§4.2结构化设计方法.ppt

§4.2 结构化设计方法 软件设计分为两个阶段: (1)概要设计(总体设计) 确定软件的结构以及各组成成分 (子系统或模块)之间的相互关系。 (2)详细设计 确定模块内部的算法和数据结构，产生描述各模块程序过程的详细文档。 4.2.6 模块的独立性 模块独立的含义： 模块完成独立的功能 符合信息隐蔽和信息局部化原则 模块间关连和依赖程度尽量小 模块独立性的度量 模块独立性取决于模块的内部和外部特征。 SD方法提出的定性的度量标准： 模块之间的耦合性 模块自身的内聚性 模块间耦合的类型： 低 无直接耦合 耦 数据耦合 合 标记耦合 性 控制耦合 外部耦合 公共耦合 高 内容耦合 (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 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。 数据耦合举例 (3) 标记耦合(特征耦合) 如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 一模块向下属模块传递的信息 (开关量、标志等控制被调用模块决策的变量) 控制了被调用模块的内部逻辑。 控制耦合举例 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 去除模块间控制耦合的方法： (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) 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 模块化设计的原则和目标 耦合是影响软件复杂程度和设计质量的重要因素 目标：建立模块间耦合度尽可能 　　　松散的系统 如何降低模块间耦合度： (1) 尽量使用数据耦合 　　少用控制耦合 　　限制公共耦合的范围 　　坚决避免使用内容耦合 (2) 降低接口的复杂性 2. 模块独立性的度量之二：内聚性 一个模块内部元素在功能上相互关联的强度 设计目标：高内聚 (模块在软件过程中 完成单一的任务) 模块的内聚性类型： 　　低 偶然内聚 内 逻辑内聚 聚 时间内聚 性 过程内聚 　　　　 通信内聚 信息内聚 高 功能内聚 低内聚模块举例 为工程分析包执行错误处理的模块，当计算的数据超出预定义的边界时调用该模块，它完成下列任务： （1）根据初始计算的数据计算补充数据； （2）在用户的工作站上生成错误报告； （3）执行用户要求的跟踪计算； （4）更新数据库； （5）使选择后续处理的菜单有效。 虽然上述任务是松散相关的，但每一项都是独立的功能实体，最好作为独立的模块完成。 (1)偶然内聚(巧合内聚) 模块内各部分间无联系 (2) 逻辑内聚 把几种相关功能（逻辑上相似 的功能）组合在一模块内，每次调用由传给模块的参数确定执行哪种功能。 逻辑内聚模块 (3) 时间内聚(经典内聚) 模块完成的功能必须在同一时间 内执行，这些功能只因时间因素 关联在一起。 例如:初始化系统模块、 系统结束模块、 紧急故障处理模块等均是时间性聚合 模块. (4) 过程内聚（顺序性组合） 模块内各处理成分相关， 且必须以特定次序执行 过程内聚模块 (5) 通信内聚 模块内各部分使用相同的输入数据，或产生相同的输出结果 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。 信息内聚模块 (7) 功能内聚 模块仅包括为完成某个功能所必须的所有成分。 (模块所有成分共同完成一个功 能，