[計算機軟件及應用]軟件工程—第4章軟件設計概述(已修改)
2024-10-27 13:16 本頁面
【正文】 第四章 軟件設計概述 討論要點 ? 如何將分析模型轉換成軟件設計？ ? 作為軟件工程師在軟件設計方面應使用哪些基本原則和概念？ 167。 軟件設計的目標和任務 167。 軟件設計基本概念 167。 模塊化設計 167。 其他設計問題的處理 167。 設計文檔及其復審 教學內容： 教學目的及要求： ?深刻理解軟件設計階段的概念和任務； ?掌握模塊化設計的思想； 167。 軟件設計的任務 軟件需求：解決“做什么” 軟件設計：解決“怎么做” 軟件設計的任務 ? 問題結構 (軟件需求 ) ? 從軟件需求規(guī)格說明書出發(fā)，形成軟件的具體設計方案。 映射 軟件結構 ?軟件的組成部分 ?軟件的層次關系 ?模塊的內部處理邏輯 ?模塊之間的界面 2. 軟件設計的問題 ?工具 — 如何描述軟件的總體結構 ?方法 — 用什么方法從問題結構導出軟件結構 ?評估準則 — 什么樣的軟件結構是“最優(yōu)的” 3. 軟件設計方法 ? 結構化設計方法 (SD) ? 面向數(shù)據(jù)結構的設計方法 (JSD方法 ) ? 面向對象的設計方法 (OOD) 4. 軟件設計分為兩個階段： (1)概要設計 (總體設計 ) 確定軟件的結構以及各組成成分 (子系統(tǒng)或模塊 ) 之間的相互關系。 (2)詳細設計 確定模塊內部的算法和數(shù)據(jù)結構，產生描述各模 塊程序過程的詳細文檔。 167。 軟件設計的基本概念 模塊化： 把程序劃分成若干個模塊，每個模塊完成一個子功能，把這些模塊集總起來組成一個整體，可以完成指定的功能，滿足問題的功能。 模塊： 一個擁有明確定義的輸入、輸出和特性的程序實體。 構件： 可重復使用的軟件組件。 經過適當設計和實現(xiàn)的類也可以稱為 構件 ，他們在某個領域中具有一定的通用性，可以在不同的計算機軟件系統(tǒng)中復用。將這些構件儲存起來變成一個構件庫，就為基于構件的軟件開發(fā)模型提供了技術基礎。 模 塊 ? 模塊 是具有一定功能的可以用名詞調用的程序語句集合，如： – 獨立的匯編程序 – COBOL的段和節(jié) – Pascal過程 – FORTRAN的子程序 概要設計的基本概念 ? 將系統(tǒng)劃分成模塊 ? 決定每個模塊的功能 ? 決定模塊的調用關系 ? 決定模塊的界面，即模塊間傳遞的數(shù)據(jù) 2. 抽象 (Abstraction)與細化 抽象 :解決問題時只考慮與問題有關的方面，不考慮與問題無關的方面。即抽出事物的本質特性而不考慮細節(jié)。 抽象 (Abstraction) 抽象原則應用舉例 Windows NT一體化的 I/O系統(tǒng)設計 文件管理 網(wǎng)絡管理 設備管理 高速緩沖存儲器 Ｏ Ｓ 對虛擬文件的字節(jié)流 ,虛擬文件可為任何設備和實體 抽象 ? 在逐步細化中，特別強調這種分解的“逐步”性質，即每一部分僅較其前一部增加“少量”的細節(jié)。這樣，在相鄰兩部之間就只有微小的變化，不難驗證它們的內容是否等效。 細化：即分解。 (Information Hiding) 信息隱蔽的含義： 有效的模塊化可以通過定義一組獨立模塊來實現(xiàn)，這些模塊相互之間只交流軟件功能必需的信息。 換句話說： 模塊所包含的信息，不允許其它不需要這些信息的模塊訪問，獨立的模塊間僅僅交換為完成系統(tǒng)功能而必須交換的信息。 信息隱蔽：對模塊內部信息訪問的約束 信息隱蔽的基本原則： 功能獨立，高內聚且低耦合 高可復用性的期望： ?功能復用是代碼級的，它基于必要的功能理解，而功能的語義是不一致的、多理解的。 ?希望軟件復用是全方位的，不但是代碼級的復用，還應該有源程序級的復用。 面向對象方法的高可復用性： 對象的語義表示是唯一的，這使得代碼級的復用簡單且自然。 類的繼承性是源程序級的復用機制 ，它允許用已有的程序構架來簡單地構造新的應用。并且仍保持高維護性，這種技術帶來復用概念的新突破。 ： 利用已有的現(xiàn)成構件，不必一切都從頭做起。 167。 模塊化設計 ? 內聚 ? 耦合 ? 自
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