GIS设计与实现 5.详细设计
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用类似3的方式，说明第二个模块(子程序)乃至第N个模块(或子程序)的设计考虑
返回
模块说明表是对规划说明书中简要介绍的模块进行详细的全面的描述，：
调用本模块的模块名：
本模块调用的其它模块名：
功能概述：
处理描述：
引用格式：
返回值：
名称
意义
内部接口
模块编号： 设计者： 模块所在库：
所处的层次与它们之中在数据结构图中层次低的那个对应）。
2）根据输入
数据结构中剩 余的每个数据 单元所处的层 次，在程序结 构图的相应层 次分别为它们 画上对应的处 理框；
3）根据输出数 据结构中剩余的 每个数据单元所 处的层次，在程 序结构图的相应 层次分别为它们 画上对应的处理 框。
返回
（5）按照Jackson方法的步骤4，列出所有的操 作和条件
正文文件 I
字符串* I
字符* S
空格° 非空格°
输出表格
表格体 I
串信息* S
空格总数
字符串 空格数
返回
1序）结为构每图对的有相（对应应4层关）次系画的按一数个照据处单理J元a框c，（k按如s照o果它n这们方对在数法数据据单的结元构步在图输骤中入的数3层据，次结在从构程和数据结构 输出图数据中结构导中出所处程的层序次不结同构，则图和它。们对应的处理框在程序结构图中
总体设计可以声明一个模块的作用是对一个表进行排序； 详细设计则要确定使用哪种排序算法。
在详细设计阶段为每个模 块增加足够的细节，使得 程序员能够以相当直接的
方式对每个模块编码。
二、详细设计的内容
◆模块的数据结构设计； ◆模块的算法设计； ◆确定模块的接口细节及模块间的调度关系； ◆绘制模块的程序结构图； ◆编写详细设计文档。
N个元素选择排序 的伪码： Select_Sort( A[1],A[2],… A[N] ) { for (i=1; i<N; i++ ) { k=i; for (j=i+1; j<=N;j++ ) if ( A[j]<A[k] ) k= j ; if ( k! = i ) 交换 （A[i] ,A[k]）; } }
详细设计阶段
代码设计 输入输出设计 处理过程设计
1、总体设计阶段，数据结构以比较抽象的方式描 述，而详细设计则需要更多的细节。
• 总体设计阶段可以声明矩阵在概念上可以表示一幅遥 感图像；
• 详细设计就要确定用什么数据结构来表示这样的遥感 影像。
2、详细设计要提供具体的算法，而总体设计则不需 要。
从本文件3开始，逐个给出上述每个模块(或子程序)的设计考虑 3.1 模块(子程序)描述
简要描述本模块(子程序)的目的意义、程序的特点 3.2 功能
详细描述此模块(子程序)要完成的主要功能 3.3 性能
描述此模块(子程序)要达到的主要技术性能 3.4 输入项
描述每一个输入项的特征，如：标识符、数据类型、数据格式、数值的有效范围、输入方式 3.5 输出项
返回
3.用下述3条规则从描绘数据结构的Jackson图导 出描绘程序结构的Jackson图：
1）为每对有对应关系的数据单元，按照它们 在数据结构图中的层次在程序结构图的相应 层次画一个处理框。
如果这对数据单元在输入数据结构和输出数据 结构中所处的层次不同，则和它们对应的处理 框在程序结构图中所处的层次与它们之中在数 据结构图中层次低的那个对应。
返回
（2）根据输入数据结构中剩余的每个数据单 元所处的层次，在程序结构图的相应层次分 别为它们画上对应的处理框；
（3）根据输出数据结构中剩余的每个数据单 元所处的层次，在程序结构图的相应层次分 别为它们画上对应的处理框。
返回
4.列出所有操作和条件， 并且把它们分配到程序 5.用伪码表示程序。
结构图的适当位置；
返回
（二）应用举例
文件的输 入格式
文件的输 出格式
返回
（1）用Jackson图表示的 输入数据的结构
正文文件 I
字符串* I
字符* S
空格° 非空格° 返回
（2）用Jackson图表示输出数据的结构
输出表格
表格体 I
串信息* S
空格总数
字符串 空格数
返回
