【文章內(nèi)容簡介】 、 外部耦合 、 公共耦合 、 內(nèi)容耦合 ， 它們的耦合程度由低到高 。 75 （ 2） 概要設(shè)計(jì)的基本原理 4)模塊獨(dú)立性 __內(nèi)聚性 又稱塊內(nèi)聯(lián)系 。 指模塊的功能強(qiáng)度的度量 ， 即一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度的度量 。 若一個(gè)模塊內(nèi)各元素 （ 語句之間 、 程序段之間 ） 聯(lián)系的越緊密 ， 則它的內(nèi)聚性就很高 。 內(nèi)聚性有以下七類類型： 偶然內(nèi)聚 、 邏輯內(nèi)聚 、 時(shí)間內(nèi)聚 、 過程內(nèi)聚 、 通信內(nèi)聚 、 順序內(nèi)聚 、 功能內(nèi)聚 ， 它們的內(nèi)聚程度由低到高 。 76 2. 概要設(shè)計(jì) 軟件結(jié)構(gòu)：表示程序的總體結(jié)構(gòu)，指程序的控制層次體系（多少模塊，多少層次，調(diào)用關(guān)系） 77 一個(gè)問題可以有多種結(jié)構(gòu)來表示 78 軟件結(jié)構(gòu)的術(shù)語 深度：控制的層次數(shù) 寬度：控制的總跨度，即最多模塊一層的模塊數(shù) 扇出：一個(gè)模塊直接控制的模塊數(shù) 扇入：一個(gè)模塊被幾個(gè)模塊直接控制 79 軟件結(jié)構(gòu)的術(shù)語 從屬： A模塊控制 B模塊，則 B從屬 A 統(tǒng)率： A模塊控制 B模塊，則 A統(tǒng)率 B 80 C1和 C2中， C1’和 C， C2’和 C，可能是偶然性塊內(nèi)聯(lián)系，把它們從各自的模塊分離出來， C1’， C2’和 C的塊內(nèi)聯(lián)系增大，模塊獨(dú)立性增強(qiáng)，塊間聯(lián)系看起來增大一些，又通過模塊的合并，得到圖（ c）（ d）塊內(nèi)聯(lián)系大，塊間聯(lián)系相應(yīng)小些（模塊個(gè)數(shù)少）。 81 ?模塊調(diào)用個(gè)數(shù)最好不要超過五個(gè) ?一個(gè)模塊具有過多的調(diào)用模塊或被調(diào)用模塊，那么它往往包含過多的功能，這就是這個(gè)模塊太復(fù)雜 ?除特殊情況外（ case，開關(guān)），應(yīng)避免這種結(jié)構(gòu)，用增加層次以減少調(diào)用個(gè)數(shù)。 ?五個(gè)是經(jīng)驗(yàn)得來的 82 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)技術(shù)（ＳＤ） ?ＳＤ是ＩＢＭ公司提出的，是長期程序設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。 ?下面將介紹如何建立系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)流圖的類型 ?ＳＤ是以數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)軟件的模塊結(jié)構(gòu)，那么我們首先要找出數(shù)據(jù)流圖的一些規(guī)律，從而導(dǎo)出軟件的初始結(jié)構(gòu)。 83 變換類型數(shù)據(jù)流圖 定義：具體較明顯的輸入，變換（或稱主加工）和輸出界面的數(shù)據(jù)流圖。 84 事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖 定義：圖中某個(gè)加工將它的輸入數(shù)據(jù)流分離成一串發(fā)散的數(shù)據(jù)流，形成許多活動的路徑（分支），并根據(jù)輸入的值選擇其中的一個(gè)路徑，具有這樣特征的數(shù)據(jù)流圖。 事務(wù)中心：把輸入數(shù)據(jù)流分離成一串發(fā)散數(shù)據(jù)流的加工。 85 設(shè)計(jì)步驟：總述 —— 模型 —— 實(shí)例 第一步：復(fù)查基本系統(tǒng)模型 這一步將看到軟件的 原型 ，傳統(tǒng)方法往往是從這一步開始的 。 在做這一步時(shí)， 要對以前建立的基本數(shù)據(jù)模型 ，再作最后的審查，是否有遺漏的輸入或輸出。 第二步：復(fù)查并精化數(shù)據(jù)流圖 對數(shù)據(jù)流圖的最后復(fù)審求精要慎重，一定要保證數(shù)據(jù)流圖的正確性 。不同的選擇 導(dǎo)出的軟件初始模塊圖的合理性有些差異。 