【正文】 ? 究竟什么是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) ? （ P56） – 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是一種程序設(shè)計(jì)技術(shù)，它采用自頂而下，逐步求精的設(shè)計(jì)方法，程序的代碼僅僅通過(guò)順序、選擇和循環(huán) 3種控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，并且每個(gè)代碼塊只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。 – 算法過(guò)程的設(shè)計(jì)： – 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)： – 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)： – 信息編碼設(shè)計(jì)：唯一性、靈活性、簡(jiǎn)潔性、一致性、實(shí)用性、穩(wěn)定性 – 測(cè)試用例的設(shè)計(jì)： – 其他設(shè)計(jì)：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、輸入 /輸出格式設(shè)計(jì)、人機(jī)對(duì)話(huà)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)等 – 編寫(xiě)“詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)” 計(jì)技術(shù)的形成（ 2） ? 二、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)的形成和特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的概念最早是由 來(lái)的 ， 是為了解決程序可讀性差的問(wèn)題 ， 創(chuàng)立一種新的程序設(shè)計(jì)思想 、 方法和風(fēng)格 ， 以顯著提高軟件生產(chǎn)率和質(zhì)量 。 – 對(duì)所有輸入動(dòng)作都提供幫助 – 消除冗余的輸入。 – 使在當(dāng)前動(dòng)作語(yǔ)境中不適用的命令不起作用。 – 允許用戶(hù)自定義輸入。 用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)指南（ 3） ? 3. 數(shù)據(jù)輸入指南 – 盡量減少用戶(hù)的輸入動(dòng)作。 – 使用“模擬”顯示方式表示信息，以使信息更容易被用戶(hù)吸取。 – 產(chǎn)生有意義的出錯(cuò)信息 – 使用大小寫(xiě)、縮進(jìn)和文本分組以幫助理解。 – 使用一致的標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)的縮寫(xiě)和可預(yù)知的顏色。 用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)指南（ 2） ? 2. 信息顯示指南 – 只顯示與當(dāng)前工作內(nèi)容有關(guān)的信息。 – 按功能對(duì)動(dòng)作分類(lèi)，并據(jù)此設(shè)計(jì)屏幕布局。 – 允許犯錯(cuò)誤。 – 減少在兩次操作之間必須記憶的信息量。 – 在執(zhí)行有較大破壞性的動(dòng)作之前要求用戶(hù)確認(rèn)。 用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程（ 4） ? 創(chuàng)建設(shè)計(jì)模型、實(shí)現(xiàn)模型 ——用戶(hù)界面原型 ? 用戶(hù)試用并評(píng)估該模型，向設(shè)計(jì)者提出對(duì)界面的評(píng)價(jià) ? 設(shè)計(jì)者根據(jù)用戶(hù)的意見(jiàn)修改設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)下一級(jí)界面原型 用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)指南（ 1） ? 1. 一般交互指南 – 提供有意義的反饋。 ? 用戶(hù)特性度量 — 與用戶(hù)使用模式和用戶(hù)群體能力有關(guān)。 用戶(hù)界面的基本類(lèi)型（ 3） ? 對(duì)話(huà)框 – 有三種對(duì)話(huà)形式： – 必須回答式 – 無(wú)需回答式 – 警告式 必須回答 式對(duì)話(huà)框 無(wú)需 回答 式對(duì)話(huà)框 警告式對(duì)話(huà)框 用戶(hù)界面的基本類(lèi)型（ 4） ? 