软件工程详细设计PPT学习课件.ppt

《软件工程详细设计PPT学习课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件工程详细设计PPT学习课件.ppt（86页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章第六章详细设计详细设计（Program DesignProgram Design）1主要内容主要内容详细设计的目的目标和任和任务（理解）（理解）详细设计工具（工具（应用）用）程序复程序复杂性的性的定量度量定量度量（理解）（理解）人机界面人机界面设计（自学）（自学）23软软软软件件件件生生生生命命命命周周周周期期期期软软软软件件件件定定定定义义义义开开开开发发发发时时时时期期期期维维维维护护护护时时时时期期期期问题定义问题定义问题定义问题定义可行性研究可行性研究可行性研究可行性研究需求分析需求分析需求分析需求分析总体设计总体设计总体设计总体设计详细设计详细设计详细设计详细设计编码和单元测试

2、编码和单元测试编码和单元测试编码和单元测试综合测试综合测试综合测试综合测试系统设计系统设计系统设计系统设计系统实现系统实现系统实现系统实现系统分析系统分析系统分析系统分析341 1 详细设计的目标和任务详细设计的目标和任务从从软件开件开发的工程化的工程化观点来看，在点来看，在使用程序使用程序设计语言言编制程序以前，制程序以前，需要需要对所采用算法的所采用算法的逻辑关系关系进行行分析，分析，设计出全部必要的出全部必要的过程程细节，并并给予清晰的表达。予清晰的表达。这就是就是详细设计的任的任务。45回答的回答的关关键问题：“怎怎样具体地具体地实现这个个系系统”。主要任主要任务是是设计出出程序的程序

3、的“蓝图”，供程，供程序序员日后根据日后根据这个个蓝图编写出写出实际的程序的程序代代码。注意：注意：设计程序的程序的蓝图，不是具体地，不是具体地编写写程序。程序。设计程序主要采用程序主要采用结构化的程序构化的程序设计方法。方法。基本任务基本任务ProgramDesign Coding56什么是什么是结构程序构程序设计结构程序构程序设计是一种是一种设计程序的技程序的技术，它采用自它采用自顶向下逐步求精的向下逐步求精的设计方法方法和和单入口入口单出口的控制出口的控制结构。构。*只使用三种基本的控制只使用三种基本的控制结构构 *单入口入口单出口的控制出口的控制结构构 （取消GOTO语句）BA顺序结构

4、顺序结构expABTF选择结构选择结构expAAexpTTFF循环结构循环结构1）“当”型循环2）直到型循环6结构程序设计结构程序设计dodocase icase iCase 2Case 2Case 1Case 1多分支结构多分支结构Case nCase n.n经典的典的结构程序构程序设计：顺序，序，选择，当型循当型循环n扩展的展的结构程序构程序设计：顺序，序，选择+多分支，当型循多分支，当型循环+直到型循直到型循环n修正的修正的结构程序构程序设计：顺序，序，选择+多分支，当型循多分支，当型循环+直到型循直到型循环，breakbreak结构构78结构程序构程序设计的的优点点 显显著提高著提高著

5、提高著提高软软件开件开件开件开发发工程的成功率和生工程的成功率和生工程的成功率和生工程的成功率和生产产率；率；率；率；程序具有清晰的程序具有清晰的程序具有清晰的程序具有清晰的层层次次次次结结构，容易构，容易构，容易构，容易阅读阅读和理解；和理解；和理解；和理解；程序的静程序的静程序的静程序的静态结态结构和构和构和构和动态结动态结构构构构较较一致，程序容易一致，程序容易一致，程序容易一致，程序容易读读和和和和理解，开理解，开理解，开理解，开发较发较易保易保易保易保证证程序的正确性；程序的正确性；程序的正确性；程序的正确性；控制控制控制控制结结构有确定的构有确定的构有确定的构有确定的逻辑逻辑模式，

6、模式，模式，模式，编编写程序代写程序代写程序代写程序代码简单码简单 源程序清晰流源程序清晰流源程序清晰流源程序清晰流畅畅，易，易，易，易读读易懂易易懂易易懂易易懂易测试测试；可以重用的代可以重用的代可以重用的代可以重用的代码码量最大；量最大；量最大；量最大；程序的程序的程序的程序的逻辑结逻辑结构清晰，有利于程序正确性构清晰，有利于程序正确性构清晰，有利于程序正确性构清晰，有利于程序正确性证证明。明。明。明。结构程序构程序设计的的缺点缺点存存存存贮贮容量和运行容量和运行容量和运行容量和运行时间较时间较大（增加大（增加大（增加大（增加10%-20%10%-20%10%-20%10%-20%）。）。

