结构化软件设计课件.ppt

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1、第四章第四章 结构化软件设计结构化软件设计软件设计的概念软件设计的概念结构化设计方法结构化设计方法过程设计过程设计JacksonJackson方法方法4.1 4.1 软件设计的概念软件设计的概念模块和模块化模块和模块化 工程上，许多大的系统都是由一些较小的单元组成。例如，建筑工程中的砖瓦和构件，机械工程中工程上，许多大的系统都是由一些较小的单元组成。例如，建筑工程中的砖瓦和构件，机械工程中的各种零部件等。这样做的优点是便于加工制造，便于维修，而且有些零部件可以标准化，为多个系的各种零部件等。这样做的优点是便于加工制造，便于维修，而且有些零部件可以标准化，为多个系统所用。同样，软件系统也可以根据

2、其功能分解成许多较小的程序单元，它们就是模块。统所用。同样，软件系统也可以根据其功能分解成许多较小的程序单元，它们就是模块。一般把用一个名字就可调用的一段程序称为一般把用一个名字就可调用的一段程序称为“模块模块”模块具有如下模块具有如下3 3个基本属性。个基本属性。功能：指该模块要完成的任务。功能：指该模块要完成的任务。逻辑：描述模块为了完成任务，模块内部怎么做。逻辑：描述模块为了完成任务，模块内部怎么做。状态：使用该模块时的环境和条件。状态：使用该模块时的环境和条件。对于一个模块，还应该按模块的外部特性与内部特性分别进行描述。模块的外部特性是指模块的模对于一个模块，还应该按模块的外部特性与内

3、部特性分别进行描述。模块的外部特性是指模块的模块名、模块的输入输出参数，以及它给程序乃至整个系统造成的影响。而模块的内部特性则是指完块名、模块的输入输出参数，以及它给程序乃至整个系统造成的影响。而模块的内部特性则是指完成其功能的程序代码和仅供该模块内部使用的数据。对于其他模块来说，只需了解被调用模块的外部成其功能的程序代码和仅供该模块内部使用的数据。对于其他模块来说，只需了解被调用模块的外部特性就足够了，不必了解它的内部特性。在软件设计时，通常是先确定模块的外部特性，然后再确定特性就足够了，不必了解它的内部特性。在软件设计时，通常是先确定模块的外部特性，然后再确定它的内部特性。前者是软件总体设

4、计的任务，后者是详细设计的任务。它的内部特性。前者是软件总体设计的任务，后者是详细设计的任务。模块化是把整个系统划分成若干个模块，每个模块完成一个子功能，将多个模块组织起来实现整个模块化是把整个系统划分成若干个模块，每个模块完成一个子功能，将多个模块组织起来实现整个系统的功能。模块化设计方法强调清楚地定义每个模块的功能和它的输入输出参数，而模块的实现系统的功能。模块化设计方法强调清楚地定义每个模块的功能和它的输入输出参数，而模块的实现细节隐藏在各自的模块之中，与其他模块之间的关系可以是调用关系，因此模块化程序易于调试和修细节隐藏在各自的模块之中，与其他模块之间的关系可以是调用关系，因此模块化程

5、序易于调试和修改。随着模块规模的减小，模块的开发成本减少，但是模块之间的接口变得复杂起来，使得模块的集改。随着模块规模的减小，模块的开发成本减少，但是模块之间的接口变得复杂起来，使得模块的集成成本增加。成成本增加。那么模块的规模多大才合适呢？模块之间的关系可能密切到什么程度呢？软件工程用模块独立性来那么模块的规模多大才合适呢？模块之间的关系可能密切到什么程度呢？软件工程用模块独立性来衡量。衡量。耦合的概念耦合的概念主程序主程序子程序子程序1子程序子程序2模块之间无连接，则无耦合模块之间无连接，则无耦合主程序主程序子程序子程序1子程序子程序2模块之间存在连接，则存在耦合模块之间存在连接，则存在耦

6、合耦合是模块之间的互连程度度量耦合是模块之间的互连程度度量模块之间的连接有：调用，返回，进入，跳出模块之间的连接有：调用，返回，进入，跳出数据耦合数据耦合AB调用，返回，参数传递调用，返回，参数传递数据耦合数据耦合开发货单开发货单计算金额计算金额单价单价数量数量金额金额控制耦合控制耦合PROC A().B(x,y,1)/调用调用B，使用其功能，使用其功能1.B(x,y,2)/调用调用B，使用其功能，使用其功能2PROC B(a,b,flag)do casecase flag=1功能功能1case flag=2功能功能2.endcase控制耦合控制耦合公共环境耦合公共环境耦合图3.3公共环境耦合

