【文章內(nèi)容簡介】 構(gòu)成份轉(zhuǎn)換成軟件的過程性描述。在編碼步驟，根據(jù)這種過程性描述，生成源程序代碼，然后通過測試最終得到完整有效的軟件 軟件教研室 軟件設(shè)計的任務(wù)（管理觀點(diǎn)） 從工程管理的角度來看，軟件設(shè)計分兩步完成。 ?概要設(shè)計 :將軟件需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 。 （ 概要設(shè)計對應(yīng)了技術(shù)觀點(diǎn)中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 ） ?詳細(xì)設(shè)計 :即過程設(shè)計 。 通過對結(jié)構(gòu)表示進(jìn)行細(xì)化 ， 得到軟件的詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法 。 （ 詳細(xì)設(shè)計對應(yīng)了技術(shù)觀點(diǎn)中的數(shù)據(jù)設(shè)計和過程設(shè)計 ） 軟件教研室 軟件設(shè)計過程 在進(jìn)入軟件開發(fā)階段之初，首先應(yīng)為軟件開發(fā)組制定在設(shè)計時應(yīng)該共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)，以便協(xié)調(diào)組內(nèi)各成員的工作。 ?閱讀和理解軟件需求說明書 ， 確認(rèn)用戶要求能否實現(xiàn) ， 明確實現(xiàn)的條件 ， 從而確定設(shè)計的目標(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)計方法 ?規(guī)定設(shè)計文檔的編制標(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)則等 軟件教研室 軟件設(shè)計過程 基于功能層次結(jié)構(gòu)建立系統(tǒng) ?采用某種設(shè)計方法，將系統(tǒng)按功能劃分成模塊的層次結(jié)構(gòu) ?確定每個模塊的功能 ?建立與已確定的軟件需求的對應(yīng)關(guān)系 ?確定模塊間的調(diào)用關(guān)系 ?確定模塊間的接口 ?評估模塊劃分的質(zhì)量 軟件教研室 軟件設(shè)計過程 確定為實現(xiàn)系統(tǒng)的功能需求所必需的算法，評估算法的性能 ?確定為滿足系統(tǒng)的性能需求所必需的算法和模塊間的控制方式 ?周轉(zhuǎn)時間 ?響應(yīng)時間 ?吞吐量 ?精度 ?確定外部信號的接收發(fā)送形式 軟件教研室 軟件設(shè)計過程 ?確定軟件涉及的文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫的模式、子模式，進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性和安全性的設(shè)計 ?確定輸入，輸出文件的詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合算法設(shè)計，確定算法所必需的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其操作 ?確定對邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所必需的那些操作的程序模塊 (軟件包 ) ?限制和確定各個數(shù)據(jù)設(shè)計決策的影響范圍 ?若需要與操作系統(tǒng)或調(diào)度程序接口所必須的控制表等數(shù)據(jù)時，確定其詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和使用規(guī)則 ?數(shù)據(jù)的保護(hù)性設(shè)計：在軟件設(shè)計中就插入自動檢錯，報錯和糾錯的功能 ?一致性設(shè)計：保證軟件運(yùn)行過程中所使用的數(shù)據(jù)的類型和取值范圍不變 。 在并發(fā)處理過程中使用封鎖和解除封鎖機(jī)制保持?jǐn)?shù)據(jù)不被破壞 。 ?冗余性設(shè)計：針對同一問題，由兩個開發(fā)者采用不同的程序設(shè)計風(fēng)格不同的算法設(shè)計軟件，當(dāng)兩者運(yùn)行結(jié)果之差不在允許范圍內(nèi)時，利用檢錯系統(tǒng)予以糾正，或使用表決技術(shù)決定一個正確結(jié)果。 軟件教研室 軟件設(shè)計過程 可靠性設(shè)計也叫做質(zhì)量設(shè)計 。在運(yùn)行過程中，為了適應(yīng)環(huán)境的變化和用戶新的要求，需經(jīng)常對軟件進(jìn)行改造和修正。在軟件開發(fā)的一開始就要確定軟件可靠性和其它質(zhì)量指標(biāo)，考慮相應(yīng)措施，以使得軟件易于修改和易于維護(hù) 軟件教研室 概要設(shè)計文檔 概要設(shè)計階段完成時應(yīng)編寫以下文檔： ?概要設(shè)計說明書 ?數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書 ?用戶手冊 ?制定初步的測試計劃 軟件教研室 概要設(shè)計的評審 ?可追溯性 ：確認(rèn)該設(shè)計是否復(fù)蓋了所有已確定的軟件需求，軟件每一成份是否可追溯到某一項需求 ?接口 ：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。模塊是否滿足高內(nèi)聚和低耦合的要求。模塊作用范圍是否在其控制范圍之內(nèi) ?風(fēng)險 ： 確認(rèn)該設(shè)計在現(xiàn)有技術(shù)條件下和預(yù)算范圍內(nèi)是否能按時實現(xiàn) ?實用性 ： 確認(rèn)該設(shè)計對于需求的解決方案是否實用 ?技術(shù)清晰度 ： 確認(rèn)該設(shè)計是否以一種易于翻譯成代碼的形式表達(dá) ?可維護(hù)性 ： 確認(rèn)該設(shè)計是否考慮了方便未來的維護(hù) ?