（3）找出输入数据和输出数据结构中有对应关 系的数据单元
PDL与实际的 高级程序设计语 言的区别在于： PDL的语句中嵌 有自然语言的叙 述，是不能被计 算机识别和编译 的。
五、四种详细设计工具应用实例
例1 在一组数中找出最大值（用问题分析图和N-S盒式图表示）
例2：把下面的伪码用程序流程图和N-S盒图表示
返回
例3：把下面程序流程图改写为N-S盒图
a、 顺序结构 （先执行P1，再执行P2）； b、 选择结构（IF-THEN-ELSE） c、CASE分支结构； d 、WHILE 循环结构； e、 UNTIL循环结构； f 、语句标号； g 定义
应用实例
四、类程序设计语言（Program Design Language，PDL）
类程序设计语言，又称为伪码,是一种混杂语言，它使用 一种结构化程序设计语言的语法控制框架，而在内部却可灵活 使用一种自然语言来表示数据结构和处理过程。是介于自然语 言与程序设计语言之间的一种伪码。
数据 数值范 类型 围
I/O标志
外部接口
名称
意义
数据 I/O标 类型 志
格 媒体 式
用户接口
返回
详细设计完成之后，需要对设计的成果进行评审，以保证设计的质量。 审议项目内容： 详细说明书是否与总体设计说明书一致？ 模块设计质量：模块独立性、接口关系、规模是否适中？逻辑是否清晰简单？ 数据结构、输入与输出是否合理？ 是否按结构化程序设计原则进行设计？ 规定符号的使用、确定命名规则； 模块测试用例合理性、完整性； 文档齐全并符合有关标准规定。
标识符数据类型数据格式数值的有效范围输出方式36处理过程详细说明模块子程序内部的处理过程采用的算法出错处理37接口分别列出和本模块子程序有调用关系的所有模块子程序及其调用关系说明与本模块子程序有关的数据结构38存储分配39注释设计310限制条件说明本模块子程序运行中受到的限制条件311测试计划模块或子程序2标识符设计说明用类似3的方式说明第二个模块子程序乃至第n个模块或子程序的设计考虑详细设计规格说明书用来描述和表达详细设计的成果返回模块名
1、程序流程图常用符号：
(1)
(2)
(3) (4) (5) (6)
程序流程图常用符号
（1）输入输出；（2）处理；（3）选择（分支） （4）连接；（5）开始或停止 ；（6）控制流
2、程序流程图示例
else部分， 选择构造
可执行单元 F
判断语句
判断语句
F
T
else部分的 可执行单元
then部分的 可执行单元
返回
（6）把这些操作和条件分配到程序结构图适当 位置，形成新的程序结构图。
返回
（7）Jackson方法的最后一步，用伪码表示程序处理过程 。
返回
返回
第四节 详细设计规格说明书
（一） 详细设计规格说明书内容体系 （二） 模块开发卷宗中模块说明表 （三） 详细设计评审报告审议项目列表
返回
详细设计规格说明书用来描述和表达详细设计的成果
1 引言 1.背景
说明该软件系统名称、开发者、详细设计原则和方法 1.参考资料
列出有关参考资料名称、作者、发表日期、出版单位 1.术语和缩写语
列出本文件中专用的术语、定义和缩写语 2 程序(模块)系统的组织结构
用图表列出本程序系统内每个模块(或子程序)的名称、标识符，以及这些模块(或子程序)之间的层次 关系 3 模块(或子程序)1(标识符)设计说明
描述每一个输出项的特征，如：标识符、数据类型、数据格式、数值的有效范围、输出方式 3.6 处理过程
详细说明模块(子程序)内部的处理过程，采用的算法、出错处理 3.7 接口
分别列出和本模块(子程序)有调用关系的所有模块(子程序)及其调用关系，说明与本模块(子程 序)有关的数据结构
3.8 存储分配 3.9 注释设计 3.10 限制条件 说明本模块(子程序)运行中受到的限制条件 3.11 测试计划 4 模块(或子程序)2(标识符)设计说明
Jackson方法从分析模块的数据结构 出发，构建模块的程序结构。
详细设计的结果，用程 序流程图、Ｎ－Ｓ盒式
图或伪码表示
输入数据结构 输出数据结构
返回
(一）Jackson设计方法的步骤
1.分析确定输入数据和 输出数据的逻辑结构， 并用Jackson图描绘这
