第3章 软件设计基础

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1、第第三三章章3.13.1软件设计概述软件设计概述软件设计是软件开发的关键步骤，直接影响软件质量。软件设计阶段要解决“如何做”的问题。一、一、软件设计阶段的任务与目标软件设计阶段的任务与目标设计任务设计任务：：将需求阶段获得的需求说明（模型）转换为计算机中可实现的系统。设计阶段主要任务是:软件体系结构的设计数据结构的设计用户界面的设计算法的设计软件设计任务设计任务涉及多方面，可分为总体设计和详细设计。系统结构设计数据设计软件设计任务过程设计界面设计软件设计的目标设计的目标就是构造一个高内聚低耦合的软件模型。高可维高可维高可靠性高可靠性护性护性软件软件

2、高可理高可理高效率高效率设计设计解性解性软件设计的目标3.1.1软件体系结构设计软件体系结构确定了系统的组织结构和拓扑结构，显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。体系结构的设计过程的主要活动：1.系统分解—将系统分解为若干相互作用的子系统。2.控制建模—建立系统各部分间控制关系的一般模型。3.模块分解—将子系统进一步划分为模块。注意:往往子系统与模块之间没有明显界限.体系结构设计是软件设计的第一个阶段，该阶段侧重于系统宏观结构的设计，而不关心模块的内部算法。体系结构的分类：一、仓库模型（Therepositor

3、ymodel）也称“容器模型”，是一种集中式的模型。各子系统可以直接访问中央数据仓库存储的共享数据。子系统之间紧密耦合。子系统子系统11子系统子系统22子系统子系统nn……中央数据仓库中央数据仓库(Repository)(Repository)仓库结构一、仓库模型（Therepositorymodel）各子系统共享中央数据库中的数据—共享容器模型各子系统可以有自己的数据库，子系统之间通过消息传递实现数据交换。设计编辑器设计编辑器代码生成器代码生成器项目存储设计转换器设计转换器程序编辑器程序编辑器设计分析器设计分析器报告生成器报告生成器集成CASE工

4、具集的体系结构适宜命令控制系统、CAD系统仓库模型的主要优缺点：优点：1.共享大数据量的有效方法。2.子系统不必关心其它的子系统如何使用它所产生的数据。3.易于将新子系统集成，若新子系统也采用相同规范。缺陷：1.为了共享数据,各子系统必须有一致的数据视图，不可避免地会影响了整个系统的性能。2.子系统的改变，使产生的数据结构也可能发生改变。3.统一的数据库结构(备份、安全、访问控制和恢复的策),将影响子系统的效率。二、客户机/服务器模型（Client/ServerArchitecturalModel）C/S结构是一种分布式模型，采用发请求、得结果的模

5、式：客户机向服务器发出请求(数据请求、网页请求、文件传输请求等等)，服务器响应请求，进行相应的操作，将结果回传给客户机，客户机再将格式化后的结果呈现给用户。C/S结构的应用都由三个相对独立的逻辑部分组成：用户界面用户界面应用逻辑应用逻辑数据访问数据访问三种逻辑之间的关系1.两层客户机/服务器模型TwoTierClient/ServerArchitecturalModel客户1客户2客户N请求结果网络网络请求服务器服务器11服务器服务器22服务器服务器MM两层Client/Server结构C/S的工作模式是一种远程过程调用(RPC，RemotePro

6、cedureCall)模式，允许客户端和服务器端有不同的软硬平台。例：TwoTierClient/ServerArchitecturalModelclient1client2client3client4Wide-bandwidthnetwokCataloguevideopicturehypertextserverserverserverservercatalogueFilmclipdigitisedhypertextfilesphotographsweb电影图片库系统的体系结构完整的应用包含三个相对独立的逻辑部分，而两层的C/S结构只有两个端应用。

7、应用逻辑应该映射到哪一端上呢？三种情况：C/S应用1C/S应用2C/S应用3客户端用户界面用户界面用户界面用户界面用户界面用户界面客户端逻客户端逻逻辑应用逻辑应用辑应用辑应用网络网络数据访问数据访问服务端逻辑服务端逻辑逻辑应用逻辑应用服务器应用应用数据访问数据访问数据访问数据访问应用逻辑层的映射情况两层C/S架构将数据表示和处理逻辑分开，但应用逻辑和两端之一是紧耦合的，不适宜多用户、多数据库，是非安全的网络环境。2.三级/多级应用模型(Three/MultiTierModel)第一级是数据库管理结点(databasemanagementnode)。

8、第二级或中间级是“商业逻辑结点”(businesslogicnode),是指具体应用中实施的程序逻辑和法则。第三级是用户界