【文章內(nèi)容簡介】 減少模塊間的耦合。但增加內(nèi)聚比減少耦合更重要，應(yīng)當(dāng)把更多的注意力集中到提高模塊的內(nèi)聚程度上來。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的七條啟發(fā)式原則：1） 改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨(dú)立性2） 模塊規(guī)模應(yīng)該適中3） 深度、寬度、扇出和扇入都應(yīng)適當(dāng)4） 模塊的作用范圍應(yīng)在控制范圍之內(nèi)5） 力爭降低模塊接口的復(fù)雜程度6） 設(shè)計(jì)單入口單出口的模塊7） 模塊功能應(yīng)該可以預(yù)測概要設(shè)計(jì)常用圖形工具有：層次圖、HIPO圖、結(jié)構(gòu)圖（SC圖）。常見的軟件概要設(shè)計(jì)方法有3大類：1） 以數(shù)據(jù)流圖為基礎(chǔ)構(gòu)造模塊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法（SD，Structured Design）2） 以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)造模塊結(jié)構(gòu)的Jackson方法和LCP（Logical Construction of Programs）（Wanier）邏輯構(gòu)造方法3） 以對(duì)象、類、繼承和通信為基礎(chǔ)的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法（OOD）此外，以信息隱藏為原則的Parnas方法雖然沒有給出系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法，但提出了一組原則。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法（Structured Design，SD）是基于模塊化、自頂向下細(xì)化、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)等程序設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)而發(fā)展起來的。概要設(shè)計(jì)的步驟： 分析/重畫DFD 確定DFD的特點(diǎn)及邊界 映射為軟件結(jié)構(gòu) 細(xì)化后，得到初始結(jié)構(gòu)圖 獲得最終的軟件結(jié)構(gòu)圖概要設(shè)計(jì)說明書1. 引言。編寫目的，項(xiàng)目背景等2. 任務(wù)概述。目標(biāo)，運(yùn)行環(huán)境，需求概述，條件與限制等3. 總體設(shè)計(jì)。處理流程，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)等4. 接口設(shè)計(jì)。外部接口，內(nèi)部接口等5. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 運(yùn)行設(shè)計(jì)7. 出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)8. 其它問題例題1．在眾多的設(shè)計(jì)方法中，SD方法是最受人注意的，也是最廣泛應(yīng)用的一種，這種方法可以同分析階段的（A）方法及編程階段的（B）方法前后銜接，SD方法考慮如何建立一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的程序結(jié)構(gòu)，它提出了評(píng)價(jià)模塊結(jié)構(gòu)質(zhì)量的兩個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn)塊間聯(lián)系和塊內(nèi)聯(lián)系。SD方法的最終目標(biāo)是（C），用于表示模塊間調(diào)用關(guān)系的圖叫（D）。另一種比較著名的設(shè)計(jì)方法是以信息隱藏為原則劃分模塊，這種方法叫（E）方法。供選擇的答案：AB：①Jackson ②SA ③SC ④Parnas ⑤SPC： ①塊間聯(lián)系大，塊內(nèi)聯(lián)系小 ②塊間聯(lián)系大，塊內(nèi)聯(lián)系小 ③塊間聯(lián)系小，塊內(nèi)聯(lián)系大 ④塊間聯(lián)系小，塊內(nèi)聯(lián)系小D： ①PAD ②HCP ③SC ④SADT ⑤HIPO ⑥NSE： ①Jackson ②Parnas ③Turing ④Wirth ⑤Dijkstra答案：A.② B.⑤ C.③ D.③ E.②2．