【文章內(nèi)容簡介】 對結(jié)構(gòu)進(jìn)行自頂向下分解的有力工具； ? 形象直觀，可讀性好； ? 既能表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，又能表示程序結(jié)構(gòu)。 概要設(shè)計 建立程序結(jié)構(gòu) 例 1：設(shè)計一個打印表格的程序。表格如下： 姓名 年齡 類別 狀態(tài) 這里類別可以是“教師”或“學(xué)生”兩種?！盃顟B(tài)”一項(xiàng)，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。 概要設(shè)計 表格 表頭 表體 行 * 姓名 年齡 類別 狀態(tài) 工齡 年級 概要設(shè)計 產(chǎn)生表格 產(chǎn)生表頭 產(chǎn)生表體 產(chǎn)生行 * 產(chǎn)生工齡 產(chǎn)生年級 產(chǎn)生姓名 產(chǎn)生年齡 產(chǎn)生類別 產(chǎn)生狀態(tài) 概要設(shè)計 建立程序結(jié)構(gòu) 例 2：倉庫中存放了多種零件，每種零件的每次變動（收到或發(fā)出）都有一張卡片作出記錄，庫存管理系統(tǒng)每月要根據(jù)這些卡片打印一張月報表，列出各種零件在這個月中庫存量的凈變化。 概要設(shè)計 零件組 * 卡片 * 發(fā) 收 月報表 表頭 表體 行 * 輸入文件 概要設(shè)計 根據(jù)輸入文件產(chǎn)生月報表 產(chǎn)生表頭 產(chǎn)生表體 從零件組產(chǎn)生行 * 處理文件 產(chǎn)生行 處理卡片 * 處理發(fā) 處理收 概要設(shè)計 Jackson方法的基本步驟： （ 1）分析并確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并用 Jackson圖描述這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； （ 2）找出輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元。所謂對應(yīng)關(guān)系是指有直接的因果關(guān)系，在程序中可以同時處理的數(shù)據(jù)單元（對于重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)單元必須重復(fù)的次數(shù)相同才可能有對應(yīng)關(guān)系）； 概要設(shè)計 Jackson方法的基本步驟： （ 3）用下述三條規(guī)則從描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 Jackson圖導(dǎo)出描述程序結(jié)構(gòu)的 Jackson圖： 第一，為每對有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元，按照它們在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的層次在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次畫一個處理框（注意，若這對數(shù)據(jù)單元在輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中所處的層次不同，則和它們對應(yīng)的處理框在程序結(jié)構(gòu)圖中所處的層次與它們之中在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中層次低的那個對應(yīng)）； 第二，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個數(shù)據(jù)單元所處的層次，在程序結(jié)構(gòu)圖中的相應(yīng)層次分別為它們畫上對應(yīng)的處理框； 第三，根據(jù)輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個數(shù)據(jù)單元所處的層次，在程序結(jié)構(gòu)圖中的相應(yīng)層次分別為它們畫上對應(yīng)的處理框。 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。 （ 5）用偽碼標(biāo)示程序。 概要設(shè)計 例：輸入一個文件 FIPT，此文件只包含三種記錄類型 T T2和 T3，現(xiàn)在要對該文件作如下處理： （ 1）統(tǒng)計出現(xiàn)的第一個 T1類型的記錄前的記錄總數(shù)（計數(shù) A）； （ 2）顯示第一個 T1類型的記錄； （ 3）顯示最后一個記錄，最后一個記錄是在第一個 T1類型的記錄后的第一個 T2類型的記錄； （ 4）計算第一個 T1類型的記錄后的記錄批數(shù)（一批記錄指一串連續(xù)的 T1類型的記錄或一串連續(xù)的 T3類型的記錄（（計數(shù) B）； （ 5）統(tǒng)計在第一個 T1類型的記錄后出現(xiàn)的 T1類型記錄的總數(shù) （計數(shù) C）； （ 6）計算在第一個 T1類型的記錄后的 T3類型記錄的批數(shù)（計數(shù) D）。 