7、例图公共环境耦合公共环境耦合内容耦合内容耦合内容耦合内容耦合一个模块直接访问另一个模块的内部数据；一个模块直接访问另一个模块的内部数据；一个模块直接访问另一个模块的内部数据；一个模块直接访问另一个模块的内部数据；一个模块不通过正常入口转到另一个模块内部；一个模块不通过正常入口转到另一个模块内部；一个模块不通过正常入口转到另一个模块内部；一个模块不通过正常入口转到另一个模块内部；两个模块有一部分程序代码重叠；两个模块有一部分程序代码重叠；两个模块有一部分程序代码重叠；两个模块有一部分程序代码重叠；一个模块有多个入口；一个模块有多个入口；一个模块有多个入口；一个模块有多个入口；内聚的概念内聚的概念

8、内聚标志一个模块内部各元素彼此结合的内聚标志一个模块内部各元素彼此结合的紧密程度。紧密程度。理想内聚的模块只做一件事。理想内聚的模块只做一件事。在进程概要设计时，要尽量采取高内聚，在进程概要设计时，要尽量采取高内聚，避免使用低内聚。避免使用低内聚。内聚与耦合呈反比关系，模块内的内聚度内聚与耦合呈反比关系，模块内的内聚度越高，模块间的耦合度越低。越高，模块间的耦合度越低。内聚与模块独立性的关系内聚与模块独立性的关系图3.5内聚性逻辑内聚逻辑内聚如果一个模块内部的各组成部分的处理动如果一个模块内部的各组成部分的处理动作在逻辑上相似，但功能都彼此不同或无作在逻辑上相似，但功能都彼此不同或无关，则称为

9、逻辑聚合。关，则称为逻辑聚合。一个逻辑聚合模块往往包括若干个逻辑相一个逻辑聚合模块往往包括若干个逻辑相似的动作，使用时可以选用一个或几个功似的动作，使用时可以选用一个或几个功能。能。例如：把编辑各种输入数据的功能放在一例如：把编辑各种输入数据的功能放在一个模块中。个模块中。时间内聚时间内聚如果将需要同时执行的部分放在同一模块如果将需要同时执行的部分放在同一模块中，如初始化或结束模块等，则称为时间中，如初始化或结束模块等，则称为时间内聚。内聚。例如：程序设计中的初始化模块。例如：程序设计中的初始化模块。顺序内聚顺序内聚如果模块内的处理是相关的，必须以如果模块内的处理是相关的，必须以特定顺序执行，

10、前一个处理动作所产特定顺序执行，前一个处理动作所产生的输出数据是后一个处理动作的输生的输出数据是后一个处理动作的输入数据，则称为过程内聚。入数据，则称为过程内聚。过程聚合维护起来不如功能聚合方便，过程聚合维护起来不如功能聚合方便，要修改模块中的一个功能，会影响到要修改模块中的一个功能，会影响到同一个模块中的其他功能。同一个模块中的其他功能。过程内聚过程内聚如果一个模块内部的各个组成部分的处理动作各如果一个模块内部的各个组成部分的处理动作各如果一个模块内部的各个组成部分的处理动作各如果一个模块内部的各个组成部分的处理动作各不相同，彼此也没有联系，但他们都受同一个控不相同，彼此也没有联系，但他们都

11、受同一个控不相同，彼此也没有联系，但他们都受同一个控不相同，彼此也没有联系，但他们都受同一个控制流支配，决定他们的执行次序，称为过程聚合。制流支配，决定他们的执行次序，称为过程聚合。制流支配，决定他们的执行次序，称为过程聚合。制流支配，决定他们的执行次序，称为过程聚合。在使用流程图进程程序设计，并通过对流程图的在使用流程图进程程序设计，并通过对流程图的在使用流程图进程程序设计，并通过对流程图的在使用流程图进程程序设计，并通过对流程图的划分组成模块时，就会得到过程内聚模块。划分组成模块时，就会得到过程内聚模块。划分组成模块时，就会得到过程内聚模块。划分组成模块时，就会得到过程内聚模块。循环体循环

12、体计算累积计算累积事务记录事务记录累积销售额累积销售额累积订货量累积订货量通过循环体，计算通过循环体，计算两种累积数。两种累积数。通信内聚通信内聚如果一个模块内各组成部分的处理动作都使用相如果一个模块内各组成部分的处理动作都使用相如果一个模块内各组成部分的处理动作都使用相如果一个模块内各组成部分的处理动作都使用相同的输入数据或相同的输出数据，称为通讯聚合。同的输入数据或相同的输出数据，称为通讯聚合。同的输入数据或相同的输出数据，称为通讯聚合。同的输入数据或相同的输出数据，称为通讯聚合。案例：通信内聚案例：通信内聚获得配件单获得配件单价和库存量价和库存量配件编号配件编号库存量库存量单价单价两个工