窗口（ window） 標(biāo)題區(qū) 圖 標(biāo) 區(qū) 大小區(qū) 退出區(qū) 菜單區(qū) 滾動(dòng) 區(qū) 菜單 工作區(qū) 用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程（ 1） 設(shè)計(jì) 模型、原型 系統(tǒng)映象 設(shè)計(jì)者 用戶(hù)模型 系統(tǒng)感覺(jué) 用戶(hù) 用戶(hù)界面設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過(guò)程 用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程（ 2） ? 分析所要完成的軟件任務(wù)特性和用戶(hù)特性 – 軟件任務(wù)特性 ? 實(shí)時(shí)型任務(wù)，對(duì)每一項(xiàng)響應(yīng)都有時(shí)間限制； ? 監(jiān)察型任務(wù)，那么就要給用戶(hù)提供方便的、易于觀(guān)察的顯示輸出； ? 可中斷的任務(wù)，比如用 WORD打字，那么就要有兩次啟動(dòng)之間的銜接問(wèn)題； ? 對(duì)可靠性要求很高的任務(wù)，是不可錯(cuò)的，那么就要在容錯(cuò)設(shè)計(jì)上多下工夫。 – 按屏幕位置和操作風(fēng)格： 固定位置、浮動(dòng)位置（彈出）、下拉式、嵌入式 固定及下拉菜單 固定菜單 下拉菜單 用戶(hù)界面的基本類(lèi)型（ 2） ? 圖 像 – 在用戶(hù)界面中，加入豐富多彩的畫(huà)面，將能夠更加形象地為用戶(hù)提供有用的信息，以達(dá)到可視化的目的。 用戶(hù)界面應(yīng)具有的特性（ 5） – 4. 命令交互 ? 每個(gè)菜單都應(yīng)有對(duì)應(yīng)的命令； ? 命令形式用控制序列（如 Ctrl+P）、功能鍵、鍵入命令； ? 便于學(xué)習(xí)和簡(jiǎn)化記憶命令的難度，給出忘記了命令采取的辦法； ? 用戶(hù)是否可以定制或縮寫(xiě)命令； ? 命令宏代表一個(gè)常用的命令序列； ? 所有應(yīng)用軟件都應(yīng)有一致的命令使用方法。 ? 信息應(yīng)該伴隨著聽(tīng)覺(jué)上或視覺(jué)上的提示，也就是說(shuō)，在顯示信息時(shí)應(yīng)該同時(shí)發(fā)出警告聲，或者信息用閃爍方式顯示，或者信息用明顯表示出錯(cuò)的顏色顯示。 ? 信息應(yīng)該提供有助于從錯(cuò)誤中恢復(fù)的建設(shè)性意見(jiàn)。 用戶(hù)界面應(yīng)具有的特性（ 4） – 3. 出錯(cuò)信息處理：出錯(cuò)信息設(shè)計(jì)得不好，將向用戶(hù)提供無(wú)用的或誤導(dǎo)的信息，反而增加了用戶(hù)的挫折感。 – 界面的復(fù)雜性與可靠性 用戶(hù)界面應(yīng)具有的特性（ 3） ? 用戶(hù)界面存在的問(wèn)題 – 1. 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：長(zhǎng)度、易變性 – 2. 用戶(hù)幫助設(shè)施：集成和附加 ? 集成的幫助設(shè)施從一開(kāi)始就設(shè)計(jì)在軟件里面，通常它對(duì)用戶(hù)的工作內(nèi)容是敏感的，因此用戶(hù)可以從與剛剛完成的操作有關(guān)的主題中選擇一個(gè)請(qǐng)求幫助。 ? 提供不同的系統(tǒng)響應(yīng)信息。 ? 具有容錯(cuò)能力。 ? 用戶(hù)界面中所用術(shù)語(yǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化和一致性。 – 用戶(hù)的注意力很容易渙散 – 用戶(hù)的脾氣不好。 ? 人機(jī)界面設(shè)計(jì)是接口設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的組成部分。難理解、難測(cè)試、難維護(hù)。 設(shè)計(jì)優(yōu)化（ 11） 例：求一元二次方程的根 設(shè)求根模塊調(diào)用形式為： (1) QUAD－ ROOT(TBL， X) 傳遞系數(shù)的數(shù)組 存放根的數(shù)組 (2) QUAD－ ROOT(A,B,C,ROOT1, ROOT2) A,B,C為方程系數(shù) ROOT1,ROOT2是兩個(gè)根 設(shè)計(jì)優(yōu)化（ 12） ? 模塊功能可預(yù)測(cè) – 模塊看成黑盒子，相同輸入產(chǎn)生相同輸出，其功能為可預(yù)測(cè)的。 