需求解决系统做什么 总体设计解决系统怎样做

第五章总体设计软件工程（SoftwareEngineering）7/3/20231总体设计需求分析解决：系统做什么？总体设计解决：系统怎样做？7/3/20232总体设计总体设计(SummaryDesign)又称为概要设计或初步设计。通过这个阶段的工作将划分出组成系统的物理元素——程序(Program)、文件(File)、数据库(Dadabase)、人工过程和文档(Document)等等，但是每个物理元素仍然处于黑盒子(BlackBox)级，这些黑盒子里的具体内容将在以后仔细设计。总体设计阶段的另一项重要任务是：设计软件的结构确定系统中每个程序是由哪些模块组成确定模块相互间的关系

前一页7/3/20233设计过程

设计原理

启发式规则

描述软件结构的图形工具

面向数据流的设计方法

本章主要内容前一页7/3/20234总体的设计过程总体设计过程分为两个阶段系统设计阶段：确定系统的实现方案结构设计阶段：确定软件结构7/3/20235前一页总体的设计过程设想供选择的方案

选取合理的方案

推荐最佳方案

功能分解

设计软件结构

数据库设计

制定测试计划

书写文档审核和复审

7/3/20236前一页总体的设计过程设想供选择的方案分析员考虑各种可能的实现方案(Project)，并且力求从中选出最佳方案。在总体设计阶段开始时只有系统的逻辑模型，分析员有充分的自由分析比较不同的物理实现方案，可以从需求分析得到的数据流图入手。常用的方法是：设想在数据流图中处理分组的各种可能的方法，抛弃在技术上行不通的方法，余下的方法作为可能实现的策略，并且可以启发供选择的物理系统。

7/3/20237前一页总体的设计过程选取合理方案

从上一步提供的方案中选取，至少选取低成本、中等成本和高成本的三种方案。对每个合理的方案分析员都应该准备下列四份资料：

（1）系统流程图（2）组成系统的物理元素的清单（3）成本/效益分析（4）实现这个系统的进度计划

7/3/20238前一页总体的设计过程推荐最佳方案

分析员应该综合分析对比各种合理的方案，推荐一个最佳的方案，并且为推荐的方案制定详细的实现计划。用户和有关的技术专家审查推荐的最佳系统，如果确定该系统符合用户的需要，并且是在现有条件下完全能够实现的，则请使用部门负责人进一步审批。在接受分析员所推荐的方案之后，系统设计完成，进入总体设计过程的下一个重要阶段——结构设计。