13、作：两个工作：1.按配件编号查询按配件编号查询“数数据存储据存储”，获得单价。，获得单价。2.按配件编号查询按配件编号查询“数数据存储据存储”，获得库存量。，获得库存量。这两个处理动作都使用相同的输入数据，称为通讯聚合。这两个处理动作都使用相同的输入数据，称为通讯聚合。功能内聚功能内聚功能内聚功能内聚如果一个模块的各个成分都是完成某个具体任如果一个模块的各个成分都是完成某个具体任如果一个模块的各个成分都是完成某个具体任如果一个模块的各个成分都是完成某个具体任务必不可少的成分，这些成分协同工作，紧密务必不可少的成分，这些成分协同工作，紧密务必不可少的成分，这些成分协同工作，紧密务必不可少的成分，

14、这些成分协同工作，紧密联系，不可分割，则称为功能内聚。联系，不可分割，则称为功能内聚。联系，不可分割，则称为功能内聚。联系，不可分割，则称为功能内聚。功能内聚的内聚度最高，概要设计中要追求的功能内聚的内聚度最高，概要设计中要追求的功能内聚的内聚度最高，概要设计中要追求的功能内聚的内聚度最高，概要设计中要追求的目标。目标。目标。目标。满足功能内聚的模块只执行一个功能，这是一满足功能内聚的模块只执行一个功能，这是一满足功能内聚的模块只执行一个功能，这是一满足功能内聚的模块只执行一个功能，这是一个判断模块是否是功能内聚的方法。个判断模块是否是功能内聚的方法。个判断模块是否是功能内聚的方法。个判断模块

15、是否是功能内聚的方法。将分析模型转换为软件设计将分析模型转换为软件设计将分析模型转换为软件设计将分析模型转换为软件设计数据数据字典字典数据数据流图流图E-RE-R图图状态变迁图状态变迁图加加加加工工工工规规规规约约约约控制规约控制规约控制规约控制规约数数据据对对描描 述述象象数数 据据 设设 计计体系结构设计体系结构设计接口设计接口设计过程设计过程设计分析模型分析模型设计模型设计模型概要设计的任务概要设计的任务 把系统的功能需求分配给软件结构，形成软件的模块结构图。简要的讲，就是把流程图中的加工（处理）转化成模块，形成模块结构图。软件的模块结构图软件的模块结构图概要设计的表示形式概要设计的表示

16、形式层次（层次（hierarchy）图图HIPOHIPO图图SCSC图图带编号的层次图（带编号的层次图（HIPO HIPO）与层次图（与层次图（与层次图（与层次图（H H）中每个方框相对应（按编号），都有一）中每个方框相对应（按编号），都有一）中每个方框相对应（按编号），都有一）中每个方框相对应（按编号），都有一张张张张IPOIPO图描述该框代表的模块的处理过程，称为图描述该框代表的模块的处理过程，称为图描述该框代表的模块的处理过程，称为图描述该框代表的模块的处理过程，称为HIPOHIPO图。图。图。图。IPO图的一个例子图的一个例子SC图允许使用的六种模块图允许使用的六种模块一般地，在系统结

17、构图中有一般地，在系统结构图中有一般地，在系统结构图中有一般地，在系统结构图中有6 6种类型的模块；种类型的模块；种类型的模块；种类型的模块；（1 1）传入模块）传入模块）传入模块）传入模块从下属模块取得数据，经过某些从下属模块取得数据，经过某些从下属模块取得数据，经过某些从下属模块取得数据，经过某些处理，再将其结果传送给上级模块。它传送的数据流叫处理，再将其结果传送给上级模块。它传送的数据流叫处理，再将其结果传送给上级模块。它传送的数据流叫处理，再将其结果传送给上级模块。它传送的数据流叫逻辑输入数据流。逻辑输入数据流。逻辑输入数据流。逻辑输入数据流。（2 2）传出模块）传出模块）传出模块）传

18、出模块从上级模块获得数据，进行某些从上级模块获得数据，进行某些从上级模块获得数据，进行某些从上级模块获得数据，进行某些处理，再将其结果传送给下属模块。它传送的数据流叫处理，再将其结果传送给下属模块。它传送的数据流叫处理，再将其结果传送给下属模块。它传送的数据流叫处理，再将其结果传送给下属模块。它传送的数据流叫作逻辑输出数据流。作逻辑输出数据流。作逻辑输出数据流。作逻辑输出数据流。（3 3）变换模块）变换模块）变换模块）变换模块也叫加工模块。它从上级模块取也叫加工模块。它从上级模块取也叫加工模块。它从上级模块取也叫加工模块。它从上级模块取得数据，进行特定的处理，转换成其它形式，再传送回得数据，进

