【正文】 國內(nèi)有一款輕量級 CASE工具 PlayCASE，是一款相當(dāng)不錯的免費的 CASE工具。 為了保證設(shè)計的質(zhì)量和效率，需要有一些 CASE工具來支持軟件設(shè)計工作。其中程序復(fù)雜性定量度量的McCabe方法比較成熟和使用廣泛。人機界面設(shè)計是一個迭代過程，通常，先創(chuàng)建設(shè)計模型，接下來用原型實現(xiàn)這個設(shè)計模型并由用戶試用和評估原型，然后根據(jù)用戶意見修改原型，直到用戶滿意為止。對于交互式系統(tǒng)來說，用戶界面設(shè)計和數(shù)據(jù)設(shè)計、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計及過程設(shè)計一樣重要。 JSP方法是一種面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，它的最終目標(biāo)是得出程序的過程性描述，它并不明確地提出軟件應(yīng)該劃分為模塊的概念，模塊只是設(shè)計過程中的副產(chǎn)品。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟和得到了廣泛的運用。 軟／硬件的映射可以用 UML配置圖來描述。在系統(tǒng)設(shè)計中 定義子系統(tǒng)處于系統(tǒng)設(shè)計的中心地位。在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計中總體設(shè)計通常稱為系統(tǒng)設(shè)計。 總體設(shè)計將軟件需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)并建立接口。在進(jìn)行軟件設(shè)計時應(yīng)該遵循一些基本原則，其中最主要的原則是模塊獨立性和可重用性原則。 主講教師：李剛 本章小結(jié) 軟件設(shè)計是軟件開發(fā)過程中用以保證質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。 主講教師：李剛 軟件設(shè)計 CASE工具 目前市場上有許多支持設(shè)計的 CASE工具，在 這些 CASE設(shè)計工具中 比較流行的產(chǎn)品 有：Microsoft Visio、 PowerDesigner、 IBM Rational Rose、 ERwin和 ER／ Studio等。但在未編碼之前無法衡量。 令 N1為程序中運算符總現(xiàn)的總次數(shù) N2為操作數(shù)出現(xiàn)的總次數(shù)。也就是說， V（ G） = 10 是模塊 規(guī)模的一個更科學(xué)更精確的上限。 McCabe 發(fā)現(xiàn)：環(huán)形復(fù)雜度高的程序往往是最困難、最容易出問題的程序。 （ 3）流圖 G的環(huán)形復(fù)雜度 V(G) ＝ P+1, 其中 P是流圖中判定結(jié)點的數(shù)目 環(huán)形復(fù)雜度的用途： 程序的環(huán)形復(fù)雜度與程序控制流的復(fù)雜程度，也就是與程序結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度 有關(guān)。 167。 出口點：程序圖中停止點前面的那個節(jié)點。 程序圖僅僅描述程序內(nèi)部的控制流程，完全不表現(xiàn)對數(shù)據(jù)的具體操作以及分 支或循環(huán)的具體條件。 程序定量度量方法是一個有待進(jìn)一步研究的重要領(lǐng)域。 三、人機界面設(shè)計指南 1一般交互指南 2 信息顯示指南 3 數(shù)據(jù)輸入指南 主講教師：李剛 利用軟件設(shè)計的基本原理和概念可以定性的衡量軟件模塊的質(zhì)量。 (3) 設(shè)計模型中包含的動作、命令和系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)量，預(yù)示了用戶學(xué)習(xí)使用該系統(tǒng)時需要記憶的內(nèi)容的多少。 重要屬性：長度、易變性 用戶幫助設(shè)施： 集成的用戶幫助設(shè)施 附件的用戶幫助設(shè)施 注意的問題：幫助內(nèi)容，請求、顯示、返回方式等等 出錯處理：出錯信息、警告信息應(yīng)具有以下屬性：可理解、建設(shè)性、警告性、顯著等等 命令交互： 主講教師：李剛 二、設(shè)計過程 創(chuàng)建設(shè)計模型 原型法實現(xiàn) 用戶試用和評估 用戶界面 方案 用戶評估及評估標(biāo)準(zhǔn)： (1) 系統(tǒng)及其界面的規(guī)格說明書的長度和復(fù)雜程度，預(yù)示了用戶學(xué)習(xí)使用該系統(tǒng)所需要的工作量。 主講教師：李剛 人機界面的設(shè)計 研究的必要性 人機界面設(shè)計是接口設(shè)計的一個重要組成部分，人機界面的設(shè)計質(zhì)量，直接影響了用戶對 軟件產(chǎn)品的評價，從而影響軟件產(chǎn)品的競爭力和壽命。 22) Strategy。 20) State。 18) Proxy。 16) Observer。 14) Mediator。 12) Interpreter。 10) Facade。 8) Decorator。 6) Command。 4) Builder。 2) Adapter。 4) 應(yīng)用設(shè)計模式的效果。 2) 所解決的問題。這些原則和慣用法如果用格式編纂成文，文中描述了所要解決的問題和對應(yīng)的解決方案，并且被賦予名字，那么這些原則和慣用就被稱為模式 (pattern)。