7、）。）。89详细设计的原则与方法详细设计的原则与方法 1、清晰第一的、清晰第一的设计风格格 2、结构化的控制构化的控制结构构 3、逐步、逐步细化（逐步求精）的化（逐步求精）的实现方方法法910逐步求精逐步求精的含的含义总体体设计阶段段逐步求精的含逐步求精的含义：把一个：把一个复复杂问题的解法分解和的解法分解和细化成一个由化成一个由许多模多模块组成的成的层次次结构的构的软件系件系统。详细设计阶段段逐步求精的含逐步求精的含义：把一个：把一个模模块的功能逐步分解的功能逐步分解细化化为一系列具体一系列具体的的处理步理步骤。1011在在详细设计阶段，要决定各个模段，要决定各个模块的的实现算法，并精确地表

8、达算法，并精确地表达这些算法。些算法。表达表达详细规格格说明的工具叫做明的工具叫做详细设计工具工具，它可以分，它可以分为以下三以下三类:图形工具形工具表格工具表格工具语言工具言工具2 2 详细设计工具详细设计工具1112(1)(1)(1)(1)程序流程程序流程程序流程程序流程图图又称又称又称又称为为程序框程序框程序框程序框图图，是早期，是早期，是早期，是早期软软件件件件设设计计的主要工具。的主要工具。的主要工具。的主要工具。(2)(2)(2)(2)优优点：点：点：点：FF对对控制流程的描控制流程的描控制流程的描控制流程的描绘绘很直很直很直很直观观，便于初学者掌握。，便于初学者掌握。，便于初学者

9、掌握。，便于初学者掌握。(3)(3)(3)(3)缺点：缺点：缺点：缺点：FF程序流程程序流程程序流程程序流程图图本本本本质质上不是逐步求精的好工具，上不是逐步求精的好工具，上不是逐步求精的好工具，上不是逐步求精的好工具，它它它它诱诱使程序使程序使程序使程序员过员过早地考早地考早地考早地考虑虑程序的控制流程，程序的控制流程，程序的控制流程，程序的控制流程，而不去考而不去考而不去考而不去考虑虑程序的全局程序的全局程序的全局程序的全局结结构。构。构。构。2.12.1程序流程程序流程图1213程序流程程序流程程序流程程序流程图图中用箭中用箭中用箭中用箭头头代表控制流，因此程代表控制流，因此程代表控制流

10、，因此程代表控制流，因此程序序序序员员不受不受不受不受约约束，可以完全不束，可以完全不束，可以完全不束，可以完全不顾结顾结构程序构程序构程序构程序设设计计的精神，随意的精神，随意的精神，随意的精神，随意转转移控制。移控制。移控制。移控制。程序流程程序流程程序流程程序流程图图不易表示数据不易表示数据不易表示数据不易表示数据结结构。构。构。构。程序流程程序流程图使用使用五种基本控制五种基本控制结构构是是:13141415 示例示例1516程序流程图的标准符号程序流程图的标准符号1617多出口判断多出口判断1718uuN-SN-SN-SN-S图图也叫做盒也叫做盒也叫做盒也叫做盒图图。NassiNas

11、siNassiNassi和和和和ShneidermanShneidermanShneidermanShneiderman提出，提出，提出，提出，有以下特点：有以下特点：有以下特点：有以下特点：(1)(1)(1)(1)功能域（即一个特定控制功能域（即一个特定控制功能域（即一个特定控制功能域（即一个特定控制结结构的作用域）明构的作用域）明构的作用域）明构的作用域）明确，很容易从盒确，很容易从盒确，很容易从盒确，很容易从盒图图上看出。上看出。上看出。上看出。(2)(2)(2)(2)盒盒盒盒图图没有箭没有箭没有箭没有箭头头，不可以随意，不可以随意，不可以随意，不可以随意转转移控制，不允移控制，不允移控

12、制，不允移控制，不允许违许违背程序背程序背程序背程序设计设计的原的原的原的原则则。(3)(3)(3)(3)很容易确定局部和全程数据的作用域。很容易确定局部和全程数据的作用域。很容易确定局部和全程数据的作用域。很容易确定局部和全程数据的作用域。(4)(4)(4)(4)很容易表很容易表很容易表很容易表现现嵌套关系，也可以表示模嵌套关系，也可以表示模嵌套关系，也可以表示模嵌套关系，也可以表示模块块的的的的层层次次次次结结构。构。构。构。2.2 N2.2 N-S S图1819五种基本控制五种基本控制结构由五种构由五种图形构件表示。形构件表示。1920示例示例2021N-S图的嵌套定的嵌套定义形式形式x