7/3/20239前一肉页总体晒的设头计过处程功能牢分解为了乐最终泊实现甘目标削系统再，必咱须设和计出链组成宁这个模系统有的所巷有程仔序和永文件烟（或便数据走库）捏。对春程序鸟（特哭别是结复杂与的大磁型程直序）重的设救计，咳通常掌分为棋两个畅阶段汗完成姿：结构骂设计(S避tr述uc摘tu萌re委D务es岗ig听n)：是总尝体设钉计阶诞段的厨任务撕，确她定程渐序由概那些缺模块路组成贯，以乔及这贞些模撤块之逢间的赌关系蔬。过程弊设计(P孟ro梅ce述ss沉D显es务ig史n)：是详串细设泻计阶料段的翁任务外，确薪定每嘉个模战块的靠处理白过程呈。6/哄26昏/2饲02化310功能分分解为确款定软悼件结各构，后首先湾需要抛从实步现角吓度把差复杂诉的功住能进酸一步脆分解年。功能畅分解诸导致修数据销流图中进一沉步细秒化，凑同时存使用淹图形届工具粒描述般算法种。6/晓26呆/2啦02贵311前一低页总体忍的设汁计过稠程设计扛软件脉结构即结箩构设孤计，年包括匪确定嘱系统维各模钳块间菜的关怨系。通常搅程序欣中的右一个魂模块劳完成贤一个卖适当补的子蹄功能侮，而译一个条程序稼包含稀若干晒个模贿块，拳因此取考虑布把模记块组啊织成霜良好鲜的层衬次系粒统。殃顶层荡模块台调用本它下运层模构块以班实现和程序里的完焰整功表能，赴每个夕下层边模块弓再调侄用更粉下层捎的模识块，主从而疾完成羊程序齐的一浙个子财功能起，最钟下层魄的模响块完蔑成最厦具体拼的功流能辽。6/楼26翠/2配02浑312设计御软件卵结构顶层鸡模块鱼调用离它下悔层模屋块以请实现绢程序限的完麻整功苹能，暗每个不下层近模块国再调馒用更裕下层翻的模标块，约从而阁完成豪程序域的一能个子递功能惧，最税下层团的模扎块完追成最旬具体愤的功戴能熊。软件排结构殊可以毫用层锅次图啦或结等构图垦表示吩。有些箱软件剖的结瓣构可滥以通替过细逢化的踢数据尝流图铜映射屿得到瓦。6/扔26闲/2搞02渠313前一音页总体查的设惨计过话程数据公库设克计对于委需要耳使用成数据西库的被系统祸，工拳程师总需要筛对数坑据库帆进行公设计钳。6/获26坝/2吩02贷314前一亿页总体铲的设菠计过为程制定度测试践计划在软暴件开桶发的皮早期墨阶段露考虑耀测试(T挎es疑ti腊ng覆)问题关，能尼促使主软件呼设计委人员菊在设是计时叶注意吊提高皇软件你的可脊测试斧性。6/光26遥/2证02织315前一薪页总体挠的设咳计过俯程书写史文档1.系统捎说明2.用户诸手册3.测试即计划4.详细骂的实右现计寸划5.数据先库设音计结双果6/袖26派/2波02羞316前一财页总体暗的设照计过请程审核迟和复条审最后另应该惹对总遍体设鲜计的品结果羡进行瓜严格政的技蜘术审到查，源通过行之后乎再由游使用舌部门奋从管赖理和近应用掘的角问度进别行复重审。6/事26蚁/2础02泥317软件日设计惜的概戒念和哗原理模块赵化抽象逐步妄求精信息皇隐蔽篇和局友部化模块亏独立前一载页主要感内容6/达26逮/2磁02邻318前一怖页软件设计的概念和原理模块顾化模块(M辱od失ul浴ar蜂)是数秀据说婚明、经可执全行语让句等欺程序惜对象兄的集季合，究它是情单独匹命名径的而钱且可躁通过蚊名字欠来访仆问。艳模块减化就苦是把薄程序胆划分疮成若叙干个爸模块蚁，每乏个模拦块完躲成一倚个子应功能较，把沉这些旦模块刺集总浊起来签组成欠一个洁整体位，可助以完坊成指最定的谨功能编满足浓问题韵的要色求。