结构化设计方法
第4章 结构化设计方法
第4章结构化设计方法4.1 当你“编写”程序时你设计软件吗？软件设计和编码有什么不同吗？在“编写”程序时并没有设计软件。
软件设计包括概要设计和详细设计，编码是将详细设计中的过程描述转换成用程序设计语言来描述。
4.2 举出3个数据抽象的例子和可以用来操作这些数据抽象的过程抽象的一个例子。
抽象是忽略事物的细节，获取其本质特征的过程。
抽象是一种重要的机制，使人们能够对复杂系统能够很好地理解、交流和推理。
在软件领域，可以将抽象分为两类，即数据抽象和过程抽象。
在传统的结构化程序设计语言中，就提供了这两种抽象机制。
(1) 数据抽象：在所有的结构化程序设计语言中，用户都可以自定义抽象数据类型。
如定义抽象数据类型Student（学生）、Course（课程）、ClassScoreList（班级成绩单）。
(2) 过程抽象：过程抽象也称为是基于方法的抽象。
过程抽象使我们关心处理过程的名字和它能做什么，而无需知道如何完成所有实现细节。
如求班级总平均分average(ClassScoreList)就是一个过程抽象。
在面向对象的程序设计语言中，抽象与封装的概念密切相关，数据抽象和相关的过程抽象被封装在类中，不同类中相似的过程抽象（方法）又可以进一步抽象，放在接口中。
封装是保证事物有明确内外界限的机制。
内部是受保护的，与外部事物相隔离。
4.3 应在什么时候把模块设计实现为单块集成软件？如何实现？性能是实现单块集成软件的唯一理由吗？由于模块之间的调用降低了系统的运行速度，可能会导致满足不了用户的性能要求，这时就需要将软件设计为单块集成软件。
但是在设计时，最好按照模块化的原则进行设计，只是没有显式的模块定义而已。
这样的程序也具有模块化的优点。
性能是实现单块集成软件的唯一理由。
4.4 是否存在一种情况：复杂问题需要较少的工作去解决？这样的情况对模块化观点有什么影响？通过对复杂的问题进行合理分解，分解为若干个相对简单及独立的子问题，就可以用较少的工作去解决。
结构化设计方法
结构化设计方法结构化设计方法是一种系统化的设计方法，旨在通过分析和抽象问题，将其分解为更小的、可管理的部分，并将这些部分重新组合以创建高效、可维护和易于理解的系统。
下面是对结构化设计方法的十条详细描述：1. 分析问题：结构化设计方法的第一步是分析待解决的问题。
通过理解问题的本质、要求和约束条件，设计师能够确定解决方案的主要目标。
2. 划分系统：一旦问题被分析清楚，设计师需要将系统划分为更小的子系统或模块。
这可以通过识别系统中的不同功能和组成部分来完成。
3. 优先级排序：对系统的子系统进行优先级排序是至关重要的。
这需要考虑到系统的关键要素以及它们之间的依赖关系。
设计师需要明确确定哪些子系统需要先实现，哪些可以在后续阶段进行。
4. 设计接口：在设计子系统时，设计师需要为它们之间的接口定义清晰的规范。
这包括输入、输出和相互作用的方式。
设计接口时要特别注意可扩展性和兼容性。
5. 模块化设计：模块化是结构化设计方法的核心原则之一。
模块化设计通过将系统分解为更小的、可重复使用的模块来简化系统开发和维护。
每个模块应该具有明确的功能和明确的输入/输出。
6. 设计算法：在设计系统时，设计师需要开发处理特定任务的算法。
这些算法应该根据问题的特点和要求进行优化，并具有高效性、可扩展性和可维护性。
7. 数据结构设计：除了算法之外，设计师还需要设计适当的数据结构来存储和管理系统中的数据。
数据结构的选择应该基于对数据的访问方式、复杂度和内存占用的考虑。
8. 错误处理：在结构化设计中，设计师需要考虑到可能出现的错误和异常情况，并设计相应的错误处理机制。
这包括错误检测、错误报告和异常处理。
9. 验证和测试：在设计完成后，设计师应该对系统进行验证和测试，以确保其满足要求并具有预期的功能。
验证和测试应该覆盖系统的各个方面，并且应该在不同的环境和输入条件下进行。
10. 文档和维护：结构化设计方法的最后一步是创建系统的文档并进行维护。
简述结构化程序设计方法的基本要点
结构化程序设计方法的基本要点简介结构化程序设计方法是一种用于构建大型程序的系统性方法。
它通过将程序分解为一系列小的、可管理的模块，以及规定了模块之间的交互方式，从而降低程序的复杂性，提高程序的可维护性和可读性。
本文将从以下几个方面详细介绍结构化程序设计方法的基本要点。
1. 模块化模块化是结构化程序设计方法的核心思想之一。
模块化将程序分解为多个功能相对独立的模块，每个模块负责完成一个特定的任务。
模块化有助于提高程序的可读性，可维护性和可重用性。
