【正文】 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)，以便協(xié)調(diào)組內(nèi)各成員的工作。然后是詳細(xì)設(shè)計(jì)，即過程設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)分兩步完成。軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)把軟件需求變換成軟件表示的過程。軟件設(shè)計(jì)又是將用戶要求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化成為最終的軟件產(chǎn)品的唯一途徑。它是軟件開發(fā)中質(zhì)量得以保證的關(guān)鍵步驟。開發(fā)階段的決策將最終影響軟件實(shí)現(xiàn)的成敗，影響軟件維護(hù)的難易程度。 軟件設(shè)計(jì)在開發(fā)階段中的重要性開發(fā)階段的信息流如圖所示。開發(fā)階段由三個(gè)互相關(guān)聯(lián)的步驟組成:設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)(編碼)和測試。 軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)用它來描述加工，很容易為用戶接受。判定樹(Decision Tree)判定樹也是用來表達(dá)加工邏輯的一種工具。但是用判定表描述循環(huán)比較困難。 判定表(Decision Table) 用表格表達(dá)在什么條件下，系統(tǒng)應(yīng)完成哪些操作，顯得十分清楚、準(zhǔn)確、一目了然。結(jié)構(gòu)化英語(Structured English)結(jié)構(gòu)化英語也稱為PDL，是一種介于自然語言和形式化語言之間的半形式化語言。數(shù)據(jù)詞典 (DD，Data Dictionary)數(shù)據(jù)詞典的任務(wù)是對于數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的所有被命名的圖形元素在數(shù)據(jù)詞典中作為一個(gè)詞條加以定義，使得每一個(gè)圖形元素的名字都有一個(gè)確切的解釋。是描述數(shù)據(jù)處理過程的工具。 結(jié)構(gòu)化分析方法使用的主要工具:數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)詞典、結(jié)構(gòu)化英語、判定表和判定樹。 然后開發(fā)者根據(jù)用戶的意見對原型加以改進(jìn)。 原型化方法 在軟件開發(fā)過程中，原型是軟件的一個(gè)早期可運(yùn)行的版本，它反映最終系統(tǒng)的部分重要特性。它定義了表示系統(tǒng)邏輯視圖和物理視圖的方式。用戶對數(shù)據(jù)處理工作的考慮、對軟件的意見和要求是需求分析的寶貴原始資料。 分析員和用戶的責(zé)任系統(tǒng)分析員處在用戶和高級程序員之間，負(fù)責(zé)溝通用戶和開發(fā)人員的認(rèn)識(shí)和見解，起著橋梁的作用。必須按自頂向下、逐層分解的方式對問題進(jìn)行分解和不斷細(xì)化。 ：編制需求分析的文檔。 ：確定對目標(biāo)系統(tǒng)的綜合要求，即軟件的需求。 軟件需求分析的任務(wù)需求分析所要做的工作是深入描述軟件的功能和性能，確定軟件設(shè)計(jì)的限制和軟件同其他系統(tǒng)元素的接口細(xì)節(jié)，定義軟件的其他有效性需求。 《軟件工程》第三章學(xué)習(xí)輔導(dǎo)(3)環(huán)境分析和開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)證明了系統(tǒng)是可行的。 項(xiàng)目進(jìn)度安排(6)附錄系統(tǒng)定義的評審 評審由開發(fā)人員和用戶合作進(jìn)行，要保證:(1)正確地定義了項(xiàng)目的范圍。 項(xiàng)目開發(fā)成本 特殊的性能問題(5)項(xiàng)目問題 模擬結(jié)果 結(jié)構(gòu)互連圖及其描述(4)系統(tǒng)模型化和模擬結(jié)果 對子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖描述：結(jié)構(gòu)流程圖(AFD)、系統(tǒng)模塊描述、性能問題、設(shè)計(jì)限制條件、系統(tǒng)部件的分配 概述：目標(biāo)、限制條件(2)功能和數(shù)據(jù)描述 系統(tǒng)規(guī)格說明的主要內(nèi)容(1)引言 系統(tǒng)定義與評審系統(tǒng)規(guī)格說明是作為硬件工程、軟件工程、數(shù)據(jù)庫工程、人類工程的基礎(chǔ)而使用的一個(gè)文檔。 （3）可利用流程圖來分析業(yè)務(wù)流程的合理性。 （1）制作系統(tǒng)流程圖的過程是系統(tǒng)分析員全面了解系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理概況的過程，是系統(tǒng)分析員進(jìn)一步分析的依據(jù)。系統(tǒng)流程圖的功能每一個(gè)系統(tǒng)功能，與其必要的一些性能和接口特性一起，分配給一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)元素。 技術(shù)分析技術(shù)分析提交系統(tǒng)技術(shù)可行性評估。 工程的純收入是衡量工程價(jià)值的另一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 純收入投資回收期就是使累計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益等于最初的投資所需要的時(shí)間。 反之，若n年后能收入F元，那么這些錢現(xiàn)在的價(jià)值是 P=F/(1十i)n投資回收期 通常用利率表示貨幣的時(shí)間價(jià)值。有形的效益可以用貨幣的時(shí)間價(jià)值、投資回收期、純收入等指標(biāo)進(jìn)行度量。 成本效益分析從經(jīng)濟(jì)角度評價(jià)開發(fā)一個(gè)新的軟件項(xiàng)目是否可行。對系統(tǒng)開發(fā)的不同方案進(jìn)行比較評估。確認(rèn)待開發(fā)系統(tǒng)可能會(huì)涉及的任何侵犯、妨礙、責(zé)任等問題。對待開發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行功能、性能和限制條件的分析，確定在現(xiàn)有的資源的條件下，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)有多大，系統(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)。確定待開發(fā)系統(tǒng)是否值得投資開發(fā)。 可行性研究可行性研究主要集中在以下四個(gè)方面:(5)建立成本和迸度限制。(3)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和技術(shù)分析。 系統(tǒng)需求識(shí)別系統(tǒng)分析的目標(biāo)(1)識(shí)別用戶要求。 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫工程并不是所有的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)都使用數(shù)據(jù)庫，但對于使用數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)來說，這種信息倉庫往往是所有功能的核心。環(huán)境包括物理設(shè)備以及HCI。 (3)語法和詞法設(shè)計(jì):標(biāo)識(shí)與描述各個(gè)動(dòng)作和命令的特定形式，然后設(shè)計(jì)每一動(dòng)作或命令的硬件與軟件實(shí)現(xiàn)。 人類工程是應(yīng)用從心理學(xué)和方法論導(dǎo)出的知識(shí)來確定和設(shè)計(jì)高質(zhì)量人機(jī)對話界面HCI(Human Conversation Interface)的多學(xué)科活動(dòng)。今天，已經(jīng)把用戶友好性放在優(yōu)先的位置。軟件工程是一門有關(guān)開發(fā)高質(zhì)量的基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件的學(xué)科 。 軟件和軟件工程軟件實(shí)現(xiàn)了完成系統(tǒng)功能所需要的處理算法。(3)可以有多種供權(quán)衡使用的候選方案。在選擇硬件時(shí)，主要考慮以下幾個(gè)特性:(1)對各種元件打包，形成一些單獨(dú)的構(gòu)件塊。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程是一個(gè)問題求解活動(dòng)，目的是揭示、分析所期望的功能，并把它們分配到各個(gè)系統(tǒng)元素中去，即選擇一個(gè)特定的系統(tǒng)配置，并把功能與性能規(guī)格分配給硬件、軟件、人、數(shù)據(jù)庫、文檔和過程。系統(tǒng)工程師(亦稱為系統(tǒng)分析員)的作用就是要在總的系統(tǒng)(宏元素)層次結(jié)構(gòu)的環(huán)境中定義某一特定基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的元素。這些系統(tǒng)元素以各種方式組合來進(jìn)行信息的轉(zhuǎn)換。 二、用框圖說明軟件工程目標(biāo)之間的關(guān)系。 工具 7． 軟件確認(rèn) 軟件工程過程通常包括（軟件規(guī)格說明 軟件開發(fā)過程無規(guī)范 軟件產(chǎn)品無評測 ）等四類。 