6/宫26陆/2乞02嗓319前一果页软件设计的概念和原理模块免化设函权数C（x）定义顺问题x的复档杂程各度，隆函数E（x）确定泪解决伴问题x需要锤的工屑作量壮（时留间）鹊，对熟于两泥个问纵题p1和p2，IfC（p1）>沃C（p2）Th钢enE（p1）>狠E（p2）C（p1＋p2）>银C艘(P1)桌+榆C(果p2)E（p1＋p2）>贿E（p1）+裂E（p2）6/雪26筹/2域02泰320前一豆页模块秃化与辫软件茄成本6/滚26犹/2戏02山321前一遥页软件设计的概念和原理抽暗象人类蓝在认扁识复融杂现厚象的盖过程蹈中使侄用的乞最强曾有力楼的思所维工紧具抽期象(A朱bs气tr疏ac慨t)。人们耍在实挑践中悼认识振到，认在现爱实世蝇界中匆一定升事物亚、状除态或颠过程谱之间农总存罪在着鼓某些芳相似绘的方鼻面（精共性)。把爹这些架相似思的方哨面集裤中和历概括康起来痰，暂警时忽欺略它搞们之冷间的司差异踩，这谨就是喜抽象顺。6/弄26凯/2脊02饺322抽旱象处理赞复杂吉系统凑的唯塔一有销效的胳方法霸是用防层次牧的方削式构掘造和测分析灾它。6/永26两/2羽02围323逐步昼求精逐步评求精售和模莲块化梁的概建念，尖与抽园象是谜密切闯相关描的。如软励件工课程的奏每一报步都座是对扭软件律解法初的抽仍象层裁次的喘一次菠精化拍。可召行性辆分析音阶段幼，软衰件作协为完睁整的怠部件接；需移求阶御段，条软件左解法奇使用难熟悉励的问宰题描资述；烧从总欺体设魄计到骡详细门设计较，抽该象程玩度降讲低，照逐步兵精化知。抽象欠与求奸精互蹈补。6/苏26烘/2竹02灶324逐步湿求精定义灯：为拼了能熄集中娇精力架解决阿主要部问题雨而尽椅量推堆迟对满问题支细节横的考化虑。原因劫：人诱类认比知过贪程的缝局限——肠Mi殖ll蜘er法则一个讨人在间任何唤时候仰都只架能把跳注意洁力集腐中在满（7+剖2）个盾知识浅块上孩。逐步鹅求精垫的效驰果，跳把注恰意力屈集中碎在与逮当前稿开发拢最相舒关的钩问题赤上，毅忽略慎暂时笨不需疑要考暗虑的住细节胁。6/距26厅/2剑02采325前一耐页软件设计的概念和原理信息浴的隐姓蔽和棋局部抢化信息南隐藏混：使疲得一战个模座块内订包括堡的信拍息(过程火和数投据）霉对于萌不需告要这极些信幻玉息的臂模块妈来说掩，是吐不能惜访问煎的。局部晓化：制把一治些关高系密臣切的蜂软件鸣元素叫物理慨地放彩得彼俩此靠煮近。“隐殊蔽”(H也id栏in千g)意味残着有蠢效的求模块秩化可榨以通领过定熟义一欧组独丘立的游模块床而实会现，眼这些拼独立舒的模访块彼翻此间静仅仅你交换谷那些雁为了愈完成剑系统仰功能耕而必级须交临换的雀信息扇。6/庭26在/2竟02极326前一仆页模块烛独立模块延独立(I叫nd圣ep庆en渠de凝nc利e)的概匪念是慈模块恭化、坚抽象岂、信芳息隐筹蔽和她局部创化概献念的吩直接租结果贪。开发科具有顽独立汉功能瘦而且舅和其宏他模扁块之短间没饱有过脾多的追相互顶作用躁的模泳块，袋就可就以做星到模凯块独雾立歼。模块豪独立衫性的寨优点奶：第一汇，有薪效的守模块迟化（般即具伐有独婶立的抹模块土）的绩软件纠比较美容易剧开发拍出来湖。第二伸，独闭立的最模块锻比较占容易扒测试炉和维脖护。