【正文】 ? 對核心加工邏輯，用 IPO圖表述其細(xì)節(jié)。需要寫一個(gè)程序計(jì)算并打印每名教師的原有工資和調(diào)整后的新工資。按照協(xié)議，年薪超過 46 000元（含 46000）的教師，工資將保持不變，年薪資少于 46 000元的教師將增加工資，所增加的工資數(shù)按下述方法計(jì)算：給每個(gè)由此教師所贍養(yǎng)的人(包括教師本人 )每月補(bǔ)助 100元，此外，教師按工齡每年再多補(bǔ)助 50元，但是，增加后的年薪總額不能多于 46 000元。 ?62 模塊內(nèi)聚形式有哪幾種，分別舉例。 ? 在這個(gè)時(shí)期進(jìn)行優(yōu)化付出的代價(jià)不高，卻可以使軟件質(zhì)量得到重大改進(jìn)，取得事半功倍的效果。 ? 應(yīng)該記住，這樣映射出來的只是軟件的初步結(jié)構(gòu)，還必須根據(jù)設(shè)計(jì)原理并參考啟發(fā)式規(guī)則，認(rèn)真分析和改進(jìn)軟件的初步結(jié)構(gòu)，以得到質(zhì)量更高的模塊和更合理的軟件結(jié)構(gòu)。 ? 軟件模塊化設(shè)計(jì)的啟發(fā)式規(guī)則，往往能對如何改進(jìn)軟件設(shè)計(jì)給出寶貴的提示，既要充分重視和利用這些啟發(fā)式規(guī)則，又要從實(shí)際情況出發(fā)避免生搬硬套。 171/175 ? 抽象和求精是一對互補(bǔ)的概念，也是解決復(fù)雜問題時(shí)最常用的有效方法。 ? 層次圖和結(jié)構(gòu)圖是描繪軟件結(jié)構(gòu)的常用工具。 ? 主要由兩個(gè)小階段組成：首先是系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從數(shù)據(jù)流圖出發(fā)設(shè)想完成系統(tǒng)功能的若干種合理的物理方案，仔細(xì)分析比較這些方案，并且和用戶共同選定一個(gè)最佳方案。 167/175 ? 參照數(shù)據(jù)流圖的傳出部分，分解傳出子系統(tǒng) “ 發(fā)送S1”，如圖 。 166/175 ② 分解變換部分。 164/175 直接映射軟件結(jié)構(gòu) 165/175 步驟 3：分解與優(yōu)化 ? 分析傳入部分。 ? 經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)加工 E跟相鄰加工的數(shù)據(jù)流聯(lián)系最多，另外，它又是靠近傳入端的一個(gè)加工，因此確定主控模塊應(yīng)由包括 E的加工功能的模塊擔(dān)任。 162/175 中心變換 ? 通過上述跟蹤可以得出結(jié)論，即中心變換部分由四個(gè)加工構(gòu)成： E、 F、 G、 H。但再往前，追溯到 H之前，發(fā)現(xiàn)了新的數(shù)據(jù)流 Z3和 Z4。因此，斷定加工 E之前的部分屬于 “ 傳入子系統(tǒng) ” 部分。因此，斷定加工 E之前的部分屬于 “ 傳入子系統(tǒng) ” 部分。但再往后跟蹤，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過加工 E以后，產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)流 Z1和 Z2。 159/175 步驟 1：跟蹤數(shù)據(jù)流，尋找變換中心。結(jié)構(gòu)如圖 示。 ? “ 寫主文件記錄并打印事務(wù)記錄 ” 包含兩個(gè)互不相干的功能，僅僅是因?yàn)樗鼈兌际禽敵龉δ?，把它們放在一起了，因此，此模塊為邏輯內(nèi)聚模塊。結(jié)果如圖 。 ? 優(yōu)化辦法是分離功能，即變一個(gè)通信內(nèi)聚模塊為兩個(gè)功能內(nèi)聚模塊。 ? ② 此模塊與上下級模塊存在 “ 控制耦合 ” 。 ? 考察傳入分支的第一個(gè)模塊 “ 獲得合格事務(wù)記錄和主文件記錄 ” ，不難發(fā)現(xiàn)： ? ① 它是 “ 通信內(nèi)聚 ” 模塊。套用本章講過的設(shè)計(jì)原則，會(huì)發(fā)現(xiàn)這張圖存在許多問題。 153/175 下面以圖 、評價(jià)和優(yōu)化。 ? ④ 必要時(shí)，適當(dāng)增加讀、寫、初始化、終止、出錯(cuò)和例外處理模塊。 ? ② 分解變換中心，尤其要參考各層次的數(shù)據(jù)流圖，它有助于對模塊的分解。 ? 這些原則包括模塊間的耦合、內(nèi)聚、分解、扇入 /扇出、控制范圍與判斷作用范圍等。 149/175 ? 分析如圖 ，中心變換只有一個(gè)，這是一種比較簡單的情況，因此需要 “ 指派 ” 主控模塊 “ 修改主文件記錄 ” ，得到的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 。 