1.1 模块划分在进行模块划分时，可以按照功能划分原则，将程序划分为几个不同的功能模块，每个模块负责完成一个特定的功能。
也可以按照数据划分原则，将程序划分为几个处理不同数据的模块。
模块应该具有清晰的职责和界限，不同模块之间的功能和数据交互应该通过接口进行。
1.2 接口设计模块之间的接口设计是模块化的关键。
接口应该明确定义模块之间的输入和输出，以及数据的传递方式。
良好的接口设计可以降低模块之间的耦合度，提高代码的可复用性，使得模块可以独立开发和测试。
1.3 函数与过程模块可以通过函数或过程来实现。
函数是一段可重用的代码，用于执行特定的计算或操作，并返回一个结果。
过程是一段可重用的代码，用于执行一系列操作，不返回结果。
函数和过程有助于将程序划分为更小的单元，提高程序的可读性和可维护性。
2. 控制结构控制结构是结构化程序设计方法的另一个重要要点。
控制结构用于控制程序的执行流程，改变程序的执行顺序或执行条件。
2.1 顺序结构顺序结构是程序从上到下按照顺序执行的控制结构。
顺序结构是程序的基础，所有的程序都是从顺序结构开始进行。
2.2 选择结构选择结构用于根据条件选择执行不同的代码块。
常见的选择结构包括if语句和switch语句。
if语句用于判断一个条件是否成立，如果条件成立，则执行其中的代码块；否则执行其他代码块。
switch语句可以根据一个表达式的值选择执行不同的代码块。
第9章 结构化设计方法
统的过程中由外部形式变换成内部数据形式，这被标 识为输入流。
在软件的核心，输入数据经过一系列加工处理，这被
标识为变换流。
通过变换处理后的输出数据，沿各种路径转换为外部
形式“流”出软件，这被标识为输出流。
整个数据流体现了以输入、变换、输出的顺序方式，
沿一定路径前行的特征，这就是变换型数据流，简称 变换流。
JSD举例分析（Jackson图）
JSD举例分析（Jackson图）
输出数据
输出数据结构
程序结构
程序矛盾
伪码
PROCESS_CUST_DATA seq open PAY_FILE； open CUST_M_FILE； {分别打开支付文件和顾客主文件} PROCESS_CNO_GROUP iter until eof: PAY_FILE； {处理顾客号码组} read PAY_FILE； {读支付文件一个记录} PROCESS_CNO； {读顾客主文件一个记录，找老结余} PROCESS_PAY_RECORD iter until end: CNO_GROUP； {处理顾客号码组中每个支付记录} write report line； {写出报告行} compute total payments； {计算总支付额} read PAY_FILE； {读支付文件下一个记录} PROCESS_PAY_RECORD end； {一位顾客数据处理完} COMPUTE_CUST_TOTAL； {计算顾客总数} COMPUTE_BALANCE seq {计算结余} PROCESS_OLD_BALANCE； {处理老结余} COMPUTE_NEW_BALANCE； {计算新结余) write report line； {写出报告行} COMPUTE_BALANCE end； {计算结余完毕} PROCESS_CNO_GROUP end； {支付文件处理完成} PROCESS_CUST_DATA end ； {Substructure PROCESS_CUST_DATA}
结构化分析和设计方法
结构化分析和设计方法3.1.2结构化方法的基本思想结构化方法是“结构化分析”（Structured Analysis,SA）和“结构化设计”（Structured Design,SD）的总称，结构化方法是目前最成熟、应用最广泛的信息系统开发方法之一，他的优点是有一套严格的开发程序，各开发阶段都要求有完整的文档纪录，国内外已有许多成功开发的例子。
3.1.2.1结构化分析1.结构化系统分析思想结构化分析方法是由美国Yourdon公司在20世纪70年代提出的，其基本思想是将系统开发看成工程项目，有计划、有步骤地进行，是一种应用很广的开发方法，适用于分析大型信息系统。
结构化分析方法采用“自顶向下，逐层分解”的开发策略。
按照这种策略，再复杂的系统也可以有条不紊的进行，只要将复杂的系统适当分层，每层的复杂程度即可降低，这就是结构化分析的特点。
2.结构化分析方法的内容结构化分析之后获得的文档是系统分析报告，系统分析报告是由下面几个部分组成的：组织结构及其分析，现行业务流程及其分析，现有数据和数据流程及其分析，新系统地初步方案和补充材料，如开发计划等。