些数据结构；
2.找出输入数据和输出 数据结构中有对应 关系的数据单元；
1）顺序结构
表示数据A由B、C、D三个元 素组成，每个元素只出现一次（ 即不能有选择或循环的数据元素 ），出现的次序依次是B、C、D。
2）选择结构
根据条件S（i），数据A是B、C、D三个元 素中的某一个组成。
3）、重复结构 A由B重复出现N次组成，重复的条件为 I（i）
二、Jackson方法
《地理信息系统设计》教程
第五章 系统详细设计
第一节 系统详细设计的目标与任务
系统总体设计阶段已经确定了软件的模块结构 ，划分出不同功能模块，但此时每个模块仍处于黑盒 子级。
详细设计阶段的根本目标是为处于黑盒子级的模 块设计具体的实现方案。
一、详细设计与总体设计比较
总体设计阶段
系统总体结构设计 系统平台设计 数据库设计
返回
then部分，
T
循环构造
可执行单元
判断语句 F
T
可执行单元
二、N-S盒式图（Nassi-Shneiderman）
N-S图开始于一个大的矩形，表示它所描述的模 块，该矩形的内部被分成不同的部分，分别表示不 同的子处理过程。
三、问题分析图（Problem Analysis Diagram，PAD）
问题分析图是由日本日立制作所研究开发的，用二 维树状图的形式描述程序的逻辑。
详细设计的结果基本 上决定了最终程序代
码的质量。
第二节 详细设计的表达工具
由于系统设计和系统实现是两个阶段的任务， 通常由不同的人员来进行。因此，需要采用一种标 准的、通用的设计表达工具来实现两阶段的沟通。
程序流程图 N-S盒式图 问题分析图 类程序设计语言
一、程序流程图（Program Flow Chart，简称PFC）
第三节 面向数据结构的设计方法
面向数据结构的方法就是从软件模块 的数据结构中倒出程序结构。因此首先要 分析确定数据结构，并用适当的工具清晰 地描绘出数据结构，然后再从这个数据结 构中提炼出程序结构。
面向数据结构的 设计方法最常用 的工具是Jackson
图。
返回
一、 Jackson图
在Jackson图中，使用顺序、选择、循环三种结 构来表示数据元素间的逻辑关系。
返回
模块说明表是对规划说明书中简要介绍的模块进行详细的全面的描述，：
调用本模块的模块名：
本模块调用的其它模块名：
功能概述：
处理描述：
引用格式：
返回值：
名称
意义
内部接口
模块编号： 设计者： 模块所在库：
所处的层次与它们之中在数据结构图中层次低的那个对应）。
2）根据输入
数据结构中剩 余的每个数据 单元所处的层 次，在程序结 构图的相应层 次分别为它们 画上对应的处 理框；
3）根据输出数 据结构中剩余的 每个数据单元所 处的层次，在程 序结构图的相应 层次分别为它们 画上对应的处理 框。
返回
（5）按照Jackson方法的步骤4，列出所有的操 作和条件
正文文件 I
字符串* I
字符* S
空格° 非空格°
输出表格
表格体 I
串信息* S
空格总数
字符串 空格数
返回
1序）结为构每图对的有相（对应应4层关）次系画的按一数个照据处单理J元a框c，（k按如s照o果它n这们方对在数法数据据单的结元构步在图输骤中入的数3层据，次结在从构程和数据结构 输出图数据中结构导中出所处程的层序次不结同构，则图和它。们对应的处理框在程序结构图中
总体设计可以声明一个模块的作用是对一个表进行排序； 详细设计则要确定使用哪种排序算法。
在详细设计阶段为每个模 块增加足够的细节，使得 程序员能够以相当直接的
方式对每个模块编码。
二、详细设计的内容
◆模块的数据结构设计； ◆模块的算法设计； ◆确定模块的接口细节及模块间的调度关系； ◆绘制模块的程序结构图； ◆编写详细设计文档。
N个元素选择排序 的伪码： Select_Sort( A[1],A[2],… A[N] ) { for (i=1; i<N; i++ ) { k=i; for (j=i+1; j<=N;j++ ) if ( A[j]<A[k] ) k= j ; if ( k! = i ) 交换 （A[i] ,A[k]）; } }