86 設(shè)計(jì)步驟：總述 —— 模型 —— 實(shí)例 第三步：確定數(shù)據(jù)流圖的類型： 變換型與事務(wù)型。 變換設(shè)計(jì)： 從變換型數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出軟件模塊結(jié)構(gòu)的過程。 如何劃分輸入、主加工、輸出三個(gè)部分 ？ ?從兩頭向中間，先找出邏輯輸入和邏輯輸出，找到它們即可劃分出三個(gè)部分。 87 88 第四步：設(shè)計(jì)上層模塊結(jié)構(gòu) ：自頂向下的設(shè)計(jì)方法。 ?頂層：主模塊，對應(yīng)于主加工。 ?一層：標(biāo)準(zhǔn)的一層，對應(yīng)于變換數(shù)據(jù)流圖的三個(gè)部分，三個(gè)模塊 89 第五步：設(shè)計(jì)軟件的中下層模塊結(jié)構(gòu) （基于數(shù)據(jù)流圖）。 90 第六步：對初始模塊求精，得到合理的軟件結(jié)構(gòu)。 91 2. 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì) （ 1）詳細(xì)設(shè)計(jì)基本任務(wù) （ 2）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法 92 （ 1）詳細(xì)設(shè)計(jì)基本任務(wù) 1)為每個(gè)模塊進(jìn)行 詳細(xì)的算法 設(shè)計(jì) 。 2)為模塊內(nèi)的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 3)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物理設(shè)計(jì) ， 即確定 數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu) 。 4)其他設(shè)計(jì) 。 根據(jù)軟件系統(tǒng)的類型 ， 還可能要進(jìn)行以下設(shè)計(jì)：代碼設(shè)計(jì) 、 輸入輸出格式設(shè)計(jì) 、 人機(jī)對話設(shè)計(jì) 。 5)編寫 詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書 。 6)為每一個(gè)模塊設(shè)計(jì)一組 測試用例 。 7) 評審 。 對處理過程的算法和數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)都要評審 。 93 （ 2）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是 1965年提出的 。 它的主要觀點(diǎn)是采用自頂向下 、 逐步求精的程序設(shè)計(jì)方法；使用三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造程序 ， 任何程序都可由順序 、選擇 、 重復(fù)三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造 。 詳細(xì)描述處理過程常用三種工具： 圖形、表格和語言。 圖形： 程序流程圖、 NS圖 、 PAD圖 表格： 判定表 語言： 過程設(shè)計(jì)語言（ PDL） 94 四、 軟件編碼 軟件編碼是將詳細(xì)設(shè)計(jì)得到的處理過程的描述轉(zhuǎn)換為基于某種計(jì)算機(jī)語言的程序，即源程序代碼。 需注意根據(jù)項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域選擇適當(dāng)?shù)木幊陶Z言、編程的軟硬件環(huán)境以及編碼的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格等事項(xiàng) 95 四、 軟件編碼 Fourth Generation Languages ? 1st generation languages ? machine languages (binary) ? 2nd generation languages ? assemblers ? 3rd generation languages ? highlevel languages ? FORTRAN, COBOL, C, C++… ? each statement indended to be ~ 510 assembler stmts ? 