A的判定影響到 G，使判定影響傳遞路徑更長(zhǎng)，這樣就增加了許多模塊間的耦合，效率更低，需要修改。 設(shè)計(jì)優(yōu)化（ 6） ? 模塊 A的控制域?yàn)?A、 B、C、 D、 E，當(dāng) A做出的判斷影響到 B或 C時(shí)，最符合規(guī)則要求。 設(shè)計(jì)優(yōu)化（ 4） ? 消除重復(fù)功能 C A C B A′ B′ C 改進(jìn)前 改進(jìn)后 設(shè)計(jì)優(yōu)化（ 5） ? 作用范圍應(yīng)在控制范圍內(nèi) – 模塊的控制范圍 (控制域 )：包括模塊本身和其下屬模塊的集合。 ? 練習(xí)：用 DFD用變換分析和事務(wù)型分析導(dǎo)出初始 SC 練習(xí) 1：招干考試系統(tǒng)的DFD導(dǎo)出初始 SC 1 登記考生情況 2 考前處理 考生 4 計(jì)算考生成績(jī)總分 6 各專(zhuān)業(yè)考生按總分排序 7 錄用 8 輸出錄用通知單 5 輸出考生成績(jī)單 3 輸入考生成績(jī) 考生 考生 考生情況文件 9 考后考生情況統(tǒng)計(jì) 考生 練習(xí) 2：用 DFD用變換分析和事務(wù)型分析導(dǎo)出初始 SC C1 C3 D G E J F K L c1 b1 b2 c3 d g f j h e k l m B1 B2 C2 c2 設(shè)計(jì)優(yōu)化（補(bǔ)充）（ 1） ? 將初始 SC根據(jù)模塊獨(dú)立性原則進(jìn)行精化 ,對(duì)模塊進(jìn)行合并、分解、修改、調(diào)整，得到高內(nèi)聚、低耦合模塊，得到易于實(shí)現(xiàn)、易于測(cè)試和易于維護(hù)的軟件結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生設(shè)計(jì)文檔的最終 SC。 – 畫(huà)出 SC框架，把 DFD上的三部分分別映射為事務(wù)控制模塊、接收模塊和處理模塊。 變換分析設(shè)計(jì)方法（ 2） ? 具體的設(shè)計(jì)步驟如下： – 確定輸入流和輸出流的邊界，從而孤立出變換中心，并在數(shù)據(jù)流圖上劃分出他們的邊界線(xiàn)。 – 邏輯輸入：指距離物理輸入端（輸入始端）最遠(yuǎn)的但仍可以被視為系統(tǒng)輸入的那些數(shù)據(jù)流。 事務(wù) 中心 接受路徑 動(dòng)作 路徑 基本概念（ 6） ? 大型系統(tǒng) DFD中 ,變換型和事務(wù)型結(jié)構(gòu)往往共存 : T 事務(wù)中心 傳入 變換 傳出 基本概念（ 7） ? 面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)步驟（ P66） 精化數(shù)據(jù)流圖 類(lèi)型 確定事務(wù)中心 和動(dòng)作路徑 映射成事務(wù)結(jié)構(gòu) 確定輸入 和輸出分支 映射成變換結(jié)構(gòu) “事務(wù)” “變換” 精化軟件結(jié)構(gòu) 提取控制結(jié)構(gòu) 事務(wù)分析 變換分析 變換分析設(shè)計(jì)方法（ 1） ? 變換結(jié)構(gòu)由輸入、輸出和變換中心三個(gè)部分組成。 輸入 變換 輸出 事務(wù)中心 活動(dòng)通路 T 事務(wù) 基本概念（ 4） ? 1） 變換型數(shù)據(jù)流圖 – 具有明確的輸入、變換 (或稱(chēng)主加工 )和輸出界面的 DFD。 ? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 (SD)是以數(shù)據(jù)流圖為基礎(chǔ)的，它定義了把數(shù)據(jù)流圖 變換 成軟件結(jié)構(gòu)的不同映射方法，所以這種方法也稱(chēng)為 面向數(shù)據(jù)流 的設(shè)計(jì)方法。 結(jié)構(gòu)圖（ SC）（ 1） ? SD方法在概要設(shè)計(jì)中的主要表達(dá)工具 ? 約定 編輯學(xué)生記錄 讀學(xué)生記錄 學(xué)生數(shù)據(jù) 無(wú)此學(xué)生 學(xué)號(hào) 不加區(qū)分的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)信息 控制信息 結(jié)構(gòu)圖（ SC）（ 2） ?SC中的簡(jiǎn)單調(diào)用 B A C x,y z z 結(jié)構(gòu)圖（ SC）（ 3） ?SC中的選擇調(diào)用 A C B D A根據(jù)內(nèi) 部判斷決定是否調(diào)用 B A按另一判 定結(jié)果選擇調(diào)用 C或 D 結(jié)構(gòu)圖（ SC）（ 4） ?SC中的循環(huán)調(diào)用 A B C A根據(jù)內(nèi)在的循環(huán)重復(fù)調(diào)用 B、 C等模塊 結(jié)構(gòu)圖（ SC）（ 5） ?