軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)模塊獨(dú)立性結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 封鎖機(jī)制保持?jǐn)?shù)據(jù)不被破壞 ? 冗余性設(shè)計(jì) ：針對(duì)同一問(wèn)題，由兩個(gè)開(kāi)發(fā)者采用不同的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格不同的算法設(shè)計(jì)軟件，當(dāng)兩者運(yùn)行結(jié)果之差不在允許范圍內(nèi)時(shí)，利用檢錯(cuò)系統(tǒng)予以糾正，或使用表決技術(shù)決定一個(gè)正確結(jié)果。在編碼步驟，根據(jù)這種過(guò)程性描述，生成源程序代碼，然后通過(guò)測(cè)試最終得到完整有效的軟件。 ? 過(guò)程設(shè)計(jì) 則是把結(jié)構(gòu)成份轉(zhuǎn)換成軟件的過(guò)程性描述。包括 : ? 閱讀和理解軟件需求說(shuō)明書(shū)，確認(rèn)用戶要求能否實(shí)現(xiàn)，明確實(shí)現(xiàn)的條件，從而確定設(shè)計(jì)的目標(biāo)，以及它們的優(yōu)先順序 ? 根據(jù)目標(biāo)確定最合適的設(shè)計(jì)方法 ? 規(guī)定設(shè)計(jì)文檔的編制標(biāo)準(zhǔn) ? 規(guī)定編碼的信息形式，與硬件，操作系統(tǒng)的接口規(guī)約，命名規(guī)則 2. 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) ? 基于功能層次結(jié)構(gòu)建立系統(tǒng)。 軟件結(jié)構(gòu) ? 軟件結(jié)構(gòu)包括兩部分。 程序的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 模塊化 ? 軟件系統(tǒng)的模塊化是指整個(gè)軟件被劃分成若干單獨(dú)命名和可編址的部分，稱之為模塊。 ? 在從概要設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，抽象化的層次逐次降低。 drawing file management task。 …… (2) 數(shù)據(jù)抽象 在不同層次上描述數(shù)據(jù)對(duì)象的細(xì)節(jié)，定義與該數(shù)據(jù)對(duì)象相關(guān)的操作。 也就是說(shuō)，模塊中所包含的信息（包括數(shù)據(jù)和過(guò)程）不允許其它不需要這些信息的模塊使用。 數(shù)據(jù)耦合 (Data Coupling) 一個(gè)模塊訪問(wèn)另一個(gè)模塊時(shí)，彼此之間是通過(guò) 簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)參數(shù) (不是控制參數(shù)、公共數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部變量 ) 來(lái)交換輸入、輸出信息的。若只是兩模塊間有公共數(shù)據(jù)環(huán)境，則公共耦合有兩種情況。 信息內(nèi)聚 (Informational Cohesion) 這種模塊 完成多個(gè)功能 ， 各個(gè)功能都在同一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上操作 ，每一項(xiàng)功能有一個(gè)唯一的入口點(diǎn)。例如，把流程圖中的循環(huán)部分、判定部分、計(jì)算部分分成三個(gè)模塊，這三個(gè)模塊都是過(guò)程內(nèi)聚模塊。 從軟件的需求規(guī)格說(shuō)明中弄清數(shù)據(jù)流加工的過(guò)程，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決。 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中的模塊 ? 傳入模塊 ─ 從下屬模塊取得數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)某些處理，再將其傳送給上級(jí)模塊。 ? 相應(yīng)于取得數(shù)據(jù)、變換數(shù)據(jù)、給出數(shù)據(jù)，變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、中心變換和輸出等三部分組成。 ③ 使用“黑箱”技術(shù) : 在設(shè)計(jì)當(dāng)前模塊時(shí)， 先把這個(gè)模塊的所有下層模塊定義成 “黑箱”，在設(shè)計(jì)中利用它們時(shí)，暫時(shí)不考慮其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)。這種數(shù)據(jù)流就叫做事務(wù)。 ④ 注意利用公用模塊 在事務(wù)分析的過(guò)程中，如果不同事務(wù)的一些中間模塊可由具有類似的語(yǔ)法和語(yǔ)義的若干個(gè)低層模塊組成，則可以把這些低層模塊構(gòu)造成公用模塊。 ? 消除重復(fù)功能，改善軟件結(jié)構(gòu) ① 完全相似 ：在結(jié)構(gòu)上完全相似，可能只是在數(shù)據(jù)類型上不一致。 如果一個(gè)模塊的扇出數(shù)過(guò)大，就意味著該模塊過(guò)分復(fù)雜，需要協(xié)調(diào)和控制過(guò)多的下屬模塊。然而，它們之間的通信（即數(shù)據(jù)傳送）沒(méi)有通過(guò)它們的上級(jí)模塊。 ? 