6/案26码/2快02独327模块嫩独立模块抢的独鉴立程宝度可浆以由窜两个弹定性埋标准户度量颂，这某两个谊标准冰分别停称为内聚盛和耦呜合，内柜聚衡际量一羊个模备块内岛部各糖个元亦素彼盖此结堤合的锡紧密四程度傲；耦磁合衡没量不羊同模亮块彼斤此间岗互相钻依赖凝（连北接）港的紧溪密程胶度。6/艰26搏/2厅02泪328前一锋页软件设计的概念和原理模块霉独立–耦合耦合（Co阳up封li福ng）耦合寇是对蚂一个爆软件众结构顾内不辈同模蚁块之硬间互述联程度度的浑度量庆。在软胃件设阶计时兽应该恩追求现松散遵耦合昌的系停统。如果杏两个跟模块摇中的关每一槐个都饺能独白立地钥工作滤而不债需要矮另一匙个模类块地蜓存在乡丰，那列么它卧们彼啊此完班全独腊立，下这意姑味着轨模块赏间无光任何音连接烤，耦夕合程变度最壮低。6/置26们/2傅02冲329前一碎页几种类型的耦合模块稳独立–耦合数据套耦合(D制at银a锡Co遭up喜li汇ng打)：如果狭两个苗模块畏彼此蔑间通擦过参然数交姜换信绘息，仙而且恼交换驱的信兼息仅溪仅是额数据挡，那粱么这构种耦舟合称慕为数启据耦迁合。控制意耦合(C的on购tr酷ol驰C偶ou突pl施in感g)：如择果传纱递的执信息驻中有锦控制知信息拳，则画这种宋耦合搜称为添控制拳耦合搂。数据衫耦合责是低耦废合。系艰统必砖须存聋在这盒种耦窝合，微因为唱只有乏当某天些模款块的朱输出循数据撞作为熔另一缩慧些模召块的约输入财数据皱时，姜系统醋才能誓完成棕有价将值的齿功能寨。6/庆26睁/2怀02利330前一屯页模块吧独立–耦合公共失环境盏耦合(C推om肉mo窝n袖Co鹿up尊li亲ng环)：当两看个或某多个则模块备通过梯一个策公共层数据炉环境港相互望作用搜时，泊它们伴之间攀的耦腔合称死为公仇共环踢境耦棵合。内容闷耦合(C鸽on马ta救in申C吧ou介pl踏in阁g)：最高艺程度哲的耦违合是铃内容净耦合壮。原则连：尽量覆使用叠数据饭耦合絮，少穿用控穷制耦王合，贪限制现公共俊环境慕耦合蜂的范险围，晨完全园不用取内容往耦合腰。几种类型的耦合6/摩26逢/2睛02沸331前一否页软件设计的概念和原理模块授独立–内聚内聚(C仪oh游es锦io侮n)内聚其是一殖个模德块内研各个胸元素老彼此咐结合屿的紧义密程汉度。浮设计亚时应告该力胜求做份到高陵内聚胳，通筑常中铅等程垦度的殖内聚丛也是窑可以何采用拘的。内聚摸和耦晚合密龟切相信关，巨模块芝内的夸高内砍聚意断味着混模块发间的谋松耦逐合。按程楼度分维类：低内轰聚雕中叛内聚算高内蜂聚6/任26慈/2紧02砖332前一谈页模块度独立–内聚低内桥聚有如饼下几亩类：偶然合内聚存、逻填辑内扛聚、她时瓣间内爹聚偶然陆内聚(C衫oi星nc乖id驰en融ta械l余Co平he杠si萝on棍)：模拌块中垂，元外素之螺间没语有实烤质的站联系哀，在御不同按的场祖合需道要做伶不同骆的修散改，约导致怎出错殊概率略高。逻辑错内聚(L芦og教ic删al榜C曾oh灵es姥io树n)：模披块中雾，不催同功珠能混竹在一示起，丸合用娘部分项程序果代码拜，局门部修煤改会趴影响架全局使，导每致修老改困纷难。时间纺内聚(T歼em饱po节ra夫l贵Co梦he周si咳on茂)：模毅块中鹿，各屯处理泛单元帜必须馅在一浙个有久限的漂时间杨间隔宾内执难行完狮成。几种类型的内聚6/移26合/2捏02龙333前一爽页模块哨独立–内聚中内陷聚主要嗓有两摧类：过程朵内聚(P航ro掘ce宅du参ra告l滚Co干he婶si悟on而)需要埋按特功定顺尸序执派行模建块内系的处疾理元束素的回称为进过程钥内聚笑。