软件工程-第3章第4-5节

3.4基于IDEF0图的设计方法

基于IDEF0图的设计也是结构化设计技术之一，它以系统的功能模型和信息结构为基础设计系统的软件结构。由于IDEF0图按照自顶向下逐层对系统进行分解，并且对系统的每一功能的输入、输出、约束和机制都进行了全面的描述，因此，在系统概要设计时，一般按照IDEF0图的分解层次，逐层将其转换成软件结构图。对于某一层的IDEF0图按以下方法转换：3.4基于IDEF0图的设计方法(1)找出该层IDEF0图的父图，搞清父、子图之间的输入/输出、控制关系。(2)以父图的活动为上层模块，子图中的活动为下层模块，画出系统的单层结构图。(3)根据IDEF0图各个活动的输入/输出数据、控制信息及数据库的结构、数据项定义等，确定模块的接口。(4)综合所有层次的结构图，得到系统初始的软件结构图。(5)根据软件结构的优化准则进行精化。3.4基于IDEF0图的设计方法

在由IDEF0图导出初始软件结构图的过程中，往往将一个活动方框对应于一个处理模块。应反复地理解全部IDEF0图的内容和含义，对最初形成的模块结构进行必要的调整、修改、分解或合并，最终的软件结构与基于DFD图设计的软件结构(见第8章)不会有太大的差别。3.3.1软件结构图(5)结构图的形态特征：

①深度：指结构图控制的层次，也是模块的层数，见图3.4，结构图的深度为5。

②宽度：指一层中最大的模块个数，如图3.4所示，宽度为8。

③扇出：指一个模块直接下属模块的个数，如图3.4所示，模块M的扇出为3。

④扇入：指一个模块直接上属模块的个数，如图3.4所示，模块T的扇入为4。(6)画结构图应注意的事项：①同一名字的模块在结构图中仅出现一次。②调用关系只能从上到下。③不严格表示模块的调用次序，习惯上从左到右。有时为了减少连线的交叉，可适当地调整同一层模块左右的位置，以保持结构图的清晰。3.3.1软件结构图3.5软件详细设计

在软件的概要设计中，已将系统划分为多个模块，并将它们按照一定的原则组装起来，同时确定了每个模块的功能及模块与模块之间的外部接口。详细设计是软件设计的第二阶段，主要确定每个模块的具体执行过程，故也称“过程设计”。3.5.1详细设计的基本任务

1．算法设计用某种图形、表格、语言等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出来。2．数据结构设计对需求分析、概要设计确定的概念性的数据类型进行确切的定义。3．物理设计对数据库进行物理设计，即确定数据库的物理结构。物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存储方法，这些都依赖于具体所使用的数据库系统。3.5.1详细设计的基本任务4．其他设计根据软件系统的类型，还可能要进行以下设计：(1)代码设计：为了提高数据的输入、分类、存储及检索等操作的效率，以及节约内存空间，对数据库中的某些数据项的值要进行代码设计。(2)输入/输出格式设计。(3)人机对话设计：对于一个实时系统，用户与计算机需频繁对话，因此要进行对话方式、内容及格式的具体设计。3.5.1详细设计的基本任务5．编写详细设计说明书详细设计说明书有下列主要内容：(1)引言：包括编写目的、背景、定义和名词解释、参考资料。(2)程序系统的组织结构。(3)程序1(标识符)设计说明：包括条件限制、功能、性能、输入、输出、算法、流程逻辑、接口。(4)程序2(标识符)设计说明。(5)程序N(标识符)设计说明。6．评审对处理过程的算法和数据库的物理结构都要进行同行评审。3.5.2详细设计方法

处理过程设计中采用的典型方法是结构化程序设计(SP)方法，最早是由E.W.Dijkstra在20世纪60年代中期提出的。详细设计并不是具体地编程序，而是细化概要设计内容。因此详细设计的结果基本决定了最终程序的质量。为了提高软件的质量，延长软件的生存期，软件的可测试性、可维护性是重要保障。软件的可测试性、可维护性与程序的易读性有很大关系。详细设计的目标不仅是逻辑上能正确地实现每个模块的功能，还应使设计出的处理过程清晰易读。结构化程序设计是实现该目标的关键技术之一，它指导人们用良好的思想方法开发易于理解、易于验证的程序。结构化程序设计方法有以下几个基本要点。3.5.2详细设计方法1．采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法

在需求分析、概要设计中，都采用了自顶向下、逐层细化的方法。使用“抽象”这个手段，上层对问题抽象、对模块抽象和对数据抽象，下层则进一步分解，进入另一个抽象层次。在详细设计中，虽然处于“具体”设计阶段，但在设计某个模块内部处理过程中，仍可以逐步求精，降低处理细节的复杂度。3.5.2详细设计方法2．使用三种基本控制结构构造程序

(1)用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序。(2)用选择方式对过程分解，确定某个部分的执行条件。(3)用循环方式对过程分解，确定某个部分进行重复的开始和结束的条件。

对处理过程仍然模糊的部分反复使用以上分解方法，最终可将所有细节确定下来。3.5.2详细设计方法3．主程序员制的组织形式

主程序员制的组织形式指开发程序的人员应采用以一个主程序员(负责全部技术活动)、一个后备程序员(协调、支持主程序员)和一个程序管理员(负责事务性工作，如收集、记录数据，文档资料管理等)三人为核心，再加上一些专家(如通信专家、数据库专家