【正文】 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 112 “ 統(tǒng)計成績輸出控制 ” 可刪去 ， “ 統(tǒng)計成績輸入控制 ” 模塊和 “ 統(tǒng)計成績處理模塊 ” 均為 “ 管道 ” 模塊 ， 也可刪去 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 113 改進后整個結構圖 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 114 整個結構圖的改進 考慮到分析試題難度和分類統(tǒng)計成績是屬于后處理的一些工作，它們對這一次考試的總結，為下一次考試命題作準備的。例如，例如圖中模塊 M的扇出是 4，模塊 A的是 2，模塊 B的扇出是 1 ? 扇入 (fan in)：能直接調用該模塊的模塊數(shù)目。“輸入報名單”、“檢查報名單”和“打印報名單出錯信息”三個模塊合并后取名為“輸入并檢查報名單”，如圖所示。 2范圍內。另外，“檢查報名單”模塊在發(fā)現(xiàn)報名單有錯時，其錯誤信息要經(jīng)過一連串的參數(shù)傳遞送到“打印報名單出錯信息”模塊，其耦合度比較大。 – 模塊的扇入扇出會影響結構圖的深度和寬度，例如減少模塊的扇出，可能導致寬度變小而深度增加 ? 一個模塊的扇出過大通常意味著該模塊比較復雜，然而扇出太少，可能導致深度的增加 – 一般情況，一個模塊的扇出以 3～ 9為宜 ? 一個模塊的扇入表示有多少模塊可直接調用它，它反映了該模塊的復用 (reuse)程度，因此模塊的扇入越大越好 78 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 啟發(fā)式設計策略 1 按照模塊化設計原則，相應的啟發(fā)式設計策略如下： ? 改造程序結構圖， 降低耦合度，提高內聚度 ? 避免高扇出 ，并 隨著深度的增加，力求高扇入 – 避免如圖 a那樣的 “ 平鋪 ” 形態(tài)，較好的結構圖形態(tài)是如圖 b那樣的 “ 橢圓 ” 型 (a)平鋪形態(tài) (b)橢圓形態(tài) 79 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 啟發(fā)式設計策略 2 ? 模塊的影響范圍應限制在該模塊的控制范圍內 ，例如下圖中 – 圖 a中，模塊 B2的影響范圍 (模塊 A)不在其控制范圍 (模塊B2)內 – 圖 b中，決策控制是在頂層模塊，其影響范圍 (A、 B2)在控制范圍內，但是從決策控制模塊到被控模塊之間相差多個層次 – 圖 c和 d較合適，圖 d為最好 (c) Top X B B1 A Y B2 Top X Y A B B2 B1 (d) X B B1 Y Top X B B1 Y A B2 (a) (b) A Top B2 80 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 啟發(fā)式設計策略 3 ? 降低模塊接口的復雜程度和冗余程度，提高一致性 – 模塊接口上應盡可能傳遞簡單數(shù)據(jù)，而且傳遞的數(shù)據(jù)應保持與模塊的功能相一致，即不傳遞與模塊功能無關的數(shù)據(jù) ? 模塊的功能應是可預測的，避免對模塊施加過多的限制 – 模塊功能可預測是指該模塊對相同的輸入能產生相同的輸出 – 限制一個模塊只處理單一的功能，那么，這個模塊體現(xiàn)出高內聚 ? 盡可能設計單入口和單出口的模塊 – 單入口和單出口的模塊能有效地避免內容耦合 81 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 結構化設計的步驟 ? 建立初始結構圖 – 將整個軟件看作一個大的功能模塊，通過功能分解不斷將其分解成若干個較小的功能模塊，直至得到一組不必再分解的模塊(結構圖中的底層模塊 ) ? 對結構圖進行改進 – 可根據(jù)設計準則和啟發(fā)式設計策略對初始結構圖進行改進 ? 書寫設計文檔 – 書寫設計規(guī)格說明，特別要為每個模塊書寫模塊的功能、接口、約束和限制等 ? 設計評審 82 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 內容摘要 ? 結構化分析方法概述 ? 數(shù)據(jù)流圖 ? 分層數(shù)據(jù)流圖的審查 ? 數(shù)據(jù)字典 ? 描述基本加工的小說明 ? 結構化設計概述 ? 數(shù)據(jù)流圖到軟件體系結構的映射 ? 初始結構圖的改進 ? 小結 83 ? 