GIS软件工程-第6章GIS软件工程的详细设计.ppt
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1、GIS软件工程软件工程GIS Software Engineering(六)(六)教材教材:毕硕本等.地理信息系统软件工程的原理与方法.科学出版社.2004.参考材料参考材料:(1)李存珠.软件工程概论传统方法学和面向对象软件工程.南京大学计算机科学与技术系.1999.(2)任一本软件工程书籍.n n详细设计的任务、方法、工具详细设计的任务、方法、工具n n用户界面设计的特性、类型、要素、方法用户界面设计的特性、类型、要素、方法n n用户界面的任务分析、设计、基本样式用户界面的任务分析、设计、基本样式n nGISGIS软件工程标准化设计的内容软件工程标准化设计的内容第第6章章GIS软件工程的详
2、细设计软件工程的详细设计第一节第一节 详细设计详细设计n n总体设计总体设计总体设计总体设计 系统系统模块模块 每个模块的每个模块的功能功能模块与模块之间的外部模块与模块之间的外部接口接口n n详细设计详细设计详细设计详细设计 每个模块的每个模块的具体执行过程具体执行过程 亦称:亦称:过程设计过程设计过程设计过程设计,程序设计程序设计程序设计程序设计一、概述一、概述n n详细设计详细设计详细设计详细设计给出:算法的逻辑关系(模块的实现算法,给出:算法的逻辑关系(模块的实现算法,精确地表达这些算法精确地表达这些算法 ),),过程细节过程细节 编码的依据编码的依据n n3 3类详细设计工具:类详细
3、设计工具:类详细设计工具:类详细设计工具:(1 1)图形工具:图形工具:图形工具:图形工具:(2 2)表格工具:表格工具:表格工具:表格工具:表表过程细节过程细节输入、处理、输出输入、处理、输出(3 3)语言工具:语言工具:语言工具:语言工具:伪码伪码二、详细设计的基本任务二、详细设计的基本任务n n需要完成的工作:需要完成的工作:需要完成的工作:需要完成的工作:确定软件各个组成部分内的确定软件各个组成部分内的算法算法各部分的各部分的内部数据结构内部数据结构各个组成部分的各个组成部分的逻辑过程逻辑过程5 5项任务:项任务:1 1、处理方式设计、处理方式设计、处理方式设计、处理方式设计(1 1)
4、数据结构设计:数据结构设计:数据结构设计:数据结构设计:确切的定义确切的定义 (2 2)算法设计:算法设计:算法设计:算法设计:图形、表格、语言图形、表格、语言 详细算法详细算法(3 3)性能设计:性能设计:性能设计:性能设计:4 4个指标:个指标:周转时间周转时间周转时间周转时间:输入:输入-输出输出 的的 整个时间整个时间响应时间响应时间响应时间响应时间:执行:执行一次输入一次输入操作之后到系统操作之后到系统输出输出结果的结果的时间间隔时间间隔 分:分:一般操作一般操作响应时间,响应时间,特殊操作特殊操作响应时间响应时间吞吐量吞吐量吞吐量吞吐量:单位时间单位时间内能够处理数据量内能够处理数
5、据量精度精度精度精度:科学计算:科学计算/工程计算工程计算(4 4)确定外部信号确定外部信号确定外部信号确定外部信号 的的的的 接收发送形式接收发送形式接收发送形式接收发送形式2 2、物理设计、物理设计、物理设计、物理设计 确定:数据库确定:数据库 的的 物理结构物理结构 存储记录格式、存储记录安排、存储方法存储记录格式、存储记录安排、存储方法 依赖于依赖于DBMSDBMS3 3、可靠性设计、可靠性设计、可靠性设计、可靠性设计 亦称:亦称:质量设计质量设计质量设计质量设计 可靠性可靠性可靠性可靠性程序、文档程序、文档错误错误少少4 4、其他设计、其他设计、其他设计、其他设计(1 1)代码设计代
6、码设计代码设计代码设计(2 2)输入输入输入输入/输出格式设计:输出格式设计:输出格式设计:输出格式设计:界面的样式界面的样式(3 3)人机对话设计:人机对话设计:人机对话设计:人机对话设计:对话:方式、内容、格式对话:方式、内容、格式5 5、编写详细设计说明书、编写详细设计说明书、编写详细设计说明书、编写详细设计说明书 及及及及 进行详细设计的评审进行详细设计的评审进行详细设计的评审进行详细设计的评审说明书内容:说明书内容:说明书内容:说明书内容:(1 1)引言:引言:引言:引言:目的、背景、定义、参考资料目的、背景、定义、参考资料(2 2)程序系统的组织结构程序系统的组织结构程序系统的组织
7、结构程序系统的组织结构(3 3)程序程序程序程序1 1(标识符)设计说明:(标识符)设计说明:(标识符)设计说明:(标识符)设计说明:功能、性能、输入功能、性能、输入 、输出、算法、流程逻辑、接口、输出、算法、流程逻辑、接口(4 4)程序程序程序程序2 2(标识符)设计说明(标识符)设计说明(标识符)设计说明(标识符)设计说明 (5 5)程序程序程序程序NN(标识符)设计说明(标识符)设计说明(标识符)设计说明(标识符)设计说明评审评审评审评审 处理过程的处理过程的算法算法、数据库的、数据库的物理结构物理结构三、详细设计方法三、详细设计方法n n典型方法典型方法典型方法典型方法 结构化程序设计