軟件危機(jī)中遇到的主要問題有（軟件開發(fā)無計(jì)劃 產(chǎn)品軟件）等兩類。 4． 分時(shí)軟件 交互式軟件 3． 甚大型 極大型）等六類。 中型 按軟件規(guī)?？蓪④浖殖桑ㄎ⑿?應(yīng)用軟件）等三類。 1． 一、填空練習(xí)《軟件工程》第一章學(xué)習(xí)輔導(dǎo) 按軟件的功能可將軟件分成（系統(tǒng)軟件 支撐軟件 2． 小型 大型 按軟件工作方式可將軟件分成（實(shí)時(shí)處理軟件 批處理軟件 ）等四類。 按軟件軟服務(wù)對象可將軟件分成（項(xiàng)目軟件 5． 軟件需求不充分手段 6． 軟件開發(fā) 軟件演進(jìn)）等四種基本的過程活動(dòng)。 軟件工程的三個(gè)要素是（方法 過程）。 《軟件工程》第二章學(xué)習(xí)輔導(dǎo) 基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)通常把基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)定義為某些元素的一個(gè)集合，并把這些元素組織起來以實(shí)現(xiàn)某種方法、過程或借助處理信息進(jìn)行控制?；谟?jì)算機(jī)的系統(tǒng)可以成為一個(gè)更大的基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)元素，并稱為那個(gè)更大系統(tǒng)的宏元素。 硬件和硬件工程選擇某種硬件元件的組合以構(gòu)成基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件元素。(2)各個(gè)元件之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。(4)性能、成本、有效性相對地比較容易確定。一般地，處理算法變換輸入數(shù)據(jù)或控制信息，并生成輸出到其它系統(tǒng)元素或宏元素中去的數(shù)據(jù)或控制信息。 人與人類工程早期的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總是把著眼點(diǎn)放在硬件與軟件易于實(shí)現(xiàn)上，并強(qiáng)迫用戶按系統(tǒng)規(guī)定的方式與系統(tǒng)通信，而完全不考慮人是否容易理解?；谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)的人類工程已成為系統(tǒng)開發(fā)申一個(gè)重要的步驟。人類工程過程包括以下步驟:(1)活動(dòng)分析 (2)語義分析和設(shè)計(jì):對用戶要求的動(dòng)作和機(jī)器產(chǎn)生的動(dòng)作進(jìn)行精確定義。(4)用戶環(huán)境設(shè)計(jì):將硬件、軟件和其它系統(tǒng)生成元素組合起來形成用戶環(huán)境。(5)原型:從人的角度出發(fā)來評價(jià)HCI。數(shù)據(jù)庫工程(包括數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn))，是一門技術(shù)學(xué)科，它的應(yīng)用是在數(shù)據(jù)庫的信息域定義完成之后。(2)評價(jià)系統(tǒng)的可行性。(4)把功能分配給硬件、軟件、人、數(shù)據(jù)庫和其它系統(tǒng)元素。(6)生成系統(tǒng)規(guī)格說明，形成所有后續(xù)工程的基礎(chǔ)。 (1)經(jīng)濟(jì)可行性。(2)技術(shù)可行性。 (3)法律可行性。(4)抉擇。成本和時(shí)間的限制，會(huì)給方案的選擇帶來局限性，對于一些合理的方案都應(yīng)加以考慮。成本效益分析首先是估算待開發(fā)系統(tǒng)的開發(fā)成本，然后與可能取得的效益(有形的和無形的）進(jìn)行比較和權(quán)衡。 貨幣的時(shí)間價(jià)值設(shè)年利率為i，現(xiàn)已存入P元，則n年后可得錢數(shù)為F=P(1十i)n。投資回收期是衡量一個(gè)開發(fā)工程價(jià)值的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。投資回收期越短，就能越快獲得利潤。純收入就是在整個(gè)生存期之內(nèi)系統(tǒng)的累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益(折合成現(xiàn)在值)與投資之差。指明為完成系統(tǒng)的功能和性能需要什么技術(shù)?需要哪些新材料、方法、算法、或者過程?有什么開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)?這些技術(shù)問題對成本的影響如何?