19、行特定的处理，转换成其它形式，再传送回得数据，进行特定的处理，转换成其它形式，再传送回得数据，进行特定的处理，转换成其它形式，再传送回上级模块。它加工的数据流叫作变换数据流。大多数计上级模块。它加工的数据流叫作变换数据流。大多数计上级模块。它加工的数据流叫作变换数据流。大多数计上级模块。它加工的数据流叫作变换数据流。大多数计算模块算模块算模块算模块(原子模块原子模块原子模块原子模块)属于这属于这属于这属于这类。类。类。类。（4 4）源模块）源模块）源模块）源模块 （5 5）漏模块）漏模块）漏模块）漏模块 （6 6）控制模块）控制模块）控制模块）控制模块 在实际系统中有些模块属于上述某在实际系统

20、中有些模块属于上述某在实际系统中有些模块属于上述某在实际系统中有些模块属于上述某类型，有些模块类型，有些模块类型，有些模块类型，有些模块是上述各种类型的组合。是上述各种类型的组合。是上述各种类型的组合。是上述各种类型的组合。SC图的组成符号图的组成符号（a）传入）传入（b）传出）传出（c）变换）变换（d）源）源（f）控制）控制XYYXXY图图图图5.2 SC5.2 SC5.2 SC5.2 SC图使用的模块符号图使用的模块符号图使用的模块符号图使用的模块符号X（e）漏）漏XXYSC图的模块调用简单调用简单调用图5.3 简单调用的两种表示法B（a）X，YZACZB（b）1AC2入入出出X X，Y

21、YZ ZZ Z选择调用选择调用ABCDv注意：图中必须画出红线的数据流循环调用循环调用ABCv注意：图中必须画出红线的数据流产生最佳解的一般结构图产生最佳解的一般结构图产生最隹解得到最好输入计算最隹解输出结果读输入编辑输入结果格式化显示结果好输入原始输入编辑结果格式化解格式化解解好输入解原始输入解解格式化解格式化解数据数据数据流图的类型数据流图的类型v在软件设计之前首先要分清数据流图的特征，才能更加有利于设计。v在系统分析模型中的数据流图，均可纳入两种典型的形式，即变换型结构处理系统和事务型结构处理系统。变换型结构的变换型结构的DFD变换变换中心中心传入传入传出传出信信息息传入流传入流 传出流

22、传出流 变换流变换流时间变换型结构也叫变换流变换型结构也叫变换流 信息通常信息通常以以“外部世外部世界界”的形式的形式进入软件系进入软件系统，经过处统，经过处理后再以理后再以“外部世界外部世界”的形式离开的形式离开系统，所以系统，所以变换性结构变换性结构也可以用右也可以用右图表达：图表达：事务型结构（事务流）事务型结构（事务流）DFD同时存在两类结构同时存在两类结构传入传入变换变换传出传出事务中心事务中心接收接收部分部分发送发送部分部分结构化设计方法的设计结构化设计方法的设计由数据流模型导出系统（由数据流模型导出系统（模块模块）结构图）结构图1 1、变换分析与变换设计、变换分析与变换设计计算最

23、佳解计算最佳解获得好的输入获得好的输入输出结果输出结果输入流输入流变换中心变换中心输出流输出流变换型数据流变换型数据流由由变变换换型型数数据据流流映映射射得得到到的的程程序序结结构构问题求解问题求解计算最佳解计算最佳解输出结果输出结果显示结果显示结果格式化结果格式化结果获得好的输入获得好的输入读数据读数据 编辑数据编辑数据数据输入数据输入数据输出数据输出数据变换数据变换变换型的程序结构变换型的程序结构结构化设计方法的设计结构化设计方法的设计2、事务分析与事务设计、事务分析与事务设计T数数据据输输入入流流事务中心事务中心一组处理一组处理事务型数据流事务型数据流事务型程序结构事务型程序结构事务处理

24、事务处理事务事务1事务事务2事务事务4操作操作1操作操作2操作操作3操作操作4细节细节1细节细节2细节细节3细节细节4事务事务3事务层事务层操作层操作层细节层细节层由由事事务务型型数数据据流流映映射射得得到到的的程程序序结结构构结结构构化化设设计计方方法法的的设设计计步步骤骤精化数据流精化数据流流类型流类型区分事务中心和数据接受选路区分事务中心和数据接受选路区分输入和输出分支区分输入和输出分支映射成事务结构映射成事务结构映射成变换结构映射成变换结构用启发式设计规则精化软件用启发式设计规则精化软件导出接口描述和全局数据结导出接口描述和全局数据结复查复查详细设计详细设计事务分析事务分析变换分析变换

25、分析事事务务型型变变换换型型变换分析变换分析第一步：第一步：划分划分DFD图的边界图的边界 第二步：第二步：建立初始建立初始SC图的框架图的框架顶层都只含一个用于控制的主模块顶层都只含一个用于控制的主模块 第一层包括传入、传出和中心变换第一层包括传入、传出和中心变换三个模块三个模块 第三步：第三步：分解分解SC图的各个分支图的各个分支 分解实质上是分解实质上是“映射映射”最后可组成初始最后可组成初始SC图图在形成的在形成的SCSC图下应有模块的简要说明图下应有模块的简要说明每个模块的简要说明应有：进出该模块的信息（接口描述）；模块内部的信息（功能、数据）；过程陈述，包括主要判定点及任务等；对约

