【文章內(nèi)容簡介】 ┆從非正常入口點(diǎn)進(jìn)入模塊內(nèi)部A模塊中有兩個(gè)入口，一個(gè)是正常入口，另一個(gè)是非正常入口 ENT（這意味著該模塊具有兩個(gè)功能）。另一個(gè)模塊 B中的 “GOTO ENT” 語句使得 B模塊不是通過模塊名 “A” ，用過程語句調(diào)用從正常入口調(diào)用 A執(zhí)行，而是從非正常入口 ENT進(jìn)入 A模塊內(nèi)部執(zhí)行 A模塊的部分程序代碼。這種情況造成了：① 模塊的可理解性差。由于模塊 B與 A的界面不清楚，要理解 B模塊，還必須要去了解另一模塊（ A）的內(nèi)部情況才能理解。② 降低了模塊的可維護(hù)性。一旦發(fā)生錯(cuò)誤，如果要想找出錯(cuò)誤，不但要仔細(xì)檢查 B模塊本身，還要仔細(xì)檢查 A模塊是否有錯(cuò)誤。修改錯(cuò)誤時(shí)，也可能兩個(gè)模塊均須修改。③ 可靠性降低。以本例來說，不僅 B模塊本身可能出錯(cuò)，而且 A模塊中出現(xiàn)錯(cuò)誤將影響 B模塊的執(zhí)行。 ：一個(gè)模塊內(nèi)各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度。內(nèi)聚性越高，模塊的性能越好。低內(nèi)聚： （ 1）偶然內(nèi)聚： 一個(gè)模塊完成一組任務(wù)，任務(wù)之間的關(guān)系很松散。（如：公共語句。）偶然內(nèi)聚的缺點(diǎn)是： ① 可理解性差。任何人都難以理解這個(gè)模塊究竟干什么，為什么存在，甚至難以命名。 ② 可修改性差。假定 A模塊要求把語句 “MOVE O TO R” 改為“MOVE N TO R” ，而其它模塊不想改。諸如此類，可見模塊 E的修改相當(dāng)困難。 模塊 A 模塊 B 模塊 CS1。S2。A B C DE MOVEOTORREADFILEFMOVETTOS（ 2）邏輯內(nèi)聚： 若一個(gè)模塊完成的任務(wù)在邏輯上屬于相同或相似的一類，即若干個(gè)邏輯功能類似的任務(wù)組成一個(gè)模塊，則為邏輯內(nèi)聚。 例 1：對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以按各種條件查詢，如姓名、年齡、職稱等這些查詢條件在邏輯功能上相同。設(shè)計(jì)時(shí)，可以將它們放在同一個(gè)查詢模塊內(nèi)。 例 2：圖中 a表示 A、 B、 C分別調(diào)用邏輯功能類似的 E、 F和 G模塊。圖中 b表示將邏輯功能類似的 E、 F和 G模塊組合成一個(gè)新的模塊“EFG” 。圖中 c表示 EFG模塊內(nèi)部的邏輯。它表示 A、 B和 C先公用一部分代碼段，然后根據(jù)開關(guān)量的值分別執(zhí)行 A B1和 C1，公用代碼段表示原來相似的功能模塊 E、 F和 G中相同的部分，而 A B1和 C1表示不同的成分。 邏輯內(nèi)聚也屬于低內(nèi)聚，它的缺點(diǎn)是：① 不易修改。因?yàn)楹芸赡墚?dāng)某個(gè)調(diào)用模塊要求修改公用代碼時(shí)，而其它的調(diào)用模塊則不想修改。② 增強(qiáng)了模塊的耦合強(qiáng)度。圖 a中 A、 B、 C模塊與它們的被調(diào)用模塊 E、 F和 G之間的耦合關(guān)系也許使數(shù)據(jù)耦合。當(dāng)將模塊 E、 F和 G合并成“EFG” 模塊之后， A、 B、 C這三個(gè)模塊要調(diào)用 “EFG” 模塊時(shí)，需傳送一個(gè)開關(guān)變量，這樣 A、 B、 C模塊與 “EFG” 模塊之間就成為控制耦合了。③ 效率不高 ,浪費(fèi)主存，因?yàn)?