软件工程5.1
软件工程概述-第5章 结构化需求分析
实体 属性 联系
用矩形表示,矩形内写 明实体名
用椭圆形表示,并用无 向边将其与对应实体连 接起来
用菱形表示,并用无向 边分别与有关实体连接 起来,同时在无向边旁 标上联系的类型。
E-R 图表示图示 例 2-1 中的例子
练习
例:简单的学生选课系统:
(1)学生 属性有学号,姓名, 性别,年龄,所在系
x
1.1
1.2
1.3
1
3
2
2.1 2.3
2.2
1.1 1.3
目录
1
5.1结构化分析
2
5.2数据流图
3
5.3数据字典
4
5.4 实体关系图
5
5.5 状态转换图
数据流图
数据流图(Data Flow Diagram,DFD)是描述系统中数据 流程的图形工具,它描述了将系统的逻辑输入转换为逻辑输出 所需的加工处理过程。
(2)课程 属性有课程号,课程 名称,先修课程号,学分
实体之间的联系:
一个学生可同时选修多门 课程,而一门课程可以同时被 若干学生选修。用成绩来表示 某个学生学习某门课程的成绩 。
分解:对于一个复杂的系统,为了将复杂性降 低到可以掌握的程度,可以把大问题分解成若 干小问题,然后分别解决。
抽象:分解可以分层进行,即先考虑问题最本 质的属性,暂把细节略去,以后再逐层添加细 节,直至涉及到最详细的内容,这种用最本质 的属性表示一个系统的方法就是“抽象”
结构化分析
结构化分析方法基本思想 “分解”和“抽象”
取值范围:数据项的取值范围,例如,职工年龄 的取值范围定义为18至60岁,表示为18..60。
初始值:数据项的初始值,例如,为了操作简便, 软件定义借书日期的初始值默认为系统的当前日 期。
软件工程 第4版 第5章 详细设计
数据流程图
01
数据流程图表示 求解某一问题的 数据通路,同时 规定了处理的主 要阶段和所用的 各种数据媒体
程序流程图
02
程序流程图表示 程序中的操作顺 序
系统流程图
03
系统流程图表示 系统的操作控制 和数据流
程序网络图
04
程序网络图表示 程序激活路径和 程序与相关数据 流的相互作用
系统资源图
05
系统资源图表示 适用于一个问题 或一组问题求解 的数据单元和处 理单元的配置
5.1.3 PAD
01 PAD 的基本符号
OPTION
➢ 顺序结构 ➢ 条件结构 ➢ CASE 型多分支结构 ➢ 先检测循环条件的WHILE 型循环结构 ➢ 后检测循环条件的UNTIL 型循环结构 ➢ 语句标号 的特点
OPTION
用PAD 表示的程序从最左边的竖线的上端开始,自上而 下、自左向右执行 用PAD 设计的软件结构必然是结构化的程序结构
图1
图2
5.1.1 流程图
04 流程图的3 种基本结构
OPTION
流程图的3 种基本结构为顺序结构、条件 结构和循环结构,如图1所示,图中的C 是判 定条件。顺序结构如图(a)所示。条件结构 可分为两种,一种是IF...THEN...ELSE 型条件 结构,如图(b)所示;另一种是CASE 型多 分支结构,如图(c)所示。
应的应做的工作。
2 判定表中的符号
右上部用T 表示条件成立,用F表示条件不 成立,空白表示条件成立与否不影响。
右下部画× 表示在该列上面规定的条件下做 该行左边列出的那项工作,空白表示不做该 项工作。
5.1.5 判定树
判定树和判定表一样,也能表明复杂的条件组 合与对应处理之间的关系。判定树是一种图形表示 方式,更易被用户理解。
软件工程课程目录
软件工程课程目录第一章:导论
1.1 软件工程概述
1.2 软件工程的定义和特点
1.3 软件工程的发展历程
第二章:软件开发过程模型
2.1 瀑布模型
2.2 增量模型
2.3 螺旋模型
2.4 敏捷开发模型
2.5 DevOps模型
第三章:需求工程
3.1 需求获取与分析
3.2 需求规格说明
