第五单元课文译文计算机英语吕云翔

1、第五单元 系统设计第一部分 听说A. 对话：软件设计Sharon：系统分析建模和需求规格说明已经完成，我们可以进行下一步啦！Kevin：是的，现在让我们讨论一下设计过程中的一般任务集。Jason：我们将从软件的一个“宏观”视图逐步转移到定义了系统实现所需细节的微观视图。我认为，这个过程应该从关注于体系结构开始。Sharon：你的意思是？Jason：使用上周构建的分析模型，我们需要选择一种适合于我们软件的体系结构风格。Kevin：然后，我们可以把分析模型划分成设计子系统，并将这些子系统分配到体系结构中。Jason：在详细设计阶段，我们必须确定每个子系统在功能上都是关联的，并首先设计子系统接口，然

2、后将分析类或功能分配给每个子系统。Kevin：此外，拥有用户欣赏的用户界面对于软件尤其是对于像我们这样的商业软件的成功来说是一个重要的因素。Jason：Sharon是一个称职的美术设计师。Sharon：我会尽力的！Kevin：我们将一起合作在用户场景的基础上详细说明行为顺序，并帮助Sharon来创建界面的行为模型。Sharon：好的，接下来，我将定义界面对象和控件机制，必要时还拜托你们进行评审和修订。Kevin：没问题。在完成体系结构设计之后，Jason和我将通过在较低的抽象级别上详细说明所有算法来进行组件级设计，定义组件级的数据结构，有必要的话还将完善每个组件的接口。Jason：组件级设计评

3、审之后，我们就可以为系统制定部署模型了。B. 短文理解：软件设计设计工程开始于需求工程的首次迭代结束时。软件设计的目的是应用一系列能够引导高质量系统或产品开发的原则、概念和实践。设计的目标是创建一个软件模型，该模型将正确地实现所有的客户需求并为那些使用该软件的人带来快乐。设计工程师必须从大量可供选择的设计方案中筛选并最终集中形成一个最切合项目干系人需要的解决方案。设计过程从软件的“宏观”视图向微观视图转移，后者定义了系统实现所必须的细节。设计过程开始于关注体系结构设计。然后定义子系统，建立子系统之间的通信机制；识别构件，开发每个构件的详细描述。另外，还要设计外部接口、内部接口和用户接口。设计概

4、念在软件工程发展的前半个世纪中不断进化。设计概念描述了那些与所选择的软件工程过程、所应用的设计方法或所使用的编程语言都无关的计算机软件的属性。设计模型包含四种不同的元素。随着每个元素的开发，更完整的设计视图逐渐形成。体系结构元素使用来自于应用域、分析模型以及模式与风格的可用目录的各种信息，以获得软件、子系统和组件的完整的结构表示。接口设计元素对外部和内部接口及用户界面进行建模。组件级元素定义构成体系结构的每个模块（组件）。最后，部署级设计元素将体系结构、组件和接口分配到将要安装软件的物理结构中。C. 听写：用户界面设计当界面的概念首次出现时，它通常被理解为人和计算机之间进行交流所借助的硬件和软

5、件。因此，用户界面设计也被称为人机交互界面，或简称为HCI。随着这一概念的不断进化，现在也包括用户体验的认知和感情方面的内容。许多技术创新都要依靠用户界面设计来将它们的技术复杂性提升为可用的产品。技术本身可能并不能赢得客户的认可和市场。用户体验，或者说用户对最终产品的体验才是认可的关键。也正因为如此，用户界面设计成为了软件设计过程的一部分。产品的设计师主要关注技术层面，而可用性专家则关注用户界面。为了达到最高的工作效率且具有高性价比，这种工作关系应该从项目开始一直保持到产品首次推出。用户界面影响着用户的感受、情绪和心情。如果用户界面有错误，用户将会感觉他们无法控制软件，自然而然就会气恼并指责软

6、件。相反地，如果用户界面很漂亮并且按照用户期望的方式工作，用户将会因为通过操作完成目标而非常高兴。因此，所有用户界面设计的最重要原则是，当程序按照用户所认为的方式正确地运转，就可以认为用户界面设计得很好。为了使用户满意，应该使用户能够完全控制他们的工作环境。要做到这一点，需要准确解释用户的行为。此外，还应该减轻用户的记忆负担，并使界面风格一致。上述三点被认为是用户界面设计的“黄金原则”，而实际上也形成了一系列用户界面设计原则的基础，这些原则指导着这一重要的软件设计行为。第二部分 阅读A. 软件设计设计是在IEEE610.12-90标准中被定义为“定义一个系统或组件的体系结构、组件、接口及其他特