如果一個(gè)模塊的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的大小、控制流的選擇或者與外界(人、硬軟件 ) 的接口模式被限制死了，則很難適應(yīng)用戶新的要求或環(huán)境的變更。 ? Pressman提出了一組原則，用來(lái)定義和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)詞典清楚地說(shuō)明了各個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)元素的約束。 抽象數(shù)據(jù)類型的定義和實(shí)現(xiàn) 。 (2) 分析數(shù)據(jù)間的關(guān)系： 分析在業(yè)務(wù)處理中哪些數(shù)據(jù)元素是同時(shí)使用的?？紤]需要采用什么文件組織形式。 倒排文件 ： 按候選屬性建立索引表。不必統(tǒng)一地預(yù)留，可在有可能變更或擴(kuò)充的項(xiàng)旁邊，在相鄰接處預(yù)留。 問(wèn)題分析圖 (PAD) PAD描述的示例 對(duì)應(yīng)于增量型循環(huán)結(jié)構(gòu) for i := n1 to n2 step n3 do 在 PAD中有相應(yīng)的循環(huán)控制結(jié)構(gòu) PAD的擴(kuò)充控制結(jié)構(gòu) 判定表 ? 判定表用于表示程序的 靜態(tài)邏輯 ? 在判定表中的條件部分給出所有的 兩分支判斷 的列表，動(dòng)作部分給出 相應(yīng)的處理 ? 要求將程序流程圖中的多分支判斷都改成兩分支判斷 無(wú)多分支判斷結(jié)構(gòu) 建立判定表的步驟 ? 列出與一個(gè)具體過(guò)程 (或模塊 )有關(guān)的所有處理。 ? PDL具有嚴(yán)格的 關(guān)鍵字外語(yǔ)法 ，用于定義控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)它的 表示實(shí)際操作和條件的內(nèi)語(yǔ)法可使用自然語(yǔ)言的詞匯。 ? 有子程序定義與調(diào)用機(jī)制，用以表達(dá)各種方式的接口說(shuō)明。或者規(guī)定關(guān)鍵字加下劃線，或者規(guī)定它們?yōu)楹隗w字。 PDL (Program Design Language) ? PDL是一種用于描述功能模塊的 算法設(shè)計(jì) 和 加工細(xì)節(jié) 的語(yǔ)言。 ? 在過(guò)程設(shè)計(jì)階段，要決定各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法，并精確地表達(dá)這些算法。 ? 記錄的長(zhǎng)度： 設(shè)計(jì)記錄的長(zhǎng)度要確保能滿足需要，還要考慮使用設(shè)備的制約和效率，盡可能與讀寫(xiě)單位匹配，并盡可能減少處理過(guò)程中內(nèi)外存的交換次數(shù)。 索引順序文件 ： 其基本數(shù)據(jù)記錄按順序文件組 織，記錄排列順序必須按關(guān)鍵 字值升序或降序安排，且具有 索引部分，也按同一關(guān)鍵字進(jìn) 行索引。應(yīng)用關(guān)系模型設(shè)計(jì)文件的邏輯結(jié)構(gòu)時(shí)，必須使其達(dá)到第三范式 (3NF)，以減少數(shù)據(jù)的冗余，提高存取的效率。第一個(gè)階段是文件的邏輯設(shè)計(jì)，主要在概要設(shè)計(jì)階段實(shí)施。 此原則就是信息隱蔽和與此相關(guān)的耦合性原則。應(yīng)當(dāng)考慮幾種不同的數(shù)據(jù)組織方案，還應(yīng)當(dāng)分析數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)給軟件設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響。例如，設(shè)計(jì)約束有時(shí)要求一個(gè)程序段在存儲(chǔ)器中覆蓋自身。通常規(guī)定其語(yǔ)句行數(shù)在 50～ 100左右，保持在一頁(yè)紙之內(nèi)，最多不超過(guò)500行。這種方式將使得模塊間的耦合程度劇增。 ? 模塊的作用范圍應(yīng)在控制范圍之內(nèi) ? 模塊的 控制范圍 包括它本身及其所有的從屬模塊。所以，我們通常利用以變換分析為主，事務(wù)分析為輔的方式進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。有時(shí)，設(shè)計(jì)人員還必須區(qū)別系統(tǒng)的輸入、中心加工和輸出中產(chǎn)生的事務(wù)。 ④ 在模塊劃分時(shí)，一個(gè)模塊的直接下屬模塊一般在 5個(gè) 左右。每個(gè)事務(wù)處理模塊可能要調(diào)用若干個(gè)操作模塊，而操作模塊又可能調(diào)用若干個(gè)細(xì)節(jié)模塊。 ? 變換模塊 ─ 它從上級(jí)模塊取得數(shù)據(jù)，進(jìn)行特定的處理，轉(zhuǎn)換成其它形式，再傳送回上級(jí)模塊。 ? 由數(shù)據(jù)流圖推導(dǎo)出系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)圖。 邏輯內(nèi)聚（ Logical Cohesion） 這種模塊把幾種 相關(guān)的功能組合 在一起，每次被 調(diào)用時(shí)，由傳送 給模塊的判定參 數(shù)來(lái)確定該模塊 應(yīng)執(zhí)行哪一種功 能。即把某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、資源或設(shè)備隱蔽在一個(gè)模塊內(nèi)，不為別的模塊所知曉。 (3) 兩個(gè)模塊有一部分程序代碼重迭 (只可能出現(xiàn)在匯編語(yǔ)言中 )。 外部耦合（ Ex
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