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软件开发概要设计模板,详细设计和概要设计用的图

时间:2023-05-03 05:08:18 阅读:20278 作者:841

(一)概要设计的任务和步骤1、整体设计的必要性)从抽象的层面分析站在全球角度、控制成本、对比多种可能性的系统实现方案和软件结构,从中选择最佳方案和最合理的软件结构,以低成本高质量的软件

2、总体设计两个阶段:

(1)系统设计阶段:确定系统的具体实现方案

(2)结构设计阶段)确定软件结构。

3、总体设计九个步骤:

(1)设想选项

)2)选择合理方案

(3)最佳做法建议

(4)功能分解

)5)软件结构的设计

(6)数据库的设计

(7)制定测试计划

(8)写文件

(九)审查和复审

(二)软件设计的基本原则、抽象和渐进方法传统的软件工程方法学采用结构化设计方法(SD )

1、从工程管理角度看结构化设计分为两个阶段:

概要设计:将软件需求转化为数据结构和软件系统结构

详细设计)通过对流程设计、结构进行细分,得到软件的详细数据结构和算法

2、设计原理

)模块化)可以将程序划分为独立名称的独立可访问模块,每个模块完成一个子功能,将这些模块集成在一起组成一个整体,完成指定功能满足用户的需求。

模块定义:也称为“构件”,是指通常以一个名称调用的相邻程序元素序列。

模块化设计(根据适当原则,将软件划分为一个个小、相关且相对独立的模块。

但是,无线的划分模块会导致接口成本的上升。

)2)抽象)提取事物的本质特性,不考虑细节

(3)精益求精:集中精力解决主要问题,尽量延缓细节问题的关注,实际上细分过程和抽象是相辅相成的概念

)4)信息隐藏:每个模块的实现细节对其他模块来说是隐藏的。 模块中包含的所有信息不允许不需要这些信息的其他模块访问。 每个客户只能通过接口知道模块,所有实现都是隐藏的。

)5)局部化)使关系密切的软件要素的物理地址相互接近

)模块化独立)是模块化、抽象、信息隐藏、局部化概念的直接结果。 具有独立的功能,与其他模块不太起作用

为什么模块是独立的? 两个原因:分工协作容易测试和维护,修正工作量少,错误传播范围小,功能扩展容易。

3、两种定性测定标准:偶联、聚集

(1)结合)软件结构中间不同模块之间互连度的测量

决定:模块接口的复杂性通过接口数据。 尽量追求松散耦合系统。

联轴器三大类:无联轴器、松散耦合、紧密耦合(避免)。

常见:

非直接绑定:两个模块各自独立运行,因此不需要存在其他模块

数据合并:两模块通过参数交换数据信息

控制耦合:两个模块通过参数交换控制信息(包括数字格式)。 例如,根据控制信息来决定执行顺序

公用联轴器:

两种可能性:(松散)一个模块发送数据,一个模块获取数据,等效数据

(密集)两个模块来自或取自过去的公共环境,介于数据耦合和控件耦合之间

内容结合(相当紧密) :

一个模块访问另一个模块的内部数据

一个模块不通过通常的入口移动到另一个模块内部

两模块有部分程序代码重叠(汇编器) )。

1模块有多个入口

原则:尽量使用数据联接,减少控制联接,限制公共环境联接的使用,完全不使用内容联接。

)凝聚)模块内各元素之间的结合程度

功能凝聚(10分)模块内的各部分是完成某种功能不可缺少的组成部分

顺序凝聚(9分)模块内处理要素的功能密切相关,按顺序执行。 例如,修改学生信息,先找再修改

通信凝聚(中7点) 1模块内的各功能部分全部使用相同的输入数据,或生成相同的输出数据。 例如,根据以编号取得的部件单价和库存数输出"库存数"、"单价"

过程聚集(中5点)模块中的处理元件相关联,并按特定顺序执行。 例如,将流程图中循环部分、判定部分、计算部分分为三个模块,这三个模块凝聚成为过程凝聚

时间聚集(3点尽量不出现) :多为多个功能模块,要求所有功能在同一时间内运行。 例如,初始化模块

逻辑凝聚(1点尽量不出现) )一模块的完成功能在逻辑上属于相同的类似类别。

偶然凝聚(0点尽量不出现) )模块内各部分没有联系,即使有也很松

4、启发规则

(1)改进软件结构提高模块独立性

)2)模块规模应适中。 通常,句子的行数为50~100行(1页),最多为500行

>(3)深度、宽度、扇出和扇入都应适当

深度:软件结构控制层数,标志一系统大小和复杂程度

宽度:软件结构同一层模块最大值,越大系统越复杂

扇出:一模块直接控制(调用)模块数3~9

扇入:有多少上级模块直接调用它,越大共享该模块上级模块越多(能直接调用该模块的数目)