3.结构划分此方法的特点结构化分析方法有以下特点结构化分析方法简单，易于掌握和使用。
结构化分析方法将分析的结果用图形表示，如业务流程图，数据流程图等，这些图形都有一套标准图符组成，从而将分析结果简明易懂的展示在用户面前。
结构化分析的实施步骤实现分析实现环境中已存在的系统，在此基础上再构思即将开发的目标系统，从而大大降低了问题的复杂程度，符合人们认识世界、改造世界的一般规律。
4.结构化分析方法的局限结构化分析方法是一种行之有效的方法，但也有一定的局限性。
局限性可以概括成以下几个方面：结构化分析方法要求对系统有完整确切的需求定义，而实际上这是非常困难的。
文档资料数量大。
需要书写大量文档，随着分析的深入，这套文档需要及时更新，即使在工具的辅助下，仍有一定的难度。
人机界面表达能力差。
结构化设计方法
结构化设计方法结构化设计方法是一种系统性的设计方法，用于解决复杂问题和优化系统性能。
它通过将问题分解为更小的组成部分，并定义它们之间的关系和行为，来构建一个高效可靠的系统。
本文将介绍结构化设计方法的基本原理和实施步骤。
一、概述结构化设计方法是基于结构化分析方法发展起来的，它强调系统的模块化和分层结构。
它将系统分解为若干个子系统或模块，并定义它们之间的接口和关系。
这样做的目的是为了简化设计过程，降低系统的复杂性，并提高系统的可维护性和可扩展性。
二、基本原则1. 模块化：将系统划分为相互独立的模块，每个模块负责完成一个特定的功能。
2. 接口定义：定义模块之间的接口和交互方式，确保模块之间的通信和数据传输正常进行。
3. 抽象和封装：将复杂的功能和实现细节封装在模块中，提供简单的接口供其他模块使用。
4. 层次化设计：将系统分层，每一层都有明确的功能和责任，从而降低系统的复杂性。
5. 可重用性：设计具有通用性的模块和组件，以便在不同的系统中重复使用。
三、实施步骤1. 确定系统需求：明确系统的功能和性能要求，分析系统的输入输出和约束条件。
2. 分解系统：将系统分解为若干个子系统或模块，每个模块负责完成一个特定的功能。
3. 定义接口：明确定义模块之间的接口和数据传输方式，确保模块间的协同工作正常进行。
4. 设计模块：对每个模块进行详细设计，包括功能设计、数据结构设计和算法设计等。
5. 集成测试：将各个模块进行集成测试，验证模块之间的接口和交互是否正常。
6. 系统测试：对整个系统进行系统测试，验证系统的功能和性能是否满足需求。
7. 优化调整：根据测试结果对系统进行优化调整，提高系统的性能和可靠性。
8. 文档编写：编写系统设计文档和用户手册，记录系统的设计和使用方法。
四、案例分析以一个在线购物系统为例，使用结构化设计方法进行设计。
1. 确定系统需求：分析用户的需求，明确系统的功能和性能要求。
2. 分解系统：将系统分解为用户管理模块、商品管理模块、订单管理模块和支付管理模块等。
结构化设计方法名词解释
结构化设计方法名词解释
结构化设计方法是一种面向数据结构的设计方法，旨在通过模块化来实现自顶而下的文档化设计，以提高软件设计的质量。
该方法将系统视为一系列数据流的转换，输入数据被转换为期望的输出值，并通过模块化来实现这一过程。
结构化设计方法通常与结构化分析方法衔接使用，以数据流图为基础得到软件的模块结构。
结构化设计方法的特点是以函数或过程为模块，以高内聚、低耦合为设计原则，先全局后局部，逐步求精。
模块之间的关系限制为三种：顺序关系、条件关系和循环关系。
每个模块内部可按这三种关系嵌套使用，每个模块都是单入口、单出口，决不用 goto 语句。
结构化设计方法在软件开发中可用于模块结构设计，以提高软件设计的质量。
结构化方法有哪些
结构化方法有哪些
结构化方法是指一种系统性、标准化的分析与设计方法，用于解决复杂问题的方法。
常见的结构化方法包括：
1. 结构化分析方法（Structured Analysis）：主要用于分析问题，将问题分解为多个子问题，通过定义数据流、数据存储和处理过程之间的关系来描述系统的功能和行为。
2. 结构化设计方法（Structured Design）：根据结构化分析的结果，将系统的功能和行为转化为模块化的软件组件，确定模块之间的接口和调用关系。
3. 数据流图方法（Data Flow Diagram，DFD）：用于描述系统的功能和流程，通过绘制数据流图来表示数据流、数据存储和处理过程之间的关系。
4. 实体关系图方法（Entity Relationship Diagram, ERD）：用于描述系统中的数据结构和实体之间的关系，通过绘制实体关系图来表示实体、属性和实体之间的关系。
