软件工程(全)420页

,*,哈尔滨工业大学,韩静萍,2024/11/26,2024/11/26,软件工程,哈尔滨工业大学,韩静萍,Software Engineering,2024/11/26,在一些人眼里，今天的软件开发似乎已,成为简单的事情，已有了不少很好的开发工,具和软件库，软件开发人员训练有素，都强,烈渴望去编写很酷的软件，可以在几天的时,间里编写出一个相当复杂的软件。但为什么,有一些软件能够得到用户的喜欢，而另一些,则不能？为什么有些软件能够在市场上成功,，而有些则受到冷落？由此可见，开发软件,并不一定难，难就难在如何开发有用的软件。,微软凌小宁博士,2024/11/26,我最大的心得是，一个产品一定要找到能够,真正适用的场合，不能只是为了技术而从事技术,为了研究而进行研究，却不管用户对你所研究的,技术和产品有没有需求。否则，无论你的技术是,多么优秀，多么先进，恐怕你的产品在市场上都,无法获得成功。,微软张益肇博士,2024/11/26,软件工程是计算机科学与技术专业的一门专,业核心课程。通过本课程的学习，使学生掌握系,统的软件开发理论、技术和方法，使用正确的工,程方法开发出成本低、可靠性好并在机器上能高,效运行的软件，为今后从事软件开发和维护打下,坚实的基础。,课程的性质、目的与任务,2024/11/26,本课程比较全面、系统地介绍软件工程的概念、技术,与方法。,主要内容包括：,软件工程概述、软件生存周期及软件,需求分析、软件设计方法、软件测试技术等。,通过本课程的学习，使学生能真正的从中了解软件开,发的整个过程。为了让学生真正得以实践，结合实际软件,开发项目，让学生从问题定义开始，经过可行性研究、需,求分析、概要设计、详细设计、编码直到最后要对自己开,发的软件还要进行测试，这样一个软件开发过程，从而使,学生掌握软件开发的基本技能。,课程主要内容,2024/11/26,学习本课程的基本要求,本课程是继程序设计课程之后，对提高学生软件,开发能力有重要作用的一门课程。要求学生在学习本,课程前应掌握,信息管理系统、数据结构、结构化程序,设计、面向对象程序设计以及程序设计方法论,。,通过本课程的学习，为学生后期的毕业设计环节,奠定了良好的基础。,2024/11/26,章,学时,章,学时,章,学时,章,学时,1,2,3,4,9,4,13,2,补充,2,4,2,10,2,14,4,2,2,8,4,12,2,总学时 46=38(讲授)+8(课程设计),各 章 学 时 安 排,2024/11/26,第一章 软件工程概述,水利工程,建筑工程,机械工程,软件工程,本章将对软件的地位和作用、软件的特点、软件,的发展、软件的危机以及软件工程学科的形成、软件,生期等方面的问题和基本概念,传统工程,新兴工程,气象工程,生物工程,2024/11/26,1.1 软件的概念与特点,1、软件,software,soft+ware,软制品,(软体),软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分。,它包括,程序,、,数据,及其相关,文档,的完整集合。,2024/11/26,2、软件特点,.,软件是一种逻辑实体，而不是具体的物理实体,.,软件的生产与硬件不同,.,在软件的运行和使用期间，没有硬件那样的机械,磨损，老化问题,磨合调整,磨损用坏,修改点,实际曲线,理想曲线,硬件失效率曲线,时间,失效率,时间,失效率,软件失效率曲线,2024/11/26,.,软件的成本相当昂贵,软件技术的发展落后于需求,时间,软件复杂性,软件需求,差距,软件技术,硬、软件成本比例的变化,年份,成本%,软件,1950,1970,1985,1995,硬件,2024/11/26,3、软件的分类,1、按软件的,功能,进行划分,系,统,软,件,支,撑,软,件,应,用,软,件,2024/11/26,支撑软件,一般类型,：,文本编辑程序,文本格式化程序,支持需求分析,：,PSL/PSA,问题描述语言,关系数据库管理系统,支持设计,：,图形软件包,结构化流程图绘图程序,支持测试,：,静态分析器,测试覆盖检验程序,支持实现,：,编辑程序,连接编辑程序,支持管理,：,标准检验程序,库管理程序,2024/11/26,2、按软件的,规模,进行划分,按开发软件所需的,人力、时间以及完成的,源代码行数。,类别,参加人数,研制期限,产品规模(源代码行数),微型,小型,中型,大型,甚大型,极大型,1,1,2-5,5-20,100-1000,2000-5000,1-4周,1-6周,1-2年,2-3年,4-5年,5-10年,约500行,约2000行,5000-50000,行,5,万-10万行,100万行,1000万行,2024/11/26,3、按软件,开发,划分,软,件,项,目,开,发,软,件,产,品,开,发,2024/11/26,1.2 软件工程的概念及范畴,1、,“,软件工程,”,-Software Engineering,于1968年,NATO,组织在,德国召开的一次会议上提出,是把软件当作一种工业产品，要求,“,采用工程化的,原理与方法对软件进行计划、开发和维护,”,。