第1章 概述 - 超星慕课.ppt

2017年5月27日 第1页 第4章 软件总体设计 本章内容结构 本章引言 学习目标 教学内容 本章小结 思考和练习 课堂讨论 本章引言 经过需求分析阶段的工作，建立了由数据流图、数据字典和一组算法描述所定义的系统逻辑模型，系统必须“做什么”已经清楚了，下一步将进入软件设计阶段，即着手实现系统需求，要把“做什么”的逻辑模型变换为“怎样做”的物理模型。同时要把设计结果反映在“软件设计规格说明书”文档中。因此软件设计是把软件需求转换为软件表的过程。总体设计是进入软件设计的第一个阶段，只描述软件的总的体系结构，第二个阶段是详细设计，即对结构进一步细化。 本章主要介绍软件总体设计，第5 章介绍软件的详细设计。 2017年5月27日 第2页 2017年5月27日 第3页 学习目标 理解软件总体设计的目标和任务 理解软件结构设计的准则 理解并掌握软件设计的概念和原理 理解并掌握数据库设计方法 熟悉软件设计的各类图形工具 熟练掌握结构化设计方法 熟悉总体设计说明书的主要内容及撰写方法 2017年5月27日 第4页 4.1 软件总体设计的目标和任务 总体设计阶段的基本目标就是回答“概括地说，系统应该如何实现？”这个问题 。 总体设计的另一项任务是设计软件的总体结构，即确定系统中的每个程序是由哪些模块组成的，每个模块的功能以及模块和模块之间的接口、调用关系等。 总体设计是以需求规格说明书为基础，概要地说明软件系统的实现方案，包括： 目标系统的总体架构； 每个模块的功能描述、数据接口描述及模块之间的调用关系； 数据库、数据定义和数据结构等。 4.1 总体设计的过程： 设想供选择的方案 选 取 合理的方案 推荐最佳方案 功能分解 设计软件结构 数据库设 计 制订测试计划 书写文档 数据流图 系统流程图 组成系统的物理元素清单 成本/效益分析 实现系统的进度计划 系统说明 用户手册 测试计划 详细的实现计划 数据库设计结果 审查和复 审 典型的总体设计过程包括以下9个步骤，详细过程如下： 2017年5月27日 第7页 4.2 软件结构设计准则 软件总体设计的任务是软件体系结构设计和软件模块设计。 4.2.1 软件体系结构设计准则 4.2.2 软件模块设计准则 2017年5月27日 第8页 4.2.1 软件体系结构设计准则 软件体系结构是软件系统中最本质的东西。一个软件体系结构的设计准则如下。 ① 体系结构是对复杂事物的一种抽象。良好的体系结构是普通适用的，它能够描述各种风格的软件系统结构，可以高效地处理多种多样的个体需求。 ② 体系结构在一定的时间内保持稳定。确保接口一致，既能确保某一体系结构配置描述内相关接口描述的一致，又能确保建立关联的两个构件接口描述的一致性。 ③ 良好的体系结构意味着普通、高效和稳定。 4.2.2 软件模块设计准则 1.提高模块独立性，降低模块之间的耦合性，提高模块的内聚性 . 耦合是对各个模块之间互连程度的度量。耦合的强弱取决于接口的复杂性，即与信息传递的方式、接口参数的个数、接口参数的数据类型相关。不同模块之间互相依赖得越紧密则耦合程度越高。 模块的独立性是指软件系统中的每个模块只完成特定的单一的功能，而与其他模块没有太多的联系。提高模块的独立性有助于系统维护以及软件的复用。 模块的独立性与耦合密切相关。 2017年5月27日 第10页 模块的独立性与耦合密切相关。 软件设计的原则 降低模块间的耦合度的方法 采用简单的数据传递方式； 尽量使用整型等基本数据类型作为接口参数的数据类型； 限制接口参数的个数等。 提高模块的内聚程度。 模块的内聚是指模块内部各个元素之间彼此结合的紧密程度。 内聚和耦合往往密切相关，模块的高内聚通常意味着低耦合。 在软件设计时，应该尽量提高模块的内聚程度，使模块内部的各个组成成分都相互关联，使其为了完成一个特定的功能而结合在一起。 软件设计的原则 与内聚相关的7个等级的示意图如下图所示。 弱 强 模块独立性 4.2.2 软件模块设计准则 2.模块结构的深度、宽度、扇出和扇入应适当。 深度：软件结构中模块的层数，它表示控制的层数，在一定意义能粗略地反映系统的规模和复杂程度。 宽度：同一层次上模块的最大个数。 扇出：是一个模块直接调用的模块数目。经验证明，好的系统结构的平均扇出数一般是3-4，不能超过