《结构化总体设计》PPT课件

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1、*©曲阜师范大学计算机科学学院1第3篇软件开发及维护第7章结构化总体设计*©曲阜师范大学计算机科学学院2第7章结构化总体设计本章的主要目标是运用结构化方法，介绍软件总体设计的相关工作。读完本章，你将了解以下基本内容：软件设计的基本原理。软件设计的启发式规则。软件结构的描述工具。面向数据流的结构化设计过程。*©曲阜师范大学计算机科学学院3Contents7.1软件设计的基本概念和原理7.2软件结构的描绘工具7.3面向数据流的设计过程7.4启发式设计7.5设计优化原则*©曲阜师范大学计算机科学学院47.1软件设计的基本概念和原理在完成

2、了需求分析之后，项目开发人员对系统的需求有了完整准确的理解，即知道了“做什么”，接下来就是回答“怎么做”。第一个阶段为总体设计阶段，期间项目开发人员确定软件系统的基本框架；第二阶段为详细设计阶段，期间确定软件系统的内部实现细节。*©曲阜师范大学计算机科学学院57.1.1抽象抽象是人类在认识复杂世界时所使用的最有力的工具。抽象是从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。例如苹果、香蕉、梨、葡萄、桃子等，它们共同的特征就是水果。7.1.2信息隐蔽信息隐蔽是指每个模块的内部实现细节对外部来说是看不见的，即模块内部的

3、数据、代码等信息不允许其他不需要这些信息的模块使用。这样主要有两个好处，一是利于模块之间相互有效隔离，使每个模块更加具有独立性，二是可以使系统具有更好的健壮性，以及更好的可维护性。*©曲阜师范大学计算机科学学院67.1.3模块化设计人们不断创新的目的在于更加高效。从软件开发的角度来看，人们希望开发维护同样一个系统所使用的时间最短，所耗费的成本最低。软件系统模块化就是出于这样的目的，提出了一种提高开发效率的思想。在结构化分析方法中，模块的规模可大可小，是一个功能单位。模块可以是软件系统中的一个子系统，也可以是子系统内一个功能程序块(

4、由边界元素限定的数据说明、可执行的语句等的序列，而且有一个总体标识符来代表它。*©曲阜师范大学计算机科学学院7模块化可以简化软件问题，一个系统模块越多，模块与模块之间的通信或接口就越多，希望依靠模块化将系统不断被分解而使软件成本不断降低的愿望可能是不切实际的。随着系统的分解，系统中模块数目将会增加，模块接口也会增加，软件构造会由此变得复杂起来，模块连接的难度也会由此加大。*©曲阜师范大学计算机科学学院8那么如何确定一个软件系统的模块数目？分别从模块可分解性、可组装性、可理解性、连续性和保护性五个方面来理解：如果一种设计方法提供了把

5、问题分解为子问题的系统化机制，它就能降低整个问题的复杂性，从而可以实现一种有效的模块化解决方案。如果一种设计方法能把现有的(可重用的)设计构件组装成新系统，它就能提供一种并非一切从头开始的模块化解决方案。如果可以把一个模块作为一种独立单元(无段参考其他模块)来理解，那么，这样的模块是易于构造和易于修改的。如果对系统需求的微小修改只会针对个别模块，而不是对整个系统的修改，则修改所引起的副作用将最小。如果在一个模块内出现异常情况时，它的影响仅局限在该模块内部，则由错误引起的副作用最小。*©曲阜师范大学计算机科学学院97.1.4模块独立

6、模块独立是模块化、抽象、信息隐蔽的直接结果，是指系统中的模块尽可能地只涉及自己特定的子功能，并且模块接口简单，与其他模块没有过多的通信。如果系统中每个模块都具有很好的独立性，系统实现起来就更加容易。因此，模块独立性是衡量软件中模块质量最重要的指标。一般来说，采用耦合和内聚这两个定性的技术指标来对这一模块的独立性进行衡量。内聚性可以衡量各模块内部功能的结合强度，模块内部各元素之间结合得越紧密，则它的内聚性就越高；耦合性显示了模块与模块之间相互的依赖关系，模块与模块之间联系越紧密，耦合性就越高。*©曲阜师范大学计算机科学学院107.1

7、.5耦合耦合度量了各模块之间相互关联的程度，各个模块之间接口的复杂程度、接口数据对模块内部运算的影响程度、使用模块的方式都决定了耦合的强弱。以下是耦合的几种主要形式：非直接耦合。两个模块之间的联系，仅限于被共同模块控制和调用，它们之间没有直接的联系，那么这种耦合就成为非直接耦合，因为模块和模块之间没有数据通信，所以它的耦合形式是最弱的。数据耦合。模块与模块之间发生联系，彼此之间通过接口参数实现通信，传递的接口参数是用于计算的，它们不会影响内部程序执行的路径。我们提倡用数据耦合，它是一种较弱的耦合方式。*©曲阜师范大学计算机科学学院

8、11控制耦合。如果在数据耦合的基础上，模块间接口参数不仅传递数据，同时还传递标志、名字、开关等控制信息，从而影响模块的内部程序执行路径。显而易见，控制耦合比数据耦合的耦合性要强一些，它属于中等程度的耦合。如果需要通过接口传递模块内多项功能的选择时，