,2024/11/26,软件工程学,软件开发技术,软件工程管理,软件开发方法学,软件工具,软件工程环境,软件工程管理学,软件经济学,- 软件工程学的范畴,2、 软件工程学,2024/11/26,Wake up every day with a feeling of passion,for the different technology will make in peoples,Life.,微软企业文化宗旨部分内容,每天醒来的时候，要对技术给生活造成的改变,始终拥有一份,激情,。,2024/11/26,程序,3、软件的演变（,即从传统软件开发到现代软件开发,）,软件,软件产品,传统软件开发,现代软件开发,1975,1989,2000,0.00016,240,营业额,增长曲线,80,2024/11/26,1.3 软件生存周期,把软件从产生、发展到成熟、直至衰亡为止,(SW life cycle),2024/11/26,特点：,上一阶段的变换结果,是下一阶段的变换的,输入，相邻两个阶段,具有因果关系，紧密,相联。,需求分析,问题定义,可性行研究,计划,时期,概要设计,详细设计,编 码,测 试,开发,时期,运行与维护,运 行,时 期,软件生存周期模型（瀑布模型,Waterfall Model,）,2024/11/26,原型模型（,Prototype Model,）,加工,原型,原型,原型：是指模拟某种产品的原始模型,快速分析,和设计,建造,原型,客户,评价原型,1、原型系统仅包括未来系统的,主要功能，以及系统的重要,接口。,2、为了尽快向用户提供原型，,开发原型系统时应尽量使用,能缩短开发周期的语言和工,具。,2024/11/26,第二章 问题的定义与可性行研究,当我们在着手做任何一件工作以前，必须明确工作的性质、任务，制定完成任务的计划，这是非常必要的。同样对于软件产品的开发 ，显然也应该解决好这样类似的问题，明确该软件产品开发的任务，以及完成任务的价值从而制定出完成任务的计划。那么问题的定义和可性行研究就是制定软件系统的计划的第一步。,所以在软件工程中把这一步称为,计划时期,2024/11/26,开始,问题定义,可性行研究,可行否？,项目实施计划,终止项目的建议,结束,Y,计划时期的工作流程图,N,2024/11/26,Who,为谁设计，用户是谁？,What,要解决哪些问题？,Why,为什么要解决这些问题,3W,Win CE1.0,有用的软件,2024/11/26,2.1 现状调查和问题的定义,目的:弄清楚用户要求计算机解决什么问题,任务:编写系统目标与规范说明书,系统目标与规范说明书,1、项目：教材销售系统,2、问题：人工销售教材手续繁琐，容易出错,3、项目目标：建立一个高效率、无差错的计算机教材销售系统,4、项目范围：利用现有的计算机，软件开发费用不得超过2000元,5、初步想法：建议在系统中增加对缺书的统计与采购功能,6、可性行研究：建议进行大约10天的可性行研究，且研究费用不超过500元,2024/11/26,2.2 可行性研究与论证,1、经济可行性:,进行,成本,效益分析，评估项目的开发成本。,基于计算,机系统的,成本,由四,部分组成,1、购置软、硬件及有关设备费用,2、系统开发费用,3、系统安装和维护费用,4、人员培训费用费用,其论证的焦点是,:,围绕着对系统开发的,价值,进行论证,2024/11/26,举例：关于开发,CAD,系统的软件开发成本及效益分析,1 2 3 4 5,年,60,40,20,0,成本-效益(万元),该系统节省经费,该系统成本,盈亏平衡点,投资回收期,-成本及效益分析图,2024/11/26,2、技术可行性:,对系统的性能、可靠性、可维护性以及生产率,等方面的信息进行评价。,通过技术可行性的分析，将为新系统提交技术可,行性,评估,。以指明为完成系统的功能和性能需要什么,技术？需要哪些材料、方法、算法、或者过程等,技术可行性分析方法- 数学模型和优化技术、,概率和统计、排队论、控制论等方法。,2024/11/26,可行性,论证报告,1、系统概述,2、可行性分析,3、拟订开发计划,4、结论意见,2024/11/26,2.3 可行性分析所需工具 （,系流程图与系统结构图,）,1、系统流程图:,是用来描述系统,物理模型,的一种传统工具。