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2022年全国计算机考试四级复习纲要：软件设

计

（四）软件设计

在明确了用户的需求以后，下一步的任务就是对将来的软件系统

进展设计。软件设计通常可分为概要设计和具体设计。概要设计的任务是

确定软件系统的构造，进展模块划分，确定每个模块的功能、接口以及模

块间的调用关系。具体设计的任务是为每个模块设计实现的细节。此外，

在概要设计阶段还应对全局数据构造进展设计，具体设计阶段还应对局部

数据构造进展设计。有的设计方法不区分概要设计和具体设计，统称为软

件设计。人们在开发过程中，总结出很多软件设计的概念和原则，这些概

念和原则对提高软件的设计质量有很大的帮忙。

1.抽象

抽象是指无视一个主题中与当前目标无关的那些方面，以便更充

分地留意与当前目标有关的方面。抽象是熟悉简单问题的过程中人类使用

的最有力的思维工具，它抽取出事物的本质特性而临时不考虑它的细节。

软件工程中从软件定义到软件开发要经受多个阶段，在这个过程中每前进

一步都可看作是对软件解法的抽象层次的一次细化。抽象的最低层次就是

实现该软件的源程序代码。在进展模块化设计时可以有多个抽象层次，抽

象层次的模块用概括的方式表达问题的解法，较低抽象层次的模块是对较

高的抽象层次模块对问题解决描述的细化。过程抽象和数据抽象是常用的

两种主要抽象手段。过程抽象是指任何一个完成明确功能的操作都可被使

用者当作单个的实体对待，尽管这个操作实际上可能由一系列更低级的操

作来完成。过程抽象经常也称为功能/子功能抽象。例如函数、子程序。

数据抽象定义了数据类型和施加于该类型的操作，并限定了对象值的范围，

只能**使用这些操作修改和观看这些数据。例如抽象数据类型。

2.模块化

模块化是指将一个待开发的软件分解成若干个小的简洁的局部

———模块，每个模块可独立地开发、测试，最终组装成完整的程序。这

是一种简单问题的“分而治之”的原则，模块化的目的是使程序的构造清

楚，简单阅读，简单理解，简单测试，简单修改。模块是指执行某一特定

任务（也可以是实现某一特定的抽象数据类型）的数据构造和程序代码。

一个模块有它的外部特征和内部特征。外部特征包括模块的接口（即它的

输入/输出参数，引用的全局变量和它需调用的其他模块）和模块的功能，

内部特征包括模块的局部数据和实现该模块的程序代码。调用一个模块只

需知道它的外部特征，而不必了解其内部特征。

3.信息隐藏

信息隐藏是开发整体程序构造时使用的法则，马上每个程序的成

分隐藏或封装在一个单一的设计模块中，定义每一个模块时尽可能少地显

露其内部的处理。在设计时首先列出一些可能发生变化的因素，在划分模

块时将一个可能发生变化的因素隐藏在某个模块的内部，使其他模块与这

个因素无关。在这个因素发生变化时，我们只需修改含有这个因素的模块，

而与其他模块无关。隐藏的对象可以有:什么的决策，可能修改的决策，

数据构造的内部连接以及对它所做的操作细节，内部特征码，与计算机硬

件有关的细节等。信息隐藏原则对提高软件的可修改性、可测试性和可移

植性都有重要的作用。

4.模块独立

模块独立是指每个模块完成一个相对独立的特定子功能，并且与

其他模块之间的联系简洁。衡量模块独立程序的度量标准有两个:耦合和

内聚。耦合是指模块之间联系的严密程度。耦合度越高则模块的独立性越

差。内聚是指模块内部各元素之间联系的严密程度。例如一个完成多个功

能的模块的内聚度就比完成单一功能的模块的内聚度低。内聚度越低模块

的独立性越差。因此，模块独立就是盼望每个模块都是高内聚低耦合的。

（1）耦合

两个模块之间的耦合方式通常有如下7种，下面按它们的耦合度

从低到高的次序依次作介绍。

①非直接耦合:非直接耦合是指两个模块没有直接的联系，它们

中的任一个都能不依靠于对方而独立地工作。

②数据耦合:数据耦合是指两个模块借助于参数表传递简洁数

据。

③标记耦合（stampcoupling）:当一个数据构造的一局部（如

记录的一局部）借助于模块接口被传递时就发生标记耦合。

④掌握耦合:掌握耦合指两个模块间传递的信息中包含用于掌

握模块内部规律的掌握信息。

⑤外部耦合: