软件工程-第3章第1节

第3章

软件设计

在软件需求分析阶段，已经搞清楚了软件“做什么”的问题，并通过需求说明书将这些需求描述了出来，这也是目标系统的逻辑模型。进入了设计阶段，要把软件“做什么”的逻辑模型变换为“怎么做”的物理模型，即着手实现软件的需求，并将设计的结果反映在“设计说明书”文档中，所以软件设计是一个把软件需求转换为软件表示的过程，最初这种表示只是描述了软件的总的体系结构，称为软件概要设计或结构设计。然后对结构进一步细化，称为详细设计或过程设计。

本章主要介绍软件的概要设计和详细设计。3.1软件概要设计3.1.1概要设计基本任务1．软件结构设计

为了实现目标系统，最终必须设计出组成这个系统的所有程序和数据库(文件)。对于程序，则首先进行结构设计，具体方法如下：(1)采用某种设计方法，将一个复杂的系统按功能划分成模块。(2)确定每个模块的功能。(3)确定模块之间的调用关系。(4)确定模块之间的接口，即模块之间如何传递信息。(5)评价模块结构的质量。3.1.1概要设计基本任务

从以上内容看，软件结构的设计是以模块为基础的，在需求分析阶段，通过某种分析方法把系统分解成层次结构。在设计阶段，以需求分析的结果为依据，从实现的角度划分模块，并组成模块的层次结构。

软件结构的设计是概要设计关键的一步，直接影响到详细设计与编码的工作。软件系统的质量及一些整体特性都在软件结构的设计中决定，因此，应由经验丰富的软件人员担任软件结构设计工作，采用一定的设计方法，选取合理的设计方案。2．数据结构及数据库设计

1)数据结构的设计

逐步细化的方法也适用于数据结构的设计。在需求分析阶段，可通过数据字典对数据的组成、操作约束和数据之间的关系等方面进行描述，确定数据的结构特性，在概要设计阶段要加以细化，详细设计则规定具体的实现细节。在概要设计阶段，宜使用抽象的数据类型。如“栈”是数据结构的概念模型，在详细设计中可用线性表和链表来实现“栈”。设计有效的数据结构，将大大简化软件模块处理过程的设计。3.1.1概要设计基本任务3.1.1概要设计基本任务2)数据库的设计

数据库的设计指对数据存储文件的设计，其主要包括以下几方面的设计：(1)概念设计。在数据分析的基础上，从用户角度采用自底向上的方法进行视图设计。一般用ER模型来表示数据模型，这是一个概念模型。ER模型既是设计数据库的基础，也是设计数据结构的基础。IDEF1x技术也支持概念模式，用IDEF1x方法建立系统的信息模型，使模型具有一致性、可扩展性和可变性等特性，同样，该模型可作为数据库设计的主要依据。3.1.1概要设计基本任务(2)逻辑设计。ER模型或IDEF1x模型是独立于数据库管理系统(DBMS)的，要结合具体的DBMS特征来建立数据库的逻辑结构。对于关系型的DBMS来说，将概念结构转换为数据模式、子模式并进行规范，要给出数据结构的定义，即定义所含的数据项、类型、长度及它们之间的层次或相互关系的表格等。(3)物理设计。对于不同的DBMS，物理环境不同，提供的存储结构与存取方法也各不相同。物理设计就是设计数据模式的一些物理细节，如数据项存储要求、存取方式和索引的建立等。3．编写概要设计文档编写概要设计文档的内容如下：(1)概要设计说明书。(2)数据库设计说明书：主要给出所使用的DBMS简介，数据库的概念模型、逻辑设计和结果。(3)用户手册：对需求分析阶段编写的用户手册进行补充。(4)修订测试计划：对测试策略、方法和步骤提出明确要求。3.1.1概要设计基本任务3.1.1概要设计基本任务4．评审

在该阶段，对设计部分是否完整地实现了需求中规定的功能、性能等要求，设计方案的可行性、关键环节的处理和内外部接口定义的正确性、有效性以及各部分之间的一致性等，都一一进行评审。3.1.2软件概要设计文档概要设计说明书的主要内容如下：(1)引言：编写目的，背景，定义，参考资料。(2)总体设计：需求规定，运行环境，基本设计概念和处理流程，结构。(3)接口设计：用户接口，外部接口，内部接口。(4)运行设计：运行模块组合，运行