通信旁内聚(C商om副mu涝ni寇ca氏ti艘on赴C仿oh闷es杜io洪n)模块畅中所亦有元磁素都偿使用恒同一放个输达入数滨据或牧输出科同一棒个数作据，恼称为说通信世内聚协。几种类型的内聚6/密26昏/2永02邪334前一嫌页模块申独立–内聚高内侄聚也有踩两类锯：顺序领内聚功能师内聚顺序执内聚(S熔eq顶ue跌nt露ia遍l耕Co鸽he六si沾on可)模块郑中一回个处诞理单朴元的石输出勾是另慌一个祝处理匙单元错的输额入。功能磁内聚(F耗un掌ct纠io刺na管l研Co酱he恢si育on廊)模块颂中所树有处莲理单纺元共因同完怖成同扯一功脾能。功能土内聚帜是最挎高程圾度的请内聚迟。几种类型的内聚6/怜26砌/2吃02丽335前一东页软件设计的概念和原理模块久独立–内聚高内肝聚也有振两类爹：顺序离内聚、功能振内聚。对内陡聚的瞎参考窑评价颠：功能暮内聚10分算时霸间内万聚3分顺序绿内聚9分造逻辑央内聚1分通信忧内聚7分热偶然枝内聚0分过程警内聚5分6/道26棋/2袭02仓336启发处式规头则改进欧软件昂结构贴提高痕模块厅独立文性模块挨规模蹄应该邪适中深度摩、宽困度、检扇出岛和扇咽入应振适当模块轮的作腰用域惭应在序控制向域之乡丰内尽量逮降低沿模块荷接口喊的复掩杂程堆度设计疫单入线口出趟口的辱模块模块哈功能枪应该名可以虎预测前一否页主要拴内容6/收26厕/2狐02危337图形征工具层次锡图和HI绵PO图结构显图前一半页主要走内容6/四26旁/2鞭02葵338前一览页图形恐工具层次庆图层次陕图用来时描绘盏软件侧的层止次结腐构，脖层次盈图适窑合于告在自按顶向答下设晃计软塔件的饶过程戴中使冒用。6/次26航/2翼02胃339层次逝图层次慢图和奥层次惜方框暖图的中区别层次轰图中绘一个农矩形丑表示浑一个忘模块僚，矩牌形框抓之间榨的连百线表写示调锈用关饰系层次维方框走图一烈个矩讨形表船示一乖个数沟据集牵合，疾矩形坦框之汁间的迈连线寄表示滤数据年的层它次6/声26妈/2在02在340前一分页正文模加工爹系统分的层穴次图6/辨26桶/2窜02言341HI呜PO图HI润PO图是美餐国IB拳M公司幕发明芦的层觉次图崇加“房诚输入餐／处岛理／较输出辛图”律的英仔文缩谢写为率了能构使HI价PO图具耽有可彼追踪胀性，茄在H图（蛛层次峰图）他里除买了最错顶层志的方卖框之糖外，距每个莲方框远都加伴了编扭号。和H图中想每个寸方框眨对应允，有妖一张IP肝O图描饶绘该比模块再的处络理过侍程。6/招26索/2确02芝342前一捏页带编誉号的贞层次尾图（H图）6/阶26议/2盆02泡343前一默页结构格图Yo岸ur凭do寨n提出齿的进季行软宏件结镜构设杨计的声有力匀工具压。图中旅方框躺代表竟模块贸，方石框之坛间的葬箭头/连线骄表示楚模块奏的调吐用关点系。用带浙注释恼的箭澡头表培示模悦块调耽用过白程中达传递畅的信效息。本并可抖以用侧箭头摸尾部歼的形槽状来抚区分斯传递浆信息蔽的种敲类：咏尾部障是空心梳圆表示全传递拥的是数据，实心录圆表示脏传递春的是控制胡信息馅。6/匠26扰/2答02皱344前一坡页产生征最佳钉解的励结构饮图6/胆26吼/2超02碗345前一斩页判定急为真沾时调插用A为假材时调增用BM循环飘调用A、B、C6/菌26邮/2蹄02穷346层次贝图和晃结构制图层次准图和芳结构各图并拖没有鱼表示拼出模基块的颂调用忆次序肆。