“EFG” 模塊每次調(diào)用，只有一部分代碼被執(zhí)行 。 （ 3）時(shí)間內(nèi)聚： 若同一模塊的若干個(gè)任務(wù)必須在同一段時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，則稱時(shí)間內(nèi)聚。如初始化工作。 例：為各種變量置初值的動(dòng)作和打開文件的動(dòng)作經(jīng)常在系統(tǒng)初始化時(shí)進(jìn)行。因此，把這些在時(shí)間上同時(shí)進(jìn)行的動(dòng)作組合起來形成一個(gè)模塊，該模塊的內(nèi)聚稱為時(shí)間內(nèi)聚。另如：財(cái)務(wù)管理中， “ 年終結(jié)算 ” 需要作一系列的任務(wù)：第四季度結(jié)算；年結(jié)算；經(jīng)費(fèi)來源；下年支出，這些需要同時(shí)計(jì)算出來。如果放在同一模塊內(nèi)，就成為時(shí)間內(nèi)聚。 其特點(diǎn)是：① 模塊各成分是在同一時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行的。 ② 時(shí)間內(nèi)聚模塊內(nèi)各部分的處理動(dòng)作只執(zhí)行一次，但往往影響到其他許多模塊的運(yùn)行，例如初始化模塊將對許多模塊的運(yùn)行有影響。因此和其它模塊的耦合程度比較高，可維護(hù)性比較低。 ③ 時(shí)間內(nèi)聚模塊內(nèi)各成分的時(shí)間關(guān)系在一定程度上反映了各成分的某些實(shí)質(zhì)，所以它的理解性以及內(nèi)聚緊密程度比邏輯內(nèi)聚要好。中內(nèi)聚：（ 4）過程內(nèi)聚： 若模塊內(nèi)的處理元素是相關(guān)的，且必須以特定次序執(zhí)行 ，則稱過程內(nèi)聚。 過程內(nèi)聚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常是用程序流程圖作為工具，通過研究程序流程圖來確定模塊劃分，得到的往往是過程內(nèi)聚。例：由某商店統(tǒng)計(jì)各種配件的銷售和訂貨量的程序框圖劃分模塊，并產(chǎn)生該程序的結(jié)構(gòu)圖。在 “ 初始化 ” 中先為各變量置初置，然后讀入： 一是 “ 發(fā)貨單 ” ，用以計(jì)算累積銷售量； 另一種是 “ 訂貨單 ” ，用以計(jì)算累積訂貨量。這種過程內(nèi)聚是屬于中等程度的內(nèi)聚，模塊內(nèi)各成分的聯(lián)系緊密程度優(yōu)于前面講述的幾種，也比它們好理解和維護(hù)。 （ 5）通信內(nèi)聚： 通信內(nèi)聚是指模塊內(nèi)各成分有公用的數(shù)據(jù)區(qū)，或者說模塊中所有成分都使用相同的輸入或產(chǎn)生相同的輸出。例如： “ 查詢模塊 ” 中有兩個(gè)功能成分： “ 查詢教師 — 學(xué)生表 ” 與 “ 查詢學(xué)生選課表 ” 都要用到庫文件 “ 學(xué)生 — 課程 — 教師 ” ，顯然，這種內(nèi)聚使模塊中各功能成分關(guān)系密切多了，因?yàn)樗鼈兪褂没虍a(chǎn)生關(guān)于同一數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，說明功能是密切相關(guān)的，所以理解性和維護(hù)性都較好。例如：財(cái)務(wù)中的流水帳文件可以產(chǎn)生四種報(bào)表，放在同一模塊內(nèi)。 （ 6）順序內(nèi)聚： 模塊中所有處理元素和同一個(gè)功能密切相關(guān)，且這些處理必須順序執(zhí)行。根據(jù)數(shù)據(jù)流圖劃分模塊時(shí)，通常得到順序內(nèi)聚。