4th generation languages (4GLS) ? each statement indended to be ~ 3050 assembler stmts ? easier/faster to program ? reduces costs ? declarative – say what you want, not how to do it (., SQL Structured Query Language ) ? success has been mixed ? positives ? fast response from DP dept. ? work well for DB apps ? negatives ? slow inefficient 96 程序風(fēng)格 ? 程序?qū)嶋H上也是一種供人閱讀的文章，有一個(gè)文章的風(fēng)格問題。應(yīng)該使程序具有良好的風(fēng)格。 ? 源程序文檔化 ? 數(shù)據(jù)說明 ? 語句結(jié)構(gòu) ? 輸入／輸出方法 97 源程序文檔化 ? 標(biāo)識符的命名 ? 安排注釋 ? 程序的視覺組織 98 標(biāo)識符的命名 ? 符號名即標(biāo)識符，包括模塊名、變量名、常量名、標(biāo)號名、子程序名、 數(shù)據(jù)區(qū)名以及緩沖區(qū)名等。 ? 名字應(yīng)能反映它所代表的對象，應(yīng)有一定實(shí)際意義。 ? 名字不是越長越好，應(yīng)當(dāng)選擇精煉的意義明確的名字。必要時(shí)可使用縮寫名字，但這時(shí)要注意縮寫規(guī)則要一致，并且要給每一個(gè)名字加注釋。 ? 在一個(gè)程序中，一個(gè)變量只應(yīng)用于一種用途。 99 程序的注釋 ? 夾在程序中的注釋是程序員與日后的程序讀者之間通信的重要手段。 ? 注釋決不是可有可無的。 ? 一些正規(guī)的程序文本中，注釋行的數(shù)量占到整個(gè)源程序的 1／ 3到 1／ 2，甚至更多。 ? 注釋分為 序言性注釋 和 功能性注釋 。 100 序言性注釋 ? 通常置于每個(gè)程序模塊的開頭部分，它應(yīng)當(dāng)給出程序的整體說明，對于理解程序本身具有引導(dǎo)作用。有些軟件開發(fā)部門對序言性注釋做了明確而嚴(yán)格的規(guī)定，要求程序編制者逐項(xiàng)列出。 ? 有關(guān)項(xiàng)目包括： ? 程序標(biāo)題； ? 有關(guān)本模塊功能和目的的說明； ? 主要算法； ? 接口說明：包括調(diào)用形式，參數(shù)描述，子程序清單； 101 序言性注釋 ? 有關(guān)數(shù)據(jù)描述：重要的變量及其用途，約束或限制條件，以及其它有關(guān)信息； ? 模塊位置：在哪一個(gè)源文件中，或隸屬于哪一個(gè)軟件包； ? 開發(fā)簡歷：模塊設(shè)計(jì)者，復(fù)審者，復(fù)審日期，修改日期及有關(guān)說明等。 102 功能性注釋 ? 功能性注釋嵌在源程序體中，用以描述其后的語句或程序段是在做什么工作，或是執(zhí)行了下面的語句會怎么樣。而不要解釋下面怎么做。 ? 要點(diǎn)： ? 描述一段程序，而不是每一個(gè)語句； ? 用縮進(jìn)和空行，使程序與注釋容易區(qū)別； ? 注釋要正確。 103 程序的視覺組織 ? 恰當(dāng)?shù)乩?空格 ，可以突出運(yùn)算的優(yōu)先性，避免發(fā)生運(yùn)算的錯(cuò)誤。 ? 自然的程序段之間可用空行隔開； ? 移行也叫做向右縮格。 ? 它是指程序中的各行不必都在左端對齊，都從第一格起排列。這樣做使程序完全分不清層次關(guān)系。 ? 對于選擇語句和循環(huán)語句，把其中的程序段語句向右做 階梯式移行 。使程序的邏輯結(jié)構(gòu)更加清晰。 104 數(shù)據(jù)說明 ? 在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織及其復(fù)雜性。在編寫程序時(shí)，則需要注意數(shù)據(jù)說明的風(fēng)格。 ? 為了使程序中數(shù)據(jù)說明更易于理解和維護(hù)，必須注意以下幾點(diǎn)。 105 數(shù)據(jù)說明 ? 數(shù)據(jù)說明次序規(guī)范化，使數(shù)據(jù)屬性容易查找，也有利于測試，排錯(cuò)和維護(hù)。 ? 原則上，數(shù)據(jù)說明的次序與語法無關(guān)，其次序是任意的。但出于閱讀、理解和維護(hù)的需要，最好使其規(guī)范化，使說明的先后次序固定。 ? 當(dāng)多個(gè)變量名在一個(gè)說明語句中說明時(shí)，應(yīng)當(dāng)對這些變量按字母的順序排列。帶標(biāo)號的全程數(shù)據(jù)也應(yīng)當(dāng)按字母的順序排列。 106 數(shù)據(jù)說明 ? 如果設(shè)計(jì)了一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)使用注釋來說明在程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的固有特點(diǎn)。 107 語句結(jié)構(gòu) ? 在設(shè)計(jì)階段確定了軟件的邏輯流結(jié)構(gòu)，但構(gòu)造單個(gè)語句則是編碼階段的任務(wù)。 語句構(gòu)造力求簡單，直接， 不能為了片面追求效率而使語句復(fù)雜化 。 在一行內(nèi)只寫一條語句 程序編寫首先應(yīng)當(dāng)考慮清晰性 程序編寫首先應(yīng)當(dāng)考慮清晰性，不要刻意追求技巧性，使程序編寫得過于緊湊。 程序要能直截了當(dāng)?shù)卣f明程序員的用意 。 108 語句結(jié)構(gòu) 4. 除非對效率有特殊的要求 , 程序編寫要做到清晰第一，效率第二 。不要為了追求效率而喪失了 清晰性 。事實(shí)上，程序效率的提高主要應(yīng)通過選擇高效的算法來實(shí)現(xiàn)。 , 然后才要求提高速度。反過來說，在使程序高速運(yùn)行時(shí)，首先要保證它是正確的。 。 7. 讓編譯程序做簡單的優(yōu)化。 8. 盡可能使用庫函數(shù) 9. 避免不必要的轉(zhuǎn)移。 109 語句結(jié)構(gòu) 。 11. 避免使用空的 ELSE語句和 IF… THEN IF… 的語句。 。 “否定”條件的條件語句 14. 盡可能用通俗易懂的偽碼來描述程序的流程，然后再翻譯成必須使用的語言。 15. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要有利于程序的簡化。 16. 要模塊化，使模塊功能盡可能單一化，模塊間的耦合能夠清晰可見。 110 語句結(jié)構(gòu) 17. 利用信息隱蔽，確保每一個(gè)模塊的獨(dú)立性。 18. 從數(shù)據(jù)出發(fā)去構(gòu)造程序。 19. 不要修補(bǔ)不好的程序，要重新編寫。也不要一味地追求代碼的復(fù)用，要重新組織。 20. 對太大的程序，要分塊編寫、測試，然后再集成。 21. 對遞歸定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)盡量使用遞歸過程。 111 輸入 /輸出 ? 在設(shè)計(jì)和編碼時(shí)都應(yīng)考慮下列原則： 1. 對所有的輸入數(shù)據(jù)都要進(jìn)行檢驗(yàn)，識別錯(cuò)誤的輸入，以保證每個(gè)數(shù)據(jù)的有效性； 2. 檢查輸入項(xiàng)的各種重要組合的合理性，必要時(shí)報(bào)告輸入狀態(tài)信息； 3. 使得輸入的步驟和操作盡可能簡單，并保持簡單的輸入格式； 112 輸入 /輸出 4. 輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)允許使用自由格式輸入； 5. 應(yīng)允許缺省值； 6. 輸入一批數(shù)據(jù)時(shí)，最好使用輸入結(jié)束標(biāo)志，而不要由用戶指定輸入數(shù)據(jù)數(shù)目； 7. 在交互式輸入輸入時(shí)，要在屏幕上使用提示符明確提示交互輸入的請求，指明可使用選擇項(xiàng)的種類和取值范圍。同時(shí)，在數(shù)據(jù)輸入的過程中和輸入結(jié)束時(shí)，也要在屏幕上給出狀態(tài)信息； 8. 當(dāng)程序設(shè)計(jì)語言對輸入／輸出格式有嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)保持輸入格式與輸入語句的要求的一致性； 9. 給所有的輸出加注解，并設(shè)計(jì)輸出報(bào)表格式。 113 五、軟件測試與調(diào)試 〈 一 〉 軟件測試 1. 軟件測試概念及目的 2. 軟件測試的原則 3. 軟件測試方法 4. 軟件測試對象 5. 測試與軟件開發(fā)各階段的關(guān)系 6. 軟件測試過程 7. 測試用例設(shè)計(jì) 114 一 軟件測試 測試階段的基本任務(wù)： 是根據(jù)軟件開發(fā)各