塊間聯(lián)系和塊內(nèi)聯(lián)系是評(píng)價(jià)程序模塊結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。聯(lián)系的方式、共用信息的作用、共用信息的數(shù)量和接口的（A）等因素決定了塊間聯(lián)系的大小。在塊內(nèi)聯(lián)系中，（B）的塊內(nèi)聯(lián)系最強(qiáng)。SD方法的總的原則是使每個(gè)模塊執(zhí)行（C）功能，模塊間傳送（D）參數(shù)，模塊通過（E）語句調(diào)用其它模塊，而且模塊間傳送的參數(shù)應(yīng)盡量（F）。此外，SD方法還提出了判定的作用范圍和模塊的控制范圍等概念。SD方法認(rèn)為，（G）應(yīng)該是（H）的子集。供選擇的答案：A：①友好性 ②健壯性 ③簡單性 ④安全性B：①巧合內(nèi)聚 ②功能內(nèi)聚 ③通信內(nèi)聚 ④信息內(nèi)聚C：①一個(gè) ②多個(gè)D：①數(shù)據(jù)型 ②控制型 ③混合型E：①直接引用 ②標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用 ③中斷 ④宏調(diào)用F：①少 ②多GH：①作用范圍 ②控制范圍答案：A.③ B.② C.① D.① E.② F.① G.① H.②3．從下列有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的敘述中選出正確的敘述A．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中反映的是程序中數(shù)據(jù)流的情況。B．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖是精確表達(dá)程序結(jié)構(gòu)的圖形表示法。因此，有時(shí)可將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖當(dāng)作程序流程圖使用。C． 個(gè)模塊的多個(gè)下屬模塊在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中所處的左右位置是無關(guān)緊要的。D． 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，上級(jí)模塊與其下屬模塊之間的調(diào)用關(guān)系用有向線段表示。這時(shí)，使用斜的線段和水平、垂直的線段具有相同的含義。答案：D5．在完成軟件概要設(shè)計(jì)，并編寫出相關(guān)文檔之后，應(yīng)當(dāng)組織對(duì)概要設(shè)計(jì)工作的評(píng)審。評(píng)審的內(nèi)容包括：分析該軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確認(rèn)該軟件設(shè)計(jì)是否覆蓋了所有已確定的軟件需求，軟件每一成分是否可（A）到某一項(xiàng)需求。分析軟件各部分之間的聯(lián)系，確認(rèn)該軟件的內(nèi)部接口與外部接口是否已經(jīng)明確定義。模塊是否滿足（B）和（C）的要求。模塊（D）是否在其（E）之內(nèi)。供選擇的答案：A：①覆蓋 ②演化 ③追溯 ④等同 ⑤連接B：①多功能 ②高內(nèi)聚 ③高耦合 ④高效率 ⑤可讀性C：①多入口 ②低內(nèi)聚 ③低耦合 ④低復(fù)雜度 ⑤低強(qiáng)度DE：①作用范圍 ②高內(nèi)聚 ③低內(nèi)聚 ④取值范圍 ⑤控制范圍答案：A.③ B.② C.③ D.① E.⑤詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)就是要在總體設(shè)計(jì)階段成果的基礎(chǔ)上，考慮如何實(shí)現(xiàn)定義的軟件系統(tǒng)，直到對(duì)系統(tǒng)中的每個(gè)模塊給出足夠詳細(xì)的過程描述。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)是進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的邏輯基礎(chǔ)。它采用自頂向下逐步求精的設(shè)計(jì)方法和單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本控制結(jié)構(gòu)是順序、選擇、循環(huán)。詳細(xì)設(shè)計(jì)的工具有程序流程圖、盒圖、PAD圖、判定表、判定樹和PDL語言等。程序復(fù)雜性度量 程序復(fù)雜性主要指模塊內(nèi)程序的復(fù)雜性。它直接關(guān)聯(lián)到軟件開發(fā)費(fèi)用的多少、開發(fā)周期的長短和軟件內(nèi)部潛伏錯(cuò)誤的多少等。 1） 代碼行度量法度量程序的復(fù)雜性，最簡單的方法就是統(tǒng)計(jì)程序的源代碼行數(shù)。