順序內(nèi)聚模塊中各功能成分顯然具有更強(qiáng)的緊密性，可維護(hù)性和可理解性很強(qiáng)。高內(nèi)聚：（ 7）功能內(nèi)聚： 如果模塊內(nèi)所有處理元素 屬于一個(gè)整體，完成一個(gè)單一的功能，則稱為功能內(nèi)聚。例如： “ 求平方根 ” 模塊， “ 打印學(xué)生成績單 ” 模塊等都是為了完成一個(gè)具體功能。通常功能內(nèi)聚模塊的界面清楚，與其他模塊的聯(lián)系比較低。整個(gè)模塊只為完成一個(gè)功能，易于理解和維護(hù)。說明功能是密切相關(guān)的，所以理解性和維護(hù)性都較好。在軟件設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，我們追求模塊間的耦合度應(yīng)盡可能小，而模塊中的內(nèi)聚度應(yīng)盡可能大。 其中：圖 a表示 A和 B兩模塊的直接相關(guān)模塊 M1和 M2中都有相同的功能部分 M。圖 b為第一種消除重復(fù)功能的方案，將 M1和 M2兩個(gè)模塊合并形成新的模塊 。這個(gè)方案雖然消除了重復(fù)功能，但由于模塊 M1和 M2兩模塊中既有相同的功能部分，又有不同的部分，因而模塊 M12是邏輯內(nèi)聚的模塊即模塊 M12含有相同的部分 M和其它不同的部分。從而導(dǎo)致模塊 M12同模塊 A和模塊 B之間的關(guān)系變成為控制耦合關(guān)系，因?yàn)?M12必須從 A和 B接受一個(gè)開關(guān)量以說明本次調(diào)用是來自模塊 A還是模塊 B。所以該方案是不可取的。 啟發(fā)規(guī)則：改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)提高模塊獨(dú)立性。 設(shè)計(jì)出軟件的初步結(jié)構(gòu)以后，應(yīng)該審查分析這個(gè)結(jié)構(gòu)，通過模塊分解或合并，力求降低耦合，提高內(nèi)聚。 例如：某汽車配件公司的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中有 銷售管理 功能和 訂貨管理 功能，它們要計(jì)算銷售積累和訂貨累積。因此，可以把這相似而又重復(fù)的計(jì)算累積功能的模塊重新劃分以消除重復(fù)功能。但是 “ 計(jì)算銷售累積 ” 模塊與 “ 計(jì)算訂貨模塊 ” ，它們既相似而又有不同，那么應(yīng)該如何將其中的重復(fù)功能消除呢？ AMBMM MaA BMb圖 c方案是把 M1和 M2兩個(gè)模塊中的相同功能 M分離出來，構(gòu)成一個(gè)公共的下層模塊 M。這個(gè)方案是合理的。圖 d和 e分別表示在分離出來公共部分 M之后，如果剩下部分比較簡單則可以與它們的直接上層模塊 A和 B合并成一個(gè)模塊。這幾個(gè)方案消除了重復(fù)功能，而且模塊內(nèi)聯(lián)系強(qiáng)度高，塊間聯(lián)系強(qiáng)度較低。A BM 11 M 21MMA BM 21A BMc d e 模塊規(guī)模應(yīng)該適中。如果模塊規(guī)模過大，模塊復(fù)雜性增加，可理解性下降。這種情況往往是由于系統(tǒng)分解不夠充分造成的，應(yīng)進(jìn)一步分解。如果模塊過小，使程序運(yùn)行效率下降，模塊間的轉(zhuǎn)接工作增加，而且使模塊接口的復(fù)雜性增加。因此在初始結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，應(yīng)該將它合并，通常是與它的調(diào)用模塊合并。如果這個(gè)模塊盡管小，但有多個(gè)模塊調(diào)用它時(shí)，此時(shí)不應(yīng)將它與其他模塊合并。 深度、寬度、扇出和扇入應(yīng)適當(dāng)。