3.3 需求验证与确认
3.4 变更管理
第四章:软件设计与实现
4.1 结构化设计
4.2 面向对象设计
4.3 软件架构设计
4.4 系统建模
4.5 设计原则和模式
第五章:软件测试与维护5.1 测试基础知识
5.2 测试设计技术
5.3 测试用例编写
5.4 软件维护流程及策略5.5 缺陷管理
第六章:软件项目管理6.1 项目启动与规划
6.2 项目进度管理
6.3 资源管理
6.4 风险管理
6.5 团队协作与沟通
第七章:软件质量保证和评估
7.1 质量保证概述
7.2 质量标准与度量
7.3 代码审查
7.4 归纳测试
7.5 质量评估与改进
第八章:软件工程伦理与职业道德
8.1 软件工程伦理概述
8.2 软件专业人员责任
8.3 知识产权保护
8.4 软件工程师的职业道德
结语:
软件工程课程目录涵盖了软件工程学科的基本知识和方法,帮助学生全面了解软件开发的过程和要素。
通过学习本课程,学生可以系统学习软件工程的理论和实践知识,培养良好的软件开发习惯和职业道德意识,为将来的软件开发工作奠定坚实的基础。
软件工程导论第5章 总体的设计
⑵内聚:衡量一个模块内部各个元素彼此结合的紧密 程度。
5.2 续
耦合
软件结构中各个模块之间相互关联程度的度量。 常见的耦合: • ⑴非直接耦合 • ⑵数据耦合 • ⑶控制耦合 • ⑷特征耦合 • ⑸公共环境耦合 • ⑹内容耦合 设计原则:尽量使用数据耦合,少用控制耦合, 限制公共耦合的范围,避免使用内容耦合。
划分模块时尽量做到高内聚,低耦合,保持模块相对 独立性,并以此原则优化初始的软件结构。
⑴如果若干模块之间耦合强度过高,每个模块内功能 不复杂,可将它们合并,以减少信息的传递和公共区 的引用。
⑵若有多个相关模块,应对它们的功能进行分析,消 去重复功能。
设计准则
5.3 续
⑵模块规模应该适中
过大的模块往往是由于分解不充分。 过小的模块开销大于有效操作。
设计方法:定义一些不同的“映射”,把数据流 图变换成软件结构。
结构化设计方法——面向数据流的设计方法。
变换流
5.5 续
信息沿输入通路进入系统,同时由外部形式变换 成内部形式,进入系统的信息通过变换中心,经 加工处理以后再沿输出通路变换成外部形式离开 软件系统。当数据流图具有这些特征时,这种信 息流就叫作变换流。
B
C
D
(a) 基 本 形 式
(b) 顺 序
B
C
(c) 选 择
B
(d) 重 复
结构图
5.4 续
判定为真时调用A,为假时调用B
结构图
5.4 续
模块M循环调用模块A、B、C
概念
5.5 面向数据流的设计方法
定义:把信息流映射成软件结构,信息流的类型 决定了映射的方法。
目标:给出设计软件结构的一个系统化的途径。
课件:软件工程--05指令系统
5. 输入输出
入
端口地址
CPU 的寄存器
如 IN AL, n IN AX, n IN AL, DX IN AX, DX
出 CPU 的寄存器
端口地址
如 OUT n, AL OUT n, AX OUT DX, AL OUT DX, AX
五、操作码编码
操作码的编码有两种方式 - Fixed Length Opcodes (定长操作码法) - Expanding Opcodes (扩展操作码编法)
ADD D + ( N -1 ) DIV # N STA ANS 共 N + 2 条指令
LDA # 0 LDX # 0 M ADD X, D INX CPX # N BNE M DIV # N STA ANS 共 8 条指令
X 为变址寄存器 D 为形式地址 (X) +1 X (X) 和 #N 比较 结果不为零则转
10. 堆栈寻址
(1) 堆栈的特点 硬堆栈
堆栈 软堆栈
多个寄存器 指定的存储空间
先进后出(一个入出口) 栈顶地址 由 SP 指出
