【正文】 A1 A2 A3 E1 E2 B 下一頁 上一頁 停止放映 第 37 頁 數(shù)據(jù)字典 DD（ Data Directory） ? DD對數(shù)據(jù)流程圖中出現(xiàn)的所有元素給出邏輯定義 。 數(shù)據(jù)流 具有名字且有流向的數(shù)據(jù) 文件 存放數(shù)據(jù)的場所 下一頁 上一頁 停止放映 第 34 頁 舉例 ——賓館管理系統(tǒng) 客人 預(yù)訂 登錄 房管 客人信息庫 可售房庫 售出房庫 客帳庫 公安 預(yù)付 款 財務(wù) IDD 下一頁 上一頁 停止放映 第 35 頁 數(shù)據(jù)流圖的結(jié)構(gòu) ? 一個實(shí)際問題的數(shù)據(jù)加工流程是非常復(fù)雜的。 下一頁 上一頁 停止放映 第 32 頁 需求分析的圖形工具 ? 圖形工具在描述復(fù)雜關(guān)系時比文字?jǐn)⑹鲆獌?yōu)越。 下一頁 上一頁 停止放映 第 31 頁 需求分析的原則 ? 1． 能夠表達(dá)和理解問題的信息域 信息域反映的是用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的流向和對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的處理過程 ， 因此信息域是解決 “ 做什么 ？ ” 的關(guān)鍵因素 。 –用戶系統(tǒng)描述 從用戶角度描述系統(tǒng)，類似一份用戶手冊初稿。通過功能分解可以完成 DFD的細(xì)化，即將一些處理比較復(fù)雜的功能再劃分為若干個子功能。 下一頁 上一頁 停止放映 第 25 頁 用戶復(fù)查 ? 經(jīng)分析將在數(shù)據(jù)流圖回溯過程中找出的數(shù)據(jù)元素，并由此定義的 DD和算法是否正確？這只能由最有發(fā)言權(quán)的用戶來復(fù)查。 下一頁 上一頁 停止放映 第 21 頁 軟件需求定義的工作流程 系統(tǒng)定義 用戶要求 軟件功能 范圍 功能說明書 軟件計劃 軟件定義 軟件功能 費(fèi)用、資源進(jìn)度 下一頁 上一頁 停止放映 第 22 頁 需求分析過程 ? 基本過程示意圖 ? 沿數(shù)據(jù)流回溯 ? 用戶復(fù)查 ? 細(xì)化數(shù)據(jù)流圖 ? 修改開發(fā)計劃 ? 書寫文檔資料 ? 審查和復(fù)審 下一頁 上一頁 停止放映 第 23 頁 需求分析的基本過程 用戶 分析員 程序員 軟件開發(fā)計劃 軟件需求說明書 分析追蹤 數(shù)據(jù)流圖 用戶復(fù)查 細(xì)化數(shù)據(jù) 流圖 無補(bǔ)充 修改 需要分解 不要分解 有補(bǔ)充修改 交換意見 作出貢獻(xiàn) 下一頁 上一頁 停止放映 第 24 頁 沿數(shù)據(jù)流回溯 ? 通常從數(shù)據(jù)流圖的輸出端著手分析，要搞清楚： – 數(shù)據(jù)元素從哪兒來？ – 每個輸出數(shù)據(jù)元素又是從哪兒來的？ 有時對用戶具體的數(shù)據(jù)元素還搞不清楚，則需要和用戶探討、商量解決。 ? 系統(tǒng)性能要求 例如，聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的響應(yīng)時間，系統(tǒng)需要的存儲容量以及后援存儲，重新啟動和安全性等問題。 ? 這一階段與其它階段很不相同，它是其它階段的基礎(chǔ)，十分重要。 ? 收集、理解、明確用戶的要求，明確系統(tǒng)做什么？建立系統(tǒng)的邏輯模型，寫出開發(fā)計劃和需求分析報告。 下一頁 上一頁 停止放映 第 15 頁 關(guān)于 SP的定義 ? 北大王選院士認(rèn)為： – 沒有 GOTO語句 – 一個入口、一個出口 – 自頂向下，逐步求精的分解 – 主程序員組 ? 潭浩強(qiáng)認(rèn)為： – 自頂向下 – 逐步求精 – 模塊化設(shè)計 – 結(jié)構(gòu)化編碼 下一頁 上一頁 停止放映 第 16 頁 關(guān)于 SP的定義（續(xù)） ? 另一種說法： – 自頂向下 ， 逐步求精 – 程序結(jié)構(gòu)按功能劃分為模塊 – 模塊功能單一 、 簡單 – 模塊由三種基本結(jié)構(gòu)組成 – 程序由函數(shù) 、 子程序來實(shí)現(xiàn) 下一頁 上一頁 停止放映 第 17 頁 二、軟件需求定義 ? 