软件工程导论(第五版) 第五章.ppt

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1、软件工程(SoftwareEngineering)广东工业大学计算机学院软件工程系杨易扬第5章：总体设计5.1设计过程1.设想供选择的方案2.选择合理的方案对每个合理的方案要提供：A．系统流程图B．组成系统的物理元素清单C．成本/效益分析D．实现这个系统的进度计划3.推荐最佳方案4.功能分解5.设计软件结构6.数据库设计A．模式设计B．子模式设计C．完整性和安全性设计D．优化7.制定测试计划8.书写文档A．系统说明B．用户手册C．测试计划D．详细的实现计划E．数据库设计结果9.审查和复审5.2设计原理如果一个大型程序仅由一个模块

2、组成，很难被人理解。设函数C(x)定义问题x的复杂程度，函数E(x)定义解决问题x需要的工作量（时间）。对于两个问题P1和P2，如果：C(P1)>C(P2)那么E(P1)>E(P2)根据解决问题的经验，有一个规律是：C(P1+P2)>C(P1)+C(P2)于是有E(P1+P2)>E(P1)+E(P2)5.2.1模块化模块数目接口成本成本/模块软件总成本M最小成本区成本图5.1模块化与软件成本5.2.2抽象5.2.3逐步求精模块的独立性很重要，因为：1）有效的模块化的软件比较容易开发出来;2）独立的模块比较容易测试和维护。5.2.

3、4信息隐蔽和局部化5.2.5模块独立一、耦合耦合：指软件结构内不同模块彼此之间相互依赖（连接）的紧密程度。模块独立程度可以由两个定性标准度量：耦合与内聚。模块的偶合分四类：1）数据耦合两个模块之间只是通过参数交换信息，而且交换的信息仅仅是数据。数据耦合是最低程度的耦合。AB数据（1）数据耦合2）控制耦合两个模块之间所交换的信息包含控制信息。控制耦合是中等程度的耦合。图中模块A的内部处理程序判断是执行C还是执行D，要取决于模块B传来的信息状态（Status）。BACD（2）控制耦合astatus3）公用耦合两个或多个模块通过一个公

4、共区相互作用时的耦合。公共区可以是：全程数据区、共享通信区、内存公共覆盖区、任何介质上的文件、物理设备等。软件结构中存在大量的公用耦合时会给诊断错误带来困难。图中存在公用耦合，假设模块A、C、E都存取全程数据区（如公用一个磁盘文件）中的一个数据项。如果A模块读取该项数据，然后调用C模块对该项重新计算，并进行数据更新。ABCDE全程数据区（3）公用耦合如果此时C模块错误地更新了该项数据，在往下的处理中模块E读该数据项时出现错误。表面上看，问题由模块E产生，实际上由模块C引起。ABCDE全程数据区（3）公用耦合4）内容耦合一个模块与

5、另一个模块的内容直接发生联系。内容耦合对维护会带来严重的困难。模块A…LAB：MOVE1…模块B…GOTOLAB…内容耦合（4）内容耦合程序中如果一个模块直接把程序转移到另一个模块中，或一个模块使用另一个模块内部的数据，都会产生内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合，应该避免采用。软件设计应追求尽可能松散耦合，避免强耦合，这样模块间的联系就越小，模块的独立性就越强，对模块的测试、维护就越容易。因此建议：尽量使用数据耦合，少用控制耦合，限制公用耦合，完全不用内容偶合。二、内聚内聚：一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度。它是衡量一个模

6、块内部组成部分间整体统一性的度量。常见的内聚有七类。1）功能内聚（FunctionalCohesion）如果一个模块内所有处理元素完成一个，而且仅完成一个功能，则称为功能内聚。功能内聚是最高程度的内聚。但在软件结构中，并不是每个模块都能设计成一个功能内聚模块。2）顺序内聚（SequentialCohesion）如果一个模块内处理元素和同一个功能密切相关，而且这些处理元素必须顺序执行，则称为顺序内聚。如图，一个求一元二次方程根的模块由三个处理元素组成，该模块中存在顺序内聚。通常，顺序内聚中一个处理元素的输出是另一个处理元素的输入。

7、求一元二次方程根模块1．输入方程系数2．求解3．打印方程的解顺序内聚示例3）通信内聚（CommunicationalCohesion）如果一个模块中所有处理元素都使用同一个输入数据和（或）产生同一个输出数据，称为通信内聚。如图，模块A的处理单元将根据同一个数据文件FILE的数据产生不同的表格，因此它存在通信内聚。通信内聚有时也称为数据内聚。A从文件FILE中读出数据1.由数据产生报表A2.由数据产生报表B通信内聚示例4）过程内聚（ProceduralCohesion）如果一个模块内的处理元素是相关的，而且必须以特定的次序执行，称

8、为过程内聚。过程内聚与顺序内聚的区别是：顺序内聚中是数据流从一个处理单元流到另一个处理单元，而过程内聚是控制流从一个动作流向另一个动作。5）时间内聚（TemporalCohesion）如果一个模块包含的任务必须在同一段时间内执行，称为时间内聚。也称为瞬时内聚。例