第4章-总体设计---X.ppt

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1、4总体设计4.1设计过程4.2设计原理4.3描绘软件结构的图形工具4.4面向数据流的设计方法1结构化设计和结构化分析的关系：4.1设计过程由两个主要阶段组成：系统设计阶段，确定系统的具体实现方案设想供选择的方案选取合理的方案推荐最佳方案结构设计阶段，确定软件结构功能分解设计软件结构设计数据库制定测试计划书写文档审查和复审4.2设计原则4.2.1模块化4.2.2抽象化4.2.3逐步求精4.2.4信息隐蔽和局部化4.2.5模块独立（耦合和内聚）4.2.6启发规则4.2.7其他原则54.2设计原理4.2.1模块化模块：是由边界元素限定的相邻程序元素的序列，而且有一个总体标识符代表它。模

2、块化：就是把程序划分成独立命名且可独立访问的模块，每个模块完成一个子功能，把这些模块集成起来构成一个整体，可以完成指定的功能满足用户的需求。模块化的根据：如果C(P1)>C(P2)，显然E(P1)>E(P2)根据人类解决一般问题的经验，C(P1+P2)>C(P1)+C(P2)综上所述，得到下面的不等式E(P1+P2)>E(P1)+E(P2)每个程序都相应地有一个最适当的模块数目M，使得系统的开发成本最小。模块化和软件成本评价一种设计方法定义模块能力的5条标准模块可分解性模块可组装性模块可理解性模块连续性模块保护性4.2.2抽象一般抽象过程：处理复杂系统的惟一有效的方法是用层次的方

3、式构造和分析它。一个复杂的动态系统首先可以用一些高级的抽象概念构造和理解，这些高级概念又可以用一些较低级的概念构造和理解，如此进行下去，直至最低层次的具体元素。例：过程抽象、数据抽象例：用筛选法求100以内的素数。所谓的筛选法，就是从2到100中去掉2，3，5，7的倍数，剩下的就是100以内的素数。首先按程序功能写出一个框架main(){建立2到100的数组A[]，其中A[i]＝i；..........................1建立2到10的素数表B[]，存放2到10以内的素数；......2若A[i]＝i是B[]中任一数的倍数，则剔除A[i]；............3

4、输出A[]中所有没有被剔除的数；…..………………....4}4.2.3逐步求精上述框架中每一个加工语句都可进一步细化main(){/*建立2到100的数组A[]，其中A[i]＝i*/………..………1for（i=2；i<=100；i++）A[i]=i；/*建立2到10的素数表B[]，存放2到10以内的素数*/….2B[1]=2；B[2]=3；B[3]=5；B[4]=7；/*若A[i]＝i是B[]中任一数的倍数，则剔除A[i]*/.…..….3for（j=1；j<=4；j++）检查A[]所有数能否被B[j]整除并将其从A[]剔除；.....3.1/*输出A[]中所有没有被剔除的数

5、*/…………………….4for（i=2；i<=100；i++）若A[i]没有被剔除，则输出之……………………..…..4.1}继续对3.1和4.1细化，直到每个语句都能用程序设计语言来表示4.2.5模块独立模块独立：模块独立的概念是模块化、抽象、信息隐藏和局部化概念的直接结果。4.2.4信息隐藏和局部化模块独立程度的两个定性标准度量：耦合衡量不同模块彼此间互相依赖(连接)的紧密程度。耦合要低，即每个模块和其他模块之间的关系要简单；内聚衡量一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度。内聚要高，每个模块完成一个相对独立的特定子功能。1.耦合耦合：是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度

6、量。要求：在软件设计中应该追求尽可能松散耦合的系统。耦合程度的度量：(1)非直接耦合/完全独立(nodirectcoupling)如果两个模块中的每一个都能独立地工作而不需要另一个模块的存在，那么它们完全独立。在一个软件系统中不可能所有模块之间都没有任何连接。(2)数据耦合(datacoupling)如果两个模块彼此间通过参数交换信息，而且交换的信息仅仅是数据，那么这种耦合称为数据耦合。评价：系统中至少必须存在这种耦合。一般说来，一个系统内可以只包含数据耦合。数据耦合是理想的目标。维护更容易，对一个模块的修改不会是另一个模块产生退化错误。(3)控制耦合(controlcoupli

7、ng)如果两个模块彼此间传递的信息中有控制信息，这种耦合称为控制耦合。(4)特征耦合(stampcoupling)当把整个数据结构作为参数传递而被调用的模块只需要使用其中一部分数据元素时，就出现了特征耦合。评价：被调用的模块可使用的数据多于它确实需要的数据，这将导致对数据的访问失去控制，从而给计算机犯罪提供了机会。无论何时把指针作为参数进行传递，都应该仔细检查该耦合。(5)公共环境耦合(commoncoupling)当两个或多个模块通过一个公共数据环境相互作用时，它们之间的耦合称