7、征的过程”，也是“这一过程的结果”。作为一个过程来看，软件设计是一项软件工程生命周期活动，其中，软件需求被分析以产生软件内部结构的描述，它将作为软件构建的基础。更确切地讲，软件设计（的结果）必须描述软件体系结构即软件如何被分解和组织成组件以及组件之间的接口。软件设计也必须在使其能够构建的详细级别上描述组件。软件设计在软件开发中发挥着重要作用：它允许软件工程师创建出各种模型，这些模型形成了一种可实现的解决方案蓝图。我们可以分析和评估这些模型，以决定它们是否能够满足各项需求。我们也可以调查和评估各种候选的解决方案并进行权衡。最终，我们可以使用所产生的模型来计划随后的开发活动，并把它们作为构建和测试

8、的输入和起始点。在软件生命周期过程的一份标准清单上，如IEEE/EIA 12207软件生命周期过程IEEE l2207.0-96，软件设计包括适合于软件需求分析和软件构建之间的两个活动：软件体系结构设计（有时也称为顶层设计）：描述软件的高层结构和组织，并识别各组件。软件详细设计：充分地描述每个组件以使其能够被构建。一般策略一些在设计过程中经常被引用的一般策略的例子包括：分而治之和逐步求精、自上而下和自底向上战略、数据抽象和信息隐藏、启发法的使用、模式和模式语言的使用、迭代和增量方法的使用。面向功能（结构化）设计这是软件设计的经典方法之一，在该方法中，分解关注于识别主要的软件功能，然后通过自上而

9、下的方式对其进行详细阐述并完善。结构化设计通常用于结构化分析之后，从而产生数据流图和相关的进程描述。研究人员已建议使用各种策略（例如：变换分析、事物分析）和启发式（例如：扇入和扇出、效力范围与控制范围）将数据流图转换为通常以结构图形式展现的软件体系结构。面向对象设计基于对象的许多软件设计方法已经被提出。该领域已经从20世纪80年代中期的早期基于对象的设计（名词等同于对象，动词等同于方法，形容词等同于属性），经过面向对象设计（在面向对象设计中，继承和多态扮演着重要的角色），发展到基于组件设计的领域（在基于组件的设计中，元信息可以被定义和访问（例如通过反射的方式）。虽然面向对象设计的起源是数据抽象

10、的概念，但责任驱动的设计也作为面向对象设计的替代方法而被提出。以数据结构为中心的设计以数据结构为中心的设计（例如，Jackson方法、Warnier-Orr方法）从程序所操作的数据结构着手，而不是从其实现的功能着手。软件工程师首先描述输入和输出的数据结构（例如：使用Jackson结构图），然后再基于这些数据结构图开发程序的控制结构。各种启发式方法已经被提出来处理特殊情况，例如：出现输入和输出结构不匹配的情况。基于组件的设计（CBD）软件组件是独立的单元，具有良好定义的接口以及可独立组合和部署的附属物。基于组件的设计处理与提供、开发及整合这些组件以改进复用相关的问题。其他方法其他有趣但非主流的方

11、法也存在，如形式化和精确方法、转换方法。B. 数据库数据库是一个为特定目的而设计和建造的相关数据的逻辑组织集合，是一项用于将使用各种方法进行数据切片、切块、混合、匹配的事实综合在一起的技术。数据库中的数据有内在的意义。换句话说，随意组合的数据不能准确地被称为数据库。数据库可以是任意规模、具有任意复杂程度的，并且可以通过手动或计算机上的软件来维护。数据库中的数据可以按类别层次进行分组，每一层的复杂性逐渐增加。数据存储层次由存储在计算机数据库中的数据级构成：位、字符（字节）、字段、记录和文件。字段是由一个或多个字符（字节）构成的数据单元。它是数据库中有意义信息的最小单元。主键是被选定唯一标识一条记