进栈 (SP)– 1 SP 出栈 (SP)+ 1 SP
SP
1FFFH 2000 H
12F0F0F0 H
–1
进栈
栈顶 栈顶
SP
1FFFH 2000 H
12F0F00F HH
无条件转移;……
二、操作数类型
地址
无符号整数
数字 定点数、浮点数、十进制数 位、位串、字符和字符串 ASCII 逻辑数 逻辑运算
三、寻址方式
确定 本条指令 的 操作数地址
数据寻址
下一条 欲执行 指令 的 指令地址 指令寻址 • 指令的寻址——简单
《软件工程(第二版)》 第五章
5.2.4 模块独立性
模块的独立性是软件质量的关键: (1)模块化程度较高的软件容易开发; (2)模块化程度较高的软件也比较容易测试和维护。 模块的独立性的度量标准:耦合和内聚。
1、耦合 耦合:软件结构中各个模块之间相互关联程度的度量。
常见的耦合:
(1)非直接耦合 (2)数据耦合 (3)标记耦合 (4)控制耦合 (5)公共耦合 (6)内容耦合 设计原则:尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公 共耦合的范围,避免使用内容耦合。
这个不等式表明:单独解决问题 P1 和 P2 所需的工作 量之和,比把 P1 和 P2 合起来作为一个问题来解决时所需 的工作量要少。 这种“分而治之”的思想提供了模块化的根据:把复 杂的问题分解成许多容易解决的小问题,原来的问题也 就容易解决了。
模块化和软件成本的关系
软件总成本 最小成本区 M 接口成本
5.5.1 数据流图的类型 5.5.2 设计步骤 5.5.3 变换设计 5.5.4 事务设计 5.5.5 设计的后处理
需求分析阶段得出的数据流图是总体设计的根 本出发点。 通常,选取的这些方案中至少应包括低成本、 中成本和高成本的三种方案类型。 对每个合理方案要提供以下几方面资料: (1)系统流程图; (2)数据字典; (3)成本/效益分析; (4)实现这个系统的进度计划。
5.1.2 推荐最佳方案
分析员从合理方案中选择一个最佳方案向用户 推荐,并为推荐的方案制定详细的实现计划。 对于分析员推荐的最佳方案,用户和有关专家 应该认真审查。如果确认该方案确实符合用户的需 要,并且在现有条件下完全能够实现,则应该提请 使用部门负责人进一步审批。在使用部门负责人也 接受了分析员所推荐的方案之后,方可进入总体设 计过程的下一步工作,即结构设计阶段。
软件工程试题库及答案
一、选择题软件(2)1.在软件开发的各种资源中,( D )是最重要的资源。
A 开发工具B 方法C 硬件环境D 人员2.软件的复杂性是( A ),它引起人员通信困难、开发费用超支、开发时间超时等问题。
A 固有的B 人为的C 可消除的D 不可降低的3.3:软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分,它的组成部分是( D )。
A.程序、数据 B.程序、文档 C.程序 D. 程序、数据、文档4.软件是一种( B )产品。
A、有形B、逻辑C、物质D、消耗软件危机(1)5.1:开发软件所需高成本和产品的低质量之间有着尖锐的矛盾,这种现象称做( C )A.软件工程B.软件周期C.软件危机D.软件产生6.2:在软件生产的程序系统时代由于软件规模扩大和软件复杂性提高等原因导致了( A )A.软件危机B.软件工程 C.程序设计革命D.结构化程序设计7.3:以下哪一项不是软件危机的表现形式( C )(A)成本高(B)生产率低(C) 技术发展快(D)质量得不到保证8.4:“软件危机”产生的主要原因是( A )。
A.软件日益庞大B.开发方法不当C.开发人员编写程序能力差D.没有维护好软件9.5:软件危机是指在软件开发和( C )过程中遇到的一系列严重问题。