用于技術(shù)分析的方法，有數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化技術(shù)、概率和統(tǒng)計(jì)、排隊(duì)論、控制論等。 分配與權(quán)衡一旦解決了與分析任務(wù)相關(guān)的問題，就應(yīng)開始考慮候選的解決方案。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模塊化用圖形符號(hào)描繪系統(tǒng)里面的每個(gè)部件，即用流程圖對現(xiàn)有系統(tǒng)作概括的物理模型描述。 （2）系統(tǒng)流程圖是系統(tǒng)分析員、管理員、業(yè)務(wù)員相互交流的工具。它描述了系統(tǒng)的功能和性能，以及管理該系統(tǒng)開發(fā)的一些限制條件。 文檔的范圍和目的 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)環(huán)境圖(ACD)、ACD描述(3)子系統(tǒng)描述 結(jié)構(gòu)詞典 用于模擬的系統(tǒng)模型(2)適當(dāng)?shù)囟x了功能、性能和接口。(4)開發(fā)人員與用戶對系統(tǒng)目標(biāo)達(dá)成了共識(shí)。 需求分析的過程需求分析工作可分成四個(gè)方面: ：最終綜合成系統(tǒng)的解決方案，給出目標(biāo)系統(tǒng)的詳細(xì)邏輯模型。 ：對功能的正確性、完整性和清晰性，需求給予評價(jià)。 軟件需求分析的原則必須能夠表達(dá)和理解問題的數(shù)據(jù)域和功能域。要給出系統(tǒng)的邏輯視圖和物理視圖。 用戶應(yīng)密切配合分析員的工作。 軟件需求分析方法需求分析方法由對軟件的數(shù)據(jù)域和功能域的系統(tǒng)分析過程及其表示方法組成。最終建立一個(gè)待開發(fā)軟件的抽象模型，即目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。用戶在試用原型系統(tǒng)的過程中做出反應(yīng)和評價(jià)。隨著不斷試驗(yàn)、糾錯(cuò)、使用、評價(jià)和修改，獲得新的原型版本，如此周而復(fù)始，從而提高了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。 結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法就是用抽象模型的概念，按照軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞、變換的關(guān)系，自頂向下逐層分解，直到找到滿足功能要求的所有可實(shí)現(xiàn)的軟件為止。 數(shù)據(jù)流圖 (DFD，Data Flow Diagram) 數(shù)據(jù)流圖也稱為Bubble Chart或Data Flow Graph。數(shù)據(jù)流圖從數(shù)據(jù)傳遞和加工的角度，以圖形的方式刻畫數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的移動(dòng)變換過程。數(shù)據(jù)詞典中所有的定義應(yīng)是嚴(yán)密的、精確的，不可有半點(diǎn)含混，不可有二義性。它是在自然語言基礎(chǔ)上加了一些限制而得到的語言，是使用有限的詞匯和有限的語句來描述加工邏輯。這是用語言說明難以準(zhǔn)確、清楚表達(dá)的。有時(shí)，判定表可以和結(jié)構(gòu)化英語結(jié)合起來使用。有時(shí)侯它比判定表更直觀。 《軟件工程》第四章學(xué)習(xí)輔導(dǎo) 一旦確定了軟件需求之后，就進(jìn)入開發(fā)階段。每個(gè)步驟都按某種方式進(jìn)行信息變換，最后得到有效的計(jì)算機(jī)軟件。除了維護(hù)階段以外，開發(fā)階段占軟件工程總成本的75%以上。軟件設(shè)計(jì)是軟件開發(fā)階段最重要的步驟。設(shè)計(jì)提供了軟件的表示，使得軟件的質(zhì)量評價(jià)成為可能。 軟件設(shè)計(jì)任務(wù)最初這種表示只是描繪出軟件的總的框架，然后進(jìn)一步細(xì)化，在此框架中填入細(xì)節(jié)，把它加工成在程序細(xì)節(jié)上非常接近于源程序的軟件表示。首先做概要設(shè)計(jì)，將軟件需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過對結(jié)構(gòu)表示進(jìn)行細(xì)化，得到軟件的詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。它包括:1)閱讀和理解軟件需求說明書，在給定預(yù)算范圍內(nèi)和技術(shù)現(xiàn)狀下，確認(rèn)用戶的要求能否實(shí)現(xiàn)。2)根據(jù)目標(biāo)確定最合適的設(shè)計(jì)方法。4)規(guī)定編碼的信息形式(代碼體系)，與硬件、操作系統(tǒng)的接口規(guī)約，命名規(guī)則等。