,流程符号,含 义,流程符号,含 义,数据加工符号,换页连接,输入/输出符号,磁带符号,连接点符号,文档符号,人工操作,多文档符号,2024/11/26,流程符号,含 义,流程符号,含 义,显示器或终端机,控制流符号,磁盘机或数据库,流程开始与结束,2024/11/26,举例,库存清单系统流程图,库存清单程序,定货报告,事务,定货信息,结束,报告生成程序,零件库,2024/11/26,人工销售教材 流程图,结束,学生,申请购,书,购书证明,检索教材,帐本是,否有该,教材,购书单,开购书发,票和购,书单,购书发票,到书库,领书,2024/11/26,计算机售书系统流程图,结束,学生,购书发票,到书库,领书,购书单,终端,审查并,开发票,1,1-学生各学期用书数据库,购书单,2,2-教材存量数据库,2024/11/26,练,习,设某城市招干考试成绩统计系统。,考生分三个专业，不同专业考试科目不同：,法律专业-考政治、语文、法律,行政专业-考政治、语文、行政,财经专业-考政治、语文、财经学,每个考生在报名时登记姓名、地址、年龄和报考专业。报,名后招干办公室根据专业考生专业及地址在市区或郊区来编排,准考证号码和考场。考生参加考试后，输入每个考生的各门课,程的成绩，并统计出每个考生三门课程的总成绩。按准考证号,的顺序打印出考生考试成绩单，分发给每个考生。各专业分别,将考生按成绩总分从高到低的次序排序，以便决定录取名单。,请画出由下列文字描述的系统流程图,2024/11/26,2、系统结构图:,系统工程师用,结构摸板,开发的系统模型,用户界面处理,输,入,处,理,维护和自测试,处理和控制功能,输,出,处,理,-,结构摸板,-,2024/11/26,- 传输线的分类系统,3、系统结构环境图(,ACD-Architecture Context Diagram),:,ACD,可用于描述实现系统与系统运行环境之间的信息边界。,2024/11/26,传输线,分类系统,条形码,阅读器,传输线,分配站,操作员,分配站,操作员,分类机构,主 机,条形码,线速,指示器,分路,命令,格式化,报告数据,查,询,查询及,报告,诊断,数据,- 传输线分类系统的,ACD,图,处理与控制功能区,外部实体,2024/11/26,ACD,的层次结构,A,B,C,2024/11/26,作,请画出学生成绩管理系统的,ACD,图,业,2024/11/26,第,3,章 软件需求分析,软件需求分析是软件开发早期的一个重要阶段。它,在问题定义和可行性研究阶段之后进行。需求分析的基,本任务是软件人员和用户一起完全弄清用户对系统的确,切要求。这是关系到软件开发成败的关键步骤，也是整,个系统开发的基础。,软件需求分析阶段要求用 需求规格说明书,（,SRS）,来表达用户对系统的要求。规格说明书可用文字方式表,示，也可用图形表示。,本章将介绍需求分析的,任务、步骤、需求分析方法,(面向数据流图分析方法、面向对象的分析方法）。,2024/11/26,一、确定目标系统的具体要求,1、确定系统的运行环境要求,2、系统的性能要求,3、系统功能,3.1 需求分析的任务,硬件环境和软件环境,确定目标系统具备的所有功能,2024/11/26,举,例,数据库中存放的是职工的,某学校医疗费管理系统,所属部门、职工号、姓名,职工报销时应填写：,所属部门、职工号、姓名、日期,校内门诊、校外门诊、住院费、子女医疗费,医疗费分类：,该校规定，每年每个职工的医疗费有一个限额（如 80元），限,额在年初确定，其限额规则如下：,1、每个职工一年内报销的医疗费不超过限额时，全部报销,2、超额，则超出部分只可报销90%，其余10%由职工个人负担,3、职工子女的医疗费也有限额（如 40元）,2024/11/26,1、,医疗费管理系统每天,记录,当天报销的若干职工或职工子女的医,疗费的,类别、金额,。,2、,在当天下班前让系统,自动结帐,、,统计当天报销的医疗费总额,，供,出纳员核对。,3、,每笔帐要保存备查，每天所报销的费用要和各个职工已报销的金,额累计起来，以便检查哪些职工已超额。,4、,系统还要配有适当的,查询功能,。,5、,年终结算后，下一年度开始时要对数据库文件进行初始化。,6、,当职工调离本单位，职工调如本单位或在本单位内部门间调动，,数据库文件应能及时得到修改。,请完成对上述系统的,需求分析,用户对系统的要求,2024/11/26,该系统规模不太大，可以和用户单位的其他管理系统,使用,相同的计算机硬件设备,、,相同的操作系统,和,相同的关,系数据库管理系统,。,如果，可以使用汉化了的数据库管理系统，但在建立,数据库结构时，凡是用英文名称来代表字段名时，则必须,在数据字典中予以说明。