A 开发B 使用 C维护D更新软件工程(2)10.1:为了解决软件危机人们提出了用(B )的原理来设计软件,这就是软件工程诞生的基础。
(A) 运筹学(B) 工程学 (C) 软件学(D) 数学11.2.在软件工程时期,决定软件质量的主要因素是( A )A.管理水平 B.个人程序技术 C.小组技术水平 D.硬件的发展12.3. 软件管理工作涉及到的直接对象不包括( B )。
A.软件开发人员 B.硬件设备 C.项目经费 D.软件项目13.4. 软件工程方法学有三个要素,它们是( A )A.方法、工具和过程B.质量、进度和成本C.顺序、分支和循环D.入口、过程、出口生命周期及模型(5)14.1:软件工程中描述生命周期的瀑布模型一般包括计划、( A )、设计、编码、测试、维护等几个阶段。
软件设计基础
结构特点:构件被封装的方式以及交互的方式 外部功能:体系结构的描述应指出如何满足需求 相关系统族:相似系统开发中经常遇到的重复性模式 系统的过程设计(procedural design)也叫详细(detail)设计 概要设计是根据需求确定软件和数据的总体框架,详细设计是将其进一步精 化成软件的算法表示和数据结构。
软件工程(Software Engineering)
沈阳工业大学信息科学与工程学院
魏东
5.1软件开发的逐步求精
软件开发的细化求精过程
面向企业级的应用软件开发就是将“客观世界”表达在“计算机世界”里的 处理过程,这个过程就是由“抽象”到“具体”的求精过程。 软件开发就是通过对模型的逐步细化,模型从“分析模型”到“设计模型” 再到“编码模型”。
可以独立地进行模块的编码测试,便于软件开发工作的组织; 把每一个模块要解决的问题局限在有限的范围,减少出错机会; 便于纠错; 便于对特定的模块进行优化处理; 一个模块可被重复使用,提高软件产品的复用率; 程序易于理解; 利于估计工作量和开发成本。
软件工程(Software Engineering)
5.3 模块化与信息隐藏
模块和模块化
模块
模块是数据说明、可执行语句等程序对象的集合。 模块是完成特定功能的程序实体,可以单独命名且可通过名字来访问。 模块是构成程序的基本构件。 模块具有输入和输出(参数传递)、功能、内部数据结构(局部变量)和程 序代码四个特性。输入、输出和功能是模块的外部特性;内部数据结构 和程序代码是模块的内部特性。 软件结构设计仅需要了解该模块的外部特性。
软件工程的各种模型的比较
软件工程的各种模型的比较软件工程的各种模型的比较:1.瀑布模型1.1 特点瀑布模型是一种线性顺序的开发模型,依次完成需求分析、系统设计、编码、测试和维护等阶段。
特点是每个阶段在前一个阶段完成后才开始,只能向前推进,不可逆转。
1.2 优点- 易于理解和使用,适用于小规模项目。
- 需求稳定的项目,适合使用瀑布模型。
1.3 缺点- 不适用于大规模和复杂项目,需要严格按照计划执行。
- 不能灵活适应需求变化。
2.增量模型2.1 特点增量模型是将软件系统分为多个增量,每个增量都是一个独立的可交付产品,可以逐步开发和交付。
每个增量都经过需求分析、设计、编码和测试等阶段。
2.2 优点- 可以根据需求优先级逐步实现功能,降低项目风险。
- 开发人员可以及时获取用户反馈进行调整。
2.3 缺点- 增量模型需要经常进行软件集成测试,增加了测试的复杂性。
- 对模块划分有一定的要求,需要能够划分出独立的增量。
3.原型模型3.1 特点原型模型通过快速创建软件原型来帮助用户和开发人员明确需求,通过迭代和持续反馈的方式进行开发。
3.2 优点- 可以帮助用户明确需求并提供及时反馈。
- 可以较早地发现问题并进行调整。
3.3 缺点- 需要额外的时间和资源进行原型开发。
- 可能会让用户过多关注原型而忽略其他重要事项。
4.敏捷模型4.1 特点敏捷模型是一种迭代增量的开发模型,注重个体和团队之间的交互合作,以快速交付可用的软件为目标。
常见的敏捷方法包括Scrum、XP等。
4.2 优点- 可以快速响应需求变化。
- 鼓励团队协作和自我组织。
4.3 缺点- 对开发团队的组织能力和技术水平要求较高。
- 不适用于所有项目类型,特别是对于固定需求和高度规范的项目。
5.螺旋模型5.1 特点螺旋模型结合了瀑布模型的可控性和原型模型的迭代开发,通过不断迭代的循环,逐步完善软件产品。
5.2 优点- 可以适应需求变化和风险管理。
- 开发过程可灵活调整。
5.3 缺点- 需要较高的管理能力和技术水平。
软件工第5章
多分支
流程图连接
流程图符号加横线
《软件工程(第3版)》陆惠恩主编
5
4. 流程图的三种基本结构:
顺序(a)、选择(b、c)、循环(d、e)。
《软件工程(第3版)》陆惠恩主编
6
5.1.2 盒图 盒图是Nassi和Shneiderman提出的,又称N_S图。 1. 盒图的符号(请注意d、e的区别)
《软件工程(第2版)》陆惠恩主编
《软件工程(第3版)》陆惠恩主编
12
【例5.5 】用判定表表示旅游票价的优惠规定。
某旅行社根据旅游淡季、旺季 及是否团体订票,确定旅游票 价的折扣率。具体规定如下: 人数在20人以上的属团体,20 人以下的是散客。 每年的4-5月、7-8月、10月为 旅游旺季,其余为旅游淡季。 旅游旺季,团体票优惠5℅, 散客不优惠。 旅游淡季,团体票优惠30℅, 散客优惠20℅。 用判定表表示旅游订票的优惠 规定。
《软件工程(第3版)》陆惠恩主编
17
5.2 用户界面设计
5.2.1 用户界面设计问题
1. 系统响应时间 2. 用户帮助设施 3. 出错信息处理 4.命令交互
5.2.2 用户界面设计过程
用户界面设计是一个迭代的过程,一般步骤如下: 1.先设计和实现用户界面原型。 2.用户试用该原型,向设计者提出对界面的评价。 3.设计者根据用户的意见修改设计并实现下一级原型。 不断进行下去,直到用户满意为止。
《软件工程(第3版)》陆惠恩主编
15
CASE结构: CASE 条件 OF CASE(1) 处理1 CASE(2) 处理2 … CASE(n) 处理n 3.循环结构 (1)FOR循环结构: FOR i=1 TO n 循环体 END FOR (2)WHILE循环结构: WHILE 条件 循环体 ENDWHILE (3) REPEAT-UNTIL循环结构: REPEAT 循环体 UNTIL条件
《软件工程》第5章 软件构造
5.5 软件代码审查
为保证代码开发的质量,在编码完成后,进行 代码审查或称Review。
审查内容: 1. 程序的版式 2. 文件结构 3. 命名规则 4. 表达式与基本语句
5.6 软件复用
软件复用就是将已有的软件成分用于构造新的 软件系统,以达到提高软件系统的开发质量与效率, 降低开发成本的目的。
在面向对象语言中,类功能支持这种层次机制。 除了根结点外,每个类都有它的基类(base class)。 除 了 叶结 点 外 , 每 个类 都 有它 的 派生 类 (derived class)。一个派生类可以从它的基类那里继承所有 的数据和操作,并扩充自己的特殊数据和操作。
3. 多态性
所谓多态,是指一个名字(或符号)具有 多种含义。即相同的操作的消息发送给不同的 对象时,每个对象将根据自己所属类中定义的 操作去执行,产生不同的结果。
5
第五章
软件构造
软件的详细设计,完成了软件的过程性的描述, 接下来进入程序编码阶段。
软件构造(Software Construction)指通过 编码、验证、单元测试、集成测试和排错的组合, 创建一个可以工作的、有意义的软件。在本章中, 我们将聚焦在该领域当中的程序设计语言、设计、 编码和复用这几个话题,其余的将在后续章节中讨 论。