147/175 ? 第三步，根據(jù)前兩步分析結(jié)果，除了傳入子系統(tǒng)和傳出子系統(tǒng)以外的部分就是變換中心部分 148/175 確定主控制模塊，產(chǎn)生第一張結(jié)構(gòu)圖 ? 變換中心確定以后，還需要確認(rèn)一個(gè)主控模塊，原則是： ? 如果變換中心只有一個(gè)加工，這個(gè)加工自然就是核心變換模塊，這時(shí)主控模塊需要 “ 指派 ” 一個(gè)模塊來擔(dān)當(dāng)，它的名稱一般就是系統(tǒng)的名稱。所有從同一個(gè)外部數(shù)據(jù)源傳入到系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流所經(jīng)過的路徑幾乎是相同的，當(dāng)經(jīng)過某個(gè)加工時(shí)，如果只是對數(shù)據(jù)流進(jìn)行形式上的轉(zhuǎn)換，并沒有實(shí)際的加工處理，則所經(jīng)過的加工都屬于傳入部分，稱 “ 傳入子系統(tǒng) ” ，一直跟蹤到數(shù)據(jù)被真正處理為止。 ? 第三步，根據(jù)前兩步分析結(jié)果，除了傳入子系統(tǒng)和傳出子系統(tǒng)以外的部分就是變換中心部分。所有從同一個(gè)外部數(shù)據(jù)源傳入到系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流所經(jīng)過的路徑幾乎是相同的，當(dāng)經(jīng)過某個(gè)加工時(shí)，如果只是對數(shù)據(jù)流進(jìn)行形式上的轉(zhuǎn)換，并沒有實(shí)際的加工處理，則所經(jīng)過的加工都屬于傳入部分，稱 “ 傳入子系統(tǒng) ” ，一直跟蹤到數(shù)據(jù)被真正處理為止。識別變換中心的技巧是跟蹤數(shù)據(jù)流。 ? 下面以一個(gè)實(shí)例說明設(shè)計(jì)過程。 ?（ 4）運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)原則，對結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行修改、優(yōu)化。 ?（ 2）映射出第一張結(jié)構(gòu)圖。 ? 上述優(yōu)化方法遵守了一句格言： “ 先使它能工作，然后再使它快起來。 ? 軟件開發(fā)人員應(yīng)該認(rèn)識到，程序中相對比較小的部分 (典型地， 10%～ 20%)，通常占用全部處理時(shí)間的大部分 (50%～ 80%)。 ? 設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)該力求做到在有效的模塊化前提下，使用最少量的模塊，以及在能夠滿足信息要求的前提下，使用最簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 ? 把軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和過程設(shè)計(jì)分開，為軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化留出了時(shí)間。 137/175 設(shè)計(jì)優(yōu)化 ? 應(yīng)該在設(shè)計(jì)的早期階段盡量對軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行精化。 ? 反之，如果一個(gè)控制模塊功能過分復(fù)雜，則應(yīng)該分解為兩個(gè)或多個(gè)控制模塊，或者增加中間層次的控制模塊。 136/175 策略的應(yīng)用 ? 一般說來，如果數(shù)據(jù)流不具有顯著的事務(wù)中心特點(diǎn)，最好使用變換分析； ? 反之，如果具有明顯的事務(wù)中心，則應(yīng)該采用事務(wù)分析技術(shù)。 ? “ 發(fā)送分支 ” 結(jié)構(gòu)包含一個(gè)調(diào)度模塊，它控制下層所有模塊。所以理論上，任何情況下都可以映射出 “ 導(dǎo)入 變換 導(dǎo)出 ” 結(jié)構(gòu)特征的軟件結(jié)構(gòu)； ?但是在數(shù)據(jù)流具有明顯的事務(wù)中心特征時(shí)，采用“ 事務(wù)中心策略 ” 更容易理解。 ? 應(yīng)該在能夠完成控制功能并且保持好的耦合和內(nèi)聚特性的前提下，盡量使第一級控制中的模塊數(shù)目取最小值。 128/175 ? 位于軟件結(jié)構(gòu)最頂層的控制模塊 Cm協(xié)調(diào)下屬的控制功能： ? 輸入信息處理控制模塊 Ca,協(xié)調(diào)對所有輸入數(shù)據(jù)的接收； ? 