,1、确定系统的环境要求,2024/11/26,3、系统的功能,（1）具有表格形式屏幕的输入格式,（2）具有重复录入数据的功能,（3）具有查询和统计汇总的功能,（4）职工的调入和调出以及对数据库的初始化,2024/11/26,2、系统性能要求,（1）数据不能随意更改 2）保证数据的准确性,由于医疗费管理系统涉及到会计经费问题，,数据不能,随意更改,但数据输入又难免会出错。因而在每输入一个职,工的医疗费后，屏幕提示,“,数据有误吗？,”,。若是在核对时,有误，可及时更改，避免输入错误。一天报销结束时，在,数据存档前，再让出纳员核对一下经费总额，若出纳员支,出的金额总数有误时，应让计算机显示每笔帐目，供一一,仔细核对，此时在允许修改一次。当正式登帐后，数据就,绝对不允许在修改了，由此保证财务制度的严格性，保证,数据的安全性。,2024/11/26,二、建立目标系统的逻辑模型,通常软件软件开发项目是要实现目标系统的物理模型，即,确定待开发软件系统的系统元素，并将功能和数据结构分配到,这些系统元素中。它是软件实现的基础。,但是目标系统的物理模型是由它的逻辑模型经实例化，即,具体到某个业务领域而得到的。与物理模型不同，逻辑模型忽,视机制和细节，只描述系统要完成的功能和要处理的数据。,为此，该阶段的主要任务是，,借助于当前系统的逻辑模型,导出目标系统的逻辑模型,，也就是解决目标系统“做什么”的问,题。,2024/11/26,用户,调查,具体模型,建立系统模型的工作流程,逻辑,抽象,当前系统,逻辑模型,当前系统,计算,机化,评审,修改,正式模型,完善,细节,目标系统,目标系统,初始模型,经认可的,问题需求,系统模型,用户,1、建立,目标系统,逻辑模型的步骤,2024/11/26,图形工具,数据流图,数据字典,2、建立目标系统逻辑模型的图形工具,2024/11/26,- 学生购买教材的,具体模型,举,例,请建立计算机,售书系统的逻辑模型,张,秘书,学,生,购书,购书,王,会计,发票,李,出纳,领书,赵,保管,单,申请,证明,书,-学生购买教材的,逻辑模型,审查,有效性,学,生,有效,购书单,开发票,发票,开领,书单,领书单,发书,购书单,书,2024/11/26,-学生购买教材的,逻辑模型,审查并,开发票,学,生,发票,购书单,各班学生用书表,教材存量表,无效书单,开领,书单,领书单,学,生,完善目标系统并补充细节，的出目标系统的正式逻辑模型,2024/11/26,三、需求规格说明书与评审,软件需求说明书,-,SRS(Software Requirement Specification),主要包括以下的内容:,SRS,引言,数据描述,数据流图,数据字典,功能描述,性能描述,特殊需求,2024/11/26,一、数据流图,3.2 面向数据流的方法,-,DFD（Data Flow Diagram）,是用来描述系统逻辑模型的一种图形工具。,数据流图从数据传递和加工的角度，以图形的方式,刻画数据流从输入到输出的移动变换过程。,DFD,2024/11/26,储,户,检验,付款,登录,存折,帐卡,取款,信息,办理取款手续的,DFD,图,检验不合格,现款,付款信息,取款单,存折,2024/11/26,1、数据流图中的主要图形元素,- 转换数据流的处理过程,-,可以是数据库文件或任何形式的数,据组织。箭头向内则表示写入文件,或查询文件，箭头向外则表示从文,件中读取数据或得到查询结果,数据转换,外部实体,- 位于软件系统边界之外的信息生产者 或,消费者,数据流,- 在转换之间有向流动的数据项或数据,集合,数据存储文件,2024/11/26,-,系统,逻辑,模型,数据的,加工或,变换,输入,输出,软件,系统,外部实体,外部实体, ,外部实体,外部实体, ,输入,数据流,输入,数据流,输出,数据流,输出,数据流,2024/11/26,-学生购买教材的,逻辑模型,审查并,开发票,学,生,发票,购书单,各班学生用书表,教材存量表,无效书单,开领,书单,领书单,学,生,外部,实体,数据的,加工,2024/11/26,2、数据流图中的其它图形元素,A,B,C,- 有,A,则,B,或者,C，,或者两者都有,*,A,B,C,+,A,B,C,- 有,A,则,B,与,C，,或者两者同时有,- 有,A,则,B,或,C，,但不会同时有,B,与,C,2024/11/26,- 标识多个数据流与加工之间关系的符号,- 当,A,或,B,有一个存在就有,C,A,B,C,*,A,B,C,- 只有当,A,与,B,都存在，则有,C,2024/11/26,3、分层的数据流图,F0,A0,B0,F11,A0,B0,F12,F13,F14,F15,p1,C1,D1,M1,N1,F21,M1,F22,N1,F23,K2,F24,W2,F25,p1,Y2,X2,第,n,层,第,n+1,层,第,n+2,层,2024/11/26,人工销售教材 