【正文】 影響著軟件的質量和維護性能。 ? 設計復審包括正規(guī)的審查、非正規(guī)的審查和檢查三種方式。 詳細設計 設計工具應具有的屬性： 模塊性、簡明性、便于編輯、機器可讀性、 易維護性、強行結構化、自動處理、 數(shù)據(jù)表示、邏輯驗證、編程能力 詳細設計 軟件設計說明書 1. 范圍 （ 1）系統(tǒng)的目標和作為系統(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）主要的設計約束與限制。開始時設計者可以定義一個抽象的程序，隨著設計工作的深入而用 def符號逐步增加細節(jié)，直至完成詳細設計。 詳細設計 PAD圖的特點： ? 用 PAD圖表現(xiàn)程序邏輯，易讀、易懂、易記，PAD圖是二維樹形結構的圖形，程序從圖中最左豎線上端的結點開始執(zhí)行，自上而下，從左向右順序執(zhí)行，遍歷所有結點。 詳細設計 方塊圖（ NS圖） ? 研制方塊圖的目的是：既要制定一種圖形工具，又不允許它違反結構化原則。 詳細設計 ? 詳細設計是給出軟件結構中各模塊的內部過程描述 ? 模塊的內部過程描述也就是模塊內部的算法設計 ? 詳細設計也既是要導出一種算法設計表示，由此可以直接而簡單地導出程序代碼 詳細設計 詳細設計的邏輯基礎： ? 使用結構化構造（即用順序、選擇和重復三種程序結構）表示程序過程，降低程序的復雜性，從而提高可靠性、易測試性和易維護性。 概要設計 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)結束條件），并且把它們分配到程序結構圖的適當位置。“狀態(tài)”一項，如果 是教師則印出他的“工齡”，如果是學生則印出他的年級。 A or do D。 do D。 概要設計 Jackson方法 ? Jackson方法的精髓在于：應該把問題分解成僅用三種結構化形式（順序，選擇和重復）來表示的層次結構。 概要設計 事務型分析 ? 第 5步 把數(shù)據(jù)流圖映射成一個適合于事務處理的軟件結構。 概要設計 B C D A Cm Ca B C A D 概要設計 事務型分析 ? 第 1步 復查基本系統(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構，這個結構控制輸入、變換和輸出信息等處理過程：位于軟件結構最頂層的控制模塊 Cm協(xié)調下述從屬的控制功能： （ 1）輸入信息處理控制模塊 Ca，協(xié)調對所有輸入數(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)調輸出信息的產生過程。 ? 第 3步 確定數(shù)據(jù)流圖具有變換特性還是事務特性。 概要設計 信息 外部表示 內部表示 時間 輸入流 輸出流 變換中心 概要設計 事務流： ? 事務流的特點是數(shù)據(jù)沿著接收通路把外部世界的信息轉換成一個事務項，然后，計算該事務項的值，根據(jù)它的值激勵起多條活動通路中的一條數(shù)據(jù)流。 ? 模塊的功能應該可以預測 相同的輸入應該有相同的輸出，否則難以理解、測試和維護。 概要設計 概要設計的啟發(fā)式準則： ? 模塊的作用范圍保持在該模塊的控制范圍內 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。 ? 內容耦合： 1. 一個模塊訪問另一個模塊的內部數(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移的另一個的內部； 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。 概要設計 模塊： ? 模塊是數(shù)據(jù)說明、可執(zhí)行語句等程序對象的集合，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。在結構的頂層，用一個方框代表整個結構。 需求分析 信息結構 ? 信息結構是各個數(shù)據(jù)成分之間邏輯關系的一種表示方法。 ? 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)定相應的檢驗標準，這些標準在軟件開發(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： ? 給出軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖與數(shù)據(jù)結構，構造一個完全的系統(tǒng)邏輯模型； ? 提出詳細的功能說明確定設計限定條件，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，以便實現(xiàn)上述兩項目標。 問題定義 軟件計劃： ? 范圍（研制的目標，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。 ? 可靠性：軟件在給定的時間內和規(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： ? 結構簡單明了；歷史較長、應用面廣泛、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 ? 應用軟件 基本概念 軟件危機 ? 供求關系失調 ? 開發(fā)費用失控，進度拖延 ? 可靠性差 ? 難以維護 基本概念 產生軟件危機的原因（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)質量難以評價 ? 管理和控制軟件開發(fā)過程相當困難 ? 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計 基本概念 產生軟件危機的原因（軟件開發(fā)人員的錯誤觀點） ? “有一個對目標的概括描述就足以著手編寫程序了，許多細節(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 ? 應用計算機科學、數(shù)學及管理科學等原理，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 南京大學計算機科學與技術系 主要內容 ? 傳統(tǒng)軟件工程方法 ? 面向對象軟件工程（統(tǒng)一建模語言 UML） ? 軟件過程、管理與質量 傳統(tǒng)軟件工程方法 ? 問題定義 ? 需求分析 ? 概要設計 ? 詳細設計 ? 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)結構設計的重要依據(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計語言出現(xiàn)之前（ 19461956）； ? 第二階段：從實用的高級程序設計語言出現(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，讓位于新的軟件產品的過程。在軟件生存期的每個階段都采用科學的管理技術和良好的方法與技術，而且每個階段結束之前，都從技術和管理兩個角度進行嚴格的審查，經確認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： ? 經濟可行性 ? 技術可行性 ? 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： 詳細描述軟件的任務和具體的要求，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 信息結構 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 各組元件之間的關系 需求分析 結構化分析方法（ 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，按照軟件內部數(shù)據(jù)傳遞、變換關系，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)結構表示法： ? 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構組織起來。 需求分析 XX公司銷售產品 計算機軟件 計算機服務 計算機硬件 存儲器 備件 處理機 應用 系統(tǒng) 軟件服務 培訓 操作系統(tǒng) 編譯程序 工具 編輯 程序 測試驅 動程序 設計輔 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)結構。 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)定的軟件目標和任務與系統(tǒng)的目標和任務相符合嗎？ ? 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)結構充分確定了嗎？ ? 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： ? 設計的限制條件是現(xiàn)實的嗎？ ? 開發(fā)的技術風險是什么？ ? 考慮過軟件需求的其他方案嗎？ ? 檢驗標準是否詳細？他們能否確認系統(tǒng)是成功的？ ? 有無遺漏、重復或不一致的地方？ ? 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 概要設計 ? 軟件