软件工程第五章.ppt

教学内容 5.1 设计过程 5.2 设计原理 5.3 启发规则 5.4 描绘软件结构的图形工具 5.5 面向数据流的设计方法 5.6 小结 学习目标 掌握： 1、软件设计过程中应遵循的基本原理和相 关概念； 2、描绘软件结构的图形工具的运用； 3、面向数据流设计方法概念；变换分析、 事务分析法过程和应用。 理解： 1、典型的总体设计过程包括的步骤； 2、设计中的启发式规则； 重点和难点 重点： 软件设计过程中应遵循的基本原理； 面向数据流的设计方法。 难点： 变换分析、事务分析法的过程和应用。 前言 软件设计的目标和任务 软件需求：解决“做什么” 软件设计：解决“怎么做” ● 软件设计的任务：以软件需求规格说明 书为依据，着手实现软件的需求，并将 设计的结 果反映在“设计规格说明书” 文档中。 ● 软件设计的重要性：是软件开发阶段的 第一步，最终影响软件实现的成败和软 件维护的 难易程度。 软件设计的两个阶段 第一阶段：概要设计(总体设计) 根据软件需求，设计软件系统结构和数据结 构，确定程序的组成模块及模块之间的相互关系。 回答“概括地说，系统应该如何实现？” 。 其重要性是：站在全局高度，从较抽象的层次 上分析对比多种可能的系统实现方案和软件结 构，从中选出最佳方案和最合理的软件结构，从 而用较低成本开发出较高质量的软件系统。 第二阶段：详细设计（过程设计） 确定模块内部的算法和数据结构；选定某种过程的表达形式来描述各种算法；产生精确描述各模块程序过程的详细文档，并进行评审。 将需求分析模型转换为软件设计 软件结构设计以需求分析中得到的数据流图为基础而进行。 SA与SD的关系 第一个阶段总体设计的任务 ① 制定规范 ② 设计软件系统结构（简称软件结构） ③ 处理方式设计 ④ 数据结构及数据库设计 ⑤ 可靠性设计 ⑥ 编写概要设计文档 ⑦ 概要设计评审 ① 制定规范 为软件开发小组制定在进行软件设计时，应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。 ② 软件结构设计 包括： 将系统按功能划分成模块 确定每个模块的功能 确定模块之间的调用关系 确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息 评价模块结构的质量 ③ 处理方式设计 包括： ● 功能设计：确定实现功能需求必须的算法，评估算法的性能 ● 性能设计：确定实现性能需求必须的算法和模块间的控制方式 § 5.1 概要设计的过程 § 5.2 设计遵循的基本原理 5.2.1 模块化 5.2.2 抽象 5.2.3 逐步求精 5.2.4 信息隐蔽和局部化 5.2.5 模块独立 § 5.2.1 模块化(Modularity) ① 什么是模块和模块化思想？ 采取自顶向下的方式，逐层把软件系统划分成若干可单独命名和可编址的部分——“模块”，每个模块完成一个特定的子功能；所有模块按某种方法组成一个整体，完成整个系统所要求的功能。 软件系统就是通过这些模块的组合来实现。 ② 模块化的优点 模块化是软件解决复杂问题所具备的手段，可降低软件复杂性，减少开发工作量，从而降低开发成本，提高软件生产率，是模块化的依据。 设，函数C(x)定义问题x的复杂程度； 函数E(x)确定解决问题x需要的工作量(时间)； 设P1和P2为两个问题； 则，如果C(P1)C(P2) E(P1)E(P2); 根据解决一般问题的经验，存在 C(P1+P2)C(P1)+C(P2) 因此，E(P1+P2)E(P1)+E(P2) ③ 模块化与软件成本的关系 ④ 模块的基本属性 接口：指模块的输入与输出。 功能：指模块实现什么功能。 逻辑：描述内部如何实现要求的功能及所 需的数据。 状态：该模块的运行环境。 § 5.2. 2 抽象 (Abstraction) ① 什么是抽象？ 认识复杂事物和现象时，抽出事物本质的共同特性而暂不考虑它们的细节。 ② 软件开发中的抽象 过程的抽象 数据的抽象 §5.2.3 逐步细化 由Niklaus Wirth提出的设计策略，适用于大而复杂的软件系统开发。 Miller法则：一个人在任何时候都只能把注意 力同时集中在（7±2）个知识块上。 但是,在开发软件的过程中，软件工程师在一段时间内需要考虑的知识块数远远多于7 个。 自顶