第3章 概要设计(总体设计).ppt

软 件 工 程 第3章 概要设计(总体设计) 3.1 概要设计的任务 3.2 设计过程 3.3 设计原理 3.4 启发规则 3.5 描绘软件结构的图形工具 3.6 面向数据流的设计方法 补充：数据库设计步骤 §3.1 概要设计的任务 【基本目的】：是“系统应该如何实现?”，而不是“做什么”，因此，总体设计又称为概要设计或初步设计。 【设计内容】：划分出组成目标系统的物理元素——程序、文件、数据库、人工过程和文档等等，但是每个物理元素仍然处于黑盒子级，黑盒子里的具体内容将在以后仔细设计。 【重要任务】：设计软件的结构，也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的，以及这些模块相互间的关系。 如何理解“概要设计”？ 总体设计的好坏在根本上决定了软件系统的优劣。 无论哪个环节出了差错，都会把好事搞砸了。例如： 据说上帝把所有的女士都设计成天使，可是天使们在下凡的时候，有些人双脚先着地，有些人脸先着地。上帝的这一疏忽让很多女士伤透了心。所以我们在开发软件时，一定要吸取这个教训。 总体设计之源是软件需求。 软件设计是后续开发步骤及软件维护工作的基础。如果没有设计，只能建立一个不稳定的软件体系结构。 §3.2 设计过程 总体设计过程通常由两个主要阶段组成： 系统设计阶段，确定系统的具体实现方案； 结构设计阶段，确定软件结构。 比较全面的总体设计过程包括下述11个步骤： 1. 设想供选择的方案 在总体设计阶段开始时只有系统的逻辑模型，分析员有充分的自由分析比较不同的物理实现方案，一旦选出了最佳的方案，将能大大提高系统的性能/价格比。 另外，需求分析阶段得出的数据流图是总体设计的极好的出发点。 2. 选取合理的方案 从一系列供选择的方案中选取若干个合理的方案。至少选取低、中和高成本的三种方案。在判断哪些方案合理时，应该考虑在问题定义和可行性研究阶段确定的工程规模和目标，有时可能还需要进一步征求用户的意见。 对每个合理的方案分析员都应该准备下列4份资料： (1) 系统流程图； (2) 组成系统的物理元素清单； (3) 成本/效益分析； (4) 实现这个系统的进度计划。 3. 推荐最佳方案 分析员应该综合分析对比各种合理方案的利弊，推荐一个最佳的方案，并为方案制定详细的实现计划和规范。制定详细实现计划的关键技术是本书第9章中将要介绍的工程网络。 方案只有通过审批才能进入总体设计过程的下一个重要阶段——结构设计。 4. 制定规范 在进入软件开发阶段之初，首先应为软件开发组制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。包括: 阅读和理解软件需求说明书，确认用户要求能否实现，明确实现的条件，从而确定设计的目标，以及它们的优先顺序； 根据目标确定最合适的设计方法； 规定设计文档的编制标准； 规定编码的信息形式，与硬件，操作系统的接口规约，命名规则； 5. 功能分解 为了最终实现目标系统，必须设计出组成这个系统的所有程序和文件(或数据库)。对程序(特别是复杂的大型程序)的设计，通常分为两个阶段完成： 结构设计：确定程序由哪些模块组成，以及这些模块之间的关系； 过程设计：确定每个模块的处理过程。 结构设计是总体设计阶段的任务，过程设计是详细设计阶段的任务。 为确定软件结构，首先需要从实现角度把复杂的功能进一步分解。一般说来，经过分解之后应该使每个功能对大多数程序员而言都是明显易懂的。 功能分解导致数据流图的进一步细化，同时还应该用IPO图或其他适当的工具简要描述细化后每个处理的算法。 6. 设计软件结构 基于功能层次结构建立软件结构。 采用层次图或结构图设计方法，将系统按功能划分成模块的层次结构 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 确定模块间的调用关系、接口 如果数据流图已经细化到适当的层次，则可以直接从数据流图映射出软件结构。 7.可靠性设计 可靠性设计也叫做质量设计 易于修改和易于维护。 8. 设计数据库 对用到数据库的应用软件系统，软件工程师应在需求分析阶段所确定的系统数据需求的基础上，进一步设计数据库(参考数据库课程)。 9. 制定测试计划 在软件开发的早期阶段考虑测试问题，能促使软件设计人员在设计时注意提高软件的可测试性。 10. 书写文档 应该用正式的文档记录总体设计的结果，在这个阶段应该完成的文档通常有下述几种： (1) 系统说明书： 用系统流程图描绘的系统构成方案、对最佳方案的概括描述； 组成系统的物理元素清单，成本/效益分析； 精化的数据流图，用层次图或结构图描绘的软件结构； 用IPO图或其他工