同时舒两种论图也直没有隐指明庸什么昏时候疯调用晃下层词模块堤。6/衰26瓣/2扎02游347面向状数据念流的芝设计里方法前一滥页面向触数据佛流的盘设计歌方法棵的目狭标是题给出疗设计害软件偶结构携的一厉个系途统化旗的途卷径。在软樱件工共程的诸需求究分析胶阶段凶，信钢息流液是一妨个关央键，搬通常慌用数涂据流送图描洲绘信编息在平系统里中加尚工和例流动它的情渗况。面向成数据潮流的伟设计票方法旅即把倘数据纤流图箱变换幸成软纤件结艇构。通常孩所说叹的结兔构化追设计蜘方法隙（简愉称SD方法桥），降也就际是基展于数直据流挥的设静计方胖法。6/状26转/2吩02脾348面向亭数据许流的速设计穷方法概念变换权分析事务见分析设计起优化前一版页主要烫内容6/申26瓜/2阵02匪349前一辽页面向数据流的设计方法概念–变换闹流根据抛基本炼系统盼模型慎，信鱼息通挠常以胀“外影部世乱界”闷的形迫式进捏入软罩件系告统，扰经过氧处理幻玉以后中再以杂“外鱼部世励界”罩的形部式离能开系察统。6/怖26域/2墙02覆350前一酸页变换宇流图6/阶26读/2樱02押351概念–变换驱流信息业沿输达入通版路进启入系届统，暖同时姜由外肆部形摩式变饱换成史内部辰形式梢，进旨入系拼统的勤信息浑通过要变换愉中心被，经丛加工良处理骆以后分再沿辅输出烟通路英变换产成外答部形笑式离辜开软倒件系箭统。拣当数献据流士图具突有这教些特猜征时扭，这途种信凝息流波就叫迁作变芽换流影。6/大26删/2帖02足352前一煮页概念–事务药流数据涝沿输湖入通叶路到忌达一拼个处棚理T，这个挠处理珍根据被输入想数据遍的类榨型再勇若干某个动帖作序冬列中镇选出役一个树来执折行。顽这类软数据肢流应粗该划妥为一害类特每殊的窜数据蹈流，逗称为谋事务醋流。（1）接胸收输慈入数司据（环输入鸟数据防又称朗为事欢务）颤；（2）分拴析每岁个事枣物以敲确定离它的径类型尺；（3）根农据事们物类储型选剪取一姑条活现动通版道。处理T称为烂事务暂中心惜，完帐成的庙任务吨：6/挖26叉/2乓02售353前一顽页事洒务趟流6/倘26痕/2喜02除354前一孟页概念设计过程6/归26残/2视02茎355前一搅页面向数据流的设计方法变换符分析萌设计把具触有变伏换流劳特点眨的数怀据流蚕图按销预先胜确定眉的模庸式映伞射成绍软件籍结构帖。6/旧26参/2场02状356前一纳页面向数据流的设计方法变换袖流分腐析设哗计设计触一个屠安装喊在汽离车上俯的数催字仪寒表板殃，功荒能如这下：（1）通过打模－开数转丽换实钻现传掘感器皇和微掠处理瓦机接倍口；（2）在渗发光童二极物管面铅板上痛显示猾数据疫；（3）指塌示每木小时内英里激数（mp击h），行驶担的英洲里数小（mp阿g），稀总里细程等株等；（4）指里示加挂速或耀减速墨；（5）超阔速报交警。6/暴26腾/2汗02密357前一共页面向数据流的设计方法变换赴流分匠析设地计第1步取复凝查基抛本系岁统模翠型。第2步芹复录查并降精化借数据低流图水。6/掠26丹/2饭02炒358前一江页数字攻仪表牢板数限据流贝图6/脾26耻/2避02鲁359变换请流分难析设堤计第3步齐确克定数浅据流域图具鹅有变咳换特行性还丛是事承务特文性。上图阿中数叨据沿浙着两秩条输墨入通停路进善入系模统，街然后荒沿着5条通驾路离销开，肢没有飘事务老中心摩，所犯以是私