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第4章 总体设计和详细设计,计算机教研室 冯晓洁,总体设计-对系统结构的总体框架设计。,总体设计任务,1、制定标准。（文档格式、接口规定、描述程度等）,2、划分功能层次，建立模块结构。,总体设计任务,3、设计处理方式，如算法、控制方式、外部数据的收发形式等。,4、设计数据结构（文件结构、数据逻辑形式）。,总体设计任务,5、进行可靠性设计，确定数据的安全性。,6、编写总体设计阶段的文档。,7、总体设计阶段的评审。,详细设计-对系统结构的具体细化，属于过程设计。,详细设计任务,1、确定各部分的算法和内部数据结构。,2、对算法的描述确定表达形式。,3、详细设计的评审。,第一节 模块化设计方法,一、基本概念,模块：是系统中具有特定功能的较小的单元组成，可看作数据说明、可执行语句等程序对象的集合。,第一节 模块化设计方法,一、基本概念,模块化：是按照功能划分把系统分解为多个子系统的方法。,第一节 模块化设计方法,一、基本概念,扇出：是指一个模块直接调用其他模块的数量。,第一节 模块化设计方法,一、基本概念,扇入：是指直接调用该模块的上级模块数目。,第一节 模块化设计方法,二、模块的特征,内部特征,外部特征,完成模块功能的程序代码,供模块内部使用的数据,模块名,输入参数,输出参数,第一节 模块化设计方法,三、模块设计的步骤,将软件系统划分成模块,决定各个模块的功能,决定模块间的调用关系,决定模块间的界面,第一节 模块化设计方法,四、实现模块设计的方法,结构化设计方法,以数据流图为基础构成模块结构。,第一节 模块化设计方法,四、实现模块设计的方法,Parnas 方法,以信息隐蔽为原则构成模块结构。,第一节 模块化设计方法,四、实现模块设计的方法,Parnas 方法,信息隐蔽指模块的实现细节对其他模块而言是隐蔽的，且可能出现的变化只包含在模块内部。,第一节 模块化设计方法,四、实现模块设计的方法,Jackson 方法,以数据结构为基础构成模块结构。,第二节 结构化设计方法,SD-Structured Design 面向数据流的设计方法。,第二节 结构化设计方法,一、结构化设计方法的基本思想,1、根据系统的数据流进行设计。,第二节 结构化设计方法,一、结构化设计方法的基本思想,2、基于模块化的方法，自顶向下细化。,第二节 结构化设计方法,一、结构化设计方法的基本思想,3、模块的设计要求独立性高、包含功能单一。,第二节 结构化设计方法,软件结构内不同模块之间相互联系的紧密程度。,耦合度,第二节 结构化设计方法,一个模块内各元素相互结合的紧密程度。,聚合度,第二节 结构化设计方法,低耦合高聚合,第二节 结构化设计方法,二、结构化设计方法的步骤,研究分析数据流图,推导系统初始结构图,修改系统结构图,修改和补充数据词典,第二节 结构化设计方法,三、系统结构图中模块类型,传入模块 从下属模块取得数据，经过处理后将结果传给上级模块。,第二节 结构化设计方法,传出模块 从上级模块取得数据，经过处理后将结果传给下属模块。,三、系统结构图中模块类型,第二节 结构化设计方法,只对数据分析，不触及数据质的变化。,三、系统结构图中模块类型,第二节 结构化设计方法,变换模块 从上级模块取得数据，加工变换后将结果传回上级模块。,三、系统结构图中模块类型,第二节 结构化设计方法,协调模块 对所有下属模块进行协调和管理的模块，一般出现在较高层。,三、系统结构图中模块类型,Parnas-面向信息隐蔽的设计方法,第三节 Parnas 方法,一、设计原则,1、提高可靠性技术防护性检查,第三节 Parnas 方法,接近硬件模块应对硬件行为进行检查,模块之间进行检查,接受输入模块应对数据进行合理性检查,一、设计原则,2、提高可维护技术信息隐蔽,第三节 Parnas 方法,列出可能发生变化的因素,保证该模块的信息对于其他模块隐蔽,将每一个因素包含在一个模块内,第三节 Parnas 方法,1、力求每一模块的功能单一,二、Parnas 方法的模块分解,2、力求每一模块高聚合低耦合,3、依照可能变化的因素设计模块,模块的外部特征有哪些？,请列举系统结构图的模块类型。,本次作业,Jackson-面向数据结构的设计方法,第四节 Jackson 方法,逻辑结构和物理结构,第四节 Jackson 方法,1、建立数据结构,Jackson 方法的设计步骤,第四节 Jackson 方法,三种基本结构图1,顺序结构,第四节 Jackson 方法,三种基本结构图2,选择结构,第四节 Jackson 方法,三种基本结构图3,重复结构,*,第四节 Jackson 方法,2、以数据结构为基础，对应建立程序结构。,Jackson 方法的设计步骤,第四节 Jackson 方法,*,*,第四节 Jackson 方法,3、列出程序中要用到的各种基本操作，把他们分配到合适的模块。,Jackson 方法的设计步骤,第五节 总体设计的其他工作,1、形成设计文档说明书,系统结构图,单一模块描述,数据描述,测试计划,第五节 总体设计的其他工作,1、形成设计文档说明书,2、设计复查,重点在结构划分的准确度和合理性,第六节 详细设计,一、详细设计的任务,确定每个模块的内部特征，决定其实现的算法；但不同于编码，只是明确模块的数据结构、控制流、每一步的加工要求。,第六节 详细设计,二、详细设计的描述方式,图形描述：程序流程图、盒图、问题分析图,语言描述：程序设计语言,表格描述：判定表,图形描述,第六节 详细设计,程序流程图,第六节 详细设计,顺序型,A,B,程序流程图,第六节 详细设计,选择型,程序流程图,第六节 详细设计,先判断型循环,程序流程图,第六节 详细设计,后判断型循环,程序流程图,第六节 详细设计,多分支选择,第六节 详细设计,顺序型,盒图N-S,第六节 详细设计,选择型,盒图N-S,第六节 详细设计,先判断型循环,盒图N-S,第六节 详细设计,后判断型循环,盒图N-S,第六节 详细设计,多分支选择,盒图N-S,第六节 详细设计,顺序型,问题分析图PAD,第六节 详细设计,选择型,问题分析图PAD,第六节 详细设计,先判断型循环,问题分析图PAD,第六节 详细设计,后判断型循环,问题分析图PAD,第六节 详细设计,多分支选择,问题分析图PAD,第七节 编码,编码原则,1、尽量使用语言中的顺序等控制结构表示逻辑结构。,第七节 编码,编码原则,2、选用控制结构只允许有一个入口和一个出口。,第七节 编码,编码原则,3、复杂结构应由基本结构组合嵌套实现。,第七节 编码,编码原则,4、严格控制跳转语句的使用。,简述Jackson方法的设计步骤。,列举详细设计的三种图形描述方式。,本次作业,