26、束、限制的说明。例子例子划分划分DFDDFDPEDCBAWRUVQabcdeprwuv传入部分变换中心传出部分图图图图5.8 5.8 5.8 5.8 在在在在DFDDFDDFDDFD图上划分传入、传出和中心加工部分图上划分传入、传出和中心加工部分图上划分传入、传出和中心加工部分图上划分传入、传出和中心加工部分第一步：第一步：第一级分解第一级分解MEMTMCMAc,ec,eu,wu,w图图图图5.9 5.9 5.9 5.9 第一级分解后的第一级分解后的第一级分解后的第一级分解后的SCSCSCSC图图图图第二步：第二步：第一级分解后的SC(另一种画法)MCMA1ceu,wc,pQP PReprrw

27、,uw传入分传入分支模块支模块中心加工中心加工分支模块分支模块传出分传出分支模块支模块MA2ME1ME2传入入分分支支的的分分解解(1)(1)MACBAbacEDdec,e第三步：第三步：传入分支的分解（传入分支的分解（2）Get EA to BRead DD to ERead AB to CGet BGet C MAc,ecebbcaabddb图图图图5.12 5.12 5.12 5.12 传入分支的分解之二传入分支的分解之二传入分支的分解之二传入分支的分解之二第三步：第三步：传传出出分分支支的的分分解解MEWWriteVuuw,uvvvPutUUtoVMEUWriteWwwuw,uV(1)

28、(1)(2)(2)变换中心的分解变换中心的分解 MT R P Qepc,prrw,u图图图图5.15 5.15 5.15 5.15 中心加工分支的分解中心加工分支的分解中心加工分支的分解中心加工分支的分解组成初始组成初始SCSC图图 MC MT Q P R MEWrite W Put U U to VWrite V A to BRead A Get B D to ERead D B to C Get C Get E MA图图图图5.16 5.16 5.16 5.16 从图从图从图从图5.85.85.85.8导出的初始导出的初始导出的初始导出的初始SCSCSCSC图图图图事务分析事务分析第一步：

29、第一步：在在DFDDFD图上确定边界图上确定边界事务中心事务中心接收部分（包括接收路径）接收部分（包括接收路径）发送部分（包括全部动作路径）发送部分（包括全部动作路径）第二步：第二步：画出画出SCSC图框架图框架 DFD图的三个部分分别映射为事务控制模图的三个部分分别映射为事务控制模块，接受模块和动作发送模块块，接受模块和动作发送模块 第三步：第三步：分解和细化接收分支和发送分支分解和细化接收分支和发送分支 例子例子划分划分DFD传入传入T变换变换传出传出接收部分事务中心动作发送部分+事务型事务型SC图的顶层分解图的顶层分解动作发送动作发送事务控制事务控制接收接收顶层顶层第一层第一层事务分析的

30、映射方法总控调度C路径B路径A路径A路径BB B路径路径路径C CC C C C路径路径路径路径路径路径接收接收接收接收路径路径路径路径混合结构混合结构C1AC3BC2DLFGEKJabb1b2b3c1c2c3defghjklm数字仪表板系统需求分析数字仪表板系统需求分析通过模-数转换实现传感器和微处理器的接口；在发光二级管面板上显示数据；指示每小时英里数(mph)，行驶的里程，每加仑油行驶的英里数(mpg)等等；指示加速或减速；超速警告：如果车速超过55公里/小时，则发出超速警报铃声。数字仪表板数字仪表板数据流图数据流图加仑加仑加仑加仑/小时小时小时小时英里英里英里英里/小时小时小时小时英里

31、英里英里英里/加仑加仑加仑加仑转转转转/分分分分划分数据流划分数据流图的边界图的边界数字仪表板的第一级分解数字仪表板的第一级分解未经细化的输入结构未经细化的输入结构数数字字仪仪表表板板的的第第二二级级分分解解未经细化的变换结构未经细化的变换结构未经细化的输出结构未经细化的输出结构 数字仪表板控制数字仪表板控制 数据转换控制数据转换控制计算计算mph计算计算mpg计算计算里程里程 驱动仪表板驱动仪表板 转换成转换成rpm 计算计算gph 接收传感器信号接收传感器信号精化后的数字仪表板系统的软件结构精化后的数字仪表板系统的软件结构精化后的数字仪表板系统的软件结构精化后的数字仪表板系统的软件结构显示