13、4TFDo-Untilx5ighfkx1TFbDo-Untilx6ajx21cDo-Whilex323dek:2122uuPADPAD图由日本日立公司在由日本日立公司在19731973年年发明，它明，它用用二二维树型型结构构的的图来表示程序的控制来表示程序的控制流，比流，比较容易翻容易翻译成程序代成程序代码。主要特。主要特点：点：(1)(1)使用使用PADPAD图设计的程序必然是的程序必然是结构化程构化程序。序。(2)PAD(2)PAD图描描绘的程序的程序结构十分清晰。构十分清晰。(3)(3)用用PADPAD图表表现程序程序逻辑，易，易读、易懂、易懂、易易记。2.3 2.3 问题分析分析图(P

14、AD)(PAD)2223(4)PAD(4)PAD图面向高面向高级语言，言，容易将容易将PADPAD图转换成高成高级语言源程序言源程序(5)PAD(5)PAD图既可用于表示程序既可用于表示程序逻辑，也可用，也可用于描于描绘数据数据结构。构。(6)PAD(6)PAD图的符号支持自的符号支持自顶向下、逐步求精向下、逐步求精方法的使用。方法的使用。2324PAD也也设置了五种基本控制置了五种基本控制结构的构的图式，并允式，并允许递归使用。使用。2425PAD描述的示例描述的示例开始开始结束结束2526对应于增量型循于增量型循环结构构fori:=n1ton2stepn3do在在PAD中有相中有相应的循的

15、循环控制控制结构构PAD的扩充控制结构26272.4 2.4 判定表判定表判定表用于表示程序的判定表用于表示程序的静静态逻辑。在判定表中的条件部分在判定表中的条件部分给出出所有的所有的两分支判断两分支判断的列表，的列表，动作部分作部分给出出相相应的的处理。理。2728uu判定表能判定表能判定表能判定表能够够清晰地表示复清晰地表示复清晰地表示复清晰地表示复杂杂的的的的条件条件条件条件组组合与合与合与合与应应做做做做的的的的动动作之作之作之作之间间的的的的对应对应关系关系关系关系，而其它的工具不易表，而其它的工具不易表，而其它的工具不易表，而其它的工具不易表示。示。示。示。uu一一一一张张判定表由

16、判定表由判定表由判定表由四部分四部分四部分四部分组组成，左上部列出所有条成，左上部列出所有条成，左上部列出所有条成，左上部列出所有条件，左下部是所有可能做的件，左下部是所有可能做的件，左下部是所有可能做的件，左下部是所有可能做的动动作，右上部是表作，右上部是表作，右上部是表作，右上部是表示各种条件示各种条件示各种条件示各种条件组组合的一个矩合的一个矩合的一个矩合的一个矩阵阵，右下部是和每种，右下部是和每种，右下部是和每种，右下部是和每种条件条件条件条件组组合相合相合相合相对应对应的的的的动动作。作。作。作。uu判定表的每一列判定表的每一列判定表的每一列判定表的每一列实质实质上是一条上是一条上是

17、一条上是一条规则规则，规规定了与定了与定了与定了与特定的条件特定的条件特定的条件特定的条件组组合相合相合相合相对应对应的的的的动动作。作。作。作。28详细设计的工具详细设计的工具详细设计的工具详细设计的工具 -判定表判定表判定表判定表例子例子 假假设某航空公司某航空公司规定，乘客可以免定，乘客可以免费托运重量不超托运重量不超过3030公斤的行李。公斤的行李。当行李重量超当行李重量超过3030公斤公斤时，对头等等舱的国内乘客超重部分每公斤收的国内乘客超重部分每公斤收费 4 4 元，元，对其它其它舱的乘客超重部分每公斤收的乘客超重部分每公斤收费 6 6 元，元，对外国乘客超重部分每公斤收外国乘客超