變換中心控制模塊 Ct,管理對內(nèi)部形式數(shù)據(jù)的所有操作； ? 輸出信息處理控制模塊 Ce，協(xié)調(diào)輸出信息的產(chǎn)生過程。 如圖 。 ? 圖 T稱為事務(wù)中心，完成下述任務(wù)： ? (1) 接收輸入數(shù)據(jù)（又稱為事務(wù) )； ? (2) 分析每個(gè)事務(wù)以確定它的類型； ? (3) 根據(jù)事務(wù)類型選取一條 “ 加工 ” 通路。信息流程有下述兩種類型： ?1. 變換流 ?2. 事務(wù)流 ?3. 設(shè)計(jì)過程 123/175 2. 事務(wù)流 圖 事務(wù)流 124/175 2. 事務(wù)流 ? 當(dāng)數(shù)據(jù)流程具有圖 ，這種數(shù)據(jù)流是 “ 以事務(wù)為中心的 ” ； ? 數(shù)據(jù)沿輸入通路到達(dá)一個(gè) “ 加工 ” T，這個(gè) “ 加工 ”根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的類型，在若干個(gè)動(dòng)作序列中選出一個(gè)來執(zhí)行。 ? 當(dāng)數(shù)據(jù)流圖具有這些特征時(shí)，這種信息流就叫作變換流。 119/175 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法 ? 概念 ? 變換分析 ? 事務(wù)分析 120/175 概念 ?映射過程中，信息流程的特征決定了映射的方法。 ? 即，參照不同的數(shù)據(jù)流程 “ 類型 ” ， “ 映射 ” 出不同的軟件基本結(jié)構(gòu)。 ?傳送的每個(gè)數(shù)據(jù)元素都是完成模塊功能所必須的嗎 ? ?完成模塊功能必須的每個(gè)數(shù)據(jù)元素都傳送來了嗎 ? ?所有數(shù)據(jù)元素都只和單一的功能有關(guān)嗎 ? ?如果發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖上模塊間的聯(lián)系不容易解釋，則應(yīng)該考慮是否設(shè)計(jì)上有問題。 ④ 結(jié)構(gòu)圖作為文檔并不很合適，因?yàn)閳D上包含的信息太多有時(shí)反而降低了清晰程度 ,作為一種開發(fā)人員使用的專業(yè)設(shè)計(jì)圖使用。 ? 事實(shí)上，層次圖和結(jié)構(gòu)圖只表明一個(gè)模塊調(diào)用那些模塊，至于模塊內(nèi)還有沒有其他成分則完全沒有表示。 ?此外還有一些附加的符號，可以表示模塊的選擇調(diào)用或循環(huán)調(diào)用。 ?模塊調(diào)用關(guān)系 :上方模型調(diào)用下方的模塊，為了簡單起見，可以只用直線而不用箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系 111/175 結(jié)構(gòu)圖中的符號及含義 : ?帶注釋的箭頭表示模塊調(diào)用過程中來回傳遞的信息。 ? 圖 。 ? 注意：雖然這里的 “ 層次圖 ” 的形式與需求分析中中介紹的描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次方框圖相同，但是表現(xiàn)的內(nèi)容卻完全不同。 103/175 啟發(fā)性設(shè)計(jì)原則 1. 通過提高模塊獨(dú)立性，改進(jìn)軟件結(jié)構(gòu)， 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. 模塊的作用域應(yīng)該在控制域之內(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 104/175 總結(jié) ? 以上列出的啟發(fā)式規(guī)則多數(shù)是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高軟件質(zhì)量，往往有重要的參考價(jià)值； ? 但是，它們既不是設(shè)計(jì)的目標(biāo)也不是設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該普遍遵循的原理。 ? 帶有內(nèi)部 “ 存儲(chǔ)器 ” 的模塊的功能可能是不可預(yù)測的，因?yàn)樗妮敵隹赡苋Q于內(nèi)部存儲(chǔ)器 (例如某個(gè)標(biāo)記 )的狀態(tài)。 ? 當(dāng)從頂部進(jìn)入、底部退出時(shí)，模塊是易理解的，也易維護(hù)。 ? 接口復(fù)雜或與功能是不一致性 (即看起來傳遞的數(shù)據(jù)之間沒有聯(lián)系 )，是緊耦合或低內(nèi)聚的征兆，應(yīng)該重新分析這個(gè)模塊的獨(dú)立性。 99/175