結(jié)構(gòu)圖 (SC)舉例 – 見(jiàn) P52招干考試成績(jī)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 – 扇入：指有多少上級(jí)模塊調(diào)用它 模塊設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（ 3） ? 通常設(shè)計(jì)得較好的軟件結(jié)構(gòu)，頂層扇出高，中間扇出較少，下層調(diào)用公用模塊。 – 寬度：指軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)同一層次的模塊數(shù)的最大值 。 – 劃分模塊時(shí)將可變因素應(yīng)分別隱藏在三個(gè)模塊中，使得任一個(gè)變化僅需修改與之相關(guān)的一個(gè)模塊。分析可變因素并進(jìn)行模塊劃分，畫(huà)出軟件結(jié)構(gòu)圖。 低 高 內(nèi)聚性 弱 強(qiáng) 模塊獨(dú)立性 偶然內(nèi)聚 邏輯內(nèi)聚 時(shí)間內(nèi)聚 通信內(nèi)聚 順序內(nèi)聚 功能內(nèi)聚 模塊分割的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 20） ? 模塊的信息隱藏 – 首先列出將來(lái)可能發(fā)生變化的因素； – 在劃分模塊時(shí)將這些可能發(fā)生變化的因素隱藏在某幾個(gè)模塊內(nèi)。容易維護(hù)。 各成分順序執(zhí)行 ， 前一個(gè)成分的輸出是后一個(gè)成分的輸入 。各個(gè)成分合用同一個(gè)數(shù)據(jù)，或者產(chǎn)生同一個(gè)輸出數(shù)據(jù)。 X Y Z ABCD W S X Y Z W S A B C D 模塊分割的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 15） 讀入分?jǐn)?shù) 平均 /最高 計(jì)算平均分 計(jì)算最高分 輸出結(jié)果 模塊分割的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 16） ? 時(shí)間內(nèi)聚 (temporal cohesion)：一個(gè)模塊完成多個(gè)具有時(shí)間相關(guān)性的功能。 – 偶然內(nèi)聚（ concidental cohesion） – 邏輯內(nèi)聚 ( logical cohesion)： – 時(shí)間內(nèi)聚 (temporal cohesion) – 通信內(nèi)聚（ municational cohesion） – 順序內(nèi)聚 (sequential cohesion) – 功能內(nèi)聚 (functional cohesion) 模塊分割的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 13） ? 偶然內(nèi)聚（ concidental cohesion）： 一個(gè)模塊完成多個(gè)完全不相關(guān)的功能。 – 模塊之間相互調(diào)用時(shí)，傳遞的參數(shù)最好只有 1個(gè)，最多不超過(guò) 4個(gè)。一般出現(xiàn)在用低級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序中。 模塊分割的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 9） ? 公共耦合：兩個(gè)模塊都能夠存取同一公共數(shù)據(jù)環(huán)境。屬松散耦合。 模塊分割的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 3） ? 耦合（ coupling）： – 軟件結(jié)構(gòu)中各個(gè)模塊之間相互依賴(lài)的程度的度量。 模塊化可產(chǎn)生的效果（ 1） ? M 軟件總成本 成本或工作量 最小成本區(qū) 接口成本 模塊數(shù)目 模塊化可產(chǎn)生的效果（ 2） ? 2． 提高軟件的可靠性 ? 3． 提高可維護(hù)性 ? 4． 有助于軟件開(kāi)發(fā)工程的組織管理 ? 5．有助于信息隱藏和局部化 模塊分割的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ 1） ? 評(píng)價(jià)模塊分割的標(biāo)準(zhǔn)有以下幾個(gè)方面： – 模塊的大小 – 模塊之間的聯(lián)系程度（耦合） – 模塊內(nèi)的聯(lián)系程度（內(nèi)聚） – 模塊信息的隱藏程度。例