04第四章软件概要设计.ppt

需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么？”这个问题。 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“设计规格说明书”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体的体系结构，称为软件总体设计或结构设计。然后对结构进一步细化，称为详细设计或结构设计。 4.1 软件设计的目标与任务 根据用信息域表示的软件需求，以及功能和性能需求，进行 数据设计 系统结构设计 过程设计 数据设计侧重于数据结构的定义。 系统结构设计定义软件系统各主要成份以及之间的关系。 过程设计则是把结构成份转换成软件的过程性描述。在编码步骤，根据这种过程性描述，生成源程序代码，然后通过测试最终得到完整有效的软件。 开发阶段的信息流 4.1.1 正确的软件设计 软件设计是后续开发步骤及软件维护工作的基础。如果没有设计，只能建立一个不稳定的系统结构 4.1.2 软件设计的任务 从工程管理的角度来看，软件设计分两步完成。 概要设计，将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。 详细设计，即过程设计。通过对结构表示进行细化，得到软件的详细的数据结构和算法 4.1.3软件设计过程 1. 制定规范 在进入软件开发阶段之初，首先应为软件开发组制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。包括:阅读和理解软件需求说明书，确认用户要求能否实现，明确实现的条件，从而确定设计的目标，以及它们的优先顺序 根据目标确定最合适的设计方法 规定设计文档的编制标准 规定编码的信息形式，与硬件，操作系统的接口规约，命名规则 2. 软件系统结构的总体设计 基于功能层次结构建立系统。 采用某种设计方法，将系统按功能划分成模块的层次结构 确定每个模块的功能 建立与已确定的软件需求的对应关系 确定模块间的调用关系 确定模块间的接口 评估模块划分的质量 3. 处理方式设计 确定为实现系统的功能需求所必需的算法，评估算法的性能 确定为满足系统的性能需求所必需的算法和模块间的控制方式 周转时间 响应时间（对于实时联机系统的的性能需求） 吞吐量（单位时间内能够处理的数据量） 精度 确定外部信号的接收发送形式 4. 数据结构设计 确定软件涉及的文件系统的结构以及数据库的模式、子模式，进行数据完整性和安全性的设计 确定输入，输出文件的详细的数据结构 结合算法设计，确定算法所必需的逻辑数据结构及其操作 确定对逻辑数据结构所必需的那些操作的程序模块(软件包) 限制和确定各个数据设计决策的影响范围 若需要与操作系统或调度程序接口所必须的控制表等数据时，确定其详细的数据结构和使用规则 数据的保护性设计 防卫性设计：在软件设计中就插入自动检错，报错和纠错的功能 一致性设计： 保证软件运行过程中所使用的数据的类型和取值范围不变 在并发处理过程中使用封锁和解除封锁机制保持数据不被破坏 冗余性设计：针对同一问题，由两个开发者采用不同的程序设计风格不同的算法设计软件，当两者运行结果之差不在允许范围内时，利用检错系统予以纠正，或使用表决技术决定一个正确结果，保证软件的容错性。 5.可靠性设计 可靠性设计也叫做质量设计 在运行过程中，为了适应环境的变化和用户新的要求，需经常对软件进行改造和修正。在软件开发的一开始就要确定软件可靠性和其它质量指标，考虑相应措施，以使得软件易于修改和易于维护 4.2 概要设计（总体设计） 总体设计要着手实现软件的需求，即要着手解决“怎么做”的问题。 基本目的：就是回答“概括地说，系统应该如何实现？”这个问题。 重要任务：设计软件的结构，也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的，以及这些模块相互间的关系。 必要性：可以站在全局高度上，花较少成本，从较抽象的层次上分析对比多种可能的系统实现方案和软件结构，从中选出最佳方案和最合理的软件结构，从而用较低成本开发出较高质量的软件系统。 总体设计 从回答“做什么”到回答“怎样做” 划分出组成系统的物理元素——程序、文件、数据库、过程和文档等等 每个元素还是黑盒子 ---“全局高度，抽象层次” 总体设计的过程 1、确定最佳方案： ? 从DFD出发进行任务分解，不同的划分方法即对应不同的方案。每个合理的方案应配备下列4份资料： ⑴系统流程图 ⑵组成系统的物理元素清单 ⑶成本/效益分析 ⑷进度计划 ? 选择最佳方案并制定详细的实现计划 总体设计的过程 2、结构设计 —— 模块化思想： 将DFD细化，至每个子功能都明白易懂；每个模块完成一个子功能；每层模块合成一个高一级的功能。 主要工具有 S