【文章內(nèi)容簡介】 一頁，要以不影響程序的清晰為前提。 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 （ 3）保持適當(dāng)?shù)纳热牒蜕瘸? ? 一個(gè)模塊的扇入表示有多少個(gè)模塊直接調(diào)用它，一個(gè)模塊的扇出表該模塊控制的其它模塊的數(shù)量，深度表示軟件結(jié)構(gòu)中控制的層數(shù)。 ? 經(jīng)驗(yàn)表明，一個(gè)設(shè)計(jì)得好的典型系統(tǒng)平均扇出通常是3或 4（扇出的上限通常是 5~9）。 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 （ 3）保持適當(dāng)?shù)纳热牒蜕瘸? 扇出 扇入 深度 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 （ 4）模塊的作用范圍應(yīng)在控制范圍之內(nèi) ? 一個(gè)模塊的 作用范圍（或稱影響范圍） 指受該模塊內(nèi)一個(gè)判定影響的所有模塊的集合。 ? 一個(gè)模塊的 控制范圍 指模塊本身以及其所有下屬模塊（直接或間接從屬于它的模塊）的集合。 ? 一個(gè)模塊的 作用范圍應(yīng)在其控制范圍之內(nèi) ，且 判定所在的模塊應(yīng)在其影響的模塊在層次上盡量靠近 。 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 （ 5） 力爭降低模塊接口的復(fù)雜程度 ? 模塊接口復(fù)雜 是軟件發(fā)生錯(cuò)誤的一個(gè)主要原因 ， 應(yīng)該 仔細(xì)設(shè)計(jì) 模塊接口 ， 使得信息傳遞簡單并且和模塊的功能一致 。 ? 接口復(fù)雜或不一致 (即看起來傳遞的數(shù)據(jù)之間沒有聯(lián)系 )是低內(nèi)聚的表現(xiàn) ， 應(yīng)該重新分析這個(gè)模塊的獨(dú)立性 。 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 （ 6）設(shè)計(jì)單入口單出口的模塊 ? 不要使模塊間出現(xiàn)內(nèi)容耦合； ? 從頂部進(jìn)入模塊并且從底部退出，軟件比較容易理解，因此也比較容易維護(hù) 。 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 （ 7）模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測 ? 如果將一個(gè)模塊看做黑盒子，就是說，只要 輸入的數(shù)據(jù)相同 就 產(chǎn)生同樣的輸出 ，這個(gè)模塊的功能就是 可以預(yù)測的 。 模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式原則 （ 7）模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測 ? 具有 內(nèi)部狀態(tài)的模塊 ，其 輸出不僅與輸入有關(guān) ，而且還取決于模塊的當(dāng)前狀態(tài) ，其 功能是不可預(yù)測 的，這就增加了模塊的測試和維護(hù)難度，這條原則不是絕對的，如對于實(shí)時(shí)系統(tǒng)來說，針對不定時(shí)的輸入，系統(tǒng)狀態(tài)要不斷發(fā)生變化，這種變化又直接影響下一個(gè)輸入引起的輸出。對于這種不可避免的情況，要引起充分注意，要將相應(yīng)模塊做特殊處理。無論測試還是維護(hù)都把模塊狀態(tài)作為一個(gè)重要影響因素來考慮 int count(int s) { int sum = 0。 for(int i=1。 i=s。 i++) { sum += i。 } return sum。 } 此模塊功能可以預(yù)測嗎？ Y int count(int s) { static int sum = 0。 for(int i=1。 i=s。 i++) { sum += i。 } return sum。 } 此模塊功能可以預(yù)測嗎？ N ? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的 基本思想 是把需求和求解的方法分離，把相關(guān)信息（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法）集中在一個(gè)模塊中，和其它模塊隔離，外界不能隨便訪問這個(gè)模塊的內(nèi)部信息，在這種模式中，程序設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是劃分模塊，數(shù)據(jù)則隱蔽在模塊中。 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化方法 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化方法 ? 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ? 使用三種控制結(jié)構(gòu)，有效地 限制使用 goto語句 ? 自頂向下， 逐步求精的設(shè)計(jì)方法 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化方法 f g c f g c f (c) (a) (b) I=? f1 f2 f3 fn 1 2 3 n (d) f c T (e) ? 