系统流程图,学生,开购书,证明,购书,证明,开购书,发票,发 票,收书费,领书单,发书,学生,举,例,2024/11/26,学,生,教材,购,销,系统,购书单,领书单,缺书单,进书通知,进书通知,保,管员,1,销售,购书单,领书单,学,生,缺书单,进书通知,2,采购,保,管员,第,1,层,第,2,层,教材存量表,F1,缺书登记表,F2,外部实体,外部实体,2024/11/26,教材销售子系统,无效书单,购书单,1.3,登记并开,领书单,1.2,开发票,1.1,审查,有效性,1.4,登记,缺书,1.5,补售,教材,采,购,学,生,学,生,进书通知,有效书单,发票,领书单,暂缺书单,1,销售,购书单,领书单,缺书单,进书通知,2,采购,进书通知,缺书登记表,教材存量表,学,生,保,管员,第,2,层,补售,书单,第,3,层,教材存量表,F1,缺书登记表,F2,F1,书号,单价,数量,各班用书表,F3,售书登记表,F4,外部,项,2024/11/26,1,销售,购书单,领书单,缺书单,进书通知,2,采购,进书通知,缺书登记表,教材存量表,学,生,保,管员,采购,子系统,第,2,层,第,3,层,缺书单,2.3,修改教材库,存和待,购量,销,售,进书通知,进书通知,2.1,按书号汇,总缺书,2.2,按出版社统,计缺书,保,管员,教材存量表,F1,待购教材表,F5,教材一览表,F6,缺书登记表,F2,2024/11/26,. 便于实现,. 便于使用,-,采用,逐步细化,的扩展方法，可避免一,次引入过多的细节，有利于控制问题,的复杂度；,-,用一组图代替一张总图，方便用户及,软件开发人员阅读。,4、分层,DFD,图的优点,2024/11/26,. 注意父图和子图的平衡,5、画分层,DFD,的指导原则,发票,1.3,开领书单,领书单,(,a),父图,1.3.1,学生,领书单,1.3.2,1.3.3,教材,(,a),子图,2024/11/26,. 区分局部文件和局部外部项,. 掌握分解的速度,一般来说，每一个加工每次可分为,2-4,个子加工，最,多不得超过,7,个。,. 遵守加工编号规则,顶层加工不编号。第二层的加工编号为1,2,3,n,号。,第三层编号为1.1,1.2,1.3,n.1,n.2,等号，依此类推。,2024/11/26,1,销售,购书单,领书单,缺书单,进书通知,2,采购,进书通知,缺书登记表,教材存量表,学,生,保,管员,采购,子系统,第,2,层,第,3,层,缺书单,2.3,修改教材库,存和待,购量,销,售,进书通知,进书通知,2.1,按书号汇,总缺书,2.2,按出版社统,计缺书,保,管员,教材存量表,F1,待购教材表,F5,教材一览表,F6,缺书登记表,F2,局部,外部项,局部,文件,2024/11/26,练,请画出学生成绩管理系统的,DFD,图,习,2024/11/26,二、数据字典,-,DD（Data Dictionary）,数据字典的任务是: 对于数据流图中出现的所有被,命名的图形元素在字典中作为一个词条加以定义，使得,每一个图形元素的名字都有一个确切的解释。,DD,2024/11/26,1、数据字典的定义,数据流名：,说明：简要介绍作用即它产生的原因和结果。,数据流来源：即该数据流来自何方。,数据流去向：去向何处。,数据流组成：数据结构。,每个数据量流通量：数据量、流通量。,(1) 数据流词条的描述,数据流名：,发票,说明：用作学生已付书款的依据,数据流来源：来自加工,“,审查并开发票,”,数据流去向：流向加工,“,开领书单,”,。,数据流组成：学号+姓名+书号+单价总价+书费合计,审查并,开发票,发票,购书单,2024/11/26,数据元素名:,类型:数字（离散值、连续值），文字（编码类型）,长度:,取值范围:,相关的数据元素及数据结构,(2),数据元素词条的描述,年 = “1900”.“3000” 月 = “01”.“12” 日 = “01”.“31”,摘要 = 1字母4,金额 = “00000000.01”.“999999999.99” ,2024/11/26,(3) 数据文件词条的描述,数据文件名：,简述：存放的是什么数据。,输入数据:,输出数据:,数据文件组成:数据结构。,存储方式:顺序，直接，关键码。