深度 表示軟件結(jié)構(gòu)中控制的層數(shù)。它往往大致地說明一個(gè)系統(tǒng)的大小和復(fù)雜程度。寬度 表示控制分布。是指軟件結(jié)構(gòu)中同一層次上的（最大的）模塊總數(shù)，寬度越大則系統(tǒng)越復(fù)雜。扇出 是指一個(gè)模塊直接控制下的模塊數(shù)目。扇出過大或過小都不太好。扇出過大意味著該模塊過于復(fù)雜，需要控制和協(xié)調(diào)過多的直接下層模塊，此時(shí)應(yīng)對該模塊的上層調(diào)用模塊進(jìn)行分析，是否需要把該模塊分為兩個(gè)模塊?；蛘邔Ρ灸K進(jìn)行重新分解，增加一個(gè)中間層次。一般來說扇出以 3～ 4個(gè)為宜，最多不要超過 5～ 9。 扇入 是某個(gè)模塊有多少個(gè)直接調(diào)用它的上層模塊數(shù)目。扇入大，一般表明該模塊設(shè)置得好，有很多模塊要用該模塊的功能，模塊再用程度高。高扇入提高了主存利用率和節(jié)省人力。但是過高的扇入也要分析該功能是否是單一功能的功能模塊，如果不是單一功能的功能模塊，則反映了該模塊的功能過于復(fù)雜。這時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行模塊分解，以消除模塊間的控制耦合情況，避免過高的扇入。 實(shí)踐表明，良好的軟件結(jié)構(gòu)應(yīng)該是頂層扇出比較高，中層扇出較少，而底層高扇入。 模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(nèi)。一個(gè)模塊的 控制范圍 是指該模塊本身及其所屬的（直接或間接調(diào)用的）所有模塊的集合。如圖， C模塊的控制范圍為 C、 E、 F、 G和 H五個(gè)模塊。 一個(gè)模塊的 作用范圍 是指該模塊內(nèi)一個(gè)判定以各種方式影響的模塊的集合。所謂受判定影響的模塊是指：① 如果該模塊中含有一些依賴于這個(gè)判定的操作，那么該模塊就在判定的作用范圍之內(nèi)。② 如果整個(gè)模塊是否執(zhí)行取決于判定，那么該模塊及其直接的上級調(diào)用模塊均在該判定的作用范圍之內(nèi)。因?yàn)樵撋霞壵{(diào)用模塊中一定含有一個(gè)調(diào)用模塊的過程語句，而這個(gè)過程語句的執(zhí)行取決于這個(gè)判定。那么為什么要求模塊判定的作用范圍應(yīng)該在模塊的控制范圍之內(nèi)呢？ 最理想的情況是圖 d，它完全消除了額外參數(shù)傳送，因此判定作用范圍與模塊控制范圍之間的關(guān)系準(zhǔn)則應(yīng)包括以下兩方面：A：判定的作用范圍應(yīng)在受判定的模塊的控制范圍之內(nèi)。B：判定所在的模塊應(yīng)與受判定影響的模塊，在層次上盡量靠近。如果在設(shè)計(jì)過程中，發(fā)現(xiàn)作用范圍不在控制范圍內(nèi)，可采用如下辦法把作用范圍移到控制范圍之內(nèi)。1）將判定所在模塊合并到它的調(diào)用模塊（直接上級模塊），使判定處于較高層次；2）將判定影響的模塊下移到控制范圍內(nèi)；3）將判定上移到層次中較高的位置。例：某大學(xué)決定對各科學(xué)習(xí)成績均在 “ 良好 ” 以上的學(xué)生給予獎(jiǎng)勵(lì)。獎(jiǎng)勵(lì)方案如下：如果該學(xué)生的課程 “ 優(yōu)秀 ” 率在 85%以上（含 85 % ）發(fā)給一等獎(jiǎng)學(xué)金并發(fā)給 “ 優(yōu)秀學(xué)生 ” 獎(jiǎng)狀；其余學(xué)生發(fā)給二等獎(jiǎng)學(xué)金并發(fā)給“ 三好學(xué)生 ” 獎(jiǎng)狀。