(软件系统开发技术）第4章设计方法.ppt

　　分析阶段的工作结果是需求说明书，它明确地描述了用户要求软件系统“做什么”。既然“问题”明确了，我们就可以着手寻求“解答”，即建立一个符合用户要求的软件系统。　 如果问题较简单，要求一旦确定了，立刻就可以开始编程。但对大型系统来说，为了保证产品的质量，并使开发工作能顺利进行，我们必须先为编程制订一个周密的计划，这项工作就称为设计(Design)，设计实际上是为需求说明书到程序间的过渡架起一座桥梁。 　　 设计要决定软件系统的结构，包括数据结构和程序结构，本章只讨论程序结构，第八章将介绍一些为数据库系统组织数据结构的方法。　 下面先分析大型程序结构上的特征。　 工程上许多大系统都是由一些较小的单元组成的，如建筑工程中的构件、机器中的各种零部件等。这样做的优点是便于加工制造、便于维修，由于一些部件可以公用，成本也较节省。 　　同样，一个几万行的程序系统也不应是铁板一块的，它应由许多较小的单元组成(图4．1)，这种单元可称为模块。　 模块(Module)一词目前尚无统一的定义，通常是指用一个名字可以调用的一段程序语句，在本书中我们可以暂将它理解成类似“子程序”的概念，例如PASCAL中的函数和过程，FORTRAN中的函数和子程序，COBO中的节、段等，以及汇编语言中的子程序都可看作是模块，在这些语言中都有相应的过程调用、函数调用等机制(如CALL语句)实现对模块的调用。 下面这段用PASCAL语言写的过程就是一个模块。 PROCEDURE lowterm(VAR num，den：integer)； VAR numcopy，dencopy，remainder：integer； BEGIN numcopy:=num;  dencopy：：den； WHILE dencopy≠0 DO BEGIN　　 remainder： =numcOpy MOD dencOpy；　　　} numcopy：===dencopy；　　　l dencopy： =remainder　　 END；{while) IF numcopy， THEN BEGIN num：=num DIV numcopy； den：一den DIV numcopy END END；{lowterm) 　　 一个 模块具有输入和输出、功能、内部数据、程序代码等四个特性，输入和输出分别是模块需要的和产生的信息，功能是指模块所做的工作，输入输出和功能构成了一个模块的外貌，即模块的外部特性。模块用程序代码完成它的功能，内部数据是仅供该模块本身引用的数据，内部数据和程序代码是模块的内部特性。对模块的外部环境(例如需要调用这个模块的另一个模块)来说，只需了解它的外部特性就足够了，其内部特性应该是不必了解的。 　　上面这段PASCAL过程，lOWterm是其模块名。模块名一般应能反映该模块的功能，参数num和den是它的输入和输出，变量numcopy、dencopy、remainder是仅供该模块内部使用的数据，从第一个BEG。lN至末一个END之间就是该模块的代码。 同第三章中的思想方法一样，“由外向里”是较合理的一种思考过程，所以我们通常是先确定模块的外部特性，再确定其内部特性。因而软件的设计阶段要分成概要设计和详细设计两步进行。概要设计的任务是决定系统中各个模块的外部特性，即其输入输出和功能；详细设计的任务是决定每个模块的内部特性，即其内部的算法过程及使用的数据。 　　 概要设计(Preliminary Design)又称总体设计(Architectural。Design)，它的基本任务是：　 ·将系统划分成模块　 ·决定每个模块的功能　 ·决定模块的调用关系　 ·决定模块的界面，即模块间传递的数据　 所以概要设计的主要工作就是完成模块分解，确定系统的模块层次结构(图4.1)。这项工作技术上比较复杂，也需要人的创造能力。 　　 对同一用户需求，可以提出多个设计方案，一个系统的质量在很大程度取决于设计方案的质量，所以在设计阶段只考虑一个设计方案是不够的，我们应该尽量考虑多种可能的方案，并对各个方案的质量进行全面的评价，然后从中选出一个较好的方案来。所谓“较好”是指在一定的限制条件下(如成本、时间、可使用资源等。)能使所期望的目标(可维护性、可靠性、可理解性、效率等)较大限度地得到满足。 概要设计需交付的文档中，除了对数据结构的描述部分