結構化設計是將結構化分析的結果（數(shù)據(jù)流圖）映射成軟件的體系結構（結構圖） ? 根據(jù)信息流的特點，可將數(shù)據(jù)流圖分為變換型數(shù)據(jù)流圖和事務型數(shù)據(jù)流圖，其對應的映射分別稱為 變換分析 和 事務分析 ? 信息流可分為兩類： ? 變換流 （ transform） ? 事務流 （ transaction） 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 數(shù)據(jù)流圖到軟件體系結構的映射 84 變換流 ? 變換流型的 DFD圖可明顯地分成輸入、變換、輸出三部分 ? 信息沿著輸入通路進入系統(tǒng)，并將外部形式轉換成內部形式，進入系統(tǒng)的信息通過變換中心的處理，再沿著輸出通路轉換成外部形式后離開系統(tǒng)，具有這種特征的信息流稱為變換流 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 85 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 86 事務流 ? 數(shù)據(jù)流沿著輸入通路到達一個事務中心，事務中心根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的類型在若干條動作通路（ action path）中選出一條來執(zhí)行，具有這種特征的信息流稱為事務流 ? 事務中心的任務是： ? 接收事務（輸入數(shù)據(jù)） ? 分析每個事務以確定它的類型 ? 根據(jù)事務類型選取一條動作通路 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 87 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 88 數(shù)據(jù)流圖映射到結構圖的步驟 1. 復審和精化數(shù)據(jù)流圖 – 復審 DFD的頂層圖，確保系統(tǒng)的輸入、輸出數(shù)據(jù)流符合系統(tǒng)規(guī)格說明的要求 – 復審分層 DFD，以確保它符合軟件的功能需求 – 必要時對 DFD進行精化 。 2．消除重復功能 如果二個模塊中存在某一相同的功能，應將這個功能從二個模塊中分離出來，作為一個獨立的模塊被二者調用。 ? 對于“輸入控制模塊”和“報名處理”模塊，它們除了調用低層模塊并傳遞參數(shù)外，沒有其它實質性的工作，這種模塊稱為管道模塊，可以將其刪除，其低層模塊改由其上層模塊調用。 ? 0層圖中的加工編號分別為 1， 2， 3， … ? 子圖號：若父圖中的加工號 x分解成某一子圖，則該子圖號記為 “ 圖 x” ? 子圖中加工的編號：若父圖中的加工號為x的加工分解成某一子圖，則該子圖中的加工編號分別為 、 、 … 19 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 分層數(shù)據(jù)流圖示例 —— 資格和水平考試的考務處理系統(tǒng) ? 簡化的資格和水平考試的考務處理系統(tǒng) ? 分成多個級別，如初級程序員、程序員、高級程序員、系統(tǒng)分析員等，凡滿足一定條件的考生都可參加某一級別的考試 ? 考試的合格標準將根據(jù)每年的考試成績由考試中心確定 ? 考試的閱卷由閱卷站進行，因此，閱卷工作不包含在軟件系統(tǒng)中 20 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 資格和水平考試的考務處理系統(tǒng) —功能需求 1．對考生送來的報名單進行檢查 2．對合格的報名單編好準考證號后將準考證送給考生，并將匯總后的考生名單送給閱卷站 3．對閱卷站送來的成績清單進行檢查，并根據(jù)考試中心制訂的合格標準審定合格者 4．制作考生通知單送給考生 5．進行成績分類統(tǒng)計 (按地區(qū)、年齡、文化程度、職業(yè)、考試級別等分類 )和試題難度分析，產生統(tǒng)計分析表 21 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 資格和水平考試的考務處理系統(tǒng) —部分數(shù)據(jù)流的組成 ? 報名單＝地區(qū)＋序號＋姓名＋文化程度＋職業(yè)＋考試級別＋通信地址 ? 正式報名單＝準考證號＋報名單 ? 準考證＝地區(qū)＋序號＋姓名＋準考證號＋考試級別＋考場 ? 考生名單＝｛準考證號＋考試級別｝ ? 考生名冊＝正式報名單 ? 統(tǒng)計分析表＝分類統(tǒng)計表＋難度分析表 ? 