逐步細(xì)化的例子 例 1 在一組數(shù)中找出其中的最大數(shù) 解： 第一步 ： 1 輸入一組數(shù) 2 找出一個(gè)最大數(shù) 3 輸出最大數(shù) 第二步 ： 任取一個(gè)數(shù)，假設(shè)它是最大數(shù) 將該數(shù)與其余各數(shù)逐一比較； 若發(fā)現(xiàn)有任何大于該一假設(shè)的最大數(shù)，即取而代之 第三步 ： 輸入一個(gè)數(shù)組； 令“最大數(shù)” =數(shù)組的第一個(gè)元素； 從第二個(gè)元素至最末的一個(gè)元素依次做： 如果新元素 ”最大數(shù)” 則 “最大數(shù)” =新元素； 輸出“最大數(shù)” 自頂向下 ， 逐步求精方法的優(yōu)點(diǎn) ? 符合人們解決復(fù)雜問題的普遍規(guī)律。可提高軟件開發(fā)的成功率和生產(chǎn)率 ? 用先全局后局部，先整體后細(xì)節(jié)，先抽象后具體的逐步求精的過程開發(fā)出來的程序具有清晰的層次結(jié)構(gòu)，程序容易閱讀和理解 ? 每一步工作僅在上層節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上做不多的設(shè)計(jì)擴(kuò)展，便于檢查，驗(yàn)證程序正確性。 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)工具 ? 流程圖 ? 盒圖 (NS圖 ) ? 問題分析圖 （ PAD圖） ? HIPO圖 ? 判定表 ? 判定樹 ? 過程設(shè)計(jì)語言 (PDL) 程序設(shè)計(jì)方法 _ 結(jié)構(gòu)化工具 ? 流程圖 ?處理用四方形圖表示 ?條件判斷用菱形圖表示 ?用連接線把這些圖形連接起來表示處理的流程 程序流程圖使用 五種基本控制結(jié)構(gòu) ? 例 2 例 1（在一組數(shù)中找出其中的最大數(shù) )的流程圖 MAX=A(1) J = 2 J = N? MAX A(J) MAX = A(J) J = J +1 F F T 入口 出口 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化工具 ? 盒圖 (NS圖 ) 盒圖是 Nassi和 Shneiderman提出來的，又稱 NS圖，沒有箭頭，不允許隨意轉(zhuǎn)移。 ? 在 NS圖中，每個(gè)“ 處理步驟 ”是 用一個(gè)盒子 表示的，所謂“處理步驟”可以是 語句或語句序列 。 ? 需要時(shí)，盒子中還可以 嵌套 另一個(gè)盒子，嵌套深度一般沒有限制，只要整張圖在一頁紙上能容納得下， 由于只能從上邊進(jìn)入盒子然后從下邊走出，除此之外沒有其他的入口和出口，所以， NS圖限制了隨意的控制轉(zhuǎn)移， 保證了程序的良好結(jié)構(gòu)。 ? 盒圖（ NS圖） 五種基本控制結(jié)構(gòu)由五種圖形構(gòu)件表示。 ? 例 3 例 1的 NS圖 MAX=A(1) FOR J=2 TO N MAX A(J) T F MAX = A(J) 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化工具 ? PAD圖 PAD圖是日本日立公司于 1973年發(fā)明的，指 問題分析圖 (Problem Analysis Diagram)，它是一種 自左往右展開的二維樹型結(jié)構(gòu) 。 控制流程為自上而下、從左到右的執(zhí)行。 由 機(jī)器自動通過走樹的 辦法生成相應(yīng)的源代碼，大大提高了軟件的生產(chǎn)率。 ? PAD也設(shè)置了五種基本控制結(jié)構(gòu)的圖式，并允許遞歸使用。 程序設(shè)計(jì)方法 _ 結(jié)構(gòu)化工具 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化工具 ? 例 :1 求 A、 B、 C三個(gè)數(shù)中的最大值。 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化工具 ? 例 : 2 猴子吃桃問題：有一堆桃子不知數(shù)目，猴子第一天吃掉一半，覺得不過癮，又多吃了一只，第二天照此辦理，吃掉剩下桃子的一半另加一個(gè)，天天如此，到第十天早上，猴子發(fā)現(xiàn)只剩一只桃子了，問這堆桃子原來有多少個(gè)？ 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化工具 ? 例 : 2 程序設(shè)計(jì)方法 _ 結(jié)構(gòu)化工具 ? HIPO圖（層次圖加輸入 /處理 /輸出圖 ） HIPO圖由下面三部分組成： ? H（分層）圖。即以方框形式表示程序的主要功能、次要功能及其與模塊間的關(guān)系。 ? 總覽 IPO (InputProcessOutput)圖。為 H圖提供輸入變量表、處理功能表和輸出變量表。 ? 詳細(xì) IPO圖。為底層模塊提供輸入變量表、處理功能表和輸出變量表。 程序設(shè)計(jì)方法 _ 結(jié)構(gòu)化工具 ? HIPO圖（層次圖加輸入 /處理 /輸出圖 ） HIPO圖是一種圖解式設(shè)計(jì)工具。在概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、測試和維護(hù)的不同階段，都可以使用HIPO圖對設(shè)計(jì)進(jìn)行描述 例 學(xué)生成績管理系統(tǒng)的 H圖 學(xué)生成績管理系統(tǒng) 1 學(xué)生基本 成績登錄 2 學(xué)生平均 成績計(jì)算 3 班級平均 成績計(jì)算 4 學(xué)生成績表生成 處理 輸入處理 刪除 程序設(shè)計(jì)方法 _結(jié)構(gòu)化工具 班級號、學(xué)號 學(xué)生姓名 語、數(shù)、外 成績 輸入 顯示處理 DB存在檢查 處理 輸出 D