質(zhì)量 ： 確認(rèn)該設(shè)計是否表現(xiàn)出良好的質(zhì)量特征 ?各種選擇方案 ：看是否考慮過其它方案，比較各種選擇方案的標(biāo)準(zhǔn)是什么 ?限制 ： 評估對該軟件的限制是否現(xiàn)實，是否與需求一致 ?其它具體問題 ：對于文檔、可測試性、設(shè)計過程 ..等進(jìn)行評估 軟件教研室 軟件設(shè)計原理 核心概念： 軟件結(jié)構(gòu)； 程序結(jié)構(gòu)； 模塊化； 信息隱蔽； 模塊的獨(dú)立性； 自頂向下 ， 逐步細(xì)化； 抽象化； 軟件教研室 軟件結(jié)構(gòu) 軟件的體系結(jié)構(gòu)通過一個劃分過程來完成。該劃分過程從需求分析確立的目標(biāo)系統(tǒng)的模型出發(fā)，對整個問題進(jìn)行分割，使其每個部分用一個或幾個軟件成份加以解決，整個問題就解決了 注：軟件結(jié)構(gòu)包括兩部分。程序的模塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu) 軟件教研室 程序結(jié)構(gòu) 程序結(jié)構(gòu)表明了程序各個部件 (模塊 )的組織情況，是軟件的過程表示。 軟件教研室 模塊化 軟件系統(tǒng)的模塊化是指整個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。這些模塊可以被組裝起來以滿足整個問題的需求。 注：軟件的復(fù)雜性并不是隨著分解模塊的增多而變的越來越容易，相反隨著模塊的增加由于交互的復(fù)雜，變的更加復(fù)雜。 軟件教研室 模塊 定義 “ 模塊 ” ， 又稱 “ 組件 ” 。 它一般具有如下三個基本屬性 : 功能：描述該模塊實現(xiàn)什么功能 邏輯：描述模塊內(nèi)部怎么做 狀態(tài)：該模塊使用時的環(huán)境和條件 在描述一個模塊時 ， 還必須按模塊的 外部特性 與 內(nèi)部特性 分別描述 模塊的外部特性 :模塊的模塊名 、 參數(shù)表 、 其中的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)， 以及給程序以至整個系統(tǒng)造成的影響 模塊的內(nèi)部特性 :完成其功能的程序代碼和僅供該模塊內(nèi)部使用的數(shù)據(jù) 軟件教研室 模塊的獨(dú)立性 模塊獨(dú)立性 , 是指軟件系統(tǒng)中每個模塊只涉及軟件要求的具體的子功能 , 而和軟件系統(tǒng)中其它的模塊的接口是簡單的。 注：例如 , 若一個模塊只具有單一的功能且與其它模塊沒有太多的聯(lián)系 , 則稱此模塊具有模塊獨(dú)立性 一般采用兩個準(zhǔn)則度量模塊獨(dú)立性。即模塊間耦合和模塊內(nèi)聚 軟件教研室 耦合 是模塊之間的互相連接的緊密程度的度量。 軟件教研室 模塊之間偶合的種類 軟件教研室 如果兩個模塊之間沒有直接關(guān)系，它們之間的聯(lián)系完全是通過主模塊的控制和調(diào)用來實現(xiàn)的，這就是非直接耦合。這種耦合的模塊獨(dú)立性最強(qiáng)。 非直接耦合 (Nondirect Coupling) 軟件教研室 數(shù)據(jù)耦合 (Data Coupling) 如果一個模塊訪問另一個模塊時，彼此之間是通過簡單數(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 ) 來交換輸入、輸出信息的，則稱這種耦合為數(shù)據(jù)耦合。 軟件教研室 標(biāo)記耦合 (Stamp Coupling) 如果一組模塊通過參數(shù)表傳遞記錄信息，就是標(biāo)記耦合。這個記錄是某一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)，而不是簡單變量 。 軟件教研室 控制耦合 (Control Coupling) 如果一個模塊通過傳送開關(guān)、標(biāo)志、名字等控制信息，明顯地控制選擇另一模塊的功能，就是控制耦合。 軟件教研室 外部耦合（ External Coupling） 一組模塊都訪問同一全局簡單變量而不是同一全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且不是通過參數(shù)表傳遞該全局變量的信息，則稱之為外部耦合。 軟件教研室 公共耦合（ Common Coupling） 若一組模塊都訪問同一個公共數(shù)據(jù)環(huán)境，則它們之間的耦合就稱為公共耦合 軟件教研室 內(nèi)容耦合 (Content Coupling) 如果發(fā)生下列情形，兩個模塊之間就發(fā)生了內(nèi)容耦合 (1) 一個模塊直接訪問另一個模塊的內(nèi)部數(shù)據(jù) 。 (2) 一個模塊不通過正常入口轉(zhuǎn)到另一模塊內(nèi)部 。 (3) 兩個模塊有一部分程序代碼重迭 (只可能出現(xiàn)在匯編語言中 )。 (4) 一個模塊有多個入口。 軟件教研室 內(nèi)聚 標(biāo)志一個模塊內(nèi)各個元素彼此結(jié)合的緊密程度。 軟件教研室 模塊內(nèi)聚的種類 軟件教研室 功能內(nèi)聚 一個模塊中各個部分都是完成某一具體功能必不可少的組成部分，或者說該模塊中所有部分都是為了完成一項具體功能而協(xié)同工作，緊密聯(lián)系，不可分割的。則稱該模塊為功能內(nèi)聚模塊。 軟件教研室 信息內(nèi)聚 這種模塊完成多個功能，各個功能都在同一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上操作，每一項功能有一個唯一的入口點(diǎn)。這個模塊將根據(jù)不同的要求，確定該執(zhí)行哪一個功能。由于這個模塊的所有功能都是基于同一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（符號表），因此，它是一個信息內(nèi)聚的模塊。 軟件教研室 通信內(nèi)聚 如果一個模塊內(nèi)各功能部分都使用了相同的輸入數(shù)據(jù)，或產(chǎn)生了相同的輸出數(shù)據(jù)，則稱之為通信內(nèi)聚模塊。通常，通信內(nèi)聚