為此可設(shè)計(jì)該發(fā)獎(jiǎng)系統(tǒng)程序初步結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。 確定發(fā)獎(jiǎng)系統(tǒng)計(jì)算一等獎(jiǎng)計(jì)算二等獎(jiǎng) 獎(jiǎng)金總計(jì)發(fā)一等獎(jiǎng)狀發(fā)二等獎(jiǎng)狀 獎(jiǎng)狀總計(jì)計(jì)算獎(jiǎng)金 分發(fā)獎(jiǎng)狀確 定 發(fā) 獎(jiǎng) 系 統(tǒng)其中： “ 計(jì)算獎(jiǎng)金 ” 模塊中的判定邏輯如下： 如果 “ 各科成績 ”≥“ 良好 ” 且 “ 課程成績優(yōu)秀率 ”≥85% 那么 置 “ 等級標(biāo)記 ” ＝一等 調(diào)用 “ 計(jì)算一等獎(jiǎng)學(xué)金 ” 模塊 否則 如果 “ 各科成績 ”≥“ 良好 ” 置 “ 等級標(biāo)記 ” ＝二等 調(diào)用 “ 計(jì)算二等獎(jiǎng)學(xué)金 ” 模塊“ 分發(fā)獎(jiǎng)狀 ” 模塊的判定邏輯如下：如果 “ 等級標(biāo)記 ” ＝一等 那么 調(diào)用 “ 分發(fā)一等獎(jiǎng)狀 ” 模塊 否則 調(diào)用 “ 分發(fā)二等獎(jiǎng)狀 ” 模塊。 不符合判定作用范圍應(yīng)在該判定所在模塊的控制范圍之內(nèi)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。進(jìn)行改進(jìn)，把判定上移，使進(jìn)行判定的模塊與它的直接調(diào)用模塊合并，并重新劃分模塊，如圖所示。 確定發(fā)獎(jiǎng)系統(tǒng)計(jì) 算一等獎(jiǎng)金計(jì)算二等獎(jiǎng)計(jì)算一等獎(jiǎng)分 發(fā)一等獎(jiǎng)狀 總 計(jì)計(jì) 算二等獎(jiǎng)金分 發(fā)二等獎(jiǎng)狀改進(jìn)的 “ 確定發(fā)獎(jiǎng)系統(tǒng) ”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)原因。而且接口復(fù)雜或是模塊間傳遞的數(shù)據(jù)之間沒有聯(lián)系時(shí)，是高耦合低內(nèi)聚的征兆，應(yīng)該重新分析這個(gè)模塊的獨(dú)立性。因此，應(yīng)仔細(xì)設(shè)計(jì)模塊接口，使得 信息傳遞簡單 并且 和模塊功能一致 。設(shè)計(jì)單入口單出口的模塊。模塊設(shè)計(jì)過程中應(yīng)使所有模塊均設(shè)計(jì)成單入口單出口的模塊，不應(yīng)允許任何模塊的設(shè)計(jì)違反此原則。因?yàn)槎嗳肟诘哪K設(shè)計(jì)為 “ 直接引用 ” 的接口方式創(chuàng)造了條件，必然會(huì)產(chǎn)生 “ 內(nèi)容耦合 ” 的模塊間的關(guān)系。所以從模塊頂部進(jìn)入，底部退出的單入口單出口設(shè)計(jì)，使得模塊易于理解、容易維護(hù)。模塊的功能應(yīng)該可以預(yù)測。當(dāng)一個(gè)模塊的功能可以預(yù)測時(shí)，該模塊可以看作是一個(gè)黑箱。只要輸入相同的數(shù)據(jù)就可以產(chǎn)生同樣的輸出。 圖形工具層次圖和 HIPO圖 層次圖用來描述軟件結(jié)構(gòu)，層次圖 +IPO圖 = HIPO圖。這里一個(gè)矩形框代表一個(gè)模塊，方框間的連線表示調(diào)用關(guān)系而不是組成關(guān)系。 正文加工系統(tǒng)輸入 輸出 編輯 加標(biāo)題 存儲(chǔ) 檢索 編目錄 格式化添加 刪除 插入 修改 合并 列表160