5. 状态转换图方法（State Transition Diagram，STD）：用于描述系统中的状态和状态之间的转换，通过绘制状态转换图来表示状态、事件和转换之间的关系。
6. 功能分解图方法（Functional Decomposition Diagram，FDD）：将系统的
功能分解为多个子功能，通过绘制功能分解图来表示功能之间的关系和依赖。
这些方法可以单独或结合使用，根据问题的性质和需求选择合适的方法进行分析和设计。
结构化设计方法2篇
结构化设计方法2篇第一篇：结构化设计方法1. 简介结构化设计是一种基于模块化和层次化的系统设计方法，可以将复杂的系统划分成若干个模块，并按照一定规律组合起来，确保系统的可靠性、可维护性和可扩展性等方面的优良特性。
本文将详细介绍结构化设计的方法和步骤。
2. 结构化设计的方法2.1 模块化设计首先，系统设计要划分成若干个模块，每个模块要尽可能独立，只与周围的模块相互通信，而不与其他的模块产生相互的影响。
通常情况下，项目组根据业务需求和技术要求，选择最合适的模块划分方案。
一般来说，划分一个系统成若干个独立的模块是比较容易的，需要在设计开始之前，对系统有一个清晰的概念。
2.2 层次化设计接下来，系统设计应该按层次进行划分，每一层应该有一个特定的作用，只负责该层对上层或者下层的交互。
通常情况下，项目组会根据系统的性质和组织结构，选择最佳的层次划分方式，以此保证系统架构的稳定性和可扩展性。
2.3 组合设计在模块化和层次化设计的基础上，项目组需要通过组合设计，将若干个独立的模块组合成一个完整的系统。
在组合设计中，项目组需要注意一些关键问题，例如，如何识别和管理组件之间的依赖关系，如何处理组件之间的冲突等。
2.4 接口设计在结构化设计过程中，项目组需要关注各个模块之间的接口设计。
良好的接口设计可以有效地防止信息泄露或者组件之间的不协调，确保系统的稳定性和可靠性。
在接口设计中，项目组需要关注数据格式、消息交换方式、处理错误的机制等方面的设计。
3. 结构化设计的步骤3.1 确定设计目标在开始结构化设计之前，首先要确定设计目标。
具体而言，需要定义系统的范围、预期目标、适用的技术和平台等方面的问题。
3.2 分析需求和约束条件分析需求和约束条件是结构化设计的前提。
在这一步骤中，项目组需要使用业务分析工具和技术分析工具，定义系统需要解决的问题，识别约束和限制条件，以此为设计提供方向。
3.3 设计系统框架基于需求分析和约束条件，项目组应该设计系统的框架。
结构化设计方法
结构化设计方法结构化设计方法是指将设计问题分解为多个模块或组件，并在每个模块中定义明确的功能和接口，以便更好地组织和管理设计过程。
这种方法可以使设计更加系统化、可控性更强，并且有助于提高设计的效率和质量。
本文将介绍结构化设计方法的基本原理和应用，并通过实例说明其重要性和优势。
结构化设计方法强调将设计问题划分为多个模块或组件。
通过将整个设计过程分为若干个相对独立的模块，可以降低设计的复杂性，使设计更易于理解和实施。
每个模块都具有明确的功能和接口，可以独立设计、测试和修改，从而提高设计的可维护性和可扩展性。
结构化设计方法要求明确定义每个模块的功能和接口。
在设计过程中，需要详细描述每个模块的输入、输出和操作，以确保模块之间的协调和互操作性。
这样可以避免模块之间的冲突和错综复杂的依赖关系，提高设计的稳定性和可靠性。
结构化设计方法强调模块化和层次化的设计思想。
通过将设计问题分解为多个层次和子问题，可以逐步解决设计难题，并逐步优化设计方案。
这种分层和逐步求精的设计过程可以提高设计的效率和质量，并减少设计中的风险和错误。
结构化设计方法的应用非常广泛。
在软件工程领域，结构化设计方法可以用于设计软件系统的架构、模块和接口。
在电子电路设计领域，结构化设计方法可以用于设计电路的逻辑和布局。
在机械工程领域，结构化设计方法可以用于设计机械系统的部件和连接方式。
在建筑设计领域，结构化设计方法可以用于设计建筑的结构和功能布局。
总之，结构化设计方法可以应用于各个领域的设计问题，提高设计的效率和质量。
在实际应用中，结构化设计方法需要遵循一些基本原则。
首先，需要明确定义设计的目标和需求，以确保设计的有效性和可行性。
其次，需要充分考虑设计的约束条件和限制，如时间、成本、资源等。
再次，需要进行合理的分析和评估，以选择最佳的设计方案。
最后，需要进行有效的实施和测试，以验证设计的正确性和可靠性。
结构化设计方法是一种有效的设计方法，可以将复杂的设计问题分解为多个模块或组件，并通过明确的功能和接口来组织和管理设计过程。
