[工學(xué)]軟件工程導(dǎo)論第五章-在線瀏覽
2025-02-20 23:43本頁(yè)面
【正文】 塊 )來(lái)理解?！? 求精實(shí)際上是 細(xì)化過(guò)程 – 從在 高抽象級(jí)別 定義的功能陳述 (或信息描述 )開始。 2個(gè)知識(shí)塊上 (G. A. Miller, The Magic Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information, Psychological Review,101(2):343352,1956) 2022/1/3 27 逐步求精： – 幫助軟件工程師把精力集中在與當(dāng)前開發(fā)階段最相關(guān)的方面 – 目前不需要考慮的細(xì)節(jié)留到以后考慮 – 把一個(gè)時(shí)期內(nèi)必須解決的問(wèn)題按照優(yōu)先級(jí)排序 – 自頂向下的策略 2022/1/3 28 抽象與求精 是一對(duì)互補(bǔ)的概念 – 抽象使得設(shè)計(jì)者能夠說(shuō)明過(guò)程和數(shù)據(jù)，同時(shí)卻忽略低層細(xì)節(jié) – 事實(shí)上，可以把抽象看作是一種通過(guò)忽略多余的細(xì)節(jié)同時(shí)強(qiáng)調(diào)有關(guān)的細(xì)節(jié)，而實(shí)現(xiàn)逐步求精的方法 – 求精則幫助設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中揭示出低層細(xì)節(jié) – 這兩個(gè)概念都有助于設(shè)計(jì)者在 設(shè)計(jì)演化過(guò)程中創(chuàng)造出完整的設(shè)計(jì)模型 抽象 vs. 2022/1/3 29 信息隱藏 (Information hiding)原理指出：應(yīng)該這樣設(shè)計(jì)和確定模塊，使得一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息 (過(guò)程和數(shù)據(jù) )對(duì)于 不需要這些信息 的模塊來(lái)說(shuō)，是 不能訪問(wèn) 的 局部化 – 細(xì)節(jié)隱藏：隱藏模塊的 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) – 模塊之間只交換那些為了完成軟件功能而 必須交換的信息 – 對(duì)模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的 訪問(wèn)限制 ，從而修改期間由于疏忽而引入的錯(cuò)誤 很少可能傳播 到其他模塊 2022/1/3 30 “模塊獨(dú)立 ” 概念是模塊化、抽象、逐步求精和信息隱藏等概念的直接結(jié)果，也是完成有效的模塊設(shè)計(jì)的 基本標(biāo)準(zhǔn) 希望設(shè)計(jì)這樣的軟件結(jié)構(gòu)： – 每個(gè)模塊完成一定相對(duì)獨(dú)立的子功能 – 與其他模塊之間的關(guān)系簡(jiǎn)單 2022/1/3 31 “模塊獨(dú)立化 ” 原因： – 獨(dú)立的模塊易于開發(fā) – 獨(dú)立的模塊易于測(cè)試和維護(hù) 模塊的獨(dú)立程度可以由兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn)來(lái)度量，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別稱為 耦合 (Coupling)和 內(nèi)聚 (Cohesion) – 耦合 衡量不同模塊彼此間互相依賴 (連接 )緊密程度 – 內(nèi)聚 衡量一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度 2022/1/3 32 耦合是對(duì)一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同模塊之間 互連程度的度量 。在這樣的系統(tǒng)中可以研究、測(cè)試或維護(hù)任何一個(gè)模塊，而不需要對(duì)系統(tǒng)的 其他模塊有很多了解 此外，由于模塊間聯(lián)系簡(jiǎn)單，發(fā)生在一處的錯(cuò)誤 傳播到整個(gè)系統(tǒng) 的可能性就很小。若只是兩模塊間有公共數(shù)據(jù)環(huán)境，則公共耦合有兩種情況。