軟件需求分析 就是明確軟件系統(tǒng)將來達(dá)到的目標(biāo)。 ? SD方法的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)流程圖 ， 因此也稱為面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法 。 – 經(jīng)過一系列分解和抽象 ， 到最底層的問題已經(jīng)是很容易求解的了 。 ? 程序員 按任務(wù)書要求編程；是程序生產(chǎn)線上的 “ 工人 ” 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 8 頁 結(jié)構(gòu)化編碼 ? SP編碼的方法強(qiáng)調(diào) 清晰簡潔 ， 它是一種構(gòu)造程序的技術(shù) ， 有利于提高軟件生產(chǎn)率及降低軟件維護(hù)代價 。 在每個階段有不同的規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn) ， 產(chǎn)生出不同階段的文檔資料 。 復(fù)雜問題經(jīng)抽象化處理變?yōu)橄鄬^簡單的問題 。然后用精確的思維定性 、 定量地描述問題 。下一頁 計算機(jī)軟件基礎(chǔ) The software basic of puter 主講人：劉志強(qiáng) 第 16單元 傳統(tǒng)程序設(shè)計方法 下一頁 上一頁 停止放映 第 2 頁 教學(xué)目標(biāo) ?了解傳統(tǒng)程序設(shè)計方法 : – 基本概念 – 方法及特點(diǎn) – 步驟及準(zhǔn)則 下一頁 上一頁 停止放映 第 3 頁 本單元涉及內(nèi)容 ? 第十章 傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法 – 結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法概述 – 系統(tǒng)分析與定義 – 系統(tǒng)設(shè)計 – 系統(tǒng)編程 – 系統(tǒng)測試 – 系統(tǒng)維護(hù) ? P273~P333 下一頁 上一頁 停止放映 第 4 頁 一 、結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法 ? 結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法是傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)開發(fā)方法 。 ? 問題的核心是 ” 分解 “ 。 經(jīng)幾次抽象 （ 精化 ） 處理 ，最后到求解域中只是非常簡單的編程問題 。 ? 求解問題不是一下子就用計算機(jī)語言卻描述問題 ， 而是分階段；先用自然語言 、 DFD（ 數(shù)據(jù)流程圖 ） 等工具一步步地去抽象 、 描述 ， 最后用計算機(jī)語言卻實(shí)現(xiàn) 。 ? 1966年 Bohm和 Jacopin就證明了只要用三中基本結(jié)構(gòu) ， 就足以表示所有形式的程序控制結(jié)構(gòu) 。 ? 測試工程師 具有較高遍程水準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn) ， 負(fù)責(zé)系統(tǒng)測試；是程序生產(chǎn)過程中的檢驗(yàn)員 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 13 頁 結(jié)構(gòu)化設(shè)計 SD ? SD方法是由 IBM公司的 Constentine等人花了十幾年時間研究出來的一種程序設(shè)計方法 ， 發(fā)表于 1974年 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 14 頁 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 SP ? SP的思想最早是由著名計算機(jī)科學(xué)家 出的 。