【正文】 影響著軟件的質(zhì)量和維護性能。 ? 設(shè)計復(fù)審包括正規(guī)的審查、非正規(guī)的審查和檢查三種方式。 詳細(xì)設(shè)計 設(shè)計工具應(yīng)具有的屬性： 模塊性、簡明性、便于編輯、機器可讀性、 易維護性、強行結(jié)構(gòu)化、自動處理、 數(shù)據(jù)表示、邏輯驗證、編程能力 詳細(xì)設(shè)計 軟件設(shè)計說明書 1. 范圍 （ 1）系統(tǒng)的目標(biāo)和作為系統(tǒng)元素的軟件的作用； （ 2）硬件、軟件與人機接口； （ 3）主要的軟件功能； （ 4）外部定義的數(shù)據(jù)庫； （ 5）主要的設(shè)計約束與限制。開始時設(shè)計者可以定義一個抽象的程序，隨著設(shè)計工作的深入而用 def符號逐步增加細(xì)節(jié)，直至完成詳細(xì)設(shè)計。 詳細(xì)設(shè)計 PAD圖的特點： ? 用 PAD圖表現(xiàn)程序邏輯，易讀、易懂、易記，PAD圖是二維樹形結(jié)構(gòu)的圖形，程序從圖中最左豎線上端的結(jié)點開始執(zhí)行，自上而下，從左向右順序執(zhí)行，遍歷所有結(jié)點。 詳細(xì)設(shè)計 方塊圖（ NS圖） ? 研制方塊圖的目的是：既要制定一種圖形工具，又不允許它違反結(jié)構(gòu)化原則。 詳細(xì)設(shè)計 ? 詳細(xì)設(shè)計是給出軟件結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)部過程描述 ? 模塊的內(nèi)部過程描述也就是模塊內(nèi)部的算法設(shè)計 ? 詳細(xì)設(shè)計也既是要導(dǎo)出一種算法設(shè)計表示，由此可以直接而簡單地導(dǎo)出程序代碼 詳細(xì)設(shè)計 詳細(xì)設(shè)計的邏輯基礎(chǔ)： ? 使用結(jié)構(gòu)化構(gòu)造（即用順序、選擇和重復(fù)三種程序結(jié)構(gòu)）表示程序過程，降低程序的復(fù)雜性，從而提高可靠性、易測試性和易維護性。 概要設(shè)計 Jackson方法的基本步驟： （ 4）列出所有操作和條件（包括分支條件和循環(huán)結(jié)束條件），并且把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置。“狀態(tài)”一項，如果 是教師則印出他的“工齡”，如果是學(xué)生則印出他的年級。 A or do D。 do D。 概要設(shè)計 Jackson方法 ? Jackson方法的精髓在于：應(yīng)該把問題分解成僅用三種結(jié)構(gòu)化形式（順序，選擇和重復(fù)）來表示的層次結(jié)構(gòu)。 概要設(shè)計 事務(wù)型分析 ? 第 5步 把數(shù)據(jù)流圖映射成一個適合于事務(wù)處理的軟件結(jié)構(gòu)。 概要設(shè)計 B C D A Cm Ca B C A D 概要設(shè)計 事務(wù)型分析 ? 第 1步 復(fù)查基本系統(tǒng)模型。 對于變換流，數(shù)據(jù)圖將被映射成一個特殊的軟件結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)控制輸入、變換和輸出信息等處理過程：位于軟件結(jié)構(gòu)最頂層的控制模塊 Cm協(xié)調(diào)下述從屬的控制功能： （ 1）輸入信息處理控制模塊 Ca，協(xié)調(diào)對所有輸入數(shù)據(jù)的接收； （ 2）變換中心控制模塊 Ct，管理對內(nèi)部形式的數(shù)據(jù)的所有操作； （ 3）輸出信息控制模塊 Ce，協(xié)調(diào)輸出信息的產(chǎn)生過程。 ? 第 3步 確定數(shù)據(jù)流圖具有變換特性還是事務(wù)特性。 概要設(shè)計 信息 外部表示 內(nèi)部表示 時間 輸入流 輸出流 變換中心 概要設(shè)計 事務(wù)流： ? 事務(wù)流的特點是數(shù)據(jù)沿著接收通路把外部世界的信息轉(zhuǎn)換成一個事務(wù)項，然后，計算該事務(wù)項的值，根據(jù)它的值激勵起多條活動通路中的一條數(shù)據(jù)流。 ? 模塊的功能應(yīng)該可以預(yù)測 相同的輸入應(yīng)該有相同的輸出，否則難以理解、測試和維護。 概要設(shè)計 概要設(shè)計的啟發(fā)式準(zhǔn)則： ? 模塊的作用范圍保持在該模塊的控制范圍內(nèi) 模塊的作用范圍是指該模塊中一個判斷所影響的所有其它模塊；模塊的控制范圍指該模塊本身以及所有直接或間接從屬于它的模塊。 ? 內(nèi)容耦合： 1. 一個模塊訪問另一個模塊的內(nèi)部數(shù)據(jù)； 2. 兩個模塊有一部分程序代碼重疊； 3. 一個模塊不通過正常入口而轉(zhuǎn)移的另一個的內(nèi)部； 4. 一個模塊有多個入口（意味著該模塊有多個功能）。 概要設(shè)計 耦合分類： ? 無任何連接：兩個模塊中的每一個都能獨立地工作而不需要另一個的存在（最低耦合）。 概要設(shè)計 模塊獨立性： ? 模塊獨立是指開發(fā)具有獨立功能而且和其它模塊之間沒有過多的相互作用的模塊。 概要設(shè)計 模塊： ? 模塊是數(shù)據(jù)說明、可執(zhí)行語句等程序?qū)ο蟮募?，是單獨命名的并且可以通過名字來訪問，例如過程、函數(shù)、子程序、宏、 modula等。 ? 寬度：表示控制（同一層次）總跨度。可以規(guī)定某些信息種類或信息量是重復(fù)性的，也可以說明在某一種類中信息是有條件出現(xiàn)的。在結(jié)構(gòu)的頂層，用一個方框代表整個結(jié)構(gòu)。 需求分析 信息結(jié)構(gòu) ? 信息結(jié)構(gòu)是各個數(shù)據(jù)成分之間邏輯關(guān)系的一種表示方法。 ? 數(shù)據(jù)字典最重要的用途是作為分析階段的工具。 ? 表示數(shù)據(jù)存儲，代表系統(tǒng)加工的數(shù)據(jù)所存儲的地方。 ? SA方法采用“分解”的方式來理解一個復(fù)雜系統(tǒng)，“分解”需要有描述手段，數(shù)據(jù)流程圖就是作為描述信息流程和分解的手段而引入的。為了證實軟件能否被成功實現(xiàn)就要規(guī)定相應(yīng)的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)在軟件開發(fā)期間將作為測試的依據(jù)。 需求分析 軟件需求分析實現(xiàn)以下幾個目標(biāo)： ? 給出軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個完全的系統(tǒng)邏輯模型； ? 提出詳細(xì)的功能說明確定設(shè)計限定條件，規(guī)定性能要求； ? 密切與用戶的聯(lián)系，使用戶明確自己的任務(wù)，以便實現(xiàn)上述兩項目標(biāo)。 問題定義 軟件計劃： ? 范圍（研制的目標(biāo)，主要功能，其他特性，開發(fā)概況） ? 資源（人力資源、硬件資源、軟件資源、可用性資源窗口） ? 成本 ? 進度安排 需求分析 ? 軟件需求分析是軟件生存期的一個重要階段，是軟件開發(fā)項目得以成功的基礎(chǔ)。 ? 可靠性：軟件在給定的時間內(nèi)和規(guī)定的環(huán)境條件下，按規(guī)格說明的規(guī)定成功地運行的概率。 