软件工程（第4版）-概要设计

概要设计4.1概要设计步骤4.2软件结构设计的基本原理4.3软件结构设计的图形工具本章内容4.4概要设计方法4.5概要设计文档与复审4.1概要设计步骤概要设计的基本任务有如下4点。系统分析员审查可行性研究报告和需求分析规格说明书，作为设计的基础。确定软件的模块结构、数据文件结构、系统接口和测试方案策略。编写概要设计说明书、用户手册和测试计划。复审。概要设计的基本任务有如下4点。4.1.1软件结构设计设计供选择的方案数据流图、实体-联系图、状态转换图、IPO图等。需求规格说明、数据字典。成本/效益分析。开发该系统的进度计划。1推荐最佳方案系统分析员应比较各个合理方案的利弊，选择一个最佳方案向用户推荐，并为所推荐的方案制定详细的进度计划。2设计软件结构在软件结构设计阶段要确定系统由哪些模块组成，并确定模块之间的相互关系。软件结构设计通常采用逐步求精的方法。34.1.2数据结构设计及数据库设计数据结构设计常常采用逐步细化的方法；在需求分析阶段，用数据字典对数据的组成、操作约束以及数据之间的关系等进行描述；在概要设计阶段要进一步细化，可使用抽象的数据类型（如队列、栈描述）等进行描述。数据结构设计数据库设计数据库用来存放软件系统所涉及的数据，供系统中各模块共享或与系统外部进行通信。数据库设计主要是指数据库结构设计。对于管理信息系统，通常都用数据库来存放数据4.1.3系统接口设计系统接口包括内部接口、外部接口和用户接口。接口设计的任务是描述系统内部各模块之间如何通信、系统与其他系统之间如何通信以及系统与用户之间如何通信。接口包含数据流和控制等信息，因此，数据流图和控制情况是接口设计的基础。在面向对象设计方法中，接口设计称为消息设计。4.1.4测试方案设计为保证软件的可测试性，在软件的设计阶段就要考虑软件测试方案问题。在概要设计阶段，测试方案主要根据系统功能来设计，这称为黑盒法测试。在详细设计阶段，主要根据程序的结构来设计测试方案，这称为白盒法测试。4.1概要设计步骤4.2软件结构设计的基本原理4.3软件结构设计的图形工具本章内容4.4概要设计方法4.5概要设计文档与复审4.2.1模块与模块化模块01OPTION名称：模块的名称必须能表达该模块的功能，指明每次调用它时应完成的功能接口：模块的输入和输出功能：模块实现的功能逻辑：模块内部如何实现功能及所需要的数据状态：模块的调用与被调用关系4.2.1模块与模块化信息隐蔽02OPTION信息隐蔽是指在设计和确定模块时，使得一个模块内所包含的信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块是不能访问的。在定义和实现模块时，通过信息隐蔽，可以对模块的过程细节和局部数据结构进行存取限制。这里“隐蔽”的不是模块的一切信息，而是模块的实现细节。5G4.2.1模块与模块化模块化03OPTION降低复杂度提高软件的可维护性有助于信息隐蔽提高软件的可靠性有助于软件开发工程的组织管理4.2.1模块与模块化模块分割04OPTION抽象与详细化根据功能来分割模块先确定中心控制模块，由控制模块指示从属模块，逐次进行分解4.2.2模块的耦合和内聚模块的耦合01OPTION耦合的强弱取决于模块间接口的复杂程度，一般由模块之间的调用方式、传递信息的类型和数量来决定。在设计软件结构时应追求尽可能松散的耦合。如果系统中两个模块彼此间完全独立，不需要另一个模块就能独立地工作，那么这两个模块之间耦合程度最低。5G4.2.2模块的耦合和内聚连接模块的信息有以下3种。数据信息记录某种事实，一般用名词表示，如考生成绩。1描述标志信息描述数据状态或性质，如已录用、未被录用等2控制标志信息要求执行非正常的动作或某个功能，如显示“学号超范围，重新输入”提示。34.2.2模块的耦合和内聚耦合有以下几类。1324

控制耦合公共环境耦合内容耦合数据耦合4.2.2模块的耦合和内聚模块的内聚02OPTION偶然内聚六大亮点逻辑内聚时间内聚通信内聚功能内聚顺序内聚4.2.3软件结构设计的优化规则提高模块独立性模块接口的规则模块的作用范围应在控制范围之内模块的深度、宽度、扇出和扇入应适当模块的大小应适中4.1概要设计步骤4.2软件结构设计的基本原理4.3软件结构设计的图形工具本章内容4.4概要设计方法4.5概要设计文档与复审4.3.1层次图层次图（H图）适合描绘软件的层次结构，特别适合在自顶向下设计时使用。在层次图里，除顶层之外，每个方框里可加编号。编号的规律是，每个处理的下层处理的编号在上层编号后加“.”及序号。序号可用数字，也可用英文字母。像这样带编号的层次图称为HIPO（HierarchyplusInput-Process-Output）图。4.3.2结构图结构图的符号01OPTION01方框代表模块，框内通常注明模块的名称和主要功能02方框之间的大箭头或直线表示模块的调用关系03带注释的小箭头表示模块调用时传递的信息及其传递方向04条件结构：条件符合时调用模块A，不符合时调用模块B05循环结构：模块H循环调用模块A、B、C4.3.2结构图结构图的绘制02OPTION画结构图可以作为检查设计正确性和模块独立性的方法，通过检查数据传递情况，分析数据传递是否齐全、是否正确、是否有多余的不必要的数据传递，还可分析模块分解或合并的合理性，以便选用最佳方案。4.1概要设计步骤4.2软件结构设计的基本原理4.3软件结构设计的图形工具本章内容4.4概要设计方法4.5概要设计文档与复审4.4.1结构化方法建立系统逻辑模型变换型数据流事务型数据流1完成软件结构设计变换型分析事务型分析24.4.2面向数据结构设计方法面向数据结构设计方法是按输入、输出以及计算机内部存储信息的数据结构进行软件设计的，把对数据结构的描述变换为对软件结构的描述。数据结构充分地揭示了软件结构。使用面向数据结构设计方法，首先需要分析、确定数据结构，并用适当的工具清晰地描述数据结构，最终得出对程序处理过程的描述。4.4.2面向数据结构设计方法Jackson方法由英国的M.Jackson提出，在欧洲较为流行。它特别适用于设计企事业管理类的数据处理系统。Jackson方法的主要图形工具是Jackson图，它既可以表示数据结构，也可以表示程序结构。5G4.4.2面向数据结构设计方法Jackson方法把数据结构（或程序结构）分为以下3种基本类型。顺序结构顺序结构的数据由一个或多个元素组成，每个元素依次出现一次。1选择结构选择结构的数据包含两个或多个元素，每次使用该数据时，按一定的条件从这些元素中选择一个。2重复结构重复结构的数据，由根据条件出现0次或多次的数据元素组成。34.4.2面向数据结构设计方法Jackson图有以下特点。能对结构自顶向下进行分解，可以清晰地表示层次结构既可表示数据结构，也可表示程序结构结构易读、形象、直观4.4.2面向数据结构设计方法Jackson方法采用以下4个步骤。分析并确定输入数据和输出数据的逻辑结构找出输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的数据单元从描述数据结构的Jackson图导出描述程序结构的Jackson图列出所有操作和条件，并把它们分配到程序结构的Jackson图中4.1概要设计步骤4.2软件结构设计的基本原理4.3软件结构设计的图形工具本章内容4.4概要设计方法4.5概要设计文档与复审4.5