软件工程概要设计PPT格式课件下载.ppt
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构。
设计设计编码编码测试测试维护维护测试测试编码编码维护维护有软件设计有软件设计没有软件设计没有软件设计WindowsNT的一位系的一位系统设计师拥有有8辆法拉利跑法拉利跑车,让Microsoft公司的一些程序公司的一些程序员十分眼十分眼红。
但。
但你只能羡慕而不能你只能羡慕而不能愤恨,因恨,因为并不是每个程序并不是每个程序员都都有本事成有本事成为复复杂软件系件系统的的设计师。
系。
系统设计要比要比纯粹的粹的编程困程困难得多。
即便你清楚客得多。
即便你清楚客户的需求,却的需求,却未必知道未必知道应该设计什么什么样的的软件系件系统既能既能挣最最多的多的钱又能又能让客客户满意意研究内容研究内容v主要内容:
体系主要内容:
体系结构构设计、模、模块设计、数据、数据结构与算法构与算法设计、用、用户界面界面设计v体系体系结构构就如同人的骨架。
如果某个家伙的骨架是猴就如同人的骨架。
如果某个家伙的骨架是猴子,那么无子,那么无论怎怎样喂养和美容,喂养和美容,这家伙始家伙始终都是猴子,都是猴子,不会成不会成为人。
人。
v模模块就如同人的器官,具有特定的功能。
人体中最出就如同人的器官,具有特定的功能。
人体中最出色的模色的模块设计之一是手,手只有几种之一是手,手只有几种动作,却能做无作,却能做无限多的事情。
限多的事情。
研究内容研究内容v数据数据结构与算法构与算法就如同人的血脉和神就如同人的血脉和神经,它,它让器官具有生器官具有生命并能命并能发挥功能。
数据功能。
数据结构与算法分布在体系构与算法分布在体系结构和模构和模块中,它将中,它将协调系系统的各个功能。
的各个功能。
人的耳人的耳朵和嘴巴和嘴巴虽然是相然是相对独立的器官,但如果耳独立的器官,但如果耳朵失失聪了,嘴巴了,嘴巴就只能就只能发出出“啊啊”“”“呜”的声音,等于的声音,等于丧失了失了说话的功能(所以的功能(所以聋子天生就是子天生就是哑巴),可人巴),可人们却又能用手却又能用手势代替代替说话。
v用用户界面界面就如同人的外表,最容易就如同人的外表,最容易让人一人一见钟情或一情或一见恶心。
象人心。
象人类追求心灵美和外表美那追求心灵美和外表美那样,软件系件系统也追求也追求(内在的)功能(内在的)功能强大和(外表的)界面友好。
大和(外表的)界面友好。
研究内容研究内容v在在进行系行系统设计时,我,我们要深情地关注要深情地关注软件的件的质量因量因素素,如正确性与精确性、性能与效率、易用性、可理,如正确性与精确性、性能与效率、易用性、可理解性与解性与简法性、可复用性与可法性、可复用性与可扩充性等等。
充性等等。
v即使把系即使把系统设计做好了,也并不意味着就能做好了,也并不意味着就能产生好的生好的软件系件系统。
在程序。
在程序设计、测试、维护等等环节还要做大要做大量的工作,无量的工作,无论哪个哪个环节出了差出了差错,都会把好事搞,都会把好事搞砸了。
了。
据据说上帝把所有的女士都上帝把所有的女士都设计成天使,可是天使成天使,可是天使们在下凡在下凡时有些双脚先着地,有些有些双脚先着地,有些脸先着地。
上帝的先着地。
上帝的这一疏忽一疏忽让很多女很多女孩孩伤透了心。
透了心。
v我我们在开在开发软件件时,一定要吸取,一定要吸取这个教个教训。
概要概要设计设计v概要概要设计的主要任的主要任务是把需求分析得到的模型是把需求分析得到的模型转换为软件件结构和数据构和数据结构构。
v设计软件件结构构的具体任的具体任务是:
将一个复是:
将一个复杂系系统按功能按功能进行模行模块划分、建立模划分、建立模块的的层次次结构及构及调用关系、确定模用关系、确定模块间的接口及人机界面等。
的接口及人机界面等。
v数据数据结构构设计包括数据特征的描述、确定数据包括数据特征的描述、确定数据的的结构特性、以及数据构特性、以及数据库的的设计。
v概要概要设计建立的是目建立的是目标系系统的的逻辑模型,与模型,与计算机无关。
算机无关。
1.主要内容主要内容v1)软件的总体结构和模块外部设计。
v2)软件处理流程设计。
v3)确定软件的功能并分配。
v4)数据结构设计。
v5)网络及接口设计。
v6)运行设计。
v7)出错处理设计。
v8)性能可靠性及安全保密设计。
v9)维护设计。
2.设计过设计过程程编码测试设计信息描述信息描述功能描述功能描述行为描述行为描述其他需求其他需求总体结构设计总体结构设计数据设计数据设计过程设计过程设计程序模块程序模块集成并确集成并确认的软件认的软件3.设计设计原原则则v总体设计的总原则是:
由宏观到微观、逐步求精的原则,定性定量分析相结合、分解与协调相结合和模型化方法,并要兼顾系统的一般性、关联性、整体性和层次性。
v根据系统的总体结构、功能、任务和目标的要求分解系统,使各子系统之间互相协调配合,实现系统的整体优化。
v具体原则如下:
3.1模模块化化v把整个系把整个系统划分成若干个模划分成若干个模块,每个模,每个模块完成一个完成一个子功能,将多个模子功能,将多个模块组织起来起来实现整个系整个系统的功的功能。
能。
v模块的三个属性:
