軟件工程第六章詳細設(shè)計(已修改)
2025-01-18 17:30 本頁面
【正文】 第六章 詳細設(shè)計 (過程設(shè)計、模塊設(shè)計 ) 詳細設(shè)計概述 過程設(shè)計工具 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法 程序復(fù)雜度的定量度量 詳細設(shè)計說明書 詳細設(shè)計概述 詳細設(shè)計階段的目標與任務(wù) 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 詳細設(shè)計階段的目標： 確定應(yīng)該怎樣具體地實現(xiàn)所要求的系統(tǒng)。精確地描述整個目標系統(tǒng)，從而在編碼階段可以把這個描述翻譯成用某種程序設(shè)計語言書寫的程序。 詳細設(shè)計階段的任務(wù)還不是具體地編寫程序 ,而是要設(shè)計出程序的“藍圖” ,以后程序員將根據(jù)這個藍圖寫出實際的程序代碼 .結(jié)構(gòu)程序設(shè)計技術(shù)是實現(xiàn)上述目標的關(guān)鍵技術(shù) ,是詳細設(shè)計的邏輯基礎(chǔ) . 詳細設(shè)計階段的目標與任務(wù) 詳細設(shè)計的主要任務(wù) 主要任務(wù) :編寫詳細設(shè)計說明書 為此，設(shè)計人員應(yīng)： (1)確定每個模塊的算法，用工具表達算法的過 程，寫出模塊的詳細過程性描述。 (2)確定每一模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 (3)確定模塊接口細節(jié)。 詳細設(shè)計是編碼的先導(dǎo)。 ?結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 ?逐步求精 ?三種基本結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的概念最早是由 E. W. Dijstra提出 . Bohm 和 Jacobini 證明了只要順序、選擇、循環(huán)這三種基本結(jié)構(gòu)就能實現(xiàn)任何單入口單出口的程序。 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的經(jīng)典的定義是 :“如果一個程序的代碼僅僅通過順序 ,選擇 ,和循環(huán)這三種基本控制結(jié)構(gòu)進行連接 ,并且每個代碼塊只有一個入口和一個出口 ,則稱這個程序是結(jié)構(gòu)化的” 逐步求精的含義 ? 詳細設(shè)計階段逐步求精的含義：把一個模塊的功能逐步分解細化為一系列具體的處理步驟或某種高級語言的語句。 ? 總體設(shè)計階段逐步求精的含義：把一個復(fù)雜問題的解法分解和細化成一個由許多模塊組成的層次結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng) 逐步求精的要領(lǐng) ? 不要急于用計算機指令、數(shù)字和邏輯符號去表示對問題的解法，而是用自然語言（或其他工具）描述問題的解法，最開始的描述處于比較高的抽象層次，接著對抽象描述逐步分解，直到描述能被計算機理解為止。 例子－逐步求精 ? 讀入三個數(shù)，找出并打印其中的最大數(shù) 二級求精 ② 將 X1與 X2的大數(shù)存于 MAX中 If x1x2 then max=x1 else max=x2 ③ 將 X3與 MAX的大數(shù)存于 MAX中 If x3max then max=x3 一級算法 輸入 X1,X2,X3 將 X1與 X2的大數(shù)存于 MAX中 將 X3與 MAX的大數(shù)存于 MAX中 輸出結(jié)果 B exp A A B exp A A exp T F T T F F 順序結(jié)構(gòu) 選擇結(jié)構(gòu) 循環(huán)結(jié)構(gòu) 1）“當”型循環(huán) 2）直到型循環(huán) 三種基本的控制結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計技術(shù)的優(yōu)越性 ? (1)自頂向下逐步求精的方法符合人類解決復(fù)雜問題的普遍規(guī)律，因此可以顯著提高軟件開發(fā)工程的成功率和生產(chǎn)率。 ? (2)用先全局后局部、先整體后細節(jié)、先抽象后具體的逐步求精過程開發(fā)出的程序有清晰的層次結(jié)構(gòu)，因此容易閱讀和理解。 ? (3)不使用 GO TO語句僅使用單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)，使得程序的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和它的動態(tài)執(zhí)行情況比較一致，易于閱讀和理解。 ? (4)控制結(jié)構(gòu)有確定的邏輯模式，編寫程序代碼只限于很少幾種直截了當?shù)姆绞剑虼嗽闯绦蚯逦鲿场? ? (5)程序清晰和模塊化使得在修改和重新設(shè)計一個軟件時可以重用的代碼量最大。 ? (6)程序的邏輯結(jié)構(gòu)清晰，有利于程序正確性證明。 過程設(shè)計的工具 過程設(shè)計工具包括 圖形 ,表格 , 語言三類 . 不論是哪一類工具 ,都應(yīng)該指明控制流 ,處理功能 ,數(shù)據(jù)組織以及其它方面的實現(xiàn)細節(jié) ,從而在編碼階段能把對設(shè)計的描述直接翻譯成程序代碼 . 描述程序處理過程的工具稱為過程設(shè)計工具 1. 程序流程圖 2. 盒圖 (NS圖 ) 3. 問題分析圖 (PAD) 5. 過程設(shè)計語言 (PDL)(偽碼 ) 4. 判定樹與判定表 程序流程圖的標準符號 示例 盒圖 (NS圖 ) 用方框圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的流程圖 描述五種基本控制結(jié)構(gòu)的圖形構(gòu)件 (1) 順序型 A B C (2) 選擇型（ If – then – else） A B F 條件 T A F T 條件 then –部分 then –部分 else–部分 If – then – else If – then (3)多分支選擇型 (CASE型 ) A1 值 1 A2 An .... .... 條件 值 2 值 n (4) WHILE重復(fù)型 (5) UNTIL重復(fù)型 S （ 循環(huán)體） DOWHILE P S （ 循環(huán)體） REPEAT UNTIL P (先測試循環(huán) ) (后測試循環(huán) ) 循環(huán)條件 (6) 移出標記 A C B F X6 T A: D (調(diào)用結(jié)構(gòu) ) 1）功能域 (即一個特定控制結(jié)構(gòu)的作用 域）明確 2）不可能任意轉(zhuǎn)移控制 3）很容易確定局部和全程數(shù)據(jù)的作用域 4）很容易表現(xiàn)嵌套關(guān)系，也可以表示模塊 的層
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