要求的就是单入口和单出口的控制结构以及改善程序的清晰度。 1966年，Boehm和Jacopini等证明了只用顺序、分支、重复3种基本控制结构可以实现任何单入口/单出口的程序。 程序设计两种扩展结构 结构化程序设计工作又作了一些补充和修改： ⑴ 为了方便使用或提高效率，大多数软件开发项目还允许在详细设计中补充使用do_until和do_case两种控制结构。 ⑵ 在多数情况下，当程序执行到满足某种条件时，需要立即从循环中转移出来。如果死抠单出口的原则，则必然使循环重复下去，延长程序的执行时间。 ⑶ GOTO语句不应滥用，但也不完全禁止。一般来说，GOTO语句的转移范围应控制在同一控制结构的内部，不让它从一个控制结构转移到另一个控制结构中。这样也就不会引起流程的混乱。 6.1 结构程序设计 3. 结构化设计的原则 结构化设计的主要原则是： ⑴ 采用自顶向下逐步求精的设计方法。 ⑵ 使用语言中的顺序、选择、重复等有限的基本结构表示程序逻辑。 ⑶ 选用的控制结构只允许一个入口和一个出口。 ⑷ 复杂结构应该用基本控制结构进行组合嵌套来实现。 ⑸ 严格控制GOTO语句。 4. 程序设计采用自顶向下逐步求精的方法 例子 例1：在一数组中，找出其中的最大数。 第一步 (i) 输入一数组 (ii) 找出其中最大数 (iii) 输出最大数 第二步 细化 (ii,i) 任取一数，假设它就是最大数 (ii,ii) 将该数与其余各数逐一比较 (ii,iii) 若发现有任何数大于该假设的最大数，即取而代之。 第三步 再细化 (ii,i) 令“最大数”=数组中的第一个元素 (ii,ii) 从第二到最后一个数做 (ii,iii) 如果新元素“最大数”，则“最大数”=新元素。 6.2 人机界面设计 人机界面设计是接口设计的一个重要的组成部分。对于交互式系统来说，人机界面设计和数据设计、体系结构设计及过程设计一样重要。近年来，人机界面在系统中所占的比例越来越大，在个别系统中人机界面的设计工作量甚至占总设计量的一半以上。 人机界面的设计质量，直接影响用户对软件产品的评价，从而影响软件产品的竞争力和寿命，因此，必须对人机界面设计给予足够重视。 6.2.1 设计问题 1. 系统响应时间 ◆系统响应时间指从用户完成某个控制动作(例如，按回车键或点击鼠标)，到软件给出预期的响应(输出信息或做动作)之间的这段时间。 ◆系统响应时间有两个重要属性，分别是长度和易变性 2. 用户帮助设施 ◆几乎交互式系统的每个用户都需要帮助，当遇到复杂问题时甚至需要查看用户手册以寻找答案。 ◆常见的帮助设施可分为集成的和附加的两类。 6.2.1 设计问题 3. 出错信息处理 ◆出错信息和警告信息，是出现问题时交互式系统给出的“坏消息”。 (1) 信息应该用用户可以理解的术语描述问题。 (2) 信息应该提供有助于从错误中恢复的建设性意见。 (3) 信息应该指出错误可能导致哪些负面后果，以便用户检查是否出现了这些问题，并在确实出现问题时及时解决。 (4) 信息应该伴随着听觉上或视觉上的提示。 (5) 信息不能带有指责色彩，也就是说，不能责怪用户。 6.2.1 设计问题 4. 命令交互 (1) 是否每个菜单选项都有对应的命令? (2) 采用何种命令形式?有3种选择：控制序列(例如，Ctrl+P)，功能键和键入命令。 (3) 学习和记忆命令的难度有多大?忘记了命令怎么办? (4) 用户是否可以定制或缩写命令? 6.2.2 设计过程—评估标准 (1) 系统及其界面的规格说明书的长度和复杂程度，预示了用户学习使用该系统所需要的工作量。 (2) 命令或动作的数量、命令的平均参数个数或动作中单个操作的个数，预示了系统的交互时间和总体效率。 (3) 设计模型中包含的动作、命令和系