【正文】 專門的程序覆蓋考慮 轉錄考慮 9. 專門注解 10. 附錄 詳細設計 設計的復審 ? 軟件的設計由管理方面的代表、技術開發(fā)方面的代表和其他有關人員（諸如用戶、質量保障和軟件支持者等）共同進行復審。 詳細設計 設計工具應具有的屬性： 模塊性、簡明性、便于編輯、機器可讀性、 易維護性、強行結構化、自動處理、 數(shù)據(jù)表示、邏輯驗證、編程能力 詳細設計 軟件設計說明書 1. 范圍 （ 1）系統(tǒng)的目標和作為系統(tǒng)元素的軟件的作用； （ 2）硬件、軟件與人機接口； （ 3）主要的軟件功能； （ 4）外部定義的數(shù)據(jù)庫； （ 5）主要的設計約束與限制。 ? 一般說來 PDL是一種“混合”語言，它使用一種語言（通常是某種自然語言）的詞匯，同時卻使用另一種語言（某種結構化的程序設計語言）的語法。開始時設計者可以定義一個抽象的程序，隨著設計工作的深入而用 def符號逐步增加細節(jié)，直至完成詳細設計。 詳細設計 PAD圖的特點： ? 既可以用于表示程序邏輯，也可用于描述數(shù)據(jù)結構。 詳細設計 PAD圖的特點： ? 用 PAD圖表現(xiàn)程序邏輯，易讀、易懂、易記，PAD圖是二維樹形結構的圖形，程序從圖中最左豎線上端的結點開始執(zhí)行，自上而下，從左向右順序執(zhí)行，遍歷所有結點。 詳細設計 第一個任務 第二個任務 第三個任務 條件 F T ELSE 部分 THEN 部分 CASE條件 值 1 值 2 …... 值 n CASE1 部分 A 循環(huán)條件 Do While 部分 Do Until 部分 循環(huán)條件 調用子程序 A 循環(huán) 順序 IFTHENELSE分支 CASE分支 詳細設計 C1 C4 C5 N Y S1 S4 S2 S3 S5 N N Y Y C2 C3 詳細設計 PAD圖（ Problem Analysis Diagram） P1 P2 P2 P1 Pn P2 P1 . . . X= L1 L2 Ln C 順序 選擇 CASE型選擇 詳細設計 WHILE C UNTIL C P P 循環(huán) 語句標號 定義 def 詳細設計 P1 P3 P2 P5 P4 P2 P6 P10 P8 UNTIL C3 P7 UNTIL C2 P9 def C C1 詳細設計 WHILE C1 UNTIL C4 S5 S3 S1 S2 S4 C2 C3 C5 詳細設計 PAD圖的特點： ? 使用表示結構化控制結構的 PAD符號所設計出的程序必然是結構化程序。 詳細設計 方塊圖（ NS圖） ? 研制方塊圖的目的是：既要制定一種圖形工具，又不允許它違反結構化原則。 ? 流程圖中用箭頭代表控制流，因此程序員不受任何約束，可以完全不顧結構程序設計的精神，隨意轉移控制。 詳細設計 ? 詳細設計是給出軟件結構中各模塊的內部過程描述 ? 模塊的內部過程描述也就是模塊內部的算法設計 ? 詳細設計也既是要導出一種算法設計表示，由此可以直接而簡單地導出程序代碼 詳細設計 詳細設計的邏輯基礎： ? 使用結構化構造（即用順序、選擇和重復三種程序結構）表示程序過程，降低程序的復雜性，從而提高可靠性、易測試性和易維護性。 概要設計 例：輸入一個文件 FIPT，此文件只包含三種記錄類型 T T2和 T3，現(xiàn)在要對該文件作如下處理： （ 1）統(tǒng)計出現(xiàn)的第一個 T1類型的記錄前的記錄總數(shù)（計數(shù) A）； （ 2）顯示第一個 T1類型的記錄； （ 3）顯示最后一個記錄，最后一個記錄是在第一個 T1類型的記錄后的第一個 T2類型的記錄； （ 4）計算第一個 T1類型的記錄后的記錄批數(shù)（一批記錄指一串連續(xù)的 T1類型的記錄或一串連續(xù)的 T3類型的記錄（（計數(shù) B）； （ 5）統(tǒng)計在第一個 T1類型的記錄后出現(xiàn)的 T1類型記錄的總數(shù) （計數(shù) C）； （ 6）計算在第一個 T1類型的記錄后的 T3類型記錄的批數(shù)（計數(shù) D）。 概要設計 Jackson方法的基本步驟： （ 4）列出所有操作和條件（包括分支條件和循環(huán)結束條件），并且把它們分配到程序結構圖的適當位置。 