,存取频率:,审查并,开发票,学,生,发票,购书单,各班学生用书表,教材存量表,2024/11/26,加工名:,加工编号:反映该加工的层次,简要描述:加工逻辑及功能简述,输入数据流:,取值范围:,相关的数据元素及数据结构,(4),加工逻辑词条的描述,1.3,审查并,开发票,学,生,发票,购书单,各班学生用书表,教材存量表,2024/11/26,名称：外部实体名,简要描述:什么外部实体,有关数据流:,数目:,(5) 外部实体词条描述,1,销售,购书单,领书单,缺书单,进书通知,2,采购,进书通知,缺书登记表,教材存量表,学,生,保,管员,2024/11/26,2、数据字典定义符号,符号,含 义,例 子,=,被定义为,+,与, ,x=a+b,，,则表示,x,由,a,和,b,组成,x=a,b,，,则表示,x,由,a,或由,b,组成, ,或,重复,x=a,，,则表示,x,由,0,个,或多个,a,组成,( ),可选,表示在两个,*,之间的内容为词条的注释,m, ,n,重复,x=3a8,，,则表示,x,中至少出现3次,a ,最多出现8次,*,注释符,x=(a),，,则表示,a,在,x,中出现,也可不出现,2024/11/26,储,户,检验,付款,登录,存折,帐卡,取款,信息,- 办理取款手续的,DFD,图,检验不合格,现款,付款信息,取款单,存折,练,习,请为下列给出的,DFD,图编写,DD,2024/11/26,日期,年月日,摘要,支出,存入,余额,操作,复核,户名:,储蓄网点名称:,帐号:,开户日:,性质:,印密:,- 存折格式,2024/11/26,日期 (年月日),摘要,支出,存入,余额,操作,复核,户名:,储蓄网点名称:,帐号:,开户日:,性质:,印密:,存折 = 户名+所号+帐号+开户日+性质+(印密)+1存取行20,户名 = 2字母24,所号 = “001”.“999”,帐号 = “00000001”.“99999999”,开户日 = 年+月+日,性质 = “1”.“6”,印密 = “0”,存取行 = 日期+（摘要）+支出+存入+余额+操作+复核,日期 =年+月+日,年 = “1900”.“3000” 月 = “01”.“12” 日 = “01”.“31”,摘要 = 1字母4,支出 = 金额,金额 = “00000000.01”.“999999999.99” ,2024/11/26,3、数据字典的实现,数据字典的实现,人工方法,自动方法,将每一字典中的词条,写在一张卡片上，由,专人管理和维护,利用,“,字典管理程序,”,在计算机中对字典进,行管理和维护。,2024/11/26,三、加工说明,-,（Process Specification）,加工说明是:对,DFD,中每个加工给予说明。它是从,系统功能的角度对,DFD,作出了注解，与,DD,一样是,DFD,必不可缺少的辅助资料。,PS,2024/11/26,加工说明组成,输入,数据,加工,逻辑,输出,数据,加工说明,描述工具,结构化,语言,判定,表,判定,树,描述把输入数据流变,换为输出数据流的加工过,程，是加工说明的主体。,2024/11/26,-学生购买教材的,逻辑模型,审查并,开发票,学,生,发票,购书单,各班学生用书表,教材存量表,无效书单,开领,书单,领书单,学,生,2024/11/26,自然语言+结构化形式,结构化语言,选,择,结,构,如果,If,如果,则,否则,情况,1 , ,情况,n ,If,then,Otherwise,case,1 , ,case,n ,循,环,结,构,对, ,重复以下,直至,For,each, ,Repeat,the following:,Until,2024/11/26,例1: 请写出下列在,DFD,图中给出的,“,统计晚婚职工,”,的加工说明,Count Late,-Marriage,Employees,Late-Marriage,-Count Request,职工名册文件,Late-Marriage-List,=List-Count+Name-List,Name-List=Name,2024/11/26,Count Late-Marriage Employees Policy,For each Late-Marriage-Count request:,Repeat,the following;,Access the staffs-Record.,If,status is single,If,sex is maie and Age is over 30 or,sex is female and Age is over 26,Write Name to Name-List.,Increment List-Count.,Until,there are no more Staff-Records.,Combine List-Count and Name-List.,Write Up Late-Marriage-List.,2024/11/26,-学生购买教材的,系统逻辑模型,审查并,开发票,学,生,发票,购书单,各班学生用书表,教材存量表,无效书单,开领,书单,领书单,学,生,例2: 