《总体设计》PPT课件.ppt

软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 1 第四章 总体设计 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 2 目标：系统应如何实现 划分出组成系统的物理元素：程序、文件、数据库、文档 等 设计软件的结构 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 3 4.1 设计过程 系统设计阶段 确定系统的具体方案 结构设计阶段 确定软件结构 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 4 4.1 设计过程 设想供选择的方案 设想数据流图中处理分组的各种可能，并抛弃技术上不行的 选取合理的方案 推荐最佳方案 推荐并指定详细计划 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 5 4.1 设计过程 功能分解 从可实现的角度把复杂的功能进一步分解 是数据流图的进一步细化 设计软件结构 注意典型的体系结构 组织模块成良好的层次关系 设计数据库 确定测试计划 编写设计文档 内容说明、用户手册、测试计划、详细的实现计划、数据库设 计说明 审查和复查 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 6 4.1 设计过程 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 7 4.2 设计原理 模块化 模块：由边界元素限定的相邻程序元素的序列，有一个总体标识符 独立命名的、可寻址的构件 抽象：抽出事物的本质特性而暂时不考虑它们的细节 求精： 细化的过程 信息隐藏 某个模块中包含的信息不被不需要这些信息的其他模块访问。 软件体系结构 软件的整体结构和这种结构为系统提供概念上完整性的方式 是程序构件的结构或组织，这些构件交互的形式以及这些构件所有数据的结 构 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 8 4.2 设计原理 模块独立 模块化、抽象、信息隐藏和局部化的结构 耦合 软件结构内不同模块之间互连程度的度量 数据耦合：如果两个模块彼此间通过参数交换信息，而且交换的信息仅仅是数据 控制耦合：如果两个模块彼此间通过参数交换信息，且传递的信息中有控制信息 特征耦合：模块只需要传递的参数中的部分数据 公共耦合：两个或以上的模块通过一个公共数据环境相互作用 内容耦合： （ 1）一个模块访问另一个模块的内部数据 （ 2）一个模块不通过正常入口二转道另一个模 块的内部 （ 3）两个模块有一部分程序代码重叠 （ 4）一个模块有多个入口 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 9 4.2 设计原理 内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度 ，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。简单地 说，理想内聚的模块只做一件事情 低内聚有：偶然内聚、逻辑内聚、时间内聚 中内聚有：过程内聚、通信内聚 高内聚有：顺序内聚、功能内聚 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 10 4.2 设计原理 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 11 4.3 启发规则 改进软件结构提高模块独立性 模块规模适中 深度、宽度、扇出、扇入应适中 模块的作用域应在控制域之内 降低模块接口的复杂程度 设计单入口单出口模块 模块功能应可以预测 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 12 4.4 描述软件结构的工具 层次图和 HIPO图（ P96） 结构图（ P97） 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 13 4.5 变换流与事物流 变换流 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 14 4.5 变换流与事物流 事物流 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 15 4.5 变换流与事物流 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 16 4.5 变换流与事物流 变换分析 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 17 4.5 变换流与事物流 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 18 4.5 变换流与事物流 事物分析 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 19 4.6 举例 客 户 1 选 择 航 班 日 期 和 机 场 日 期 和 机 场 日 期 和 机 场 代 码 2 显 示 可 用 航 班 D 1 航 班 可 用 航 班 屏 幕 D 2 航 班 详 情 可 用 航 班 详 情 航 空 公 司 3 选 择 航 班 可 用 航 班 详 情 4 选 择 可 用 的 座 位 所 选 的 航 班 和 座 位 信 息 客 户 航 班 屏 幕 航 班 价 格 和 可 用 性 5 预 定 航 班 作 为 选 择 所 选 的 航 班 客 户 信 息 信 用 拒 绝 6 用 客 户 信 用 卡 支 付 信 用 卡 信 息信 用 确 认 信 用 卡 系 统 信 用 卡 信 息 信 用 确 认 7 更 新 航 空 公 司 航 班 信 息 航 班 信 息 航 空 公 司 机 票 购 买 D 3 客 户 主 文 件 D 4 航 班 预 定 客 户 信 息 航 班 信 息 8 产 生 电 子 机 票 航 班 信 息 电 子 机 票 电 子 邮 件 确 认 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 20 4.6 举例 某时装邮购供应商。客户通过电话、传真和邮寄一个包含 每种商品目录的定货单，或通过 WEB站点下定单 把新客户添加到客户文件。把客户文件添加到主文件中时 ，为他们分配一个客户编号，在下一次定货时使用。 执行查询，让客户知道某个商品当前的销售价格和可供销 售的数量 处理客户定单。验证所有定单的信息都是正确的，并且定 货的客户都有一个记录，如果客户记录不存在，则把他加 入主文件。