概要設(shè)計 FIPT 前綴 批數(shù)部分 T2 非 T1* 批 * T1批 T3批 T1* T3* 第一個 T1 概要設(shè)計 處理 FIPT 處理 前綴 處理 批數(shù)部分 處理 T2 處理 非 T1* 處理 批 * 處理 T1批 處理 T3批 處理 T1* 處理 T3* 處理第一 個 T1 概要設(shè)計 列出所有的操作： （ 1） CA： =0 （ 2） CB： =0 （ 3） CC： =0（ 4） CD： =0 （ 5） CA： =CA+1 （ 6） CB： =CB+1 （ 7） CC： =CC+1 （ 8） CD： =CD+1 （ 9）顯示第一個 T1記錄 （ 10）顯示最后一個 T1記錄 （ 11）顯示所有計數(shù)器的內(nèi)容 （ 12）打開 FIPT文件 （ 13）關(guān)閉 FIPT文件 （ 14）終止運(yùn)行 （ 15）讀 FIPT文件記錄 概要設(shè)計 處理 FIPT 12 15 1 處理 前綴 處理非 T1* 處理第 一個 T1 2 3 4 批數(shù) 部分 處理 T2 11 13 14 處理批 * 處理批部分 5 10 15 9 15 5 15 處理 T1批 處理 T3批 處理 T1* 處理 T3體 處理 T3* 3 15 7 15 概要設(shè)計 設(shè)計方法比較： ? 沒有一種方法能夠適用于所有的應(yīng)用領(lǐng)域； ? 設(shè)計“優(yōu)劣程度”的評定標(biāo)準(zhǔn)，大都建立在不可證明的假設(shè)的基礎(chǔ)之上； ? “設(shè)計”首先是解決問題的活動，而解決問題的過程和辦法是因人而異的； ? 方法是重要的，但只有在支撐環(huán)境中運(yùn)用它們才能得到成功。 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(hù)性。 詳細(xì)設(shè)計 詳細(xì)設(shè)計工具 ? 對軟件開發(fā)人員來說，提高軟件開發(fā)效率 ? 對軟件測試和維護(hù)人員來說，提供擺脫繁瑣的程序代碼，了解模塊程序結(jié)構(gòu)的途徑 詳細(xì)設(shè)計 詳細(xì)設(shè)計工具： ? 圖形工具 將過程細(xì)節(jié)用圖來表示，在圖中，邏輯結(jié)構(gòu)用具體的圖形表示 ? 列表工具 利用表來表示過程細(xì)節(jié)，表列出了各種操作和相應(yīng)的條件 ? 語言工具 用類語言（偽碼）表示過程的細(xì)節(jié)，很接近編程語言 詳細(xì)設(shè)計 圖形工具： ? 流程圖 ? 方塊圖 ? PAD圖 詳細(xì)設(shè)計 流程圖 ? 方框表示處理步 ? 菱形表示邏輯判斷 ? 箭頭表示控制流 注意：用流程圖表示過程細(xì)節(jié)時，要注意不要亂用箭頭，否則會使結(jié)構(gòu)不清晰 詳細(xì)設(shè)計 S1 C4 C5 C3 C2 C1 S2 S3 S4 S5 N Y N Y N N N Y Y Y 詳細(xì)設(shè)計 流程圖的主要缺點(diǎn)： ? 流程圖本質(zhì)上不是逐步求精的好工具，它誘使程序員過早地考慮程序的控制流程，而不去考慮程序的全局結(jié)構(gòu)。 ? 流程圖中用箭頭代表控制流，因此程序員不受任何約束，可以完全不顧結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的精神，隨意轉(zhuǎn)移控制。 ? 流程圖不易表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 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。 ? 方塊圖具有以下特點(diǎn)： （ 1）功能域（即某一具體構(gòu)造的功能范圍）有明確的規(guī)定，并且很只觀地從圖形表示中看出來； （ 2）想隨意分支或轉(zhuǎn)移是不可能的； （ 3）局部數(shù)據(jù)和全程數(shù)據(jù)的作用域可以很容易確定； （ 4）容易表示出遞歸結(jié)構(gòu)。 詳細(xì)設(shè)計 第一個任務(wù) 第二個任務(wù) 第三個任務(wù) 條件 F T ELSE 部分 THEN 部分 CASE條件 值 1 值 2 …... 值 n CASE1 部分 A 循環(huán)條件 Do While 部分 Do Until 部分 循環(huán)條件 調(diào)用子程序 A 循環(huán) 順序 IFTHENELSE分支 CASE分支 詳細(xì)設(shè)計 C1 C4 C5 N Y S1 S4 S2 S3 S5 N N Y Y C2 C3 詳細(xì)設(shè)計 PAD圖（ Problem Analysis Diagram） P1 P2 P2 P1 Pn P2 P1 . . . X= L1 L2 Ln C 順序 選擇 CASE型選擇 詳細(xì)設(shè)計 WHILE C UNTIL C P P 循環(huán) 語句標(biāo)號 定義 def 詳細(xì)設(shè)計 P1 P3 P2 P5 P4 P2 P6 P10 P8 UNTIL C3 P7 UNTIL C2 P9 def C C1 詳細(xì)設(shè)計 WHILE C1 UNTIL C4 S5 S3 S1 S2 S4 C2 C3 C5 詳細(xì)設(shè)計 PAD圖的特點(diǎn)： ? 