模块的三个属性:
功能功能-即指该模块实现什么样的功即指该模块实现什么样的功能。
逻辑逻辑-即描述模块内部怎么做。
即描述模块内部怎么做。
状态状态-是指是指该模块使用时的环境和条件。
该模块使用时的环境和条件。
v模模块化化设计方法方法强调清楚地定清楚地定义每个模每个模块的功能和的功能和它的它的输入入/输出参数,而模出参数,而模块的的实现细节隐藏在各藏在各自的模自的模块之中,与其它模之中,与其它模块之之间的关系可以是的关系可以是调用关系,因此模用关系,因此模块化程序易于化程序易于调试和修改。
和修改。
v随着模随着模块规模的减小,模模的减小,模块的开的开发成本减少,成本减少,但是模但是模块之之间的接口的接口变得复得复杂起来,使得模起来,使得模块的集成成本增加。
的集成成本增加。
最小成本区最小成本区M模块成本模块成本接口成本接口成本总成本总成本软件软件开发开发工作工作量量模块数模块数3.2抽象和逐步求精抽象和逐步求精v抽象是指抓住事物的本质特性而暂时不考虑其细节的方法。
v逐步求精是指为了集中精力解决主要问题而尽量推迟并逐步考虑细节问题的方法,是人类解决复杂问题时采用的一种基本策略,也是软件工程技术的基础。
3.3信息信息隐藏藏v每个模每个模块的的实现细节对于其他模于其他模块来来说是是隐藏藏的。
的。
v模模块中所包含的信息是不允中所包含的信息是不允许其他不需要其他不需要这些些信息的模信息的模块使用的。
使用的。
3.4内聚和耦合内聚和耦合v在在软件件设计中中应该保持模保持模块的独立性原的独立性原则。
反。
反映模映模块独立性的有两个独立性的有两个标准:
内聚和耦合。
准:
v内聚:
标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度,是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。
设计时应该力求做到高内聚。
v耦合:
是对软件结构内不同模块之间互连程度的度量,是影响软件复杂程度的一个重要因素。
模块间的耦合程度将影响系统的可理解性、可测试性、可靠性和可维护性。
设计时应该力求做到低耦合。
练习练习一:
确定内聚一:
确定内聚类类型型计算每个班学生的平均成绩初始化变量sum并打开文件创建新的成绩记录存储成绩记录关闭文件并打印平均成绩读取科目和成绩计算某个科目的平均成绩内聚内聚类类型型v功能内聚:
一个模块中各个部分都是完成某一具体功能必不可少的组成部分,或者说该模块中所有部分都是为了完成一项具体功能而协同工作,紧密联系,不可分割的。
则称该模块为功能内聚模块。
v顺序内聚如果一个模块中的处理元素和同一个功能密切相关,并且这些处理必须是顺序执行的,那么这个模块具有顺序内聚。
v通信内聚:
一个模块内各功能部分都针对相同输入/输出数据进行处理。
v过程内聚:
模块执行的若干动作,相互关联并且有顺序关系。
例如,从录入界面读取数据,然后更新数据库记录。
它仍然是将多个相关的功能放在一个模块中实现。
v时间内聚:
模块的各个功能的执行与时间有关,通常要求所有功能必须在同一时间段内执行。
例如初始化模块和终止模块。
v逻辑内聚:
一个模块完成的任务在逻辑上相同/相似v巧合内聚又称为偶然内聚。
当模块内各部分之间没有联系,或者即使有联系,这种联系也很松散。
练习练习二:
确定耦合二:
确定耦合类类型型pqrtsu135246说明:
模明:
模块p、t和和u更新同一个数据更新同一个数据库编号号输入入输出出1班级名称班级编号2班级学生清单3功能代码4班级学生清单5班级编号班主任6班级编号班长模模块接口描述接口描述耦合耦合类类型型如果模块间必须存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,坚决避免使用内容耦合。
内容耦合:
如果一个模内容耦合:
如果一个模块直接引用另一个模直接引用另一个模块的内容。
的内容。
公共耦合公共耦合多个模多个模块都都访问同一个公共数据同一个公共数据环境,境,则称它称它们是公共耦合。
是公共耦合。
控制耦合控制耦合模模块A向模向模块B传递一个控制信息,称一个控制信息,称这两个模两个模块是控制耦合的。
是控制耦合的。
数据耦合数据耦合如果两个模如果两个模块传递的是数据的是数据项,则这两个两个模模块是数据耦合。
是数据耦合。
特征耦合:
传递整个数据整个数据结构,但是只需要使用一部分构,但是只需要使用一部分数据元素数据元素非直接耦合:
两个模非直接耦合:
两个模块之之间没有直接关系,它没有直接关系,它们之之间的的联系是通系是通过主模主模块的控制和的控制和调用用4体系体系结结构构设计设计v体系体系结构是构是软件系件系统中最本中最本质的的东西。
西。
v
(1)体系)体系结构是构是对复复杂事物的一种抽象。
良好的体系事物的一种抽象。
良好的体系结构是普遍适用的,它可以高效地构是普遍适用的,它可以高效地处理多种多理多种多样的个体的个体需求。
需求。
一提起一提起“房子房子”,我,我们的的脑中中马上就会出上就会出现房子的印象(而不
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