输入定单时，更新客户和商品主记录字段 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 21 4.6 举例 如果客户订购的商品数量大于库存，则把已订购的商品信 息发给库存控制部门，从供应商处接收到订购的商品时， 发给客户 定单发给仓库，那里供应订购的商品 发货单附加到已填写的定单上，准备邮件标签，并把定单 发给客户 定单信息用来产生所有客户的计帐表单，把购货金额计到 他们在公司的帐户上 定货信息用来为财务部门产生一个应收帐户报表 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 22 4.6 举例 客 户 会 计 部 门 0 订 单 处 理 系 统 库 存 控 制 部 门 客 户 仓 库 客 户 订 单 应 收 帐 户 信 息 新 客 户 信 息 备 订 的 商 品 已 发 货 的 订 单 客 户 计 帐 表 单 商 品 信 息 订 单 挑 选 列 表 订 购 货 物 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 23 4.6 举例 客 户 会 计 部 门 库 存 控 制 部 门 客 户 仓 库 D 2 商 品 主 文 件 1 增 加 客 户 订 单 商 品 记 录 备 订 的 商 品 客 户 订 单 2 增 加 客 户 记 录 新 客 户 信 息 D 1 客 户 族 文 件客 户 记 录 3 产 生 选 择 卡 片 未 完 成 的 订 单 4 准 备 发 货 通 知 单 未 完 成 的 订 单 订 单 选 择 列 表 5 发 送 客 户 订 购 的 货 物 订 购 货 物 客 户 发 货 通 知 单 7 产 生 应 收 帐 户 6 创 建 客 户 表 单 D 1 客 户 族 文 件 客 户 名 和 地 址 客 户 记 录 发 送 订 购 的 货 物 客 户 计 帐 表 单 客 户 记 录 客 户 记 录 应 收 帐 户 报 表 未 完 成 的 记 录 未 完 成 的 记 录 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 24 4.6 举例 客 户 会 计 部 门 库 存 控 制 部 门 客 户 仓 库 D 2 商 品 主 文 件 1 增 加 客 户 订 单 商 品 记 录 备 订 的 商 品 客 户 订 单 2 增 加 客 户 记 录 新 客 户 信 息 D 1 客 户 族 文 件客 户 记 录 3 产 生 选 择 卡 片 未 完 成 的 订 单 4 准 备 发 货 通 知 单 未 完 成 的 订 单 订 单 选 择 列 表 5 发 送 客 户 订 购 的 货 物 订 购 货 物 客 户 发 货 通 知 单 7 产 生 应 收 帐 户 6 创 建 客 户 表 单 D 1 客 户 族 文 件 客 户 名 和 地 址 客 户 记 录 发 送 订 购 的 货 物 客 户 计 帐 表 单 客 户 记 录 客 户 记 录 应 收 帐 户 报 表 未 完 成 的 记 录 未 完 成 的 记 录 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 25 Example 开发一个学生成绩管理系统 学生可以随时查询自己的成绩单 教务人员可以通过该系统维护学生信息、课程信息和 成绩信息 系统必须提供必要的安全措施以防非法存取 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 26 Structured Analysis Process (1) 数据建模 实体：学生、课程、成绩 属性： 学生： 学号、姓名、性别、出生日期、入学年月 课程：课程编号、课程名称、课程学分、课程描述 成绩：学号、课程编号、分数、考核日期 ERD 学生 成绩 课程选课 M N 1 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 27 Structured Analysis Process (2) 功能建模 第 0层 DFD 教务人员维护学生信息和课程信息 ， 并登录学生的选课成绩； 学生查询自己的成绩单 。 教务人员 0 学生 成绩管理 学生 查询请求 查询结果 学生信息 课程信息 成绩 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 28 Structured Analysis Process (3) 第 1层 DFD 对第 0层 DFD图中的一个加工 “ 学生成绩管理 ” 进行展开。 教务人员 1 录入 学生信息 学生 2 录入 课程信息 课程 3 登记 学生成绩 成绩 4 查询 学生成绩 学生 查询请 求 查询结果 学生信息 课程信息 成绩 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 29 Structured Analysis Process (4) 第 2层 DFD 对第 1层 DFD图中的一个加工 “ 查询学生成绩 ” 进行展开。 学生 4.1 合法性 检查 4.2 查询成绩 查询 请求 查询条件 学生 课程 成绩 查询结果 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 30 Structured Analysis Process (6) 编写数据字典 学生 数据项名： 学生 描述： 包括学生的主要信息 别名： 无 定义： 学号 + 姓名 + 性别 + 出生日期 + 入学年月 数据量： 10000 左右 峰值： 随时，经常在新生入学时期 其他说明： 在系统功能扩充时可能增加定义项 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 31 Structured Analysis Process (7) 学号 数据项名： 学号 描述： 唯一标识学生的编号 别名： 无 类型： 字符串 长度： 6 位字符 其他说明： 学号不能重复 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 32 Structured Analysis Process (8) 学生成绩查询 数据流名： 学生成绩查询 描述： 系统处理的一个命令 别名： 无 频率： 10000 次左右 峰值： 随时，经常在学期开学 其他说明： 在系统功能扩充时可能增加种类 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 33 Structured Analysis Process (9) 行为建模 学生成绩信息需要采取安全措施，可以采取登录方法避免非法使用系统。这样 ，该系统存在 “ 登录 ” 、 “ 正常 ” 和 “ 出错 ” 等状态的转换。 正常 成功 出错处理 失败 处理完毕 登录 退出 取消 退出 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 34 划分 建立体系结构 软件工程 (Software Engineering) 沈阳工业大学信息科学与工程学院 魏东 Slide 35 车辆跟踪系统分析 车辆附加 GPS/GPRS终端 接收系统接收 GPRS通信信息 解读 GPS位置信息，车辆运行信息 系统保存历史数据 在电子地图上显示车辆运行位置 可以查询车辆相关信息 可以查询车辆运行历史数据