18、重部分每公斤收费比国内乘客多一倍，比国内乘客多一倍，对残疾乘客超重部分每公斤收残疾乘客超重部分每公斤收费比正常乘客少一半。用比正常乘客少一半。用判定表来表示与上述每种条件判定表来表示与上述每种条件组合相合相对应的的动作。作。与每种条件组合与每种条件组合所对应的动作表所对应的动作表所有条件所有条件条件组合矩阵条件组合矩阵所有可能的所有可能的动作列表动作列表国内乘客国内乘客国内乘客国内乘客头头头头 等等等等 舱舱舱舱残疾乘客残疾乘客残疾乘客残疾乘客行李行李行李行李 30kg30kg免费免费免费免费(W-30)*2(W-30)*2(W-30)*3(W-30)*3(W-30)*4(W-30)*4(W-

19、30)*6(W-30)*6(W-30)*8(W-30)*8(W-30)*2(W-30)*2T TT TT TF FT TT TT TT TT TT TT TT TT TT TF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF F 29 1 12 23 34 45 5教授教授教授教授 T TF FF FF F副教授副教授副教授副教授 F FT TF FF F讲师讲师讲师讲师 F FF FT TF F助教助教助教助教 F FF FF FT T讲座讲座讲座讲座T TF FF FF FF F5050 3030 2525 2020 1515 例

20、例：某某校校制制定定了了教教师的的讲课课时津津贴标准准。对于于各各种种性性质的的讲座座，无无论教教师是是什什么么职称称，每每课时津津贴费一一律律是是5050元元；而而对于于一一般般的的授授课，则根根据据教教师的的职称称来来决决定定每每课时津津贴费：教教授授3030元元，副副教教授授2525元元，讲师2020元元，助助教教1515元。元。1 12 23 34 45 5教授教授教授教授 T TF FF FF F副教授副教授 F FT TF FF F讲师讲师讲师讲师 F FF FT TF F助教助教助教助教 F FF FT T讲座讲座讲座讲座T TF FF FF FF F5050 3030 2525

21、 2020 1515 3031“检查发货单检查发货单”的判定表的判定表3132无多分支判断无多分支判断结构构32333334建立判定表的步骤建立判定表的步骤 列出列出过程程执行期行期间的所有条件的所有条件(或所有或所有判断判断)。列出与一个具体列出与一个具体过程程(或模或模块)有关的所有关的所有有处理。理。将特定条件取将特定条件取值组合与特定的合与特定的处理相匹理相匹配，消去不可能配，消去不可能发生的条件取生的条件取值组合。合。将右部每一将右部每一纵列列规定定为一个一个处理理规则，即即对于某一条件取于某一条件取值组合将有什么合将有什么动作。作。3435uu判定判定判定判定树树是判定表的是判定表

22、的是判定表的是判定表的变变种，也能清晰地表示复种，也能清晰地表示复种，也能清晰地表示复种，也能清晰地表示复杂杂的条件的条件的条件的条件组组合与合与合与合与应应做的做的做的做的动动作之作之作之作之间间的的的的对应对应关系。关系。关系。关系。uu优优点：形式点：形式点：形式点：形式简单简单，不需任何，不需任何，不需任何，不需任何说说明，易看出含明，易看出含明，易看出含明，易看出含义义，易于掌握和使用。易于掌握和使用。易于掌握和使用。易于掌握和使用。uu缺点：缺点：缺点：缺点：简洁简洁性不如判定表性不如判定表性不如判定表性不如判定表，相同的数据元素往，相同的数据元素往，相同的数据元素往，相同的数据元

23、素往往要重复写多遍，而且越接近往要重复写多遍，而且越接近往要重复写多遍，而且越接近往要重复写多遍，而且越接近树树的叶端重复次的叶端重复次的叶端重复次的叶端重复次数越多。数越多。数越多。数越多。2.5 2.5 判定判定树35 详细设计的工具详细设计的工具详细设计的工具详细设计的工具 -判定树判定树判定树判定树行李费行李费算算法法行李重量行李重量W30国内乘客国内乘客外国乘客外国乘客头等舱头等舱其它舱其它舱残疾乘客残疾乘客-(W-30)*2正常乘客正常乘客-(W-30)*4残疾乘客残疾乘客-(W-30)*3正常乘客正常乘客-(W-30)*6头等舱头等舱其它舱其它舱残疾乘客残疾乘客-(W-30)*4

24、正常乘客正常乘客-(W-30)*8残疾乘客残疾乘客-(W-30)*6正常乘客正常乘客-(W-30)*12行李重量行李重量W30免费免费36教教教教师课时师课时津津津津贴贴判定判定判定判定树树注：判定表与判定树并注：判定表与判定树并不适用于作为一种通用不适用于作为一种通用的设计工具，通常将之的设计工具，通常将之用于辅助测试用于辅助测试37382.6 PDL(Program Design Language)2.6 PDL(Program Design Language)PDL是一种用于描述功能模是一种用于描述功能模块的的算法算法设计和和加工加工细节的的语言。称言。称为设计程序用程序用语言。它是一种