在設(shè)計(jì)階段，基于這個(gè)功能的層次結(jié)構(gòu)把各個(gè)部分組合起來成為系統(tǒng)。2)確定每個(gè)模塊的功能，建立與已確定的軟件需求的對應(yīng)關(guān)系；3)確定模塊間的調(diào)用關(guān)系。設(shè)計(jì)接口的信息結(jié)構(gòu)。(3)處理方式設(shè)計(jì)1)確定為實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的功能需求所必需的算法，評估算法的性能。性能主要是指以下四個(gè)指標(biāo):當(dāng)終端用戶向計(jì)算機(jī)發(fā)出處理請求之后，從輸入開始到輸出最終結(jié)果中間的一段時(shí)間內(nèi)，用戶需要多次對計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸入輸出，而一次輸入輸出的時(shí)間就是響應(yīng)時(shí)間。吞吐量:單位時(shí)間內(nèi)能夠處理的數(shù)據(jù)量叫做吞吐量。3)確定外部信號(hào)的接收發(fā)送形式。它包括:1)確定輸入、輸出文件的詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3)確定對邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所必需的那些操作的程序模塊(軟件包)。4)若需要與操作系統(tǒng)或調(diào)度程序接口所必須的控制表等數(shù)據(jù)時(shí)，確定其詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和使用規(guī)則。防衛(wèi)性設(shè)計(jì):在軟件設(shè)計(jì)中插入自動(dòng)檢錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)和糾錯(cuò)的功能。一致性設(shè)計(jì):有兩個(gè)方面。其二是在并發(fā)處理過程中使用封鎖和解除封鎖機(jī)制保持?jǐn)?shù)據(jù)不被破壞。冗余性設(shè)計(jì):針對同一問題，由兩個(gè)開發(fā)者采用不同的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格、不同的算法設(shè)計(jì)軟件，當(dāng)兩者運(yùn)行結(jié)果之差不在允許范圍內(nèi)時(shí)，利用檢錯(cuò)系統(tǒng)予以糾正，或使用表決技術(shù)決定一個(gè)正確的結(jié)果，以保證軟件容錯(cuò)。軟件可靠性是指程序和文檔中的錯(cuò)誤少。但是在運(yùn)行過程中，為了適應(yīng)環(huán)境的變化和用戶新的要求，需要經(jīng)常對軟件進(jìn)行改造和修正，這就是軟件的維護(hù)。(6)編寫概要設(shè)計(jì)階段的文檔概要設(shè)計(jì)階段完成時(shí)應(yīng)編寫以下文檔:給出系統(tǒng)目標(biāo)、總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、處理方式設(shè)計(jì)、運(yùn)行設(shè)計(jì)、出錯(cuò)設(shè)計(jì)等。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)說明書。對需求分析階段編寫的初步的用戶手冊進(jìn)行審訂。制定初步的測試計(jì)劃。(7)概要設(shè)計(jì)評審在完成以上幾項(xiàng)工作之后，應(yīng)當(dāng)組織對概要設(shè)計(jì)工作的評審?？勺匪菪?即分析該軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確認(rèn)該軟件設(shè)計(jì)是否覆蓋了所有已確定的軟件需求，軟件每一成分是否可追溯到某一項(xiàng)需求。接口:即分析軟件各部分之間的聯(lián)系，確認(rèn)該軟件的內(nèi)部接口與外部接口是否已經(jīng)明確定義。模塊作用范圍是否在其控制范圍之內(nèi)。風(fēng)險(xiǎn):即確認(rèn)該軟件設(shè)計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)條件下和預(yù)算范圍內(nèi)是否能按時(shí)實(shí)現(xiàn)。實(shí)用性:即確認(rèn)該軟件設(shè)計(jì)對于需求的解決方案是否實(shí)用。技術(shù)清晰度:即確認(rèn)該軟件設(shè)計(jì)是否以一種易于翻譯成代碼的形式表達(dá)?？删S護(hù)性:從軟件維護(hù)的角度出發(fā)，確認(rèn)該軟件設(shè)計(jì)是否考慮了方便未來的維護(hù)。質(zhì)量:即確認(rèn)該軟件設(shè)計(jì)是否表現(xiàn)出良好的