換句話說，它的基本任務(wù)是準(zhǔn)確地回答系統(tǒng)“ 做什么 ？”這個問題。 下一頁 上一頁 停止放映 第 19 頁 軟件需求定義的特點(diǎn) ? 它是軟件生存周期中最容易出錯的一個階段，也是軟件工程中最困難的一個階段。一旦需求定義出現(xiàn)錯誤，將導(dǎo)致整個軟件開發(fā)的失敗。 ? 運(yùn)行要求 對系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的要求。 ? 通常把分析過程中得到的有關(guān)部門數(shù)據(jù)元素信息記錄到數(shù)據(jù)字典 DD中。 ? 在復(fù)查過程中反映出新的問題，應(yīng)及時修改、補(bǔ)充 DFD、 DD和 IPO圖，并將對系統(tǒng)的新認(rèn)識及時記錄下來。 下一頁 上一頁 停止放映 第 27 頁 修改開發(fā)計劃 ? 在分析過程中可能會不斷地修改原擬定的開發(fā)計劃，這是正常的。 –數(shù)據(jù)要求 包括 DD、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次框圖等。 2． 要建立描述系統(tǒng)信息 、 功能和行為的模型 建立模型的過程是 “ 由粗到精 ” 的分析綜合的過程 。 在系統(tǒng)需求分析過程中為了準(zhǔn)確描述需求，常采用一些簡單的描述工具，例如數(shù)據(jù)流程圖（ DFD）、數(shù)據(jù)字典（ DD）、結(jié)構(gòu)化語言、判定表和判定樹等。如果繪制在一個平面圖上就顯的太亂了。即給出 DFD中的數(shù)據(jù)流、加工和文件、及及數(shù)據(jù)項(xiàng)等的詳細(xì)解釋。 ? DD中收集的信息不容許有多重定義的現(xiàn)象（即最小冗余度）。 CASE 時間 18 Rrent=rent。樹狀的分枝表示多種不同的條件。1977年。 1997年。 ? APL 是一種處理矩陣運(yùn)算的、功能強(qiáng)大的超高級語言。 ? Shell 是 UNIX系統(tǒng)的命令解釋語言，在 Shell中可以使用 UNIXOS的所有命令。它只有事實(shí)、規(guī)則和詢問三種語句，語法比其它 PL簡單，又具有交互性，使用十分方便。 通過調(diào)研 、 了解把當(dāng)前系統(tǒng)的業(yè)務(wù)工作流程 （ 看到的 、 聽到的 、 收集到的信息 ） 用流程圖的形式描述出來 。 目標(biāo)系統(tǒng)是指將來由計算機(jī)處理的軟件系統(tǒng) ， 它是在分析當(dāng)前系統(tǒng)邏輯模型與目標(biāo)系統(tǒng)邏輯模型的差別基礎(chǔ)上建立起來的 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 52 頁 設(shè)計方法和步驟 ——設(shè)計方法： ? 概要設(shè)計方法 早期：模塊化方法 、 功能分解法； 典型：面向數(shù)據(jù)流 、 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ SP） 的 設(shè)計方法 近期：面向?qū)ο?（ OO） 的設(shè)計方法 ? 詳細(xì)設(shè)計方法 主要是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法 ? 詳細(xì)設(shè)計的表示工具 圖形工具和語言工具； 圖形工具 程序流程圖 、 程序分析圖 （ PAD） 和 NS圖 語言工具 偽嗎和程序設(shè)計語言 （ PDL） 下一頁 上一頁 停止放映 第 53 頁 文檔資料 ? 設(shè)計階段要交付的文檔是設(shè)計說明書 。 如何設(shè)計才能保證質(zhì)量 ？ 一般原則： 1) 要有分層的組織結(jié)構(gòu) ， 便于對軟件各個構(gòu)件進(jìn)行控制； 2) 應(yīng)形成具有獨(dú)立功能特征的模塊 （ 模塊化 ） 3) 應(yīng)有性質(zhì)不同 、 可區(qū)分的數(shù)據(jù)和過程描述 （ 表達(dá)式 ） 4) 應(yīng)使模塊間和與外部環(huán)境間接口的復(fù)雜性盡量地減小 5) 應(yīng)利用軟件需求分析中得到的信息和可重復(fù)的方法 。 