软件工程PPT电子教案课件-第六章 软件设计基础.ppt

软件设计的问题 本章提要 软件设计过程 软件设计基本概念抽象与逐步求精、模块化与信息隐藏、软件总体结构设计、数据结构设计、软件过程设计 过程设计技术和工具结构化程序设计、图形表示法、判定表、过程设计语言、过程设计工具之比较 设计规格说明与评审 软件设计过程 软件设计过程 不同的软件设计方法会产生不同的设计形式。 数据设计把信息描述转换为实现软件所要求的数据结构。 总体结构设计旨在确定软件各主要部件之间的关系。 过程设计将软件体系结构的组成部件转变为对软件组件的 过程性描述 接口设计根据数据流图定义软件内部各成份之间、软件与其它协同系统之间及软件与用户之间的交互机制。 根据设计结果编制代码 设计阶段做的决策直接影响软件质量,没有良好的设计就没有稳定的系统,也不会有易维护的软件 统计表明：设计、编码和测试这三个活动一般占用整个软件开发费用(不包括维护阶段)的75%以上 软件设计过程 软件设计也可看作将需求规格说明逐步转换为软件源代码的过程 从工程管理的角度看，软件设计可分为概要设计和详细设计两大步骤 概要设计是根据需求确定软件和数据的总体框架 详细设计是将其进一步精化成软件的算法表示和数据结构 概要设计和详细设计由若干活动组成，除总体结构设计、数据结构设计和过程设计外，许多现代应用软件，还包括一个独立的界面设计活动 软件设计的任务 概要设计 制定规范 软件系统结构的总体设计 处理方式设计 数据库设计 可靠性设计 编写概要设计阶段的文档 概要设计评审 软件设计的任务 制定规范 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 软件设计的任务 软件系统结构的总体设计 基于功能层次结构建立系统 采用某种设计方法，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 确定模块间的接口 评估模块划分的质量 软件设计的任务 处理方式设计 确定为实现系统的功能需求所必需的算法，评估算法的性能 确定为满足系统的性能需求所必需的算法和模块间的控制方式 周转时间 响应时间 吞吐量 精度 确定外部信号的接收发送形式 软件设计的任务 数据库设计 确定软件涉及的文件系统的结构以及数据库的模式、子模式，进行数据完整性和安全性的设计 确定输入，输出文件的详细的数据结构 结合算法设计，确定算法所必需的逻辑数据结构及其操作 确定对逻辑数据结构所必需的那些操作的程序模块(软件包) 限制和确定各个数据设计决策的影响范围 若需要与操作系统或调度程序接口所必须的控制表等数据时，确定其详细的数据结构和使用规则 软件设计的任务 数据的保护性设计（防卫性设计） 在软件设计中就插入自动检错，报错和纠错的功能 一致性设计 保证软件运行过程中所使用的数据的类型和取值范围不变 在并发处理过程中使用封锁和解除封锁机制保持数据不被破坏 冗余性设计（可用于可靠性设计） 针对同一问题，由两个开发者采用不同的程序设计风格不同的算法设计软件，当两者运行结果之差不在允许范围内时，利用检错系统予以纠正，或使用表决技术决定一个正确结果 软件设计的任务 可靠性设计 可靠性设计也叫做质量设计 在运行过程中，为了适应环境的变化和用户新的要求，需经常对软件进行改造和修正。在软件开发的一开始就要确定软件可靠性和其它质量指标，考虑相应措施，以使得软件易于修改和易于维护。 编写概要设计阶段的文档 概要设计阶段完成时应编写以下文档： 概要设计说明书 数据库设计说明书 用户手册 制定初步的测试计划 软件设计的任务 概要设计评审 可追溯性：确认该设计是否复盖了所有已确定的软件需求，软件每一成份是否可追溯到某一项需求 接口：确认该软件的内部接口与外部接口是否已经明确定义。模块是否满足高内聚和低耦合的要求。模块作用范围是否在其控制范围之内 风险：确认该设计在现有技术条件下和预算范围内是否能按时实现实用性：确认该设计对于需求的解决方案是否实用 技术清晰度：确认该设计是否以一种易于翻译成代码的形式表达 软件设计的任务 概要设计评审 可维护性：确认该设计是否考虑了方便未来的维护 质量：确认该设计是否表现出良好的质量特征 各种选择方案：看是否考虑过其它方案，比较各种选择方案的标准是什么 限制：评估对该软件的限制是否现实，是否与需求一致 其它具体问题：对于文档、可测试性、设计过程..等进行评估 软件设计的任务 详细设计