32、显示mpg显示显示里程里程发出发出铃声铃声显示显示mph 读旋转读旋转信号信号 确定确定加速加速/减速减速读燃读燃料流料流加速加速/减速减速显示显示发光二极发光二极管显示管显示归纳归纳如果数据流不具有显著的事务特点，如果数据流不具有显著的事务特点，最好使用变换设计最好使用变换设计如果具有明显的事务中心，应该采用如果具有明显的事务中心，应该采用事务设计方法事务设计方法不要机械遵循规则，根据实际情况将不要机械遵循规则，根据实际情况将模块进行合并或分解模块进行合并或分解事务型结构例子事务型结构例子课本上的课本上的“教材教材购销系统购销系统”5.2.5 5.2.5 优化结构设计的指导规则优化结构设计的

33、指导规则 对模块分割、合并和变动调用关系的指导规则对模块分割、合并和变动调用关系的指导规则 提高模块独立性（按四项基本原则调整）模块大小合适（可脱离DFD图进行调整）保持高扇入保持高扇入/低扇出低扇出（3-53-53-53-5不超过不超过不超过不超过9 9 9 9）的原则的原则 提高公共（共享）模块的使用率！提高公共（共享）模块的使用率！作用域作用域/控制域规则控制域规则 作用域不要超出控制域的范围作用域不要超出控制域的范围作用域不要超出控制域的范围作用域不要超出控制域的范围 位置离受它控制的模块越近越好位置离受它控制的模块越近越好位置离受它控制的模块越近越好位置离受它控制的模块越近越好 扇入

34、和扇出扇入和扇出MM M的扇入的扇入M的扇出的扇出例子：扇出例子：扇出计算实发工资取得工资数据编外人员扣款编外人员工资编外人员税收薪金制工资额计时制工资额常规扣款税收扣款煎饼形结构煎饼形结构不可取！不可取！例子：扇出例子：扇出常规扣款编外人员实发工资计算实发工资取得工资数据计时工人实发工资计薪工人实发工资编外人员扣款编外人员税收编外人员工资税收扣款计时制工资额薪金制工资额把煎饼形结构转把煎饼形结构转换成换成塔型结构塔型结构有效模块化设计的启发式原则：有效模块化设计的启发式原则：1.1.评估软件结构的初始模型以降低耦合并提高内聚。评估软件结构的初始模型以降低耦合并提高内聚。2.2.高层高扇出使结

35、构最小化；当深度增加时（特别是高层高扇出使结构最小化；当深度增加时（特别是底层）争取提高扇入。（图）底层）争取提高扇入。（图）3.3.将模块的作用范围限制在模块的控制范围内。将模块的作用范围限制在模块的控制范围内。作用范围：受模块内一个判定影响的所有模块的集合。作用范围：受模块内一个判定影响的所有模块的集合。控制范围：模块本身及其所有下属模块的集合。控制范围：模块本身及其所有下属模块的集合。4.4.评估模块接口以降低复杂度和冗余并提高一致性。评估模块接口以降低复杂度和冗余并提高一致性。5.5.定义功能可以预测的模块，（如对于相同的输入，定义功能可以预测的模块，（如对于相同的输入，输出是恒定的）

36、，但要避免过分限制模块（如数据输出是恒定的），但要避免过分限制模块（如数据结构的大小、控制流的选择、外部接口的模式等限结构的大小、控制流的选择、外部接口的模式等限制）。制）。作用域和控制域作用域和控制域作用域和控制域作用域和控制域作用域和控制域作用域和控制域TOPCDEFABTOPCDEFABTOPCDEFAB模块D的作用域超出控制域模块TOP的作用域在控制域内但距离太远，使模块B、D的接口有冗余的信息D的作用域在控制域内结构变化结构变化结构变化结构变化 同同同同一一一一个个个个问问问问题题题题的的的的各各各各种种种种软软软软件件件件结结结结构构构构 优化后的数字仪表板系统设计优化后的数字仪表

37、板系统设计总体（概要）设计阶段值得注意的问题总体（概要）设计阶段值得注意的问题“一个不能工作的最佳设计”的价值是值得怀疑的应该在设计的早期阶段对软件结构进行精化结构简单通常既表示设计风格优雅有表明效率高过程（详细）设计与概要设计的不同过程（详细）设计与概要设计的不同在总体（概要）设计阶段，数据项和在总体（概要）设计阶段，数据项和数据结构的描述比较抽象，主要是：数据结构的描述比较抽象，主要是：形成形成SC（模块结构）图（模块结构）图详细设计要提供关于算法的更多细节详细设计要提供关于算法的更多细节总体（概要）设计说明书规范总体（概要）设计说明书规范看Word文件概要设计说明书大纲5.3 5.3 过