基本概念 瀑布式模型的特點： ? 結(jié)構(gòu)簡單明了；歷史較長、應(yīng)用面廣泛、為廣大軟件工作者所熟悉；已有與之配套的一組十分成熟的開發(fā)方法和豐富的支撐工具。對軟件生存期的不同劃分，形成了不同的軟件生存期模型。 基本概念 軟件的分類： ? 系統(tǒng)軟件 ? 支撐軟件 ? 應(yīng)用軟件 基本概念 軟件危機 ? 供求關(guān)系失調(diào) ? 開發(fā)費用失控，進度拖延 ? 可靠性差 ? 難以維護 基本概念 產(chǎn)生軟件危機的原因（軟件本身的特點） ? 軟件開發(fā)進展情況較難衡量 ? 軟件開發(fā)質(zhì)量難以評價 ? 管理和控制軟件開發(fā)過程相當(dāng)困難 ? 軟件沒有“磨損”概念，軟件維護通常意味著該進或修改原來的設(shè)計 基本概念 產(chǎn)生軟件危機的原因（軟件開發(fā)人員的錯誤觀點） ? “有一個對目標(biāo)的概括描述就足以著手編寫程序了，許多細(xì)節(jié)可以在以后再補充” ? “所謂軟件開發(fā)就是編寫程序并設(shè)法使它運行” ? “用戶對軟件的要求不斷變化，然而軟件是柔軟而靈活的，可以輕易地改動” ? “軟件投入生產(chǎn)性運行以后需要的維護工作并不多，而且維護是一件很容易做的簡單工作” 基本概念 軟件工程 ? 應(yīng)用計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，以工程化原則、方法解決軟件問題的工程。傳統(tǒng)軟件工程方法 李 宣 東 南京大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系 主要內(nèi)容 ? 傳統(tǒng)軟件工程方法 ? 面向?qū)ο筌浖こ蹋ńy(tǒng)一建模語言 UML） ? 軟件過程、管理與質(zhì)量 傳統(tǒng)軟件工程方法 ? 問題定義 ? 需求分析 ? 概要設(shè)計 ? 詳細(xì)設(shè)計 ? 編 碼 ? 測 試 ? 維 護 基本概念 軟件 計算機系統(tǒng)中的程序及其有關(guān)文件。 基本概念 軟件的作用 ? 用戶與硬件的接口 ? 計算機系統(tǒng)的指揮者 ? 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù) 基本概念 軟件的發(fā)展過程 ? 第一階段：從第一臺計算機上的第一個程序的出現(xiàn)到實用的高級程序設(shè)計語言出現(xiàn)之前（ 19461956）； ? 第二階段：從實用的高級程序設(shè)計語言出現(xiàn)到軟件工程出現(xiàn)之前（ 19561968）； ? 第三階段：軟件工程（ 1968 ）。從形成概念開始，經(jīng)過研制，交付使用，在使用中不斷增補修訂，直到最后被淘汰，讓位于新的軟件產(chǎn)品的過程。在軟件生存期的每個階段都采用科學(xué)的管理技術(shù)和良好的方法與技術(shù)，而且每個階段結(jié)束之前，都從技術(shù)和管理兩個角度進行嚴(yán)格的審查，經(jīng)確認(rèn)之后才開始下一階段的工作。 ? 健壯性：在異常條件下軟件仍能運行的能力。 ? 可行性研究 ? 對軟件進行分析與估算 ? 確定軟件作用范圍 問題定義 可行性研究： ? 經(jīng)濟可行性 ? 技術(shù)可行性 ? 法律可行性 ? 不同的方案 問題定義 對軟件進行分析與估算： ? 確定軟件的范圍 ? 估算完成軟件開發(fā)任務(wù)所需的資源 ? 估算軟件的成本 ? 估算和安排軟件開發(fā)項目的進度 問題定義 確定軟件的作用范圍： 詳細(xì)描述軟件的任務(wù)和具體的要求，抱括軟件的功能、性能、接口和可靠性等四個方面的內(nèi)容。 ? 