使用表示結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)的 PAD符號所設(shè)計出的程序必然是結(jié)構(gòu)化程序。 ? PAD圖所描述的程序結(jié)構(gòu)十分清晰，圖中最左面的豎線是程序的主線，即第一層結(jié)構(gòu)，隨著程序?qū)哟蔚脑黾樱?PAD圖逐漸向右延伸，每增加一個層次，圖形向右擴(kuò)展一條豎線， PAD圖中的豎線的總條數(shù)就是程序的層次數(shù)。 詳細(xì)設(shè)計 PAD圖的特點(diǎn)： ? 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(diǎn)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(diǎn)。 ? 容易將 PAD圖轉(zhuǎn)換成高級語言源程序，這種轉(zhuǎn)換可用軟件工具自動完成。 詳細(xì)設(shè)計 PAD圖的特點(diǎn)： ? 既可以用于表示程序邏輯，也可用于描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 ? PAD圖的符號具有支持自頂向下、逐步求精方法的作用。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 語言工具 PDL(Program Design Language) ? PDL具有嚴(yán)格的關(guān)鍵字外部語法，用于定義控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；另一方面， PDL表示實(shí)際操作和條件的內(nèi)容語法通常又是靈活自由的以便可以適應(yīng)各種工程項(xiàng)目的需要。 ? 一般說來 PDL是一種“混合”語言，它使用一種語言（通常是某種自然語言）的詞匯，同時卻使用另一種語言（某種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言）的語法。 詳細(xì)設(shè)計 PDL應(yīng)當(dāng)具有以下特征： ? 關(guān)鍵字應(yīng)有固定語法，以便提供全部結(jié)構(gòu)化構(gòu)造、數(shù)據(jù)說明和模塊化特性，并且使結(jié)構(gòu)清晰和易讀性好； ? 一種自然語言的自由文法，用來描述處理特點(diǎn)； ? 應(yīng)有數(shù)據(jù)說明機(jī)制，應(yīng)該包括既簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（標(biāo)量與數(shù)組），又包括復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（鏈表或?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)）； ? 應(yīng)有子程序定義與調(diào)用方法，用來表示各種方式的接口描述。 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(jī)器可讀性、 易維護(hù)性、強(qiáng)行結(jié)構(gòu)化、自動處理、 數(shù)據(jù)表示、邏輯驗(yàn)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(jī)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。 詳細(xì)設(shè)計 軟件設(shè)計說明書 2. 參考文檔 （ 1）現(xiàn)有的軟件文檔； （ 2）系統(tǒng)文檔； （ 3）外購產(chǎn)品文檔（硬件或軟件）； （ 4）技術(shù)參考資料。 詳細(xì)設(shè)計 軟件設(shè)計說明書 3. 設(shè)計說明 （ 1）數(shù)據(jù)說明 信息流的復(fù)審 信息結(jié)構(gòu)的復(fù)審 （ 2）導(dǎo)出的軟件結(jié)構(gòu) （ 3）結(jié)構(gòu)內(nèi)的接口 詳細(xì)設(shè)計 軟件設(shè)計說明書 4. 模塊（對每一個模塊） （ 1）處理說明 （ 2）接口說明 （ 3）設(shè)計語言（或其他）的說明 （ 4）使用的模塊 （ 5）數(shù)據(jù)的組織 （ 6）注解 詳細(xì)設(shè)計 軟件設(shè)計說明書 5. 文件結(jié)構(gòu)和全程數(shù)據(jù) （ 1）外部文件結(jié)構(gòu) 邏輯結(jié)構(gòu) 邏輯記錄說明 存取方法 （ 2）全程數(shù)據(jù) （ 3）文件和數(shù)據(jù)的交叉引用 6. 需求與模塊的對照表 詳細(xì)設(shè)計 軟件設(shè)計說明書 7. 測試的準(zhǔn)備 測試大綱 組裝策略 專門的考慮 8. 裝配 專門的程序覆蓋考慮 轉(zhuǎn)錄考慮 9. 專門注解 10. 附錄 詳細(xì)設(shè)計 設(shè)計的復(fù)審 ? 軟件的設(shè)計由管理方面的代表、技術(shù)開發(fā)方面的代表和其他有關(guān)人員（諸如用戶、質(zhì)量保障和軟件支持者等）共同進(jìn)行復(fù)審。 ? 對設(shè)計進(jìn)行復(fù)審的明顯好處是可以比較早地發(fā)現(xiàn)軟件的缺陷，從而可以使每個缺