該方法的基本考慮是統(tǒng)計(jì)一個(gè)程序模塊的源代碼行數(shù)目，并以源代碼行數(shù)作為程序復(fù)雜性的度量。Lipow及其他研究者得出一個(gè)結(jié)論：對(duì)于少于100個(gè)語句的小程序，源代碼行數(shù)與出錯(cuò)率是線性相關(guān)的。隨著程序的增大，出錯(cuò)率以非線性方式增長。2） McCabe度量法McCabe度量法是一種基于程序控制流的復(fù)雜性度量方法。McCabe定義的程序復(fù)雜性度量值又稱環(huán)路復(fù)雜性，它是基于程序圖中環(huán)路的個(gè)數(shù)。如果把程序流程圖中每個(gè)處理符號(hào)都退化成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，原來聯(lián)結(jié)不同處理符號(hào)的流線變成連接不同結(jié)點(diǎn)的有向弧，這樣得到的有向圖就叫做程序圖。計(jì)算有向圖G的環(huán)路復(fù)雜性的公式：其中，V(G)是有向圖G中的環(huán)路個(gè)數(shù)，m是圖G中有向弧個(gè)數(shù)，n是圖G中結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書1. 引言2. 總體設(shè)計(jì)。軟件結(jié)構(gòu)3. 程序描述。逐個(gè)模塊描述其功能、性能、輸入、輸出、算法等例題軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)工具可分為3類，即圖形工具、設(shè)計(jì)語言和表格工具。圖形工具中，（A）簡單而應(yīng)用廣泛。（B）表示法中，每個(gè)處理過程用一個(gè)盒子表示，盒子可以嵌套。（C）可以縱橫延伸，圖形的空間效果好。（D）是一種設(shè)計(jì)和描述程序的語言，它是一種面向（E）的語言。供選答案：AC：①NS圖 ②流程圖 ③HIPO圖 ④PAD圖D：①C ②PDL ③PROLOG ④PascalE：①人 ②機(jī)器 ③數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ④對(duì)象答案：A.② B.① C.④ D.② E.①[2001年統(tǒng)考]下面是兩個(gè)程序流程圖，試分別用NS圖和PAD圖表示之，并計(jì)算它們的McCabe復(fù)雜性度量。答案：PAD圖略McCabe復(fù)雜性度量都為3。（76+2）下圖是使用BASIC語言編寫的一個(gè)打印A、B、C三數(shù)中最小者的程序流程圖。其中出現(xiàn)了6個(gè)GOTO語句，1個(gè)向前，5個(gè)向后，程序可讀性很差。if (AB) goto 120。if (BC) goto 110。100 print C。goto 140。110 print B。goto 140。120 if (AC) goto 130。goto 100。130 print A。140試?yán)没究刂平Y(jié)構(gòu)，將程序中的GOTO語句消去。使用ifthenelse結(jié)構(gòu)化構(gòu)造，則上述程序段可改成如下形式：if (AB and AC) then print Aelse if (A=B and Bc) then print Belse print C編碼所謂編碼就是把軟件設(shè)計(jì)的結(jié)果翻譯成計(jì)算機(jī)可以“理解”的形式—用某種程序設(shè)計(jì)語言書寫的程序。按照軟件工程的方法論，程序的質(zhì)量基本上由設(shè)計(jì)的質(zhì)量決定。但是，編碼使用的語言，特別是寫程序的風(fēng)格和途徑也對(duì)程序質(zhì)量有相當(dāng)大的影響。程序設(shè)計(jì)語言的分類、選擇大量實(shí)踐表明，高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言較匯編語言有很多優(yōu)點(diǎn)。程序設(shè)計(jì)風(fēng)格包括四個(gè)方面：源程序文檔化、數(shù)據(jù)說明、語句結(jié)構(gòu)和輸入/輸出方法例題從下列敘述中選出5條符合程序設(shè)計(jì)風(fēng)格指導(dǎo)原則的敘述。①嵌套的重?cái)?shù)應(yīng)加以限制②盡量多使用臨時(shí)變量③不濫用語言特色④不用可以省略的括號(hào)⑤使用有意義的變量名⑥應(yīng)盡可能把程序編得短些⑦把常見的局部優(yōu)化工作留給編譯程序去做⑧注解越少越好⑨程序的格式應(yīng)有助于讀者理解程序⑩應(yīng)盡可能多用GOTO語句答案：①、③、⑤、⑦、⑨是正確的從下列關(guān)于模塊化程序設(shè)計(jì)的敘述中選出5條正確的敘述。