请为下列,DFD,中的,“,审查并开发票,”,加工点写,加工说明,2024/11/26,把学生学号和姓名写到发票上,按购书单上学生的年级和系、专业与班号,检索,“,各班学生用书表,”,文件，获得该生当年的书单,对,购书单上的每一书号,如果,书单上无此书号,则,把书号写到出错通知单上,否则,按书号检索,“,教材存量表,”,文件，,从而获得该书的单价与库存量,如果,库存量 购书单的数量,则,将书号写到出错通知单上,否则,将,书号、单价、数量、总价等项写入到发票上；,更新存书量，并写回,“,教材存量表,”,文件；,累计书费合计,把,书费合计写到发票上,对,每张购书单,2024/11/26,分房,加工,婚龄,中级职称,晚婚,正常分房,优先分房,不分房,分房加工逻辑,判断表,采用表格的形式来表达,具复杂判断的加工逻辑,1、一般职工婚后5年可参加分房,2、中级以上职称的职工婚后3年,可参加分房,3、符合正常分房条件的职工，,若再符合晚婚条件可优先分房,2024/11/26,分房,加工,婚龄,中级职称,晚婚,正常分房,优先分房,不分房,1,2,3,4,5,6,说 明,条,件,婚 龄,5,年,3-5,年, 5年,3-5 年,$500,$500,=$500,60天,60天,E(P1)+E(P2),设：,C(x),为,复杂程度函数,E(x),为决定解决问题,x,所需的,工作量(时间)函数,C(P1)C(P2),E(P1)E(P2),C(P1+P2)C(P1)+C(P2),Magical Number Seven,Plus or Minus Two,Some Limits on,Our Capacity for Processing Information,The Psychological Review,1956,G.A. Miller,奇妙的数字,7,+,2,，人类信息处理能力的限度,2024/11/26,C(P1+P2)C(P1)+C(P2),E(P1+P2)E(P1)+E(P2),软件工程基本定理,最小成本区,M,模块成本,接口成本,总成本,软件,开发,工作,量,模块数,2024/11/26,每个模块的实现细节对于其他模块来说是隐藏的。,也就是说，模块中所包含的信息是不允许其他不需要,这些信息的模块使用的。,2、信息隐藏,(,information hiding,),栈,stack,置空栈,makenull,进栈,push,退栈,pop,2024/11/26,3、模块的独立性,(,module independence,),模块的独立性是指软件系统中每个模块只,涉及软件要求的具体的子功能，而和软件系统,中其他模块的接口是简单的。,耦合,模块之间的,相对独立性,的度量。,内聚,模块功能强,度的度量。,2024/11/26,(1)、内聚(,Cohesion,),低,功能,内聚,信息,内聚,通信,内聚,过程,内聚,时间,内聚,逻辑,内聚,巧合性内聚,高,强,弱,内聚,性,模块独立性,2024/11/26,偶然性内聚,M STORE RECN() TO N,READ MASTRE FILE,ADD 1 TO X,。 。,A,B,C,当模块内各部之间没有联系，或者即使有联,系，这种联系也很松散。则称这种模块为巧合内,聚模块。,2024/11/26,逻辑性内聚,这种模块是把几种功能组合在一起，每次,调用时，则由传递给模块的判定参数来确定该,模块应执行哪一种功能。,调用模块,判定,读,一,个,记,录,写,一,个,记,录,被调用模块,2024/11/26,S,X,Y,Z,W,A,B,C,D,S,X,Y,Z,W,ABCD,2024/11/26,信息性内聚,这种模块能完成多个功能，各个功能都在同,一数据结构上操作，每一项功能有一个唯一的入,口点。,符 号 表,查找,登录,删除,修改,2024/11/26,功能性内聚,如果一个模块内所有成分都完成一个功能,则称这样的模块为功能模块。,主控模块,录入,查询,打印,低,功能,内聚,信息,内聚,通信,内聚,过程,内聚,时间,内聚,逻辑,内聚,巧合性内聚,高,强,弱,内聚,性,模块独立性,2024/11/26,(2)、耦合,耦合性是程序结构中各个模块之间相互关联的度量,它取决于各个模块之间接口的复杂程度、调用模块的方,式以及那些信息通过接口。,低,非直接,耦合,数据,耦合,标记,耦合,控制,耦合,外部,耦合,公共,耦合,内容,耦合,高,弱,强,耦合性,模块独立性,2024/11/26,公共耦合,允许一组模块访问同一全局性的数据结构。,全局,数据区,A,B,C,D,E,F,B、C、E,为公共耦合,2024/11/26,控制耦合,如果一个模块通过传送开关、标志、名字,等控制信息，明显地控制选择另一模块的功能,就是控制耦合。