38、程设计过程设计 目的目的确定模块采用的算法和块内数据结确定模块采用的算法和块内数据结构构 任务：编写软件的任务：编写软件的“过程设计说明书过程设计说明书”为每个模块确定采用的算法为每个模块确定采用的算法 确定每一模块使用的数据结构确定每一模块使用的数据结构 确定模块接口的细节确定模块接口的细节 结构化程序设计的概念结构化程序设计的概念理论的提出最早是60年代中期提出的Bohm和Jacopini在数学上证明了：只用三种基本的控制结构就能实现单入口单出口的程序实践的发展1971年，IBM公司的纽约时报信息库管理系统三种基本控制结构三种基本控制结构ABABexpTF顺序结构顺序结构选择结构选择结构循

39、环结构循环结构AexpTF结构化程序设计技术的定义结构化程序设计技术的定义结构化程序设计技术是一种程序设计技术，它采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构，并且只包含顺序、选择和循环三种结构结构化程序设计的目标结构化程序设计的目标是程序的控制流程线性化，即程序的动态是程序的控制流程线性化，即程序的动态执行顺序符合静态书写结构。执行顺序符合静态书写结构。关于关于GOTO语句的建议：语句的建议：当出现算法的自然结构被破坏的异常情况时，当出现算法的自然结构被破坏的异常情况时，当出现算法的自然结构被破坏的异常情况时，当出现算法的自然结构被破坏的异常情况时，应保留应保留应保留应保留GOTO

40、GOTO语句。语句。语句。语句。一个好的原则是避免使用跳转表达正常的循环一个好的原则是避免使用跳转表达正常的循环一个好的原则是避免使用跳转表达正常的循环一个好的原则是避免使用跳转表达正常的循环和条件语句和条件语句和条件语句和条件语句常用的算法表示形式常用的算法表示形式图形、表格和语言基本要求：提供对设计的无歧义的描述，即能指明控制流程、处理功能、数据组织以及其它方面的实现细节过程设计的原则和方法过程设计的原则和方法清晰第一的设计风格清晰第一的设计风格结构第一，效率第二结构第一，效率第二结构化的控制结构结构化的控制结构所有的模块只使用单入口、单出口的所有的模块只使用单入口、单出口的3 3种种基本

41、控制结构基本控制结构逐步细化的实现方法逐步细化的实现方法把给定的模块功能转换成详细过程性描述把给定的模块功能转换成详细过程性描述过程（详细）设计常用工具过程（详细）设计常用工具流程图N-S图伪代码和PDL语言PAD图程序流程图程序流程图历史最悠久、使用最广泛的描述软件设计的方法优点对控制流程的描绘很直观对控制流程的描绘很直观缺点本质上不是逐步求精的好工具本质上不是逐步求精的好工具可以随意转移控制可以随意转移控制不易表示数据结构不易表示数据结构练习画程序流程图练习画程序流程图课堂练习：课堂练习：某模块有两个输入某模块有两个输入a和和b，一个，一个输出输出c，当满足条件，当满足条件(a0)and(

42、b0)and(b2)时，时，c=a+b，否则否则c=a-b。用所学知识画出该模块的。用所学知识画出该模块的N-S图。图。2、某模块有三个输入、某模块有三个输入a、b和和c，一个输，一个输出出s，当，当a=1时，时，s=b+2c，当，当a=2时，时，s=2b-c，当，当a=3时，时，s=b。用所学知识画出该模块。用所学知识画出该模块的的N-S图。图。伪代码和语言伪代码和语言(PDL)(PDL)在第三章讲分析模型的加工说明时已经用过！在第三章讲分析模型的加工说明时已经用过！在第三章讲分析模型的加工说明时已经用过！在第三章讲分析模型的加工说明时已经用过！用正文形式表示数据结构和处理过程用正文形式表示

43、数据结构和处理过程PDLPDL是一种是一种“混合混合”语言语言具有严格的关键字外部语法具有严格的关键字外部语法使用自然语言表示实际操作和判定条使用自然语言表示实际操作和判定条件件PDL的优点的优点可以作为注释直接插在源程序中间可以使用普通的正文编辑程序或文字处理系统完成PDL的书写和编辑已经有自动处理程序存在，可以自动由PDL生成程序代码PDL的缺点的缺点不如图形工具形象直观不如图形工具形象直观描述复杂的条件组合与动作间的对描述复杂的条件组合与动作间的对应关系时，不如判定表或判定树清应关系时，不如判定表或判定树清晰简单晰简单 过程设计语言过程设计语言PDL(Procedure design l

44、anguage)又称为又称为结构化的语言结构化的语言或或伪代码伪代码，它采用一种结构，它采用一种结构化编程语言与另一种语言词汇的混合形式。化编程语言与另一种语言词汇的混合形式。IF 一条或数条语句一条或数条语句ELSEIF 一条或数条语句一条或数条语句ELSE 一条或数条语句一条或数条语句ENDIF PAD图图（问题分析图）（问题分析图）问题分析图问题分析图PAD(Problem Analysis Diagram)用二维树形结构来表示程序的控制流。用二维树形结构来表示程序的控制流。问题分析图的主要特点是：问题分析图的主要特点是：（1）用）用PAD构成元素设计出来的程序必然是构成元素设计出来的程