(4)模块作用域应在控制域内

作用域:受该模块内判定影响的所有模块

控制域:模块本身及所有直接或间接从属它的模块集合

改善一:判定点上移

改善二:将在作用域不在控制域内的模块下移

(5)降低模块接口复杂程度

(6)设计单接口,单出口模块

(7)模块功能可预测:输入数据相同,产生同样输出;模块功能防止过分受限。

(三) 详细设计的任务

1、任务:确定模块算法;确定模块使用数据结构;确定接口(系统外部接口、用户界面、内部模块间接口细节、输入数据和输出数据)

2、人机界面设计

①系统响应时间:长度0.1~1秒正常;处理1-10秒鼠标显示成沙漏;处理10~18秒由为帮助显示成处理进度;18秒以上显示处理窗口或显示进度条

②用户帮助措施:手册和联机帮助两种

③出错信息处理:以用户可以理解的术语;提供清楚,易理解报错信息;从错误中恢复的建设性意见;可造成负面后果。

④命令交互:建议保留命令形式交互方式(控制序列、功能键、控制宏机制、键入命令)

3、程序流程图

优点:对控制流出层的描述很直观,便于初学者

缺点:①程序流程图本质上不是逐步求精的好工具,它诱使程序员过早的考虑程序的控制流程,而不考虑程序的全局结构

②程序流程图中箭头代表控制流,因此程序有不受任何约束,可以完全不顾结构程序设计的精神,随意转移控制

③程序流程图不易表示数据结构

4、盒图(N-S图)

特点:

①功能域明确

②不可能任意转移控制

③很容易确定局部和全程数据的作用域

④很容易表现嵌套关系,也可以表示模块的层次

5、PAD图

特点:

①设计出的程序必然是结构化程序

②描绘的程序结构十分清晰

③表示程序逻辑,易读、易懂、易记

④容易将PAD图转换成高级语言源程序

⑤可用于表示程序逻辑,也可用于描绘数据结构

⑥支持自顶向下、逐步求精方法的使用

6、判定表:能够清晰表示复杂条件组合与应做动作间对应关系

四部分

左上:列出所有条件

左下:所有可能的动作

右上:表示各种条件组合的矩阵

右下:和每种条件组合相对应的动作

例:

7、判定树

优点:形式简单,易看出含义,易于掌握和使用

缺点:简介性不如判定表,相同数据重复写多遍,越接近叶端重复次数越多

8、PDL:伪码,用正文形式表示数据和处理过程设计工具

PDL具有严格关键字外部语法,定义控制结构和数据结构

PDL表示实际操作和条件的内部语法灵活自由,适应各种工程项目需要。

9、程序复杂度(小于等于10)

使用比较广泛的cCabe方法

根据过程设计结果画出相应的流图

流图描述程序控制流,基本图形符号

计算环形复杂度:

三种方法:V(G)=区域数;V(G)=E-N+2(E为流图边数,N为流图节点数);V(G)=P+1(P为判定点数)

(四) 结构化程序设计的概念和思想

1、结构化程序设计

(1)经典定义:如果一个程序的代码块仅仅通过顺序、选择、和循环3种基本控制结构进行连接,并每个代码块只有一个入口和一个出口,则称这个程序是结构化的。

(2)扩展定义:可限制使用GOTO语句,DO_UNTIL、DO_CASE

(3)修正定义:leave和break,可从循环中转移出来。

(五) 面向对象程序设计的概念和思想

数据结构既是影响程序的结构也是影响程序处理过程,可以数据结构导出程序的处理过程,适合详细设计

两种面向数据结构设计方法:mmdlz和Warnier方法

1、mmdlz图

优点:

①便于表示层次结构,是对结构进行自顶向下分解的有力工具

②形象直观可读性好

③既能表示数据结构也能表示程序结构

步骤:

①确定输入数据和输出数据逻辑结构,用mmdlz图表达

②确定输入结构和输入结构中有对应关系(因果)的单元

③描绘数据结构的Jason图导出描绘程序结构的Jason图

④列出所有操作和条件,分配到Jason图中

⑤用伪码表示

描述数据结构图形符号:顺序、选择、重复

改进:变成直线

(六) 程序流程图

(七) 模型-视图-控制器框架(MVC) 本节参考《百度百科》

MVC全名是Model View Controller,是模型(model)-视图(view)-控制器(controller)的缩写,一种软件设计典范,用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码,将业务逻辑聚集到一个部件里面,在改进和个性化定制界面及用户交互的同时,不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。

Model(模型)是应用程序中用于处理应用程序数据逻辑的部分。
  通常模型对象负责在数据库中存取数据。

View(视图)是应用程序中处理数据显示的部分。
  通常视图是依据模型数据创建的。

Controller(控制器)是应用程序中处理用户交互的部分。
  通常控制器负责从视图读取数据,控制用户输入,并向模型发送数据。

优点

耦合性低

视图层和业务层分离,这样就允许更改视图层代码而不用重新编译模型和控制器代码,同样,一个应用的业务流程或者业务规则的改变只需要改动MVC的模型层即可。因为模型与控制器和视图相分离,所以很容易改变应用程序的数据层和业务规则。

模型是自包含的,并且与控制器和视图相分离,所以很容易改变应用程序的数据层和业务规则。如果把数据库从MySQL移植到Oracle,或者改变基于RDBMS数据源到LADP,只需改变模型即可。一旦正确的实现了模型,不管数据来自数据库或是LDAP服务器,视图将会正确的显示它们。由于运用MVC的应用程序的三个部件是相互独立,改变其中一个不会影响其它两个,所以依据这种设计思想能构造良好的松耦合的构件。 

重用性高

随着技术的不断进步,需要用越来越多的方式来访问应用程序。MVC模式允许使用各种不同样式的视图来访问同一个服务器端的代码,因为多个视图能共享一个模型,它包括任何WEB(HTTP)浏览器或者无线浏览器(wap),比如,用户可以通过电脑也可通过手机来订购某样产品,虽然订购的方式不一样,但处理订购产品的方式是一样的。由于模型返回的数据没有进行格式化,所以同样的构件能被不同的界面使用。例如,很多数据可能用HTML来表示,但是也有可能用WAP来表示,而这些表示所需要的命令是改变视图层的实现方式,而控制层和模型层无需做任何改变。由于已经将数据和业务规则从表示层分开,所以可以最大化的重用代码了。模型也有状态管理和数据持久性处理的功能,例如,基于会话的购物车和电子商务过程也能被Flash网站或者无线联网的应用程序所重用。

生命周期成本低

MVC使开发和维护用户接口的技术含量降低。

部署快

使用MVC模式使开发时间得到相当大的缩减,它使程序员(Java开发人员)集中精力于业务逻辑,界面程序员(HTML和JSP开发人员)集中精力于表现形式上。

可维护性高

分离视图层和业务逻辑层也使得WEB应用更易于维护和修改。

有利软件工程化管理

由于不同的层各司其职,每一层不同的应用具有某些相同的特征,有利于通过工程化、工具化管理程序代码。控制器也提供了一个好处,就是可以使用控制器来联接不同的模型和视图去完成用户的需求,这样控制器可以为构造应用程序提供强有力的手段。给定一些可重用的模型和视图,控制器可以根据用户的需求选择模型进行处理,然后选择视图将处理结果显示给用户。

缺点

没有明确的定义

完全理解MVC并不是很容易。使用MVC需要精心的计划,由于它的内部原理比较复杂,所以需要花费一些时间去思考。同时由于模型和视图要严格的分离,这样也给调试应用程序带来了一定的困难。每个构件在使用之前都需要经过彻底的测试。

不适合小型,中等规模的应用程序

花费大量时间将MVC应用到规模并不是很大的应用程序通常会得不偿失。

增加系统结构和实现的复杂性

对于简单的界面,严格遵循MVC,使模型、视图与控制器分离,会增加结构的复杂性,并可能产生过多的更新操作,降低运行效率。

视图与控制器间的过于紧密的连接

视图与控制器是相互分离,但却是联系紧密的部件,视图没有控制器的存在,其应用是很有限的,反之亦然,这样就妨碍了他们的独立重用。

视图对模型数据的低效率访问

依据模型操作接口的不同,视图可能需要多次调用才能获得足够的显示数据。对未变化数据的不必要的频繁访问,也将损害操作性能。

一般高级的界面工具或构造器不支持模式

改造这些工具以适应MVC需要和建立分离的部件的代价是很高的,会造成MVC使用的困难。

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