什么是结构化设计方法
什么是结构化设计方法
结构化设计方法是一种系统的方法，用于设计复杂系统、软件或产品的结构。
它包括明确定义系统组成部分、组织部件之间的关系，并确保系统能够准确、高效地工作。
结构化设计方法的主要特点包括以下几个方面：
1. 模块化：结构化设计方法将系统分解为多个模块或子系统，每个模块负责执行特定的功能或任务。
这样可以使设计过程更加可管理和可控制，并能够提高系统的可维护性和可重用性。
2. 层次化：结构化设计方法通过定义不同层次的组件或模块，将系统分解为更小、更易于理解的部分。
这样可以使设计过程更具有逻辑性和可视化，并能够提高系统的可伸缩性和可扩展性。
3. 接口设计：结构化设计方法强调不同模块之间的接口设计，确保它们能够相互通信和协作。
通过定义清晰的接口规范，可以减少模块之间的依赖性和耦合度，并能够提高系统的可测试性和可维护性。
4. 数据流：结构化设计方法将系统的数据流进行建模，以确定数据在系统中的传递和处理方式。
通过定义清晰的数据流路径，可以优化系统的数据处理流程，并能够提高系统的效率和性能。
5. 控制流：结构化设计方法将系统的控制流进行建模，以确定程序或流程的执行顺序和条件。
通过设计清晰的控制流程，可以使系统的行为更易于理解和预测，并能够提高系统的可靠性和安全性。
综上所述，结构化设计方法是一种通过模块化、层次化、接口设计、数据流和控制流建模等手段，对系统进行系统化、有序、可管理和可控制的设计方法。
它能够帮助设计者更好地理解和组织系统的结构，从而提高系统的可维护性、可重用性、可扩展性和性能。
结构化设计方法
结构化设计方法结构化设计是一种系统化的设计方法，它可以帮助设计师在设计过程中更加有序地进行思考和操作，从而提高设计效率和设计质量。
在设计领域中，结构化设计方法被广泛应用于各种设计项目中，包括建筑设计、工业设计、软件设计等。
本文将介绍结构化设计方法的基本概念、原则和应用，以及如何在实际设计中运用结构化设计方法。
首先，结构化设计方法强调对设计问题进行系统化分析和整合，以便找到最优的设计解决方案。
在进行结构化设计时，设计师需要对设计目标、需求和约束条件进行全面的分析，明确设计的目的和范围。
然后，设计师可以采用各种分析工具和方法，如SWOT分析、需求分析、功能分析等，对设计问题进行深入的研究和分析，以便找到最合适的设计方案。
其次，结构化设计方法注重设计过程的逻辑性和系统性。
在进行结构化设计时，设计师需要按照一定的逻辑顺序和步骤进行设计，确保设计过程有条不紊地进行。
例如，设计师可以采用分阶段的设计方法，将设计问题分解为若干个子问题，然后逐个解决，最终整合成一个完整的设计方案。
这种分阶段的设计方法可以帮助设计师更好地把握设计过程，避免设计过程中的混乱和错误。
另外，结构化设计方法还注重设计过程的灵活性和创新性。
在进行结构化设计时，设计师需要充分发挥自己的创造力和想象力，寻找新颖的设计思路和解决方案。
设计师可以采用各种创新方法和工具，如头脑风暴、设计思维等，激发团队成员的创造力，挖掘潜在的设计机会，从而产生更具创意和前瞻性的设计方案。
最后，结构化设计方法还注重设计过程的沟通和协作。
在进行结构化设计时，设计师需要与团队成员、客户和其他利益相关者进行密切的沟通和协作，共同解决设计问题，确保设计方案符合各方的期望和需求。
设计师可以采用各种沟通和协作工具，如会议、讨论、报告等，促进团队成员之间的交流和合作，从而达成共识，推动设计项目顺利进行。
总之，结构化设计方法是一种高效、系统和创新的设计方法，它可以帮助设计师更好地应对复杂的设计问题，找到最佳的设计解决方案。
结构化设计方法
结构化设计方法结构化设计方法是指在设计过程中，通过对系统进行合理的分解和组合，使得系统的结构更加清晰、简单、易于理解和维护的一种设计方法。
结构化设计方法的核心在于对系统进行合理的分析和设计，以及对系统结构进行合理的组织和管理。
下面我们将详细介绍结构化设计方法的相关内容。
首先，结构化设计方法的核心在于对系统进行合理的分析和设计。
在设计过程中，我们需要对系统进行充分的分析，了解系统的功能、性能、接口等方面的要求，然后根据这些要求进行合理的设计。
在设计过程中，我们需要充分考虑系统的模块化、接口设计、数据结构设计等方面，确保系统的结构能够满足系统的要求。
其次，结构化设计方法需要对系统结构进行合理的组织和管理。
在设计过程中，我们需要对系统的结构进行合理的组织和管理，确保系统的结构能够清晰、简单、易于理解和维护。
在组织和管理系统结构时，我们需要充分考虑系统的模块划分、模块之间的接口设计、数据结构设计等方面，确保系统的结构能够满足系统的要求。