详细设计阶段
代码设计 输入输出设计 处理过程设计
1、总体设计阶段，数据结构以比较抽象的方式描 述，而详细设计则需要更多的细节。
• 总体设计阶段可以声明矩阵在概念上可以表示一幅遥 感图像；
• 详细设计就要确定用什么数据结构来表示这样的遥感 影像。
2、详细设计要提供具体的算法，而总体设计则不需 要。
从本文件3开始，逐个给出上述每个模块(或子程序)的设计考虑 3.1 模块(子程序)描述
简要描述本模块(子程序)的目的意义、程序的特点 3.2 功能
详细描述此模块(子程序)要完成的主要功能 3.3 性能
描述此模块(子程序)要达到的主要技术性能 3.4 输入项
描述每一个输入项的特征，如：标识符、数据类型、数据格式、数值的有效范围、输入方式 3.5 输出项
返回
3.用下述3条规则从描绘数据结构的Jackson图导 出描绘程序结构的Jackson图：
1）为每对有对应关系的数据单元，按照它们 在数据结构图中的层次在程序结构图的相应 层次画一个处理框。
如果这对数据单元在输入数据结构和输出数据 结构中所处的层次不同，则和它们对应的处理 框在程序结构图中所处的层次与它们之中在数 据结构图中层次低的那个对应。
返回
（2）根据输入数据结构中剩余的每个数据单 元所处的层次，在程序结构图的相应层次分 别为它们画上对应的处理框；
（3）根据输出数据结构中剩余的每个数据单 元所处的层次，在程序结构图的相应层次分 别为它们画上对应的处理框。
返回
4.列出所有操作和条件， 并且把它们分配到程序 5.用伪码表示程序。
结构图的适当位置；
返回
（二）应用举例
文件的输 入格式
文件的输 出格式
返回
（1）用Jackson图表示的 输入数据的结构
正文文件 I
字符串* I
字符* S
空格° 非空格° 返回
（2）用Jackson图表示输出数据的结构
输出表格
表格体 I
串信息* S
空格总数
字符串 空格数
返回
（3）找出输入数据和输出数据结构中有对应关 系的数据单元
PDL与实际的 高级程序设计语 言的区别在于： PDL的语句中嵌 有自然语言的叙 述，是不能被计 算机识别和编译 的。
五、四种详细设计工具应用实例
例1 在一组数中找出最大值（用问题分析图和N-S盒式图表示）
例2：把下面的伪码用程序流程图和N-S盒图表示
返回
例3：把下面程序流程图改写为N-S盒图
a、 顺序结构 （先执行P1，再执行P2）； b、 选择结构（IF-THEN-ELSE） c、CASE分支结构； d 、WHILE 循环结构； e、 UNTIL循环结构； f 、语句标号； g 定义
应用实例
四、类程序设计语言（Program Design Language，PDL）
类程序设计语言，又称为伪码,是一种混杂语言，它使用 一种结构化程序设计语言的语法控制框架，而在内部却可灵活 使用一种自然语言来表示数据结构和处理过程。是介于自然语 言与程序设计语言之间的一种伪码。
数据 数值范 类型 围
I/O标志
外部接口
名称
意义
数据 I/O标 类型 志
格 媒体 式
用户接口
返回
详细设计完成之后，需要对设计的成果进行评审，以保证设计的质量。 审议项目内容： 详细说明书是否与总体设计说明书一致？ 模块设计质量：模块独立性、接口关系、规模是否适中？逻辑是否清晰简单？ 数据结构、输入与输出是否合理？ 是否按结构化程序设计原则进行设计？ 规定符号的使用、确定命名规则； 模块测试用例合理性、完整性； 文档齐全并符合有关标准规定。
标识符数据类型数据格式数值的有效范围输出方式36处理过程详细说明模块子程序内部的处理过程采用的算法出错处理37接口分别列出和本模块子程序有调用关系的所有模块子程序及其调用关系说明与本模块子程序有关的数据结构38存储分配39注释设计310限制条件说明本模块子程序运行中受到的限制条件311测试计划模块或子程序2标识符设计说明用类似3的方式说明第二个模块子程序乃至第n个模块或子程序的设计考虑详细设计规格说明书用来描述和表达详细设计的成果返回模块名
1、程序流程图常用符号：
(1)
(2)
(3) (4) (5) (6)
程序流程图常用符号
