总体设计概要.doc

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1、第5章总体设计软件总体设计又称概要设计，它的主要任务就是软件结构的设计，为了提高设计的质量，必须根据软件设计的原理改进软件设计。本章内容主要内容包括：软件总体设计的基本任务，软件设计的基本原理，软件结构以及软件结构设计优化准则，面向数据流的设计方法，IDEFO图的设计方法，以及表示软件结构的另一种图形工具——HIPO图。5.1基础知识5.1.1软件总体设计的基本任务软件总体设计阶段是概要地回答系统应该如何实现。因此要把握与详细设计的区别。要完成如下任务。1.软件系统结构设计按照结构化理论，实现一个系统目标需要程序和数据。所以必须设计出组成这个系统的所用程序结构和数据库（文件）。具

2、体方法如下：（1）采用某种设计方法，将一个复杂的系统按功能划分成模块。（2）确定每个模块的功能。（3）确定模块之间的调用关系。（4）确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息。（5）评价模块结构的质量。2.数据结构及数据库设计在结构化理论软件系统中，尤其是对于大型数据处理的软件系统，除了系统结构设计外，数据结构与数据库设计是很重要的。1）数据结构的设计根据需求分析阶段对系统数据的组成，操作约束和数据之间的描述，确定数据结构特性。总体设计阶段利用逐步细化的方法对数据结构进行深入的设计。2）数据库的设计一般的软件系统都有数据的存储，存储要借助数据库技术。数据库的设计指数据存储文件的设计

3、，设计包括概念设计，逻辑设计和物理设计。3.网络系统设计如果采用的是网络环境，则要进行网络系统的设计。4.软件总体设计文档总体设计说明书是总体设计阶段结束时提交的技术文档。按国际GB8576-88《计算机软件产品开发文件编制指南》的规定，软件设计文档可分为“总体设计说明书”，“详细设计说明书”和“数据库数据说明书”。5.评审在该阶段，对涉及部分是否完整地实现需求中的功能，性能等要求，设计方案的可行性，关键的处理及内外部接口定义正确性，有效性以及各部分之间的一致性等，都一一进行评审。5.1.2软件设计的基本原理1.抽象抽象是认识复杂现象过程中使用的思维工具，即抽出事物本质的共同特性

4、而暂不考虑它的细节，不考虑其他因素。抽象的概念被广泛应用于软件工程学中。在进行软件设计时，抽象与逐步求精，模块化密切相关，可帮助定义软件结构中模块的实体，有抽象到具体地分析和构造处软件的层次结构，提高软件的理解性。2.细化细化实际是一个详细描述（elaboration）的过程。在高层抽象定义时，我们从功能说明或信息描述开始。就是说明功能或信息的概念，而不给出功能内部的工作细节或信息的内部结构。细化则是设计者在原始说明的基础上进行详细说明，随着不断的细化（详细说明）给出更多的细节。3.模块化在软件的体系结构中，模块是可组合，分解和更换的单位。模块具有以下几种基本属性：（1）接口：指

5、模块的输入与输出。（2）功能：指模块实现什么功能。（3）逻辑：描述内部如何实现要求的功能及所需的数据。（4）状态：指该模块的运行环境，即模块的调用于被调用关系。功能，状态与接口反映模块的外部特征，逻辑反映它的内部特征。模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统划分为若干模块的过程。每个模块完成一个特定的子功能，所有的模块按某种方法组装起来，成为一个整体，完成整个系统所需求的功能。4.信息隐藏通过抽象，可以确定组成软件的过程实体。通过信息隐藏，可以定义和实现对模块的过程细节和局部数据结构的存取限制。信息隐蔽指在设计和确定模块时，使一个模块内包含信息（过程或数据），对于不需要

6、这些信息的其他模块来说，是不可能访问的。5.模块独立性模块独立性指每个模块只完成系统要求的独立的子功能，并且与其他模块的联系最少且接口简单。衡量软件独立性的度量标准：（1）耦合性。指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。（2）内聚性。指模块的功能强度的量度，即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密度的度量。5.1.3软件结构图软件结构图时软件系统的模块化层次结构，反映了整个系统的功能实现，即将来程序的控制层次体系。软件结构往往用用树状或网状结构的图形表示。结构图的主要内容有：模块、模块的控制关系、模块间的信息传递。结构图的形态特征：（1）深度：指结构图控制的层次，也是模块

7、的层数。（2）宽度：指一层中最大的模块个数。（3）扇出：指一个模块直接下属模块的个数。（4）扇入：指一个模块直接上属模块的个数。5.1.4软件结构设计优化准则软件总体设计的主要任务就是软件结构的设计，为了提高设计的质量，必须根据软件设计的原理改进软件设计，这里提出以下软件结构的设计优化准则。（1）模块独立性准则。在划分模块时，尽量做到高内聚，底耦合，保持模块相对独立性，并以此原则优化初始的软件结构。（2）控制与作用范围之间的准则。一个模块的作用范围应在其控制范围之内，且条件判定所