凡是使用計算機(jī)編程的人均自覺不自覺地將程序劃分為模塊 。 若不滿足該準(zhǔn)則 ， 就將判別條件移到上屬模塊中去 ，使其影響范圍在控制范圍內(nèi) ， 或者將受影響的模塊移入控制范圍內(nèi) 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 61 頁 模塊化準(zhǔn)則示意圖 代價 模塊數(shù) 模塊代價 接口代價 總代價 M 下一頁 上一頁 停止放映 第 62 頁 模塊化準(zhǔn)則討論 ? 軟件系統(tǒng)模塊化數(shù)目存在一個最佳值 M。 下一頁 上一頁 停止放映 第 63 頁 模塊獨(dú)立性準(zhǔn)則 ? 模塊獨(dú)立性是指開發(fā)具有功能專一、模塊之間無過多相互作用的模塊。 下一頁 上一頁 停止放映 第 64 頁 模塊的藕合性及其分類 ? 無直接藕合 模塊之間無調(diào)用關(guān)系 ? 數(shù)據(jù)藕合 通過參數(shù)調(diào)用在模塊之間傳遞簡單數(shù)據(jù) 。 ? 公用藕合 幾個模塊公用一個全程數(shù)據(jù)區(qū)；這種問題就比較復(fù)雜 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 66 頁 內(nèi)聚性問題 ? 一個程序主要由兩部分組成：數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的加工處理 。 但現(xiàn)實(shí)情況是一個模塊往往執(zhí)行若干個結(jié)合在一起的任務(wù) ， 這些任務(wù)組合方式不同就構(gòu)成不同的內(nèi)聚性 。 ? 在設(shè)計時 ， 盡量采用功能性模塊 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 71 頁 數(shù)據(jù)流程圖分類 ? 變換流 加工 中心 輸入 加工 輸出 加工 輸入 輸出 內(nèi)部 結(jié)果 內(nèi)部 數(shù)據(jù) 輸入流 輸出流 變換流 加工結(jié)果 下一頁 上一頁 停止放映 第 72 頁 事物流 事物 中心 T 數(shù)據(jù)流 事物中心 t1 t2 t3 t4 事物路徑 事物流 一個數(shù)據(jù)流經(jīng)過某個加工后，有若干個平行的數(shù)據(jù)流 流出，將這種變換稱為事物流。 有了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu) ， 再根據(jù)軟件結(jié)構(gòu)度量 、 模塊化度量 、 模塊獨(dú)立性度量來精細(xì)改善結(jié)構(gòu)圖 ， 從而得到良好的軟件結(jié)構(gòu) 。 認(rèn)真分析 DFD， 可知有 2個輸入流 （ 旋轉(zhuǎn)信號 、燃料流傳感器信號 ） ， 5個輸出流 （ 加 、 減速顯示 、 里程顯示 、 發(fā)出鈴聲 、 mph顯示 、 mpg顯示 ） ， 輸出流顯然是把輸入流經(jīng)計算而產(chǎn)生的 。 再根據(jù)實(shí)際問題為每個模塊命名 。 – 同理為每一個邏輯輸出設(shè)計一個輸出模塊，它要輸出上屬模塊送來的信息，而該模塊又需要兩個下屬模塊；一個轉(zhuǎn)換送來的信息，另一個把轉(zhuǎn)換的信息送走。 ? 詳細(xì)設(shè)計的方法主要是用結(jié)構(gòu)程序設(shè)計 SP方法 ，詳細(xì)設(shè)計的表示工具有圖形工具和語言工具 。 入口 出口 A P E T F 入口 出口 A P E T F ? CYCLE結(jié)構(gòu) 當(dāng)條件成立時 ,跳過本次循環(huán) ,執(zhí)行下一次循環(huán) 。 ? 用先全局后局部 ， 先整體后細(xì)節(jié) ， 先抽象后具體的逐步求精過程開發(fā)的程序有清晰的層次結(jié)構(gòu) ， 容易理解和閱讀 。 ? 共用模塊可重用 。 SP方法對大問題的描述有很大的局限性 。 ? 數(shù)據(jù)和過程的分離 。 下一頁 上一頁 停止放映 第 95 頁 四、程序編碼 ? 程序設(shè)計語言的特點(diǎn) ? 選擇語言 ? 寫程