（1）输入输出；（2）处理；（3）选择（分支） （4）连接；（5）开始或停止 ；（6）控制流
2、程序流程图示例
else部分， 选择构造
可执行单元 F
判断语句
判断语句
F
T
else部分的 可执行单元
then部分的 可执行单元
返回
（6）把这些操作和条件分配到程序结构图适当 位置，形成新的程序结构图。
返回
（7）Jackson方法的最后一步，用伪码表示程序处理过程 。
返回
返回
第四节 详细设计规格说明书
（一） 详细设计规格说明书内容体系 （二） 模块开发卷宗中模块说明表 （三） 详细设计评审报告审议项目列表
返回
详细设计规格说明书用来描述和表达详细设计的成果
1 引言 1.背景
说明该软件系统名称、开发者、详细设计原则和方法 1.参考资料
列出有关参考资料名称、作者、发表日期、出版单位 1.术语和缩写语
列出本文件中专用的术语、定义和缩写语 2 程序(模块)系统的组织结构
用图表列出本程序系统内每个模块(或子程序)的名称、标识符，以及这些模块(或子程序)之间的层次 关系 3 模块(或子程序)1(标识符)设计说明
描述每一个输出项的特征，如：标识符、数据类型、数据格式、数值的有效范围、输出方式 3.6 处理过程
详细说明模块(子程序)内部的处理过程，采用的算法、出错处理 3.7 接口
分别列出和本模块(子程序)有调用关系的所有模块(子程序)及其调用关系，说明与本模块(子程 序)有关的数据结构
3.8 存储分配 3.9 注释设计 3.10 限制条件 说明本模块(子程序)运行中受到的限制条件 3.11 测试计划 4 模块(或子程序)2(标识符)设计说明
Jackson方法从分析模块的数据结构 出发，构建模块的程序结构。
详细设计的结果，用程 序流程图、Ｎ－Ｓ盒式
图或伪码表示
输入数据结构 输出数据结构
返回
(一）Jackson设计方法的步骤
1.分析确定输入数据和 输出数据的逻辑结构， 并用Jackson图描绘这
些数据结构；
2.找出输入数据和输出 数据结构中有对应 关系的数据单元；
1）顺序结构
表示数据A由B、C、D三个元 素组成，每个元素只出现一次（ 即不能有选择或循环的数据元素 ），出现的次序依次是B、C、D。
2）选择结构
根据条件S（i），数据A是B、C、D三个元 素中的某一个组成。
3）、重复结构 A由B重复出现N次组成，重复的条件为 I（i）
二、Jackson方法
《地理信息系统设计》教程
第五章 系统详细设计
第一节 系统详细设计的目标与任务
系统总体设计阶段已经确定了软件的模块结构 ，划分出不同功能模块，但此时每个模块仍处于黑盒 子级。
详细设计阶段的根本目标是为处于黑盒子级的模 块设计具体的实现方案。
一、详细设计与总体设计比较
总体设计阶段
系统总体结构设计 系统平台设计 数据库设计
返回
then部分，
T
循环构造
可执行单元
判断语句 F
T
可执行单元
二、N-S盒式图（Nassi-Shneiderman）
N-S图开始于一个大的矩形，表示它所描述的模 块，该矩形的内部被分成不同的部分，分别表示不 同的子处理过程。
三、问题分析图（Problem Analysis Diagram，PAD）
问题分析图是由日本日立制作所研究开发的，用二 维树状图的形式描述程序的逻辑。
详细设计的结果基本 上决定了最终程序代
码的质量。
第二节 详细设计的表达工具
由于系统设计和系统实现是两个阶段的任务， 通常由不同的人员来进行。因此，需要采用一种标 准的、通用的设计表达工具来实现两阶段的沟通。
程序流程图 N-S盒式图 问题分析图 类程序设计语言
一、程序流程图（Program Flow Chart，简称PFC）
第三节 面向数据结构的设计方法
面向数据结构的方法就是从软件模块 的数据结构中倒出程序结构。因此首先要 分析确定数据结构，并用适当的工具清晰 地描绘出数据结构，然后再从这个数据结 构中提炼出程序结构。
面向数据结构的 设计方法最常用 的工具是Jackson
图。
返回
一、 Jackson图
在Jackson图中，使用顺序、选择、循环三种结 构来表示数据元素间的逻辑关系。