类型的能力选取 。 6. 软件开发人员的知识水平以及心理因素。要特别注
意选择语言时,尽量避免受外界的影响,盲目追求 高、新的语言。
5.2 程序设计方法
5.2.1 结构化程序设计 结构程序设计的概念最早是由E.W.Dijkstra提出来的。
结构化程序设计方法 (Structured Program), 即SP法是结构化开发方法的重要组成部分。
5.3.1 源程序文件 符号的命名。尽量用与实际意义相同或接近的标识 符命名。 源程序中的注释 注释可分为序言性注释和解释性注释。错误的注释 宁可不要。 源程序的书写格式
软件工程课件:软件实现
软件实现
另外,在每个代码段中序言注释是必须有的,每个代码 的顶部必须提供图5-1中列出的最基本信息。除了序言注释 外,应当在代码中插入行内注释,以帮助维护程序员理解代 码。专家建议,行内注释的使用场合应该仅仅是当代码编写 的方式不明显,或使用了该语言中某些难以理解的方法的时 候。相反,含糊不清的代码应当以清晰的方式重新编写,行 内注释是帮助程序员维护的一种手段,不应当助长拙劣的编 程实践或为其寻找借口。
软件实现
这种情况很容易避免,公司的领导应当在一开始就坚持 用英语命名全部的变量名,而英语是每个计算机专业人员都 理解的语言,于是变量名对每个维护人员就都是有意义的。
有些命名约定可以使代码更容易理解,其思想是变量名 应该包括类型信息。例如,ptrChTmp可能表示一个临时变 量(Tmp)用来指向字符(Ch)的指针(ptr),这种方案最著名的 是匈牙利命名法。这类方案的缺点是,当参与者不能拼读出 变量名时,代码审查的效果会降低,逐个地读出变量名尤其 痛苦。但是,对有匈牙利命名法经验的人来说,该方法增强 了代码的可读性。
因此,在采用C++之前,相关软件专业人员经过面向对 象范型方面的培训是非常重要的。当企业对从C转换到C++ 带来的结果感到失望时,一个主要的原因是相关人员缺乏面 向对象范型的培训。
软件实现
如果软件企业决定采用Java,从传统的结构化范型转变 到面向对象范型是不可能的。Java是纯面向对象程序语言, 不支持传统的结构化范型的函数和过程。不像C++这样的混 合面向对象语言,Java程序员从一开始就必须使用面向对象 范型(而且只能使用面向对象范型)。由于需要从一个范型转 到另一个范型,与转变到像C++这种混合型的面向对象语言 相比,采用Java所需的教育和培训就显得更为重要。
软件工程及实践[窦万峰]第5章 软件详细设计
5 . 1 结构化详细设计 5 . 2 结构化设计工具 5 . 3 人机界面设计 5 . 4 数据库设计 5 . 5 面向对象精化设计 5.6 编 码
.
5.1 结构化详细设计
结构化程序设计的理念是在20世纪60年代由Dijkstra等人提出并加以完善的。 结构化的程序一般只需要用3种基本的逻辑结构就能实现,即顺序结构、选择结 构和循环结构,如图5-1所示。
.
5.3 人机界面设计
5.3.1 界面分析与设计 1.美学规则 在有关界面设计的著作中,Theo Mandel创造了3条黄金原则 (1)置用户于控制之下 (2)减少用户的记忆负担。 (3)保持界面一致。 2.人机界面分析 人机界面的设计工作应与软件系统的需求分析工作同步进行,主要包括如 下几个过程。 (1)通过界面和系统交互的最终用户分析。 (2)最终用户为完成工作要做的任务分析。 (3)确定界面的类型。 (4)任务处理的环境。
概要IPO图用于表达对一个系统,或对其中某一个子系统功能的概略表达, 指明在完成某一功能框规定的功能时需要哪些输入、哪些操作和哪些输出。图 5-8所示为表示销售/盘存系统第2层的对应H图中1.1.0框的概要IPO图。
.