8、结构化程序设计结构化程序设计结构化程序设计(SPSP)1960s 1960s中期,中期,E.W.DijkstraE.W.Dijkstra提出提出n n结构化程序设计方法要点:结构化程序设计方法要点:结构化程序设计方法要点:结构化程序设计方法要点:3 3点点点点1 1、采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法、采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法、采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法、采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法需求分析、总体设计需求分析、总体设计自顶向下自顶向下 逐层细化逐层细化详细设计详细设计 自顶向下自顶向下 逐层细化逐层细化2 2、使用、使用、使用、使用3 3种基本控制结构构造程序种
9、基本控制结构构造程序种基本控制结构构造程序种基本控制结构构造程序 顺序、选择、重复顺序、选择、重复共同点:共同点:共同点:共同点:单入口、单出口单入口、单出口模块处理过程分解方法模块处理过程分解方法模块处理过程分解方法模块处理过程分解方法 (1 1)顺序方式顺序方式顺序方式顺序方式 确定:顺序确定:顺序 (2 2)选择方式选择方式选择方式选择方式 确定:条件确定:条件 (3 3)循环方式循环方式循环方式循环方式 确定:重复确定:重复 开始、结束开始、结束 的的 条件条件条件条件3 3、主程序员的组织形式、主程序员的组织形式、主程序员的组织形式、主程序员的组织形式 IBMIBM首先提出、实施首先
10、提出、实施主程序员制主程序员制主程序员制主程序员制 3 3人核心:人核心:1 1个个主主程序员程序员 1 1个个后备后备程序员程序员 1 1个程序个程序管理员管理员四、程序流程图四、程序流程图亦称:亦称:程序框图程序框图程序框图程序框图 最普遍最普遍采用采用n n严重缺点:严重缺点:严重缺点:严重缺点:(1 1)可以可以随心所欲随心所欲地画控制流程线的流向,地画控制流程线的流向,造成造成非结构化非结构化的程序结构的程序结构 措施措施措施措施:单入口,单出口:单入口,单出口(2 2)不能反映不能反映逐步求精逐步求精的过程,而是:最后结果的过程,而是:最后结果(3 3)不易表示不易表示数据结构数据
11、结构 措施措施措施措施:3 3种结构只能嵌套,不能相互交叉种结构只能嵌套,不能相互交叉(4 4)符号符号不够规范不够规范 措施措施措施措施:规范符号:规范符号n n画程序流程图遵循的规范画程序流程图遵循的规范画程序流程图遵循的规范画程序流程图遵循的规范首先首先首先首先 :五种基本控制结构五种基本控制结构五种基本控制结构五种基本控制结构 组合或嵌套组合或嵌套(1 1)顺序型顺序型(2 2)选择型选择型(3 3)先判定(先判定(whilewhile)型循环)型循环(4 4)后判定(后判定(untiluntil)型循环)型循环(5 5)多情况(多情况(casecase)型选择)型选择其次其次其次其次
12、:使用规定符号:使用规定符号最后最后最后最后:注意:注意:(1 1)循环的界限循环的界限循环的界限循环的界限 一对特殊的符号一对特殊的符号(2 2)流线流线流线流线 控制流的流向控制流的流向 若:无箭头若:无箭头 则:上则:上下,左下,左右右(3 3)注解符注解符注解符注解符 标识注解内容标识注解内容(4 4)判断判断判断判断一个入口,多个可选出口一个入口,多个可选出口(5 5)虚线虚线虚线虚线 两个两个 多个符号间多个符号间 选择关系选择关系(6 6)外接符外接符外接符外接符/内接符内接符内接符内接符 流线在另外一个地方接续,流线在另外一个地方接续,转向外部转向外部/从外部转入从外部转入五、
13、五、N-S图图 亦称:盒图亦称:盒图 Nassi Nassi 和和 Shneiderman Shneiderman 提出提出n nN-SN-S图的图的图的图的5 5种图形构件种图形构件种图形构件种图形构件n nN-SN-S图特点图特点图特点图特点:(1 1)矩形框矩形框 功能域功能域(2 2)控制转移不能任意规定控制转移不能任意规定(3 3)容易确定局部数据容易确定局部数据/全局数据库全局数据库 的的 作用域作用域(4 4)容易表现嵌套关系、容易表现嵌套关系、模块的层次结构模块的层次结构n nN-SN-S图实例图实例图实例图实例n nN-S图的拆分图的拆分拆分的名字(椭圆形)拆分的名字(椭圆形
