软件工程模型与方法 06、软件设计

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1、软件工程模型与方法Models&MethodsofSE第六章软件设计肖丁本章内容6.1软件设计历史及目标6.2软件设计的重要性6.3软件设计过程6.4软件概要设计步骤6.5软件详细设计步骤6.6软件设计原则6.7软件设计基础6.8软件体系结构引言相对于分析而言，设计是什么？为什么要进行设计？软件设计在软件开发过程中出于什么位置？经过软件需求分析，确定了系统必须“做什么”的功能，然而这些功能是如何实现用户的需求的呢？为了实现合理分配系统功能并尽可能提高处理用户需求的性能，系统中这些功能之间是什么关系

2、呢？为了满足用户在处理业务过程中的一些习惯，怎样合理而又灵便的分配系统界面功能呢？……6.1.1软件设计历史早期的设计工作集中在模块化程序的开发标准和自顶向下求精软件结构的方法，称为结构化程序设计的理论。之后提出了将数据流或数据结构转化为设计定义的方法，之后又提出了一种面向对象方法来导出软件设计。如今，在软件设计方面的着重点已转移到软件体系结构和可用于实现软件体系结构的设计模式。6.1.2软件设计方法的通用特征各种软件设计方法都具有各自独特的表示符号体系，而这些方法都具有以下共同特征：一种用于将分

3、析模型变换到设计模型的表示机制；用于表示功能件构件及其接口的符号体系；用于求精和划分的启发信息和机制；质量评价的指导原则。6.1.3（软件）设计的定义首先，设计通常是开发活动的第一步。设计定义为：“应用各种技术和原理，对设备、过程或系统做出足够详细的定义，使之能够在物理上得以实现”。软件设计是软件工程过程中的技术核心，是构造和验证软件所需的三项技术活动之一。软件设计也是后续开发步骤及软件维护工作的基础。软件设计的最基本目标就是回答“概括地描述系统如何实现用户所提出来的功能和性能等方面的需求？软件设

4、计的最终目标是要取得最佳方案。“最佳”是指在所有候选方案中，就节省开发费用，降低资源消耗，缩短开发时间的条件，选择能够赢得较高的生产率、较高的可靠性和可维护性的方案。6.2.1软件设计的重要性软件设计是开发阶段中最重要的步骤，它提供了软件结构的内外表示，使得软件的质量评价成为可能，也是质量得以保证的关键步骤软件设计是将用户要求准确地转化成为最终的软件产品的唯一途径。也是后续开发步骤及软件维护工作的基础。如果没有设计，只能建立一个不稳定的系统。6.2.2设计模型与分析模型的关系6.3软件设计过程从工

5、程管理的角度，软件设计分成：概要设计：将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构，并建立接口详细设计：即过程设计，通过对软件结构进行细化，得到各功能模块的详细数据结构和算法6.3软件设计过程系统结构设计：定义了软件系统各主要成份之间的关系。其中包括软件的接口设计，它特指软件内部各成份之间、软件与其它协同系统之间及软件与用户之间的交互机制的设计；数据设计：将实体关系图中描述的对象和关系，以及数据词典中描述的详细数据内容转化为数据结构的定义；过程设计：把系统结构设计转换成软件的过程性描述。6.4软件概要

6、设计步骤制定设计规范软件系统结构的总体设计处理方式设计数据结构设计可靠性设计编写概要设计说明书概要设计评审6.4.1制定软件设计规范在软件设计阶段，首先应为软件开发组制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。阅读和理解软件需求说明书，在预算范围内和现有的技术条件下，确认用户的需求能否实现。若不能实现，则需明确实现的条件，从而确定设计的目标，以及它们的优先顺序。根据目标确定最合适的设计方法。规定设计文档的编制标准，包括文档体系、用纸及样式、记述详细的程度、图形的画法等。规定编码的信息

7、形式（代码体系），与硬件、操作系统的接口规约，命名规则等。6.4.2软件系统结构的总体设计基于分析阶段的成果（层级数据流图内的功能层次结构），设计并合理分配各功能模块的组成以及功能模块之间的关系，最终形成一个能满足用户需求的系统结构。采用某种设计方法或模式，将一个复杂的系统按功能划分成模块的层次结构确定每个模块的功能，建立与已确定的软件需求的对应关系。确定模块间的调用关系。确定模块间的接口，即模块间传递的信息。设计接口的信息结构。评估模块划分的质量及导出模块结构的规则。6.4.3处理方式设计基于系

8、统结构的设计，还需要确定为各功能需求所必需的算法，评估算法的性能。其次，还需要确定为满足软件系统的性能需求所必需的算法和模块间的控制方式。周转时间：系统接收处理的请求后，从第一个输入开始，经过处理直到最后一个输出结果为止的整个时间。响应时间：系统接收处理的请求后，用户需要多次对计算机进行输入输出，每一次输入输出的时间就是响应时间。吞吐量：单位时间内能够处理的数据量叫做吞吐量。这是表示系统能力的指标。精度：在进行科学计算或工程计算时，运算精确度的要求。6.4.4数据结构设计确定软件涉