在需求分析與說明過程中，需要大量交換意見，其間充滿著傳錯信息和發(fā)生誤解的可能性： “我知道你相信你明白了你認(rèn)為我所說的是什么，但是我不能肯定你是否意識到你聽到的并不是我所指的意思 ......”。 需求分析 軟件需求分析包括的工作： ? 建立需求說明書 軟件需求說明書包含軟件功能、性能、接口、有效性和邏輯模型的描述。 需求分析 基本系統(tǒng)模型： ? 軟件系統(tǒng)的全部功能被表示成一個單一的信息變換過程： 軟件系統(tǒng) 輸入 1 輸入 2 輸入 n 輸出 n 輸出 2 輸出 1 . . . . . . 需求分析 需求分析 信息 信息流程 信息結(jié)構(gòu) 出來的是什么 進去的是什么 中間如何變換 單個元件是什么 怎樣把它們安置在一起 一組元件合在一起分類 各組元件之間的關(guān)系 需求分析 結(jié)構(gòu)化分析方法（ SA） ? SA方法采用“抽象”和“分解”兩個基本手段，用抽象模型的概念，按照軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞、變換關(guān)系，由頂向下逐層分解，直到找到滿足功能需要的所有可實現(xiàn)的軟件元素為止。 ? 表示數(shù)據(jù)流，代表數(shù)據(jù)的流向和路徑。 需求分析 數(shù)據(jù)字典 ? 數(shù)據(jù)流程圖中，所有的圖形元素都進行了命名，所有名字的定義集中起來就構(gòu)成一本數(shù)據(jù)字典。如果要求所有開發(fā)人員都根據(jù)公共的數(shù)據(jù)字典描述數(shù)據(jù)或設(shè)計模塊，則能避免許多麻煩的接口問題。 需求分析 分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示法： ? 分層框圖 ? Warnier圖 需求分析 分層框圖 ? 分層框圖把信息用多層方框按照樹形結(jié)構(gòu)組織起來。 需求分析 XX公司銷售產(chǎn)品 計算機軟件 計算機服務(wù) 計算機硬件 存儲器 備件 處理機 應(yīng)用 系統(tǒng) 軟件服務(wù) 培訓(xùn) 操作系統(tǒng) 編譯程序 工具 編輯 程序 測試驅(qū) 動程序 設(shè)計輔 助工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 需求分析 Warnier圖 ? Warnier圖把信息表示成一種樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 需求分析 軟件需求說明的審查 ? 審查需求的一致性 ? 審查需求的現(xiàn)實性 ? 審查需求的完整性和有效性 需求分析 軟件需求說明審查中的問題： ? 所規(guī)定的軟件目標(biāo)和任務(wù)與系統(tǒng)的目標(biāo)和任務(wù)相符合嗎？ ? 與所有系統(tǒng)成分的重要接口都已被描述了嗎？ ? 研制項目的數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)充分確定了嗎？ ? 圖表都清楚嗎？每個圖表在不加補充說明的情況下能被理解嗎？ ? 主要功能在規(guī)定的范圍之內(nèi)嗎？每一種功能被充分說明了嗎？ 需求分析 軟件需求說明審查中的問題： ? 設(shè)計的限制條件是現(xiàn)實的嗎？ ? 開發(fā)的技術(shù)風(fēng)險是什么？ ? 考慮過軟件需求的其他方案嗎？ ? 檢驗標(biāo)準(zhǔn)是否詳細(xì)？他們能否確認(rèn)系統(tǒng)是成功的？ ? 有無遺漏、重復(fù)或不一致的地方？ ? 用戶是否審查了初步的用戶手冊？ ? 軟件計劃中的估算是否需要修改？ 需求分析 用于軟件需求分析的工具 概要設(shè)計 ? 軟件