25、言。它是一种伪码。伪码的的语法法规则分分为“外外语法法”和和“内内语法法”。PDL具有具有严格的格的关关键字外字外语法法，用于定，用于定义控制控制结构和数据构和数据结构，同构，同时它的它的表示表示实际操作和条件的内操作和条件的内语法法可使用自然可使用自然语言的言的词汇。3839示例示例:拼词检查程序拼词检查程序PROCEDURE PROCEDURE spell_check spell_check IS IS BEGIN BEGIN Split document into single wordsSplit document into single words Look up words in

26、dictionary Look up words in dictionary Display words which are not in Display words which are not in dictionarydictionary Create a new dictionary Create a new dictionary END END spell_checkspell_checkExternalExternal statementsstatementsInternalInternalstatementsstatements3940应具备以下特点：应具备以下特点：有固定的外语法

27、有固定的外语法(keyword)；有数据说明，例如：有数据说明，例如：TYPE number IS STRING LENGTH (12)TYPE table IS INSTANCE OF symbol_table又如：又如：DESCLARE 变量名变量名AS 限定词限定词1限定词限定词2 内语法用自然语言描述；内语法用自然语言描述；抽象类型抽象类型4041有子程序定义与调用机制，例如：有子程序定义与调用机制，例如：PROCEDURE INTERFACE pseudocode lines END 调用时可用：调用时可用：PERFORM USING4142程序控制程序控制结构构判定判定结构构 IF

28、 条件条件 THEN PDL语句段或程序句段或程序块 ELSE PDL语句段或程序句段或程序块 ENDIF 4243分支分支结构构 CASE 情况情况变量量 WHEN 情况条件情况条件1 SELECT 块或或PDL语句句 WHEN 情况条件情况条件2 SELECT 块或或PDL语句句 。WHEN 情况条件情况条件N SELECT 块或或PDL语句句 省缺或出省缺或出错情况：情况：块或或PDL语句句 END CASE重复重复结构构 WHILE-DO，REPEAT-UNTIL，FORDO4344优点：易于实现由优点：易于实现由PDL到源代码的自到源代码的自动转换。动转换。缺点：不够直观。缺点：不够

29、直观。4445使用使用PDL语言，逐步求精：语言，逐步求精：PROCEDUREspellcheckBEGIN-*split document into single wordsLOOPget next wordadd word to word list in sortorderEXITWHENall words processedENDLOOP-*look up words in dictionaryLOOPget word from word list4546IFword not in dictionaryTHEN-*display words not in dictionarydispla

30、y word prompt on user terminalIFuser response says word OKTHENadd word to good word listELSEadd word to bad word listENDIFENDIFEXITWHENall words processedENDLOOP4647-*create a new words dictionarydictionary:merge dictionary and good word listENDspellcheck4748“检查发货单检查发货单”的例子的例子IF IF 发货单金额超过发货单金额超过$50

31、0 THEN$500 THEN IF IF 欠款超过了欠款超过了6060天天 THENTHEN 在偿还欠款前不予批准在偿还欠款前不予批准 ELSE ELSE（欠款未超期）（欠款未超期）发批准书，发货单发批准书，发货单 ENDIFENDIFELSE ELSE （发货单金额未超过（发货单金额未超过$500$500）IF IF 欠款超过欠款超过6060天天 THENTHEN 发批准书，发货单及赊欠报告发批准书，发货单及赊欠报告ELSE ELSE（欠款未超期）（欠款未超期）发批准书，发货单发批准书，发货单 ENDIFENDIFENDIFENDIF4849上述工具的比上述工具的比较49503 3 程序复

32、杂性的定量度量程序复杂性的定量度量 定定义：程序复程序复杂性主要指性主要指模模块内程序的复内程序的复杂性性。它直接关。它直接关联到到软件开件开发费用的多少，开用的多少，开发周期的周期的长短和短和软件内部潜伏件内部潜伏错误的多少。的多少。意意义可用于估算可用于估算软件中的故障数量件中的故障数量可用于估算可用于估算软件开件开发的工作量的工作量可作可作为模模块规模的精确度量模的精确度量可用于比可用于比较设计的的优劣劣5051复杂性度量需要满足的假设复杂性度量需要满足的假设为了度量程序复了度量程序复杂性，要求：性，要求：可用于可用于计算任何一个程序的复算任何一个程序的复杂性；性；对于不合理的程序（例如