,A,模块,flag,f1,B,f2,fn, ,2024/11/26,以上给出了 7种耦合类型，这只是从耦合,的机制上所做的分类，按耦合的强弱程度的排,列只是相对的关系。但它给设计人员在设计程,序结构时提供了一决策准则。实际上，开始时,两个模块之间的耦合不只是一种类型，而是多,种类型的混合。这就要求设计人员按照实际情,况进行分析、比较和分析，逐步加以改进，以,提高模块的独立性。,2024/11/26,4.5,结构化设计方法(,SD-,Structured Design,),结构化设计方法是基于,模块化、自顶向,下细化、结构化程序设计,等程序设计技术基,础发展起来的。,它所提供的方法和原则，主要是用来指,导软件的,概要设计,。它还提供了一种,“,结构,图,”,的描述工具，是专门用来描述软件的总,体结构的。,2024/11/26,结构化设计属于,面向数据流,的设计方法。,在软件的需求分析阶段，数据流是软件开发人员考虑问题的出,发点和基础。数据流从系统的输入端向输出端，则要经历一系列的,变换或处理。用来表现这个过程的数据流（,DFD,),实际上就是软件,系统的逻辑模型。,面向数据流的设计要解决的任务，就是在上述需求分析的基础,上，将,DFD,图,映射（,Mapping）-,软件系统的结构,。,换句话说，这类设计方法，允许把用,DFD,图表示的系统逻辑模,型，很方便地转换成对于软件结构的初始设计描述。,结构化设计方法中，软件的结构一律用,SC,图来描述。,2024/11/26,结构化设,计的,目的,使,程序的结构,尽可能反,映,要解决的问题的结构,结构化设,计的,任务,完成目标系统的,系统结构图(,SC,),2024/11/26,目标系统的,DFD,SC,图,-,Structured Chart,该图常用来表示系统的,软件结构,。利用它可以清楚地表达软件结构中,模块间的层次调用关系和模块之间的联系,。,SD,目标系统的,SC,2024/11/26,A,SC,图中的主要内容,1、模块,-在,SC,图中用,矩形框,表示，并用名字来标记它,- 模块调用关系,2、模块,的调用关系和接口,B,调用模块,调用模块,A,（,查询学生,）,B,（,查找学生记录,）,数据信号,控制信号,学,号,查找成功信号,- 模块间接口的表示,2024/11/26,产生最佳解,得到好的输入,计算最佳解,输出结果,读输入,编辑输入,好输入,好,输,入,解,解,原始,输入,原始,输入,编辑,结果,结果格式化,显示结果,解,格式化,的解,SC,图的一般格式,2024/11/26,1、在系统结构图中的模块,一、典型的系统,结构形式,原子模块: 在系统结构图中通常是指不能再分割的,底层模块,完全因子分解系统,如果一个软件系统，它的全部实际加工,(即数据计算或处理)都是由底层的原子模块来,完成，而其它所有非原子模块仅仅执行控制或,协调功能。,2024/11/26,传入模块,A,A,传入模块,从下属模块取得数据，进行某些处理，再将其结果,传给上级模块。在此，将它传送的数据流称为逻辑输入,数据流。,在系统结构图中有四种类型的模块：,逻辑输,入数据流,成绩,处理,成绩录入,2024/11/26,传出模块,从上级模块获得数据，进行某些处理，再将其结果,传给下属模块。在此，将它传送的数据流称为逻辑输出,数据流。,传出模块,D,D,逻辑输,出数据流,成绩,处理,成绩输出,2024/11/26,变换模块,也叫加工模块。它是从上级模块获得数据，进行,特定的处理，将其转换为其他形式，再传回上级模块,它所加工的数据流叫做变换数据流。,变换模块,C,B,变换,数据流,审查并,开发票,发票,购书单,2024/11/26,协调模块,对所有下属模块进行协调和管理的模块。在一个,好的系统结构图中，协调模块应在较高层出现。,协调模块,Y,X,Y,X,2024/11/26,2、典型的系统结构形式之一(,变换型,系统结构图,),取得,数据,i,a,e,o,变换,数据,给出,数据,传入部分,变换中心,传出部分,- 具有变换型,数据流图,2024/11/26,主模块,C,变换成,D,取得,C,给出,D,取得,B,B,变换成,C,D,变换成,E,给出,E,取得,A,A,变换成,B,A,A,B,B,B,C,C,D,C,D,E,D,取得,数据,C,D,变换,数据,给出,数据,协调模块,变换模块,传出模块,- 具有变换型,系统结构,图,DFD-SC,2024/11/26,3、典型的系统结构形式之二(事务型系统结构图,),“,事务,”,引起、触发或启动某一,动作或一串动作的任何数据,、控制信号、事件或状态的,变化。,由它接受一项事务，根据事务处理的特点和性质,选择分配一个适当的处理单元，然后给出结果。,2024/11/26,输入,-,事