簡(jiǎn)單地說(shuō)， 理想內(nèi)聚的模塊只做一件事情 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該力求做到 高內(nèi)聚 ，通常中等程度的內(nèi)聚也是可以采用的，而且效果和高內(nèi)聚相差不多；但是，低內(nèi) 內(nèi)聚 (Cohesion) 2022/1/3 41 內(nèi)聚和耦合是密切相關(guān)的，模塊內(nèi)的 高內(nèi)聚往往意味著模塊間的 松耦合 內(nèi)聚和耦合都是進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的有力工具，但是實(shí)踐表明 內(nèi)聚更重要 ，應(yīng)該把更多注意力集中到提高模塊 內(nèi)聚 (Cohesion) 2022/1/3 42 低內(nèi)聚 – 偶然內(nèi)聚 (Coincidental Cohesion)：一個(gè)模塊任務(wù)間關(guān)系松散或者沒(méi)有關(guān)系 – 邏輯內(nèi)聚 (Logical Cohesion)：一個(gè)模塊完成的任務(wù)在邏輯上屬于相同或者相似的一類 – 時(shí)間內(nèi)聚 (Temporal Cohesion)：模塊包含的任務(wù)必須在同一段時(shí)間內(nèi)執(zhí)行 (如初始化模塊 ) 內(nèi)聚 (Cohesion) 2022/1/3 43 中內(nèi)聚 – 過(guò)程內(nèi)聚 (Procedural Cohesion)：一個(gè)模塊內(nèi)的處理元素相關(guān)，并且以特定的次序執(zhí)行 ,如將程序流程圖中循環(huán)，判定部分劃分成模塊 – 通信內(nèi)聚 (Communicational Cohesion)：模塊中所有元素都使用同一個(gè)輸入數(shù)據(jù)和 /或產(chǎn)生同一個(gè)輸出數(shù)據(jù) 高內(nèi)聚 – 順序內(nèi)聚 (Sequential Cohesion)：一個(gè)模塊內(nèi)的處理元素和同一個(gè)功能密切相關(guān)，并且必須順序執(zhí)行（前一個(gè)處理的輸出是后一個(gè)處理的輸入） – 功能內(nèi)聚 (Functional Cohesion)：模塊內(nèi)所有處理元素屬于一個(gè)整體，完成一個(gè)單一的功能 內(nèi)聚 (Cohesion) 2022/1/3 44 Examples A B C 功能 1 功能 2 獲得配件單價(jià)和庫(kù)存量 配件編號(hào) 庫(kù)存量 單價(jià) 通信內(nèi)聚 順序內(nèi)聚 2022/1/3 45 內(nèi)聚方式的判斷方法 該模塊只能執(zhí)行一個(gè)功能嗎？ 功能內(nèi)聚 模塊內(nèi)各組成部分的關(guān)系如何？ 是 否 次序重要嗎？ 次序重要嗎？ 邏輯相似嗎？ 數(shù)據(jù)流 控制流 兩者都不是 是 是 是 否 否 否 順序內(nèi)聚 通信內(nèi)聚 過(guò)程內(nèi)聚 時(shí)間內(nèi)聚 邏輯內(nèi)聚 偶然內(nèi)聚 2022/1/3 46 設(shè)計(jì)時(shí)力爭(zhēng)做到 高內(nèi)聚 ，并且能夠辨認(rèn)出低內(nèi)聚的模塊，有能力通過(guò)修改設(shè)計(jì)提高 模塊的內(nèi)聚程度 ，降低模塊間的耦合程度，從而獲得 較高的 模塊獨(dú)立性 內(nèi)聚 (Cohesion) 2022/1/3 47 七種內(nèi)聚的比較 內(nèi)聚形式 聚合方式 可修改性 可讀性 通用性 黑箱程度 聚合性 功能內(nèi)聚 好 好 好 好 黑箱 10 順序內(nèi)聚 好 好 好 中 不完全黑 9 通信內(nèi)聚 中 中 中 不好 不完全黑 7 過(guò)程聚合 中 中 中 不好 半透明 5 時(shí)間聚合 不好 不好 中 最壞 半透明 3 邏輯聚合 最壞 最壞 不好 最壞 透明 1 偶然聚合 最壞 最壞 最壞 最壞 透明 0 2022/1/3 48 思考題 確定每個(gè)模塊的內(nèi)聚類型 功能內(nèi)聚 偶然內(nèi)聚 偶然內(nèi)聚 2022/1/3 49 啟發(fā)規(guī)則 (Heuristics) 啟發(fā)規(guī)則雖然不像前兩節(jié)講述的基本原理那樣普遍適用，但是在許多場(chǎng)合仍然能給軟件工程師有益的啟示，往往能幫助他們找到改進(jìn)軟件設(shè)計(jì)提高軟件質(zhì)量的途徑，因 此 有助于實(shí)現(xiàn)有效的模塊化 Heuristics: Rules and lessons learnt by system ar
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