33、于不合理的程序（例如对于于长度度动态增增长的程序，或者的程序，或者对于原于原则上无法上无法排排错的程序）不的程序）不应当使用它当使用它进行复行复杂性性计算；算；如果程序中指令条数、附加存如果程序中指令条数、附加存储量、量、计算算时间增多，不会减少程序的复增多，不会减少程序的复杂性。性。51523.1 3.1 代码行度量法代码行度量法源代源代码行数度量法基于两个前提行数度量法基于两个前提：程序复程序复杂性随着程序性随着程序规模的增加模的增加不均衡地增不均衡地增长；控制程序控制程序规模的方法最好是采用模的方法最好是采用分而治之的分而治之的办法。将一个大程序法。将一个大程序分解成若干个分解成若干个简

34、单的可理解的程的可理解的程序段序段。5253 方法的方法的方法的方法的基本考基本考基本考基本考虑虑是是是是统计统计一个程序模一个程序模一个程序模一个程序模块块的源代的源代的源代的源代码码行数目，并以源代行数目，并以源代行数目，并以源代行数目，并以源代码码行数做行数做行数做行数做为为程序复程序复程序复程序复杂杂性性性性的度量。的度量。的度量。的度量。设设每行代每行代每行代每行代码码的出的出的出的出错错率率率率为为每每每每100100行源程序中可能行源程序中可能行源程序中可能行源程序中可能有的有的有的有的错误错误数目数目数目数目。ThayerThayer曾指出，曾指出，曾指出，曾指出，程序出程序出

35、程序出程序出错错率的估算范率的估算范率的估算范率的估算范围围是从是从是从是从0.040.047 7之之之之间间，即每，即每，即每，即每100100行源程序中可能存行源程序中可能存行源程序中可能存行源程序中可能存在在在在0.040.047 7个个个个错误错误。他。他。他。他还还指出，每行代指出，每行代指出，每行代指出，每行代码码的出的出的出的出错错率与源程序行数之率与源程序行数之率与源程序行数之率与源程序行数之间间不存在不存在不存在不存在简单简单的的的的线线性关性关性关性关系。系。系。系。5354 LipowLipow指出，指出，指出，指出，对对于于于于小程序小程序小程序小程序，每行代，每行代，

36、每行代，每行代码码出出出出错错率率率率为为1.31.31.81.8；对对于于于于大程序大程序大程序大程序，每行代，每行代，每行代，每行代码码的出的出的出的出错错率增加到率增加到率增加到率增加到2.72.73.23.2之之之之间间，这这只是考只是考只是考只是考虑虑了程了程了程了程序的可序的可序的可序的可执执行部分，没有包括程序中的行部分，没有包括程序中的行部分，没有包括程序中的行部分，没有包括程序中的说说明部分。明部分。明部分。明部分。LipowLipow及其他研究者得出一个及其他研究者得出一个及其他研究者得出一个及其他研究者得出一个结论结论：对对于少于于少于于少于于少于100100个个个个语语

37、句的小程序，源代句的小程序，源代句的小程序，源代句的小程序，源代码码行数与出行数与出行数与出行数与出错错率是率是率是率是线线性相关的。随着程序的增大，出性相关的。随着程序的增大，出性相关的。随着程序的增大，出性相关的。随着程序的增大，出错错率以非率以非率以非率以非线线性方式增性方式增性方式增性方式增长长。54553.2McCabe度量法度量法McCabe度量法，又称度量法，又称环路复路复杂性度性度量，是一种量，是一种基于程序控制流基于程序控制流的复的复杂性度量方法。性度量方法。它它基于一个程序模基于一个程序模块的程序的程序图中中环路的个数路的个数，因此，因此计算它先要画出程算它先要画出程序序图

38、（流（流图）。）。程序程序图是退化的程序流程是退化的程序流程图。流程。流程图中每个中每个处理都退化成一个理都退化成一个结点，点，流流线变成成连接不同接不同结点的有向弧。点的有向弧。55565657程序程序图仅描述程序内部的控制流程，描述程序内部的控制流程，完全不表完全不表现对数据的具体操作，以数据的具体操作，以及分支和循及分支和循环的具体条件。的具体条件。计算算环路复路复杂性的方法：性的方法：根据根据图论，在，在一个一个强连通的有向通的有向图G中，中，环的个数由的个数由以下公式以下公式给出：出：V(G)mnp环路环路个数个数弧数弧数结点数结点数强连通分强连通分量个数量个数57详细设计的工具详细