最后，结构化设计方法需要充分考虑系统的可扩展性和可维护性。
在设计过程中，我们需要充分考虑系统的可扩展性和可维护性，确保系统的结构能够满足系统的未来发展和维护的需要。
在考虑系统的可扩展性和可维护性时，我们需要充分考虑系统的模块划分、模块之间的接口设计、数据结构设计等方面，确保系统的结构能够满足系统的未来发展和维护的需要。
总之，结构化设计方法是一种通过对系统进行合理的分析和设计，对系统结构进行合理的组织和管理，充分考虑系统的可扩展性和可维护性的设计方法。
通过结构化设计方法，我们能够设计出结构更加清晰、简单、易于理解和维护的系统，满足系统的要求，同时也能够满足系统的未来发展和维护的需要。
结构化设计方法对于提高系统的质量、降低系统的开发和维护成本具有重要的意义。
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4.3.2 典型的数据流类型和系统结构
• 变换型数据流
变换型数据处理问题的工作过程大致分为3步，即 取得数据、变换数据和给出数据，如图所示。
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4.3.2 典型的数据流类型和系统结构
• 变换型系统结构图
变换型系统的结构图由输入、中心变换和输出3部 分组成。
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4.3.2 典型的数据流类型和系统结构
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4.2.1 软件设计的任务
• 软件设计的阶段与任务
过程设计：过程设计的主要工作是确定软 件各个组成部分内的算法及内部数据结构， 并选定某种过程的表达形式来描述各种算 法。
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4.2.2 结构化设计与结构化分析的关系
• 结构化分析的结果为结构化设计提供了最基本的 输入信息。两者的关系如图所示。
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4.2.3 模块结构及表示
• 模块的分类
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4.2.3 模块结构及表示
• 模块的结构
模块结构最普通的形式就是树状结构和网状结构， 如图所示。
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4.2.3 模块结构及表示
• 结构图
结构图（structure chart，SC）是精确表达模块 结构的图形表示工具。
(1) 模块的调用关系和接口：在结构图中，两个模 块之间用单向箭头连接。 (2) 模块间的信息传递：当一个模块调用另一个模 块时，调用模块把数据或控制信息传送给被调用 模块，以使被调用模块能够运行。
• 尽管模块分解可以简化要解决的问题，但模块分解并不是 越小越好。 • 当模块数目增加时，每个模块的规模将减小，开发单个模 块的成本确实减少了；但是，随着模块数目增加，模块之 间关系的复杂程度也会增加，设计模块间接口所需要的工 作量也将增加，如图所示。
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4.1 软件设计的概念及原则
(2) 模块独立性
(4) 注意利用公用模块。
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4.3.4 事务型映射方法
• 事务分析方法的步骤
(5) 建立事务处理模块。对每一事务，或对联系密切 的一组事务，建立一个事务处理模块。 (6) 对事务处理模块规定它们全部的下层操作模块。 (7) 对操作模块规定它们的全部细节模块。 大型的软件系统通常是变换型结构和事务型结构 的混合结构，所以，我们通常利用以变换分析为 主，事务分析为辅的方式进行软件结构设计。
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4.2.1 软件设计的任务
• 软件设计的主要任务是要解决如何做的问题，要 在需求分析的基础上，建立各种设计模型，并通 过对设计模型的分析和评估，来确定这些模型是 否能够满足需求。 • 软件设计是将用户需求准确地转化成为最终的软 件产品的唯一途径，在需求到构造之间起到了桥 梁作用。 • 在软件设计阶段，往往存在多种设计方案，通常 需要在多种设计方案之中进行决策和折中，并使 用选定的方案进行后续的开发活动。