概要設計 零件組 * 卡片 * 發(fā) 收 月報表 表頭 表體 行 * 輸入文件 概要設計 根據(jù)輸入文件產(chǎn)生月報表 產(chǎn)生表頭 產(chǎn)生表體 從零件組產(chǎn)生行 * 處理文件 產(chǎn)生行 處理卡片 * 處理發(fā) 處理收 概要設計 Jackson方法的基本步驟： （ 1）分析并確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結構，并用 Jackson圖描述這些數(shù)據(jù)結構； （ 2）找出輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)結構中有對應關系的數(shù)據(jù)單元?！盃顟B(tài)”一項，如果 是教師則印出他的“工齡”，如果是學生則印出他的年級。 概要設計 建立程序結構 例 1：設計一個打印表格的程序。 A or do D。 A end A select do B。 do D。 概要設計 Jackson圖（數(shù)據(jù)結構符號）： A A A C D B* C D B B 順序 重復 選擇 A seq do B。 概要設計 Jackson方法 ? Jackson方法的精髓在于：應該把問題分解成僅用三種結構化形式（順序，選擇和重復）來表示的層次結構。 ? 第 7步 使用設計度量和啟發(fā)式規(guī)則對得到的軟件結構進一步精化。 概要設計 事務型分析 ? 第 5步 把數(shù)據(jù)流圖映射成一個適合于事務處理的軟件結構。 ? 第 3步 確定數(shù)據(jù)流圖具有變換特性還是事務特性。 概要設計 B C D A Cm Ca B C A D 概要設計 事務型分析 ? 第 1步 復查基本系統(tǒng)模型。 把數(shù)據(jù)流圖中的每一個處理映射成軟件結構中一個適當?shù)哪K：從變換中心的邊界開始沿著輸入通路向外移動，把輸入通路中每個處理映射成軟件結構中 Ca控制下的一個低層模塊；然后沿輸出通路向外移動，把輸出通路中每個處理映射成直接或間接受Ce控制的一個低層模塊；最后把變換中心內的每個處理映射成受Ct控制的一個模塊。 對于變換流，數(shù)據(jù)圖將被映射成一個特殊的軟件結構，這個結構控制輸入、變換和輸出信息等處理過程：位于軟件結構最頂層的控制模塊 Cm協(xié)調下述從屬的控制功能： （ 1）輸入信息處理控制模塊 Ca，協(xié)調對所有輸入數(shù)據(jù)的接收； （ 2）變換中心控制模塊 Ct，管理對內部形式的數(shù)據(jù)的所有操作； （ 3）輸出信息控制模塊 Ce，協(xié)調輸出信息的產(chǎn)生過程。 概要設計 變換型分析 ? 第 5步 完成“第一級分解”。 ? 第 3步 確定數(shù)據(jù)流圖具有變換特性還是事務特性。 概要設計 T 事務 事務中心 活動通路 概要設計 變換型分析 ? 第 1步 復查基本系統(tǒng)模型。 概要設計 信息 外部表示 內部表示 時間 輸入流 輸出流 變換中心 概要設計 事務流： ? 事務流的特點是數(shù)據(jù)沿著接收通路把外部世界的信息轉換成一個事務項，然后，計算該事務項的值，根據(jù)它的值激勵起多條活動通路中的一條數(shù)據(jù)流。 ? 面向數(shù)據(jù)的設計方法 面向數(shù)據(jù)流的設計 面向數(shù)據(jù)結構的設計 ? 面向對象的設計方法 概要設計 面向數(shù)據(jù)流的設計： ? 面向數(shù)據(jù)流的設計方法把信息流映射成軟件結構 ? 信息流的類型決定了映射的方法 ? 信息流有兩種類型： 變換流 事務流 概要設計 變換流： ? 信息沿輸入通路進入系統(tǒng)，同時由外部形式變換成內部形式。 ? 模塊的功能應該可以預測 相同的輸入應該有相同的輸出，否則難以理解、測試和維護。接口設計應該使得信息傳遞簡單并且與模塊的功能一致。 概要設計 概要設計的啟發(fā)式準則： ? 模塊的作用范圍保持在該模塊的控制范圍內 模塊的作用范圍是指該模塊中一個判斷所影響的所有其它模塊；模塊的控制范圍指該模塊本身以及所有直接或間接從屬于它的模塊。 ? 盡量減少高扇出結構的數(shù)目，隨著深度的增加爭取更多的扇入 扇出過大意味著模塊過分復雜，需要控制和協(xié)調過多的下級模塊。 ? 內容耦合： 1. 一個模塊訪問另一個模塊的內部數(shù)據(jù)； 2. 兩個模塊有一部分程序代碼重疊； 3. 一個模塊不通過正常入口而轉移的另一個的內部； 4. 一個模塊有多個入口（意味著該模塊有多個功能）。 ? 控制耦合：兩個模塊之間傳遞的信息有控制成分（中耦合）。 概要設計 耦合分類： ? 無任何連接：兩個模塊中的每一個都能獨立地工作而不需要另一個的存在（最低耦合）。 概要設計 模塊獨立程度的衡量標準： ? 耦合性：對一個軟件結構內不同模塊間互連程度的度量。 概要設計 模塊獨立性： ? 模塊獨立是指開發(fā)具有獨立功能而且和其它模塊之間沒有過多的相互作用的模塊。 概要設計 模塊化論據(jù)： ? C(x)定義為問題 x的感知復雜性 ? E(x)定義為解決問題 x所需要的工作量 ? 對 p1和 p2兩個問題， 若 C(p1) C(p2)，則 E(p1) E(p2) ? C(p1 + p2) C(p1) + C(p2) ? E(p1 + p2) E(p1) + E(p2) 概要設計 軟件總成本 集成成本 成本 /模塊 模塊數(shù)量 成本或工作量 最小成本區(qū)域 M 概要設計 實現(xiàn)模塊化的手段： ? 抽象：抽出事物的本質特性而暫時不考慮它們的細節(jié)。 概要設計 模塊： ? 模塊是數(shù)據(jù)說明、可執(zhí)行語句等程序對象的集合，是單獨命名的并且可以通過名字來訪問，例如過程、函數(shù)、子程序、宏、 modula等。 ? 扇入數(shù)：指有多少個模塊直接控制一個給定的模塊。 ? 寬度：表示控制（同一層次）總跨度。 ? 用戶可以審查一個明確描述人機接口的實際文件?？梢砸?guī)定某些信息種類或信息量是重復性的，也可以說明在某一種類中信息是有條件出現(xiàn)的。在該圖的最低一層，每個框包含單獨的數(shù)據(jù)實體。在結構的頂層，用一個方框代表整個結構。 ? 典型的數(shù)據(jù)結構包括標量項、順序向量、n維空間、鏈接表等。 需求分析 信息結構 ? 信息結構是各個數(shù)據(jù)成分之間邏輯關系的一種表示方法。對數(shù)據(jù)的這一系列嚴密一致的定義也有助于改進在不同的開發(fā)人員之間或者不同開發(fā)小組之間的通信。 ? 數(shù)據(jù)字典最重要的用途是作為分析階段的工具。 需求分析 例：病員監(jiān)視系統(tǒng) 病員 監(jiān)視 系統(tǒng) 病員 護士 護士 病員病歷 基本模型 病情信號 報告 警告信號 病歷數(shù)據(jù) 請求提出報告 需求分析 本地 監(jiān)視 中央 監(jiān)視 報告 產(chǎn)生 更新 病歷 護士 護士 病員 病員病歷 病員的病情界限 警告信號 病員數(shù)據(jù) 請求報告 經(jīng)過整理后的病員數(shù)據(jù) 病情信號 需求分析 分解 病情信號 整理病員 數(shù)據(jù) 檢查是 否超出 界限 產(chǎn)生警告 信號 時鐘 整理后的病員 數(shù)據(jù) 日期時間 病員病情界限 體溫 血壓 脈搏 病員數(shù)據(jù) 警告信號 需求分析 推導數(shù)據(jù)流程圖的簡單準則： ? 第一層數(shù)據(jù)流程圖應當是基本的系統(tǒng)模型； ? 應當仔細說明原始的輸入 /輸出文件； ? 所有箭頭和圓圈均應當加上標注（使用有意義的名字）； ? 必須保持信息的連續(xù)性； ? 每次只加工一個圓圈。 ? 表示數(shù)據(jù)存儲，代表系統(tǒng)加工的數(shù)據(jù)所存儲的地方。 ? 表示加工，代表接收輸入，經(jīng)過變換，繼而產(chǎn)生輸出的處理過程。 ? SA方法采用“分解”的方式來理解一個復雜系統(tǒng)，“分解”需要有描述手段，數(shù)據(jù)流程圖就是作為描述信息流程和分解的手段而引入的。 需求分析 軟件需求分析人員應該具備的特征： ? 善于領會一些抽象的概念，重新整理使之成為各種邏輯成分，并根據(jù)各種邏輯成分綜合出問題的解決辦法；