12、录的字段，以便能够很容易地检索和处理。字段的一个例子就是我们的名字、街道地址或社会安全号码。记录是相关字段的集合。记录的一个例子就是将我们的姓名、地址和社会安全号码放在一起。文件是相关记录的集合。文件的一个例子是一家公司同一部门中所有员工的数据集合，包括所有的姓名、地址和社会安全号码。文件位于数据层次的顶部。相关的文件集合组成了数据库。数据库管理系统（DBMS）或者说数据库管理器是用来控制数据库结构和数据访问的软件。在数据库管理系统中，地址的改变只需要输入一次，将在相关文件中都可获得更新的信息。（严格来说，数据库是数据集合，数据库管理系统是软件，但很多专业人士使用“数据库”包含这两种意义。）数

13、据库管理系统的优势如下：（1）减少数据冗余。数据冗余或重复是指相同的数据字段（例如一个人的地址）在不同的文件且经常以不同的格式反复出现；（2）改善数据的完整性。数据的完整性是指数据是准确的、一致的和最新的；（3）增加安全性对特定信息的访问可限于选定的用户；（4）便于数据维护数据库管理系统为增加、修改和删除记录提供标准的过程，并且通过验证检查来确保适当类型的数据被正确而完整地输入到每个字段类型中。数据备份实用程序确保在主要的系统故障情况下的数据的可用性。数据库管理系统可能有三个集成到软件中的组成部分数据字典、数据库管理系统实用程序和报告生成器。数据字典也称为数据存储器，是数据库中存储数据定义和数

14、据结构描述的文件或文档。数据库管理系统实用程序是允许通过创建、编辑和删除数据、记录和文件来维护数据库的程序。报告生成器是从整个或部分数据库生成显示或打印文档的程序。大型数据库由被称为数据库管理员的专门人员进行管理。数据库管理员（DBA）为组织的数据库协调所有相关的活动和需要，确保数据库的可恢复性、完整性、安全性、可用性、可靠性和性能。有五种类型的数据库模型：（1）在层次型数据库中，字段或记录安排在相关的组中，类似于家庭成员树，子（低级别）记录附属于父（高级别）记录。层次型数据库是五种模型中最古老和最简单的。今天仍然用于某些类型的旅客订座系统中。（2）网络型数据库与层次型数据库类似，但每个子记录

15、可以具有一个以上的父记录。网络型数据库比分层数据库的排列更灵活，因为可以在不同的数据分支之间建立不同的关系。（3）比层次型数据库和网络型数据库模型更灵活的是关系型数据库，它通过键或公用数据元素的使用关联或连接不同文件中的数据。微机数据库管理系统程序，如Access和Paradox，都是关系型数据库。用在较大型计算机系统上的关系型数据库包括Oracle、Informix和Sybase。在关系型数据库中，可以使用查询语言指定数据库中的适当的字段和表来检索数据。结构化查询语言（SQL）是用来创建、修改、维护和查询关系型数据库的标准查询语言。关系型数据库中另一种检索数据的方法是通过实例查询。在实例查询

16、（QBE）中，用户通过使用样例记录表来请求数据库中的信息，来定义其想要选择的记录的限制条件，换句话说，用户填写了一个表格。（4）面向对象数据库使用“对象”，软件以小的可重复的模块的形式进行编写，作为数据库文件的元素。面向对象数据库是多媒体数据库。它可以存储比关系型数据库更多的数据类型。面向对象数据库的一种类型是超文本数据库或Web数据库，其包含链接到其他文件的文本。另一种类型是超媒体数据库，除文本链接之外，它还包含图形、声音和视频。面向对象数据库的这两种类型可以由像Cold Fusion这样的软件创建，并可通过网络得到。此外，像微软、IBM、Informix、Sybase和Oracle等公司都

17、已开发了对象-关系或增强关系型数据库模型，例如DB2、Cloudscape和Oracle9i。这些数据库既可处理层次型和网络型数据（结构化数据），又可处理关系型和面向对象的数据。（5）多维数据库对数据进行建模，使之作为事实、维度或者数字度量，用于以决策为目的的大量数据的交互式分析。不像关系型数据库那样经常需要“SELECTFROM”和其他形式的SQL查询来提供信息，多维数据库允许用户用更通俗的英语口语来提问，例如“今年至今为止在新泽西州已经卖出了多少种Z型狗链？”。完成这样工作的方法是联机分析处理（OLAP）软件，该软件可以为复杂的数据库查询提供答案。数据库可以是小型或者大型的、有限制访问的或

