Lecture3_系统设计.ppt

系 统 设 计 谌云莉 北京工业大学软件学院 本节大纲 系统设计 总体构架 模 块 设 计 详细设计 设计文档 软件设计—概述 软件设计—概述(Cont.) 软件设计—概述(Cont.) 总体设计 也称之为概要设计或结构设计，将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构，并建立各组成部分之间的接口。 详细设计 即过程设计，通过对结构表示进行细化，得到软件的详细数据结构和算法。 软件设计—总体设计 总体设计根据软件需求所确定的信息流程或业务流程，导出软件的总体表示——软件系统结构 软件结构是一种层次化的表示，其指出了由需求分析隐含地确定的某一问题的软件解法的各个元素（称之为模块）之间的相互控制关系 软件结构的演变从确定问题开始，当该问题的每个部分用一个或多个软件加以解决以后，整个问题的解也就有了 软件设计—总体设计(Cont.) 系 统 构 架 构架的英文是Architecture，负责Architecture设计的叫Architect 软件系统的构架定义: 软件系统的构架（在某一给定点）是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互 。 某个软件或者计算系统的软件构架即组成该系统的一个或者多个结构，他们组成软件的各个部分，形成这些组件的外部可见属性及相互间的联系。 IEEE 1471-2000中的定义：the fundamental organization of a system emboided in its components, their relationships to each other,and to the environment and the principles guiding its design and evolution，构架是系统在其所处环境中的最高层次的概念。软件系统的构架是通过接口交互的重要构件（在特定时间点）的组织或结构，这些构件又由一些更小的构件和接口组成。 Build a House 系统构架有关的基本概念 模块 (Module) 组件 (Component) 模式 (Pattern) 构架模式 (Architectural pattern) 层 (layer) 模 块 一组完成指定功能的语句，包括：输入、输出、逻辑处理功能、内部信息、运行环境（与功能对应但不是一对一关系）。 组 件 系统中相当重要的、几乎是独立的可替换部分，它在明确定义的构架环境中实现确切的功能。 模 式 指经过验证，至少适用于一种实用环境（更多时候是好几种环境）的解决方案模板 。主要模式有层次模式，客户机/服务器模式(Client/Server)，及MVC模式(Model-View-Controller)。 软件结构的图形表示(Cont.) 软件结构的图形表示(Cont.) 体系结构的实例一 体系结构的实例二 用户界面设计 设计指南 保持一致性 提供有意义的反馈 在执行较大破坏性动作之前要求用户确认 允许取消绝大多数操作 减少须记忆的信息量 提高对话效率 允许犯错误 按功能对动作分类，并据此设计屏幕布局 提供帮助设施 用简单动词或动词短语命名 软件设计说明书文档 Summary 系统设计 总体设计 模块化设计 详细设计 面向对象设计 设计文档 模块的规模 (Cont.) 总体设计的启发式准则 改进软件结构，提高模块独立性 模块规模应该适中（最好能写在一页纸 大模块分解不充分；小模块使用开销大，接口复杂。 尽量减少高扇出结构的数目，随着深度的增加争取更多的扇入 扇出过大意味着模块过分复杂，需要控制和协调过多的下级模块。一般来说，顶层扇出高，中间扇出少，低层高扇入。 总体设计的启发式准则（Cont.） 模块的作用范围保持在该模块的控制范围内 模块的作用范围是指该模块中一个判断所影响的所有其它模块；模块的控制范围指该模块本身以及所有直接或间接从属于它的模块。 力争降低模块接口的复杂程度 模块接口的复杂性是引起软件错误的一个主要原因。接口设计应该使得信息传递简单并且与模块的功能一致。 总体设计的启发式准则（Cont.） 设计单入口单出口的模块 避免内容耦合，易于理解和维护。 模块的功能应该可以预测 相同的输入应该有相同的输出，否则难以理解、测试和维护。 设计方法 逐步精化——自顶向下设计方法 结构化程序设计 结构化程序设计的基础建立在三种能够构成结构化程序的逻辑构造（顺序，选择，重复）上。 面向数据的设计方法 面向数据流的设计 面向数据结