45、序必然是结构化程序结构化程序；（2）问题分析图所描绘的）问题分析图所描绘的程序结构程序结构十分十分清晰清晰；（3）问题分析图表示的程序逻辑）问题分析图表示的程序逻辑易读、易懂、易读、易懂、易记易记；PAD图图（问题分析图）（问题分析图）（4）PAD是二维树形结构的图形，程序从图中是二维树形结构的图形，程序从图中最左竖线上端的结点开始执行，最左竖线上端的结点开始执行，自上而下，从自上而下，从左向右左向右按顺序执行，遍历所有结点；按顺序执行，遍历所有结点；（5）容易将）容易将PAD转换成高级语言源程序，该转转换成高级语言源程序，该转换可由软件自动完成，有利于换可由软件自动完成，有利于提高软件可靠性

46、提高软件可靠性和软件生产和软件生产；（6）既可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数）既可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数据结构；据结构；（7）PAD的元素支持自顶向下、逐步求精方法的元素支持自顶向下、逐步求精方法的使用。的使用。PAD图的基本符号图的基本符号ABPAPABA1A2An.选择结构选择结构until PA顺序结构顺序结构循环结构循环结构while PA12nPAD图的基本符号图的基本符号输入框输入框输出框输出框处理框处理框重复框（先判重复框（先判定，再重复）定，再重复）重复框（先执行，重复框（先执行，后判定，再重复）后判定，再重复）选择框选择框子程序框子程序框或或定义框定义框使用使用P

47、AD图的定义功能实现逐步图的定义功能实现逐步细化的例子细化的例子练习画练习画PADPAD课堂练习：课堂练习：1 1、某模块有两个输入、某模块有两个输入a a和和b b，一个输出，一个输出c c，当满足条件，当满足条件(a0)and(b0)and(b2)时，时，c=a+bc=a+b，否，否则则c=a-bc=a-b。用所学知识画出该模块的。用所学知识画出该模块的PADPAD。2 2、某模块有三个输入、某模块有三个输入a a、b b和和c c，一个输，一个输出出s s，当，当a=1a=1时，时，s=b+2cs=b+2c，当，当a=2a=2时，时，s=2b-cs=2b-c，当当a=3a=3时，时，s=

48、bs=b。用所学知识画出该模块的。用所学知识画出该模块的PADPAD。详细设计规格说明与复审详细设计规格说明与复审详细设计说明书规范详细设计说明书规范详细设计说明书是详细设计阶段的文档，详细设计说明书是详细设计阶段的文档，它是程序运行过程的详细描述。它是程序运行过程的详细描述。详细设计规格说明与复审详细设计规格说明与复审2 2复审复审复审是指对设计文档的复审。复审是指对设计文档的复审。1)1)复审原则复审原则 复审的目的是为了及早程序复审的目的是为了及早程序中的错误，一般不请用户和其他领域的代表中的错误，一般不请用户和其他领域的代表参加。复审中提出的问题应做详细记录，但参加。复审中提出的问题应

49、做详细记录，但不谋求当场解决。复审结束前，应做出本次不谋求当场解决。复审结束前，应做出本次复审能否通过的结论。复审能否通过的结论。2)2)复审的主要内容复审的主要内容 审查模块的设计是否满足审查模块的设计是否满足功能和性能要求，选择的算法和数据结构是否合理、功能和性能要求，选择的算法和数据结构是否合理、是否符合编码语言特性，设计描述是否简单清晰等。是否符合编码语言特性，设计描述是否简单清晰等。3)3)复审的方式复审的方式 复审分正式和非正式两种方式，复审分正式和非正式两种方式，非正式复审的特点是参加人员少，均为同行，方便非正式复审的特点是参加人员少，均为同行，方便灵活。灵活。“走查走查”就是一

50、种非正式复审，复审时有一就是一种非正式复审，复审时有一名设计人员逐行宣读设计资料，由到会同行跟随他名设计人员逐行宣读设计资料，由到会同行跟随他指出的次序一行行的往下审查，发现问题就做好记指出的次序一行行的往下审查，发现问题就做好记录，然后根据多数参加者的意见，决定是否通过该录，然后根据多数参加者的意见，决定是否通过该设计资料。正式复审除软件开发人员外，还邀请用设计资料。正式复审除软件开发人员外，还邀请用户代表和领域专家参加，通常采用答辩方式，回答户代表和领域专家参加，通常采用答辩方式，回答与会者的问题并记录各种重要的评审意见。与会者的问题并记录各种重要的评审意见。详细设计说明书规范看看Word