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4.2.2 结构化设计与结构化分析的关系
• 结构化设计方法的实施要点
(1) 研究、分析和审查数据流图。 (2) 根据数据流图决定问题的类型：变换型和事务 型。针对两种不同的类型分别进行分析处理。 (3) 由数据流图推导出系统的初始结构图。 (4) 利用一些启发式原则来改进系统的初始结构图， 直到得到符合要求的结构图为止。 (5) 根据分析模型中的实体关系图和数据字典进行 数据设计，包括数据库设计或数据文件的设计。 (6) 在上面设计的基础上，并依据分析模型中的加 工规格说明、状态转换图进行过程设计。 (7) 制定测试计划。
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4.3.1 基于数据流方法的设计过程
• 设计过程
基于数据流方 法的设计过程
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4.3.2 典型的数据流类型和系统结构
典型的数据流类型有变换型数据流和事务型数据 流，数据流的类型不同，得到的系统结构也不同。 通常，一个系统中的所有数据流都可以认为是变 换流，但是，当遇到有明显事务特性的数据流时， 建议采用事务型映射方法进行设计。
(3) 进行一级分解，设计系统模块结构的顶层和第一 层。自顶向下设计的关键是找出系统树形结构图 的根或顶层模块。 首先设计一个主模块，并用程序的名字为它命名， 然后将它画在与中心变换相对应的位臵上。 第1层设计：为每个逻辑输入设计一个输入模块， 它的功能是为主模块提供数据；为每个逻辑输出 设计一个输出模块，它的功能是将主模块提供的 数据输出；为中心变换设计一个变换模块，它的 功能是将逻辑输入转换成逻辑输出。
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4.2.1 软件设计的任务
• 软件设计的阶段与任务
从管理和技术两个不同的角度对设计的认识。
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4.2.1 软件设计的任务
• 软件设计的阶段与任务
体系结构设计：体系结构设计定义软件的主要结 构元素及其之间的关系。 接口设计：接口设计描述用户界面，软件和其他 硬件设备、其他软件系统及使用人员的外部接口， 以及各种构件之间的内部接口。 数据设计：传统方法主要根据需求阶段所建立的 实体—关系图（ER图）来确定软件涉及的文件系 统的结构及数据库的表结构。
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4.2.3 模块结构及表示
• 结构图
模块间的调用关系和接口表示
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4.2.3 模块结构及表示
• 结构图
(3) 条件调用和循环调用 ：当模块A有条件地调用 另一个模块B时，在模块A的箭头尾部标以一个菱 形符号；当一个模块A反复地调用模块C和模块D时， 在调用箭头尾部则标以一个弧形符号。
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4.2.3 模块结构及表示
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4.1 软件设计的概念及原则
• 在设计中引入灵活性的方法有：
降低耦合并提高内聚（易于提高替换能力）； 建立抽象（创建有多态操作的接口和父类）； 不要将代码写死（消除代码中的常数）； 抛出异常（由操作的调用者处理异常）； 使用并创建可复用的代码。
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4.2 结构化设计
• • • • 结构化设计的任务 结构化设计与结构化分析的关系 模块结构及表示 数据结构及表示
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4.3.3 变换型映射方法
• 变换分析方法的步骤
(1) 重画数据流图。在需求分析阶段得到的数据流图 侧重于描述系统如何加工数据，而重画数据流图 的出发点是描述系统中的数据是如何流动的。 (2)在数据流图上区分系统的逻辑输入、逻辑输出和 中心变换部分。