考生通知單＝準考證號＋姓名＋通信地址＋考試級別＋考試成績＋合格標志 22 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 畫系統(tǒng)的輸入輸出 (頂層圖 ) ? 確定源或宿：考生、閱卷站和考試中心 – 它們都既是源又是宿 ? 頂層圖唯一的加工：軟件系統(tǒng) (考務處理系統(tǒng) ) ? 確定數(shù)據(jù)流：系統(tǒng)的輸入 /輸出信息 – 輸入數(shù)據(jù)流：報名單 (來自考生 )、成績清單 (來自閱卷站 )、合格標準 (來自考試中心 ) – 輸出數(shù)據(jù)流：準考證 (送往考生 )、考生名單 (送往閱卷站 )、考生通知書 (送往考生 )、統(tǒng)計分析表 (送往考試中心 ) – 額外的輸出流 (考慮系統(tǒng)的健壯性 )：不合格報名單(返回給考生 )，錯誤成績清單 (返回給閱卷站 ) ? 頂層圖通常沒有文件 23 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 考務處理系統(tǒng)頂層圖 考務 處理系統(tǒng) 考試中心 考生 不合格報名單 閱卷站 錯誤成績清單 成績清單 考生名單 合格標準 報名單 準考證 考生通知單 統(tǒng)計分析表 24 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 畫系統(tǒng)內部 (0層圖 )1 ? 以下確定加工、數(shù)據(jù)流、文件、源或宿的一般方法適用于 0層圖及其各層子圖 ? 確定加工 ：確定父圖中某加工分解而成的子加工 – 根據(jù)功能分解來確定加工：將一個復雜的功能分解成若干個較小的功能，較多應用于高層 DFD中的分解 – 根據(jù)業(yè)務處理流程確定加工：分析父圖中待分解加工的業(yè)務處理流程，業(yè)務流程中的每一步都可能是一個子加工 – 特別要注意在業(yè)務流程中數(shù)據(jù)流發(fā)生變化或數(shù)據(jù)流的值發(fā)生變化的地方，應該存在一個加工，例如： 編制 準考證號 正式報名單 合格報名單 25 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 畫系統(tǒng)內部 (0層圖 )2 ? 確定數(shù)據(jù)流 – 在父圖中某加工分解而成的子圖中，父圖中相應加工的輸入 /輸出數(shù)據(jù)流都 是且僅是 子圖 邊界 上的輸入 /輸出數(shù)據(jù)流 – 分解后的子加工之間應增添相應的新數(shù)據(jù)流表示加工過程中的中間數(shù)據(jù) – 如果某些中間數(shù)據(jù)需要保存以備后用，那么可以成為流向文件的數(shù)據(jù)流 – 同一個源或加工可以有多個數(shù)據(jù)流流向一個加工，如果它們不是一起到達和一起加工的，那么可以將它們分成若干個數(shù)據(jù)流，例如： 讀取 銀行卡 信息 客戶 銀行卡數(shù)據(jù) 密碼 26 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 畫系統(tǒng)內部 (0層圖 )3 ? 確定文件 – 如果父圖中該加工存在讀寫文件的數(shù)據(jù)流，則相應的文件和數(shù)據(jù)流都應畫在子圖中 – 在分解子圖中，如果需要保存某些中間數(shù)據(jù)以備后用，則可以將這些數(shù)據(jù)組成一個新的文件 – 新文件 (首次出現(xiàn)的文件 )至少應有一個加工為其寫入記錄，同時至少存在另一個加工來讀該文件的記錄 – 注意：從父圖中繼承下來的文件在子圖中可能只對其進行讀，或只進行寫 27 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 畫系統(tǒng)內部 (0層圖 )4 ? 確定源和宿 – 0層圖和其它子圖中通常不必畫出源和宿 – 有時為了提高可讀性，可以將頂層圖中的源和宿畫在 0層圖中 ? 最終得到考務處理系統(tǒng) 0層圖 – 根據(jù)功能分解方法識別出兩個加工：考試報名、統(tǒng)計成績 – 數(shù)據(jù)流 ? 繼承頂層圖中的輸入數(shù)據(jù)流和輸出數(shù)據(jù)流 ? 定義二個加工之間的數(shù)據(jù)流：由于這二個加工分別在考試前后進行，因此登記報名單所產生的結果 “ 考生名冊 ” 應作為文件保存以便考試后由統(tǒng)計成績加工引用 28 復旦大學計算機科學技術學院 軟件工程（第二版） 考務處理系統(tǒng) 0層圖