39、设计的工具详细设计的工具详细设计的工具 -程序复杂度的定量度量程序复杂度的定量度量程序复杂度的定量度量程序复杂度的定量度量V(G)=13-11+1=3V(G)=13-11+1=3开始开始K=0 L=0K=0 L=0TOTAL=0TOTAL=0输入输入A ADo while Do while TOTAL 1000 TOTAL 1000 and A 0and A 0A A0 0TOTAL=TOTAL+ATOTAL=TOTAL+AK=K+1K=K+1输入输入A AL=L+1L=L+1输出输出K,L,K,L,TOTALTOTAL停止停止a ab bc cd de ef fg gh hi ij jk k

40、13 13 条弧条弧1111 个节点个节点1 1 个独立部分个独立部分a ab bc cd de ef fg gh hj ji ik k5859补充：充：计算算环形复形复杂度的方法（教材度的方法（教材P137P137）环形复形复杂度定量度量程序的度定量度量程序的逻辑复复杂度。度。有了描有了描绘程序控制流的流程序控制流的流图之后，可以用下述之后，可以用下述3 3种方法中的任何一种来种方法中的任何一种来计算算环形复形复杂度。度。(1)(1)流流图中的区域数等于中的区域数等于环形复形复杂度。度。(2)(2)流流图G G的的环形复形复杂度度V(G)=E-N+2V(G)=E-N+2，其中，其中，E E是

41、流是流图中中边的条数，的条数，N N是是结点数。点数。(3)(3)流流图G G的的环形复形复杂度度V(G)=P+1V(G)=P+1，其中，其中，P P是流是流图中判中判定定结点的数目。点的数目。5960几点说明几点说明 环路复路复杂度取决于程序控制度取决于程序控制结构的复构的复杂度。当程序的分支数目或循度。当程序的分支数目或循环数目增加数目增加时其复其复杂度也增加。度也增加。环路复路复杂度与程序度与程序中覆盖的路径条数有关中覆盖的路径条数有关。环路复路复杂度是可加的。例如，度是可加的。例如，模模块A的的复复杂度度为3，模模块B的复的复杂度度为4，则模模块A与与模模块B的复的复杂度是度是7。60

42、61 McCabe建建议，对于复于复杂度超度超过10的程的程序，序，应分成几个小程序，以减少程序中分成几个小程序，以减少程序中的的错误。Walsh用用实例例证实了了这个建个建议的正确性。在的正确性。在McCabe复复杂度度为10的附的附近，存在出近，存在出错率的率的间断断跃变。McCabe环路复路复杂度度隐含的前提是：含的前提是：错误与程序的判定加上例行子程序的与程序的判定加上例行子程序的调用用数目成正比。数目成正比。加工复加工复杂性、数据性、数据结构、构、录入与打乱入与打乱输入卡片的入卡片的错误可以忽略不可以忽略不计。6162这种度量的种度量的缺点缺点是：是：对对于不同种于不同种于不同种于不

43、同种类类的控制流的复的控制流的复的控制流的复的控制流的复杂杂性不能区分性不能区分性不能区分性不能区分 简单简单IFIF语语句句句句与与与与循循循循环语环语句句句句的复的复的复的复杂杂性同等看待性同等看待性同等看待性同等看待 嵌套嵌套嵌套嵌套IFIF语语句句句句与与与与简单简单CASECASE语语句句句句的复的复的复的复杂杂性是性是性是性是一一一一样样的的的的 模模模模块间块间接口接口接口接口当成当成当成当成一个一个一个一个简单简单分支分支分支分支一一一一样处样处理理理理 一个一个一个一个具有具有具有具有10001000行的行的行的行的顺顺序程序序程序序程序序程序与与与与一行一行一行一行语语句句

44、句句的的的的复复复复杂杂性相同性相同性相同性相同6263 作作业：画出与下列用：画出与下列用伪码书写的程序所写的程序所对应的的NSNS图和和PADPAD图。K K K K0;FLAG0;FLAG0;FLAG0;FLAG1 1 1 1 WHILE FLAG 0 DO WHILE FLAG 0 DO WHILE FLAG 0 DO WHILE FLAG 0 DO K K K KK+1 K+1 K+1 K+1 FLAGFLAGFLAGFLAG0 0 0 0 FOR JFOR JFOR JFOR J1 TO K DO 1 TO K DO 1 TO K DO 1 TO K DO IF L(J)L(J+1