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4.3.3 变换型映射方法
• 变换分析方法的步骤
• 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的 模块的接口是简单的。例如，若一个模块只具有 单一的功能且与其他模块没有太多的联系，那么， 我们则称此模块具有模块独立性。 • 一般采用两个准则度量模块独立性。即模块 间的耦合和模块的内聚。
6
4.1 软件设计的概念及原则
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4.1 软件设计的概念及原则
• 软件设计的概念
罗马建筑批评家Vitruvius提出了这样一个 观念： “设计良好的建筑应该展示出坚固、适用 和令人赏心悦目”。对好的软件来说也是 同样的，所谓坚固，是指程序应该不含任 何对其功能有障碍的缺陷，适用是要程序 符合开发的目标，赏心悦目则是要求使用 程序的体验应是愉快的。
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4.1 软件设计的概念及原则
(5) 灵活性设计
• 保证软件灵活性设计的关键是抽象。 • 面向对象系统中的类结构类似一座金字塔，越接 近金字塔的顶端，抽象程度就越高。 • “抽象”的反义词是“具体”。理想情况下，一 个系统的任何代码、逻缉、概念在这个系统中都 应该是唯一的，也就是说不存在重复的代码。
(3) 提高抽象层次
• 抽象是指忽视一个主题中与当前目标无关 的那些方面，以便更充分地注意与当前目 标有关的方面。 • 当我们进行软件设计时，设计开始时应尽 量提高软件的抽象层次，按抽象级别从高 到低进行软件设计。
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4.1 软件设计的概念及原则
(4) 复用性设计
• 复用是指同一事物不做修改或稍加修改就可以多 次重复使用。将复用的思想用于软件开发，称为 软件复用。 • 我们将软件的重用部分称为软构件。 • 也就是说，在构造新的软件系统时不必从零做起， 可以直接使用已有的软构件即可组装（或加以合 理修改）成新的系统。
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4.2.1 软件设计的任务
• 软件设计的阶段与任务
从工程管理的角度，可以将软件设计分为概要设 计阶段和详细设计阶段。 从技术的角度，传统的结构化方法将软件设计划 分为体系结构设计、数据设计、接口设计和过程 设计4部分； 面向对象方法则将软件设计划分为体系结构设计、 类设计/数据设计、接口设计和构件级设计4部分。
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4.1 软件设计的概念及原则
• 软件设计的原则
(1) 分而治之
• 分而治之是人们解决大型复杂问题时通常 采用的策略。将大型复杂的问题分解为许 多容易解决的小问题，原来的问题也就容 易解决了。 • 软件的体系结构设计、模块化设计都是分 而治之策略的具体表现。
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4.1 软件设计的概念及原则
(1) 分而治之
• 事务型数据流
通常接受一项事务，根据事务处理的特点和性质， 选择分派一个适当的处理单元，然后给出结果。 完成选择分派任务的部分称为事务处理中心，或 分派部件。
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4.3.2 典型的数据流类型和系统结构
• 事务型系统结构图
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4.3.20
4.3.3 变换型映射方法
• 变换分析方法的步骤
第一层模块与主模块之间传送的数据应与数据流 图相对应，如图所示。
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4.3.3 变换型映射方法
• 变换分析方法的步骤
(4) 进行二级分解，设计中、下层模块。 这一步工作是自顶向下，逐层细化，为每一个输 入模块、输出模块、变换模块设计它们的从属模 块。 设计下层模块的顺序是任意的。但一般是先设计 输入模块的下层模块。