從各個側(cè)面來不斷求精系統(tǒng)，直至得到一個能夠?qū)崿F(xiàn)的、精確的系統(tǒng)描述。 ⑧把類和關(guān)聯(lián)封裝成模塊。 ⑥設(shè)計關(guān)聯(lián)。 ④實現(xiàn)外部交互式地控制。 ②實現(xiàn)操作的設(shè)計算法。動態(tài)模型描述了系統(tǒng)如何響應(yīng)外部事件，程序的控制結(jié)構(gòu)是從動態(tài)模型中導(dǎo)出來的。在對象設(shè)計過程中，我們必須確定如何實現(xiàn)每一個操作，選擇操作的算法，并把復(fù)雜的操作分解成簡單的操作。而對象設(shè)計僅僅是一個添加細(xì)節(jié)并做出實現(xiàn)決策的過程。對象模型系統(tǒng)中的對象和類，包括它們的屬性和操作。當(dāng)混合使用層次結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)時，同一層次可以由若干塊組成，而同一塊也可以分為若干層。 主講教師：李剛 3 系統(tǒng)分解 (2) 分塊 這種組織方案把軟件系統(tǒng)垂直地分解成若干個相對獨立的、弱耦合的子系統(tǒng)，一個子系統(tǒng)相當(dāng)于一塊，每塊提供一種類型的服務(wù)。消息的流動是單向的，一個子系統(tǒng)只知道它下層的存在。上層在下層的基礎(chǔ)上建立，下層為實現(xiàn)上層功能而提供必要的服務(wù)。 系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)后可以組織成一系列的水平分層和垂直分塊。在這一步中就是根據(jù)系統(tǒng)分析的三種模型，將系統(tǒng)分析中得到的類組成子系統(tǒng)，用 UML表示就是將系統(tǒng)分析中得到的類放入不同的包中，每一個包就是一個子系統(tǒng)。通常一個子系統(tǒng)由它提供的服務(wù)來識別，所謂一個服務(wù)就是一組具有共同目標(biāo)的相關(guān)功能。一個子系統(tǒng)不是一個對象，也不是一個功能。 主講教師：李剛 3 系統(tǒng)分解 系統(tǒng)設(shè)計的首要任務(wù)通常要把系統(tǒng)劃分成小的子系統(tǒng)。兩個構(gòu)件實例之間的依賴關(guān)系表示一個組件使用了另一個組件的服務(wù)。組件是用一個大矩形上帶兩個小矩形表示。在連接上可附加諸如 《 TCP／ IP》 、 《 DecNet》 等符號，以指明通信協(xié)議或所使用的網(wǎng)絡(luò)。結(jié)點上還可附加諸如 《 printer》 、 《 Router》等符號，表示特定的設(shè)備類型。結(jié)點既可看作類型，也可看作實例。 UML配置圖的基本元素有結(jié)點、連接、組件、對象、依賴等。 數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng) 財務(wù)子系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫操作 數(shù)據(jù)庫接口 Oracle接口 Sybase接口 包圖圖例 主講教師：李剛 (2) UML配置圖 UML配置圖用來描述運行時組件和硬件節(jié)點間的關(guān)系。 主講教師：李剛 (1) UML包圖 包圖由包和包之間的聯(lián)系構(gòu)成。包的依賴沒有傳遞性。包之間可以有關(guān)系，主要有兩種：依賴和泛化。在包名之后或之下，可以用括在花括號中的文字說明包的性質(zhì)。包的名字可以用一個簡單名 (文字串 )表示，或用路徑名表示。 主講教師：李剛 (1) UML包圖 作為模型組織的分組機制，包的實例是沒有意義的．因此包僅在建模時有用，而不需要轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的系統(tǒng)。包是一種分組機制，包用于定義一個名字空間或容器 (Container)，它本身是 UML的一種模型元素。 ?邊界條件。 ?訪問控制。特別需要解決以下問題： ?軟／硬件映射。 系統(tǒng)設(shè)計是一個圍繞定義子系統(tǒng)的多次反復(fù)的活動。 系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)果是得到一個模型，包括各個策略的清晰描述、子系統(tǒng)分解的 UML包圖以及表示系統(tǒng)硬件／軟件映射的 UML配置圖。在 UML中，功能模型用用例圖表示，對象模型用類圖表示，動態(tài)模型用狀態(tài)圖和順序圖表示。 主講教師：李剛 系統(tǒng)設(shè)計 1. 系統(tǒng)設(shè)計概況 系統(tǒng)設(shè)計是把分析模型轉(zhuǎn)變成系統(tǒng)設(shè)計模型。 目前有許多種面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，其中典型的有：Coad amp。在總體設(shè)計階段主要重點放在解決系統(tǒng)高層次問題上，如將OOA模型如何劃分成子系統(tǒng)、選擇構(gòu)造系統(tǒng)的策略等等，通常在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計中把它稱為系統(tǒng)設(shè)計階段。 OOD時應(yīng)能從類中導(dǎo)出對象，以及這些對象如何互相關(guān)聯(lián)，還要描述對象間的關(guān)系、行為以及對象間的通信如何實現(xiàn)。OOD和 OOA采用相同的符號表示， OOD和 OOA沒有明顯的分界線，它們往往反復(fù)迭代地進(jìn)行。針對三種基本程序結(jié)構(gòu) ， 有相對應(yīng)的 Jackson偽碼 。 條件： I（ 1） 文件結(jié)束 。 （ 6） 將新記錄寫入輸出文件 。 （ 4） 從輸入文件中各讀一條記錄 。 產(chǎn)生新文件 處理考生記錄 * 產(chǎn)生準(zhǔn)考證號 產(chǎn)生姓名 產(chǎn)生通訊地址 產(chǎn)生考分 I 主講教師：李剛 第四步 列出并分配所有操作和條件 列出所有操作和條件 （ 包括分支條件和循環(huán)結(jié)束條件 ） ，并把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置 。 如果這對數(shù)據(jù)單元在輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中所處的層次不同 ， 那么應(yīng)以它們在輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中層次較低的那個層次作為它們在程序結(jié)構(gòu)圖中的處理框所處的層次； （ 2） 對于輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的數(shù)據(jù)單元 ， 根據(jù)它們所處的層次 ， 在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次為每個數(shù)據(jù)單元畫上相應(yīng)的處理框； （ 3） 對于輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的數(shù)據(jù)單元 ， 根據(jù)它們所處的層次 ， 在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次為每個數(shù)據(jù)單元畫上相應(yīng)的處理框 。 需要注意的是 ， 對于重復(fù)的數(shù)據(jù)單元 ， 必須是重復(fù)的次序 、 次數(shù)都相同才有可能有對應(yīng)關(guān)系 。 Jackson程序設(shè)計方法由五個步驟組成： 主講教師：李剛 第一步 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示 對要求解的問題進(jìn)行分析 ， 確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) ， 并用 Jackson圖描述這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。 考分文件中的考生記錄的內(nèi)容包括：準(zhǔn)考證號和各門考分 。 考生基本情況文件和考分文件都是由考生記錄組成的 。要求的輸 出數(shù)據(jù)格式是，每復(fù)制 一行輸入字符串之后， 另起一行印出這個字符 串中的空格數(shù)，最后印 出文件中空格總個數(shù)。（有下劃 的為關(guān)鍵字 ） 主講教師：李剛 用偽碼表示程序處 理過程 確定輸入輸出 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對 應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)出 程序結(jié)構(gòu)圖 列出所有操作和條件 并分配到程序結(jié)構(gòu)圖 中適當(dāng)?shù)奈恢? 設(shè)計步驟 主講教師：李剛 正文文件 字符串 * 字符 * 非空格 0 空格 0 I I S 輸出表格 表格體 空格總數(shù) 串信息 * 字符串 空格數(shù) I 應(yīng)用舉例： 一個正文文件由若干個 記錄組成，每個記錄是 一個字符串。 4．列出所有的操作和條件，將它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置。 2．找出輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元： 3．由描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 Jackson圖導(dǎo)出描繪程序結(jié)構(gòu)的 Jackson圖： （ 1）為每對有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元，按照它們在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的層次在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次畫一個處理框； （ 2）根據(jù)輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中乘余的每個數(shù)據(jù)單元所處的層次，在程序結(jié)構(gòu)圖的相應(yīng)層次分列為它們畫對應(yīng)的處理框。建議使用改進(jìn)的 Jackon圖。 3．重復(fù)結(jié)構(gòu) 重復(fù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，根據(jù)使用時的條件，由一個數(shù)據(jù)元素出現(xiàn)零次或多次構(gòu)成 A B0 C0 D0 根據(jù)條件， A是 B或 C或 D中的某一個。因此，邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也只有這三類。 167。 Jackon程序設(shè)計方法是由英國人 。 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法的最終目標(biāo)是得出對程序處理過程的描述。因此，一般來說， PDL是一種“混雜”的語言，它使用