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1、软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 1第四章第四章总体设计总体设计软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 2l目标：系统应如何实现l划分出组成系统的物理元素：程序、文件、数据库、文档等l设计软件的结构软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 34.1 设计过程l系统设计阶段l确定系统的具体方案l结构设计阶段l确定软件结构
2、软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 44.1 设计过程l设想供选择的方案l设想数据流图中处理分组的各种可能，并抛弃技术上不行的l选取合理的方案l推荐最佳方案l推荐并指定详细计划软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 54.1 设计过程l功能分解l从可实现的角度把复杂的功能进一步分解l是数据流图的进一步细化l设计软件结构l注意典型的体系结构l组织模块成良好的层次关系l设计数据库l确定测试计划l编写设计文档l内容
3、说明、用户手册、测试计划、详细的实现计划、数据库设计说明l审查和复查软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 64.1 设计过程软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 74.2 设计原理l模块化l模块：由边界元素限定的相邻程序元素的序列，有一个总体标识符l独立命名的、可寻址的构件l抽象：抽出事物的本质特性而暂时不考虑它们的细节l求精：细化的过程l信息隐藏l某个模块中包含的信息不被不需要这些信息的其他模块访问。l软件
4、体系结构l软件的整体结构和这种结构为系统提供概念上完整性的方式l是程序构件的结构或组织，这些构件交互的形式以及这些构件所有数据的结构软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 84.2 设计原理l模块独立l模块化、抽象、信息隐藏和局部化的结构l耦合l软件结构内不同模块之间互连程度的度量l数据耦合：如果两个模块彼此间通过参数交换信息，而且交换的信息仅仅是数据数据耦合：如果两个模块彼此间通过参数交换信息，而且交换的信息仅仅是数据l控制耦合：如果两个模块彼此间通过参数交换信息，且传递的信息中有控制信息控制耦合：如
5、果两个模块彼此间通过参数交换信息，且传递的信息中有控制信息l特征耦合：模块只需要传递的参数中的部分数据特征耦合：模块只需要传递的参数中的部分数据l公共耦合：两个或以上的模块通过一个公共数据环境相互作用公共耦合：两个或以上的模块通过一个公共数据环境相互作用l内容耦合：内容耦合：（1 1）一个模块访问另一个模块的内部数据）一个模块访问另一个模块的内部数据（2 2）一个模块不通过正常入口二转道另一个模）一个模块不通过正常入口二转道另一个模 块的内部块的内部（3 3）两个模块有一部分程序代码重叠）两个模块有一部分程序代码重叠（4 4）一个模块有多个入口）一个模块有多个入口软件工程(Software E
6、ngineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 94.2 设计原理l内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。简单地说，理想内聚的模块只做一件事情低内聚有：偶然内聚、逻辑内聚、时间内聚中内聚有：过程内聚、通信内聚高内聚有：顺序内聚、功能内聚软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 104.2 设计原理软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院
7、魏东 Slide 114.3 启发规则l改进软件结构提高模块独立性l模块规模适中l深度、宽度、扇出、扇入应适中l模块的作用域应在控制域之内l降低模块接口的复杂程度l设计单入口单出口模块l模块功能应可以预测软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 124.4 描述软件结构的工具l层次图和HIPO图（P96）l结构图（P97）软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 134.5 变换流与事物流变换流变换流软件工程(Sof
8、tware Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 144.5 变换流与事物流事物流事物流软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 154.5 变换流与事物流软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 164.5 变换流与事物流变换分析变换分析软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院
9、魏东 Slide 174.5 变换流与事物流软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 184.5 变换流与事物流事物分析事物分析软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 194.6 举例软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 204.6 举例l某时装邮购供应商。客户通过电话、传真和邮寄一个包含每种商品目录的定货单，或通过WEB
10、站点下定单l把新客户添加到客户文件。把客户文件添加到主文件中时，为他们分配一个客户编号，在下一次定货时使用。l执行查询，让客户知道某个商品当前的销售价格和可供销售的数量l处理客户定单。验证所有定单的信息都是正确的，并且定货的客户都有一个记录，如果客户记录不存在，则把他加入主文件。输入定单时，更新客户和商品主记录字段软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 214.6 举例l如果客户订购的商品数量大于库存，则把已订购的商品信息发给库存控制部门，从供应商处接收到订购的商品时，发给客户l定单发给仓库，那里供应订
11、购的商品l发货单附加到已填写的定单上，准备邮件标签，并把定单发给客户l定单信息用来产生所有客户的计帐表单，把购货金额计到他们在公司的帐户上l定货信息用来为财务部门产生一个应收帐户报表软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 224.6 举例软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 234.6 举例软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 S
12、lide 244.6 举例软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 25ExampleExamplel开发一个学生成绩管理系统开发一个学生成绩管理系统l学生可以随时查询自己的成绩单学生可以随时查询自己的成绩单l教务人员可以通过该系统维护学生信息、课程信息和教务人员可以通过该系统维护学生信息、课程信息和成绩信息成绩信息l系统必须提供必要的安全措施以防非法存取系统必须提供必要的安全措施以防非法存取软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院
13、魏东 Slide 26Structured Analysis Process(1)Structured Analysis Process(1)l数据建模数据建模l实体：学生、课程、成绩实体：学生、课程、成绩l属性：属性：学生：学生：学号、姓名、性别、出生日期、入学年月学号、姓名、性别、出生日期、入学年月课程：课程编号、课程名称、课程学分、课程描述课程：课程编号、课程名称、课程学分、课程描述成绩：学号、课程编号、分数、考核日期成绩：学号、课程编号、分数、考核日期lERDERD软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 S
14、lide 27Structured Analysis Process(2)Structured Analysis Process(2)l功能建模功能建模l第第0 0层层DFDDFD教务人员维护学生信息和课程信息，并登录学生的选课成绩；教务人员维护学生信息和课程信息，并登录学生的选课成绩；学生查询自己的成绩单。学生查询自己的成绩单。软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 28Structured Analysis Process(3)Structured Analysis Process(3)l第第1 1
15、层层DFDDFD对第对第0 0层层DFDDFD图中的一个加工图中的一个加工“学生成绩管理学生成绩管理”进行展开。进行展开。软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 29Structured Analysis Process(4)Structured Analysis Process(4)l第第2 2层层DFDDFD对第对第1 1层层DFDDFD图中的一个加工图中的一个加工“查询学生成绩查询学生成绩”进行展开。进行展开。软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工
16、业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 30Structured Analysis Process(6)Structured Analysis Process(6)l编写数据字典编写数据字典l学生学生软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 31Structured Analysis Process(7)Structured Analysis Process(7)l学号学号软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide
17、 32Structured Analysis Process(8)Structured Analysis Process(8)l学生成绩查询学生成绩查询软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 33Structured Analysis Process(9)Structured Analysis Process(9)l行为建模行为建模l学生成绩信息需要采取安全措施，可以采取登录方法避免非法使用系统。这样，学生成绩信息需要采取安全措施，可以采取登录方法避免非法使用系统。这样，该系统存在该系统存在“登录登录”、“正常正常”和和“出错出错”等状态的转换。等状态的转换。软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 34l划分l建立体系结构软件工程(Software Engineering)沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 35l车辆跟踪系统分析l车辆附加GPS/GPRS终端l接收系统接收GPRS通信信息l解读GPS位置信息，车辆运行信息l系统保存历史数据l在电子地图上显示车辆运行位置l可以查询车辆相关信息l可以查询车辆运行历史数据