2011年軟件水平考試軟件設(shè)計(jì)師輔導(dǎo)資料(6)

　　四、軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化準(zhǔn)則

　　首先應(yīng)學(xué)會(huì)用圖形表示軟件結(jié)構(gòu)，軟件結(jié)構(gòu)圖反映了整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，即將來(lái)編好程序中的控制層次體系。軟件結(jié)構(gòu)往往用樹狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的圖形來(lái)表示。

　　請(qǐng)大家對(duì)照課本的解釋來(lái)看軟件結(jié)構(gòu)圖包括哪些內(nèi)容。

　　我們已經(jīng)知道了軟件概要設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為了提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，可以根據(jù)下面的設(shè)計(jì)優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行優(yōu)化：在這些準(zhǔn)則中，都是針對(duì)模塊及模塊間關(guān)系來(lái)提出的。

　　1、模塊的劃分：要做到高內(nèi)聚，低耦合，保持相對(duì)獨(dú)立性。

　　2、模塊的控制：模塊的作用范圍要在他的控制范圍內(nèi)，判定所在的模塊應(yīng)與受其影響的模塊在層次上盡量靠近)

　　3、形成的結(jié)構(gòu);軟件結(jié)構(gòu)的深度、寬度、扇出、扇入要適當(dāng)

　　4、模塊的大小: 要適中。

　　5、模塊的接口：模塊的接口要簡(jiǎn)單、清晰、含義明確，便于理解、易于實(shí)現(xiàn)、測(cè)試與維護(hù))。

　　五、概要設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法。

　　(一)面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法(這是需要我們熟練掌握的方法)

　　面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法是以需求階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流圖為基礎(chǔ)，按一定的步驟映射成軟件結(jié)構(gòu)，因此又稱為結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)(Structured Design SD)。這是目前使用最廣泛的軟件設(shè)計(jì)方法之一，應(yīng)該熟練掌握它。

　　1、首先要研究數(shù)據(jù)流圖(DFD)的類型，無(wú)論何種軟件系統(tǒng)，DFD一般都可分為變換型和事務(wù)型兩類。(課本第51頁(yè))

　　先來(lái)看變換型數(shù)據(jù)流圖，顧名思義，變換就是把輸入的數(shù)據(jù)處理后變成另外的數(shù)據(jù)輸出，所以變換型數(shù)據(jù)的工作過程就是三步：取得數(shù)據(jù)、變換數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)。在圖4-6中，可以看到兩股數(shù)據(jù)流經(jīng)過交換中心變成一股數(shù)據(jù)流進(jìn)行輸出。虛線為標(biāo)出的流界。

　　再來(lái)看事務(wù)型數(shù)據(jù)流圖，所謂事務(wù)也是一個(gè)處理，但不是數(shù)據(jù)變換，而是將輸入數(shù)據(jù)流分離成許多發(fā)散的數(shù)據(jù)流，形成許多加工路徑，并根據(jù)值選擇其中一個(gè)路徑來(lái)執(zhí)行。舉個(gè)例子，好比有一個(gè)郵件分發(fā)中心，把收進(jìn)的郵件根據(jù)其發(fā)送地址進(jìn)行分流，有的用飛機(jī)郵送，有的用汽車來(lái)運(yùn)輸?shù)鹊取?/P>

　　在大型軟件系統(tǒng)中的DFD數(shù)據(jù)流圖中，這兩種類型特征都有可能存在。

　　2、SD方法設(shè)計(jì)過程

　　1)精化DFD。

　　2)確定DFD類型并進(jìn)行相應(yīng)的映射。

　　3)分解上層模塊，設(shè)計(jì)中下層模塊結(jié)構(gòu)

　　4)根據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則對(duì)軟件結(jié)構(gòu)求精。

　　5)描述模塊功能、接口及全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　6)復(fù)查，如果有錯(cuò)則轉(zhuǎn)向2)修改完善，否則進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)。

　　下面我們通過例子來(lái)說(shuō)明變換分析設(shè)計(jì)和事務(wù)分析設(shè)計(jì)方法。

　　3、變換分析設(shè)計(jì)

　　以課本53頁(yè)圖4-8為例說(shuō)明變換分析設(shè)計(jì)。

　　根據(jù)面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法，第一步是精化DFD，也就是研究分析這個(gè)數(shù)據(jù)流圖，我們可以看到圖中從A到H的數(shù)據(jù)流向和加工，圖形比較簡(jiǎn)單。