14、)六、六、PAD图图 日本日立公司日本日立公司 提出提出 从:程序流程图从:程序流程图 演化而来演化而来 ISO ISO认可认可n nPADPAD图的图的图的图的5 5种基本控制结构种基本控制结构种基本控制结构种基本控制结构n nPADPAD图的实例图的实例图的实例图的实例n nPADPAD图的扩充控制结构图的扩充控制结构图的扩充控制结构图的扩充控制结构循环控制变量循环控制变量循环初值循环初值循环终值循环终值循环增量循环增量/步长步长拆分拆分n nPADPAD图的执行顺序图的执行顺序图的执行顺序图的执行顺序 纵线纵线层次层次 每增加一个层次,向右扩展一条纵线每增加一个层次,向右扩展一条纵线 最
15、左纵线最左纵线最左纵线最左纵线 程序的程序的主干线主干线 最左主干线的上端的结点最左主干线的上端的结点开始开始,自上而下依次执行,自上而下依次执行n nPADPAD图的优点图的优点图的优点图的优点(1 1)清晰清晰 层次结构层次结构(2 2)逐步求精设计方法逐步求精设计方法(3 3)结构化的程序设计原理结构化的程序设计原理(4 4)可自动生成程序可自动生成程序七、判定表七、判定表 非常适合非常适合非常适合非常适合:多重嵌套:多重嵌套 的的 条件选择条件选择规则编号规则编号所有条件所有条件所有处理所有处理各种条件各种条件取值组合取值组合和每组条件和每组条件取值组合相取值组合相对应的动作对应的动作
16、n n与上述判定表对应的流程图与上述判定表对应的流程图与上述判定表对应的流程图与上述判定表对应的流程图n n判定表优点判定表优点判定表优点判定表优点 描述所有的处理规则描述所有的处理规则 简洁简洁、无二义性无二义性n n判定表缺点判定表缺点判定表缺点判定表缺点 静态逻辑静态逻辑不能表达不能表达加工的顺序加工的顺序 不能表达不能表达循环结构循环结构八、八、PDL语言语言 伪码伪码伪码伪码描述描述描述描述:功能模块的算法,加工细节:功能模块的算法,加工细节n nPDLPDL语言的语法规则语言的语法规则语言的语法规则语言的语法规则外语法外语法 一般程序设计语言常用语句一般程序设计语言常用语句 的的
17、语法规则语法规则内语法内语法 英语中的一些简单句子、短语、通用数学符号英语中的一些简单句子、短语、通用数学符号 描述描述描述描述:程序应执行的:程序应执行的功能功能n nPDLPDL语言的语言的语言的语言的程序结构程序结构顺序顺序选择(选择(IF-ELSEIF-ELSE、IF-ORIF-ELSEIF-ORIF-ELSE、CASECASE)重复(重复(FORFOR、WHILEWHILE、UNTILUNTIL)出口(出口(ESCAPEESCAPE、CYCLECYCLE)扩充(模块定义、模块调用、数据定义、输入扩充(模块定义、模块调用、数据定义、输入/输出)输出)n nPDL语言语言特点特点特点特点
18、(1 1)有固定的有固定的关键字外语法关键字外语法提供全部结构化控制结构、数据说提供全部结构化控制结构、数据说明、模块特征明、模块特征关键字大写关键字大写(2 2)内语法使用内语法使用自然语言自然语言描述处理特征,易写易读描述处理特征,易写易读(3 3)有有数据说明机制数据说明机制简单的简单的/复杂的数据结构复杂的数据结构(4 4)有有子程序定义子程序定义与与调用机制调用机制表达各种方式的接口说明表达各种方式的接口说明n nPDL语言语言优点优点优点优点(1 1)机制机制比图形全面比图形全面质量保证质量保证(2 2)可作可作注释注释嵌入在源程序中,作为程序的文档嵌入在源程序中,作为程序的文档(
19、3 3)可可自动生成程序代码自动生成程序代码提高软件生产率提高软件生产率第二节第二节 用户界面设计用户界面设计 软件软件人机接口人机接口一、用户界面应具备的特性一、用户界面应具备的特性 3 3点点 1 1、可使用性、可使用性、可使用性、可使用性(1 1)使用的使用的简单简单性性(2 2)用户界面中的用户界面中的术语术语标准化和一致性标准化和一致性(3 3)拥有拥有HELPHELP帮助功能帮助功能(4 4)快速的快速的系统响应系统响应和低的系统和低的系统成本成本(5 5)用户界面应具有用户界面应具有容错容错能力、能力、错误诊断错误诊断功能功能2 2、灵活性、灵活性、灵活性、灵活性(1 1)算法的
20、可隐可显性算法的可隐可显性(2 2)用户可以根据需要用户可以根据需要制定制定和和修改修改界面方式界面方式(3 3)系统能够按照用户的希望和需要,提供不同详细程度的系统能够按照用户的希望和需要,提供不同详细程度的系统响应信息系统响应信息,包括包括包括包括:反馈信息、提示信息、帮助信息、出错信息反馈信息、提示信息、帮助信息、出错信息等等(4 4)与其他软件系统相似的与其他软件系统相似的标准界面标准界面3 3、复杂性和可靠性、复杂性和可靠性、复杂性和可靠性、复杂性和可靠性(1 1)用户界面的复杂性用户界面的复杂性 用户界面的用户界面的规模规模和和组织组织的复杂程度的复杂程度 一般:以相关性、重要性,
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- GIS 软件工程 详细 设计
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