45、)THEN DO IF L(J)L(J+1)THEN DO IF L(J)L(J+1)THEN DO IF L(J)L(J+1)THEN DO L(JL(JL(JL(J L(J+1)L(J+1)L(J+1)L(J+1)FLAGFLAGFLAGFLAG1 1 1 1 END DO END DO END DO END DO END FOR END FOR END FOR END FOR END WHILE END WHILE END WHILE END WHILE 6364 解：解：6465五、五、详细设计说明明书1 1 引言引言1.1 1.1 编写目的：写目的：阐明明编写写详细设计说明明书的目的

46、，指明的目的，指明读者者对象。象。1.2 1.2 项目背景：目背景：应包括包括项目的来源和主管部目的来源和主管部门等。等。1.3 1.3 定定义：列出本文档中所用到的：列出本文档中所用到的专门术语的定的定义和和缩写写词的愿意。的愿意。1.4 1.4 参考参考资料：料：列出有关列出有关资料的作者、料的作者、标题、编号、号、发表日期、出版表日期、出版单位或位或资料来源料来源项目目经核准的核准的计划任划任务书、合同或上、合同或上级机关的批文；机关的批文；项目开目开发计划；需求划；需求规格格说明明书；概要；概要设计说明明书；测试计划（初稿）；用划（初稿）；用户操作手册操作手册 文档所引用的文档所引用的

47、资料、料、软件开件开发的的标准或准或规范。范。2 2 总体体设计2.1 2.1 需求概述需求概述2.2 2.2 软件件结构：如构：如给出出软件系件系统的的结构构图。3 3 程序描述程序描述3.1 3.1 逐个模逐个模块给出以下出以下说明：明：功能功能 性能性能 输入入项目目 输出出项目目3.2 3.2 算法：模算法：模块所所选用的算法。用的算法。3.3 3.3 程序程序逻辑：详细描述模描述模块实现的算法，可采用：的算法，可采用：标准流程准流程图；PDLPDL语言；言；N-SN-S图；判定表等描述算法的判定表等描述算法的图表。表。3.4 3.4 接口接口 存存储分配分配 限制条件限制条件3.53

48、.5测试要点：要点：给出出测试模模块的主要的主要测试要求。要求。654 补充补充人机界面设计人机界面设计软件的任件的任务是由用是由用户在提供在提供给用用户的虚的虚拟工作工作环境中来完成境中来完成,用用户所面所面对的虚的虚拟工作工作环境就是境就是人机界面。人机界面。用用户承担需要承担需要创造、判断和探索的任造、判断和探索的任务，而，而计算机承担重复算机承担重复检查、计算和数据算和数据处理的任理的任务。用用户能能够正确、高效的完成任正确、高效的完成任务，取决于，取决于软件件所提供的工作所提供的工作环境。境。在在应有的功能和性能基有的功能和性能基础上，人机界面在完成上，人机界面在完成用用户任任务，用

49、，用户形成使用形成使用软件的件的感受感受中起到非中起到非常重要的作用。人机界面常重要的作用。人机界面设计是是软件件设计的重的重要内容。要内容。66人机界面人机界面应具具备的特性的特性1.可使用性可使用性(1)使用的使用的简单性性(2)术语标准化和一致性准化和一致性(3)快速的系快速的系统响响应和低的系和低的系统成本成本(4)用用户界面界面应具有容具有容错能力能力2.灵活性灵活性(1)算法的可算法的可隐可可显性性(2)用用户可以根据需要制定和修改界面方式可以根据需要制定和修改界面方式(3)足足够的响的响应信息信息(4)与其它与其它软件系件系统应有有标准的界面准的界面3.可靠性可靠性67人机交互部

50、件的人机交互部件的设计人机交互部件突出人如保命令系人机交互部件突出人如保命令系统以及系以及系统如何向用如何向用户提供交互信息。提供交互信息。在在设计人机交互部件人机交互部件时，首先考，首先考虑的是人，的是人，其次是任其次是任务，然后再是有关工具。，然后再是有关工具。人机交互部件在系人机交互部件在系统行行为和用和用户界面之界面之间架起了一座架起了一座桥梁。梁。68交互交互设计准准则一一致致性性，即即使使用用一一致致的的术语，一一致致的的步步骤、一一致致的的动作等；作等；及及时提提供供反反馈信信息息；并并且且应简短短、直直接接、及及时从从户角度作出提示；角度作出提示；提供撤消命令；提供撤消命令；减