　　第二步是確定DFD類型并確定加工中心，在這里已經(jīng)說(shuō)明為本圖為變換型，在實(shí)際分析中應(yīng)該根據(jù)每個(gè)相關(guān)操作來(lái)確定其類型。在圖中，我們可以直觀地看到中間幾股數(shù)據(jù)流的匯合處是系統(tǒng)的變換中心。也可以通過雙向?qū)ふ曳▉?lái)確定,左邊是物理輸入端，從f1沿著單向路徑一直到f3,后面的f4是從C流出的，同時(shí)C還有f5流出，則可見f4,f5不能再看作是系統(tǒng)的輸入，因此可確定f4,f5前一個(gè)數(shù)據(jù)流f3就是系統(tǒng)的邏輯輸入，同樣，我們從右邊的物理輸出端往左邊沿?cái)?shù)據(jù)流的反向?qū)ふ�，可以發(fā)現(xiàn)f4,f6不能看作是整個(gè)系統(tǒng)的輸出，因此可以確定f7,f8是邏輯輸出端，然后在這兩個(gè)分界處添上虛線，這樣，DFD的三部份就確定了。

　　第三步 設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)的頂層和第一層，根據(jù)變換中心可以對(duì)應(yīng)得到主模塊的位置，就可以畫出頂層模塊(即主模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，這個(gè)模塊的名字就是系統(tǒng)的名字，如銷售管理系統(tǒng)等)。然后在這個(gè)模塊下方根據(jù)劃分好的三個(gè)部分畫出三個(gè)功能模塊，即輸入、變換和輸出模塊，就是圖中的get f3,將f3變換成f7和f8模塊，put f7及put f8模塊，注意，這里應(yīng)當(dāng)為每個(gè)輸入和輸出設(shè)計(jì)一個(gè)模塊。然后將這些模塊與頂層模塊用連線連上表示所屬控制。畫上相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送箭頭。

　　第四步 分解上層模塊，設(shè)計(jì)中下層模塊。 根據(jù)上面的方法，分解輸入模塊，圖中的get f3模塊的功能是向主模塊提供數(shù)據(jù)，而在DFD中可以看到f3是數(shù)據(jù)流f2經(jīng)過B操作后流出的，因此這里有兩個(gè)部分，就是接收f(shuō)2數(shù)據(jù)，再通過B轉(zhuǎn)換流出。所以在get f3模塊下畫出兩個(gè)子模塊 get f2 和B操作模塊。

　　就這樣一一分解,可以畫出所有的輸入和輸出子模塊，直到物理輸入和輸出為止。

　　對(duì)于變換中心的下屬模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)流和變換操作，以每個(gè)基本加工建立一個(gè)功能模塊，可以畫出CDE三個(gè)子模塊。

　　整個(gè)過程并不復(fù)雜，畫好后根據(jù)實(shí)際情況對(duì)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，也就是進(jìn)行必要的合并或分解。以求設(shè)計(jì)出高內(nèi)聚低耦合的模塊組成的、具有良好特性的軟件結(jié)構(gòu)。

　　4、事務(wù)分析設(shè)計(jì)，可以參見圖4-9為例。其設(shè)計(jì)方法大同小異，首先確定DFD類型，這里已指明是事務(wù)型，然后找出DFD中的事務(wù)中心和加式路徑。當(dāng)DFD中時(shí)不要弄錯(cuò)，然后在分解子模塊時(shí)在調(diào)度模塊上加一個(gè)菱形符號(hào)表示判斷處理。

　　5、綜合型數(shù)據(jù)流圖與分層數(shù)據(jù)流圖映射成軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

　　有了上面的基礎(chǔ)，對(duì)綜合型的數(shù)據(jù)流圖也可以一一分開來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)了。

　　6、設(shè)計(jì)后的處理，在軟件結(jié)構(gòu)形成之后，我們知道，概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)還有文檔的編寫，在這個(gè)階段就是要編寫一些文檔，包括：

　　(1)為每個(gè)模塊寫一份處理說(shuō)明

　　(2)為每個(gè)模塊提供一份接口說(shuō)明

　　(3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說(shuō)明

　　(4)給出設(shè)計(jì)約束或限制

　　(5)進(jìn)行概要評(píng)審

　　(6)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

　　本節(jié)介紹的設(shè)計(jì)方法是本章的重點(diǎn)，要求熟練掌握。

　　(二)基于IDEF0圖的設(shè)計(jì)方法

　　(三)表示軟件結(jié)構(gòu)圖的另一種圖形工具--HIPO圖。

　　HIPO圖清晰易讀，主要用于編寫概要設(shè)計(jì)文檔中的說(shuō)明。

　　本章小結(jié)：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，我們可以知道，軟件概要設(shè)計(jì)的四個(gè)主要任務(wù)，知道評(píng)價(jià)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的原理和兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)即軟件模塊的耦合性及內(nèi)聚性，根據(jù)這些原理提出了軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化準(zhǔn)則，并且詳細(xì)學(xué)習(xí)了軟件結(jié)構(gòu)的面向數(shù)據(jù)流圖的設(shè)計(jì)方法。

　　　　　　　2010年下半年軟件水平考試答案