①程序設(shè)計(jì)比較方便，但比較難以維護(hù)②便于由多個(gè)人分工編制大型程序③軟件的功能便于擴(kuò)充④程序易于理解，也便于排錯(cuò)⑤在主存儲(chǔ)器能夠容納得下的前提下，應(yīng)使模塊盡可能大，以便減少模塊的個(gè)數(shù)⑥模塊之間的接口叫做數(shù)據(jù)文件⑦只要模塊之間的接口關(guān)系不變，各模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的修改將不會(huì)影響別的模塊⑧模塊間的單向調(diào)用關(guān)系叫做模塊的層次結(jié)構(gòu)⑨模塊越小，模塊化的優(yōu)點(diǎn)越明顯。一般來說，模塊的大小都在10行以下答案：②、③、④、⑦、⑧是正確的測試軟件測試的目的就是軟件投入生產(chǎn)性運(yùn)行之前，盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤。目前軟件測試仍然是保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。軟件測試在軟件生命周期中橫跨兩個(gè)階段：編碼和測試。Grenford ：1） 測試是程序的執(zhí)行過程，目的在于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。2） 一個(gè)好的測試用例在于能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤3） 一個(gè)成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測試軟件測試的原則1） 應(yīng)當(dāng)盡早地不斷地進(jìn)行軟件測試2） 測試用例應(yīng)由測試輸入數(shù)據(jù)和與之相對(duì)應(yīng)的預(yù)期輸出結(jié)果這兩部分組成3） 程序員應(yīng)避免檢查自己的程序4） 在設(shè)計(jì)測試用例時(shí)，應(yīng)當(dāng)包括合理的輸入條件和不合理的輸入條件5） 充分注意測試中的群集現(xiàn)象6） 嚴(yán)格執(zhí)行測試計(jì)劃，排除測試的隨意性7） 應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)測試結(jié)果做全面檢查8） 妥善保存測試計(jì)劃、測試用例、出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終分析報(bào)告，為維護(hù)提供方便常分單元測試/模塊測試，集成測試，確認(rèn)測試和系統(tǒng)測試。關(guān)系重大的還可做平行運(yùn)行。設(shè)計(jì)測試方案是測試階段的關(guān)鍵技術(shù)問題，基本目標(biāo)是選用最少量的高效測試數(shù)據(jù)，做到盡可能完善的測試，從而盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的問題。動(dòng)態(tài)測試兩個(gè)基本方法黑盒測試/功能測試 等價(jià)類劃分邊界值分析 錯(cuò)誤推測法因果圖法白盒測試/結(jié)構(gòu)測試 語句覆蓋：使得每一可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次 判定覆蓋：使得程序中每個(gè)判斷的取真分支和取假分支至少執(zhí)行一次 條件覆蓋：使得程序中每個(gè)判斷的每個(gè)條件的可能取值至少執(zhí)行一次 判定條件覆蓋：使得判斷中每個(gè)條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次，同時(shí)每個(gè)判斷的所有可能判斷結(jié)果至少執(zhí)行一次條件組合覆蓋：使得每個(gè)判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次 路徑覆蓋：覆蓋程序中所有可能的路徑設(shè)計(jì)測試方案的實(shí)用策略是，用黑盒法設(shè)計(jì)基本的測試方案，再用白盒法補(bǔ)充一些必要的測試方案。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，軟件測試不僅僅指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的測試，還包括人工進(jìn)行的測試（例如，代碼審查）。兩種測試途徑各有優(yōu)缺點(diǎn)，互相補(bǔ)充，缺一不可。因果圖方法最終生成的就是判定表。它適合于檢查程序輸入條件的各種組合情況。a.例題[2000年統(tǒng)考]設(shè)要對(duì)一個(gè)自動(dòng)飲料售貨機(jī)軟件進(jìn)行黑盒測試。該軟件的規(guī)格說明如下：有一個(gè)處理單價(jià)為1元5角錢的盒裝飲料的自動(dòng)售貨機(jī)軟件。若投入1元5角硬幣，按下“橙汁”、“啤酒”或“紅茶”按鈕，相應(yīng)的飲料就送出來。若投入