18、者向公众开放的。数据库可分为五种类型：个人的、公司的（或共享的）、分布式的、专用的和网络的。个人数据库也称为微机数据库。它主要是供一个人使用的整合文件的集合。公司（共享）数据库可存储在主机上并由数据库管理员来管理。分布式数据库放置在用户所在地以外的一个或多个地方。专用数据库通常是一个组织用来开发特定项目的庞大数据库。有时专用数据库也称为信息实用程序或数据银行。而网络数据库和其他类型的数据库类似，其显著特点是在整个网络上可用的。数据挖掘是筛选和分析大量数据的计算机辅助过程，以提取其中隐藏的模式和含义并发现新知识。数据挖掘的目的是描述过去的动向并预测未来的趋势。数据仓库是一种特殊的数据库，用来清理

19、数据和元数据。它是主机数据的副本，或者说近似的复制品。数据仓库通过磁盘存储技术将数据存储在磁盘上，例如独立磁盘冗余阵列（RAID）。第三部分 模拟写作软件设计规格说明书设计过程的一个重要产品是一组描述将要被建成的系统的文档。正如我们所看到的，其中一部分要用自然语言告诉顾客和用户系统的功能；另一部分使用技术术语来描述系统的结构、数据和功能。因此，这两部分的内容可能会重叠，但是描述它们的方式不同。设计文档应包含一章称为“设计理念”的内容，概述在产生设计的过程中所考虑的关键问题和协调方式。这一指导观点有助于客户和其他开发者理解设计的各个部分如何以及为何会组合在一起。设计还包括对系统组件的描述。有一个

20、章节应该讨论用户是如何与系统进行交互的。通常，一组图表或规范的符号描述系统的总体组织和结构，包括所有的抽象层次。如果系统是分布式的，设计中的结构配置则要足够详细，以显示网络的拓扑结构，网络节点间如何相互访问以及各节点的功能分配。如果系统需求包含了时间方面的约束，或者如果网络的节点必须同步的话，设计就必须描述时钟是如何工作的。类似地，该设计还应包含有关消息控制和路由的信息；还可能会包括关于网络完整性的规定：确保数据准确，或是在失效后可以被恢复。如果客户要求，设计的要素可能要讨论监测系统性能。此外，该系统可能会被手动操作，设计则要描述系统将如何工作。设计文档的其他部分可能会讨论故障的定位和隔离，系

21、统重新配置，或是特殊的安全措施。 最后，设计为需求提供前后参照，以证明其如何源自需求。这种一致性迫使我们去检查完整性和一致性。此外，这种前后参照将使得所做出的改进或修改之后更容易追踪。例如，如果需求变更，前后参照将指出所需的相应设计变更。模板1.0简介本节提供整篇设计文档的概述。该文档描述软件的所有数据、结构、界面和组件级设计。1.1目标描述软件的总体目标。1.2范围描述描述该软件，包括主要的输入、处理功能和输出，无需考虑实现细节。1.3软件上下文该软件处于一个企业或产品线上下文中。讨论与上下文相关的战略问题，目的在于使读者了解“大环境”。1.4主要约束记录任何将影响到软件的说明、设计、实现或

22、测试方式的企业或产品线约束。2.0数据设计描述所有数据结构，包括内部、全局及临时数据结构。2.1内部数据结构描述通过软件组件之间的数据结构。2.2全局数据结构描述软件体系结构多数部分使用的数据结构。2.3临时数据结构描述为了临时使用所创建的文件。2.4数据库描述描述作为该应用程序的一部分所创建的数据库。3.0体系结构级和组件级设计描述该程序的体系结构。3.1程序结构详细描述针对该应用程序所选择的程序结构。3.1.1体系结构图展示该体系结构的图示表达。3.1.2其他选择方案讨论考虑到的其他体系结构风格，提供3.1.1节中描述的所选择的体系结构风格的原因。3.2组件n描述依次详细描述体系结构中所包含的每个组件。3.2.1 组件N的处理描述(PSPEC)组件N的处理描述。3.2.2组件n的接口描述详