5.2.4 HIPO图
在概要IPO图中,没有指明输入―处理―输出三者之间的关系,用它进行下 一步的设计是不可能的。所以需要使用详细IPO图用于指明上述三者之间的关系, 其图形与概要IPO图一样,但输入和输出最好用具体的介质和设备类型的图形表 示。图5-9所示为销售/盘存系统中对应H图中1.1.2框的详细IPO图。
.
5.2 结构化设计工具
5.2.1 程序流程图 程序流程图又称为“程序框图”,是Goldstine于1946年首先采用的。它是 历史最悠久,使用最广泛的描述软件设计的方法,能直观地描述过程的控制流 程,便于初学者掌握。其中较常用的一些符号如图5-2所示,方框表示一个处理 步骤,菱形代表一个逻辑条件,箭头表示控制流向。注意,程序流程图中使用 的箭头代表控制流,而不是数据流。
软件工程_总体设计
6. 设计数据库
对于需要使用数据库的那些应用系统,软件工程师 应该在需求分析阶段所确定的系统数据需求的基础 上,进一步设计数据库。
在数据库课中已经详细讲述了设计数据库的方法, 本书不再赘述。
从上面的叙述中不难看出,在详细设计之前先进行 总体设计的必要性:可以站在全局高度上,花较少 成本,从较抽象的层次上分析对比多种可能的系统 实现方案和软件结构,从中选出最佳方案和最合理 的软件结构,从而用较低成本开发出较高质量的软 件系统。
5.1 设计过程
总体设计过程通常由两个主要阶段组成:系统设计 阶段,确定系统的具体实现方案;结构设计阶段, 确定软件结构。典型的总体设计过程包括下述9个 步骤:
为确定软件结构,首先需要从实现角度把复杂的功 能进一步分解。分析员结合算法描述仔细分析数据 流图中的每个处理,如果一个处理的功能过分复杂, 必须把它的功能适当地分解成一系列比较简单的功 能。一般说来,经过分解之后应该使每个功能对大 多数程序员而言都是明显易懂的。功能分解导致数 据流图的进一步细化,同时还应该用IPO图或其他 适当的工具简要描述细化后每个处理的算法。
1. 设想供选择的方案
在总体设计阶段分析员应该考虑各种可能的实现方 案,并且力求从中选出最佳方案。在总体设计阶段 开始时只有系统的逻辑模型,分析员有充分的自由 分析比较不同的物理实现方案,一旦选出求分析阶段得出的数据流图是总体设计的极好的 出发点。
用户和有关的技术专家应该认真审查分析员所推荐 的最佳系统,如果该系统确实符合用户的需要,并 且是在现有条件下完全能够实现的,则应该提请使 用部门负责人进一步审批。在使用部门的负责人也 接受了分析员所推荐的方案之后,将进入总体设计 过程的下一个重要阶段——结构设计。
软件工程的六个阶段
软件工程的六个阶段软件工程的六个阶段包括需求分析、系统设计、编码、测试、部署和维护。
下面将详细介绍每个阶段的内容。
1.需求分析阶段:1.1 确定需求:与客户沟通,了解其需求和期望。
1.2 需求分析:收集需求,分析和整理数据,定义系统的功能和性能。
1.3 需求规格说明书:将需求编写成可验证的规格说明书。
2.系统设计阶段:2.1 概要设计:定义系统的整体架构,包括主要组件和模块。
2.2 详细设计:设计每个组件和模块的详细功能,确定数据结构和算法。
3.编码阶段:3.1 程序设计:根据详细设计,编写代码实现各个功能。
3.2 编码规范:遵循规定的编码规范编写代码,提高代码可读性和可维护性。
4.测试阶段:4.1 单元测试:对每个模块进行独立测试,验证其功能和性能。
4.2 集成测试:将各个模块组合起来进行集成测试,验证系统的协作是否正常。
4.3 系统测试:对整个系统进行全面测试,模拟真实环境下的使用情况。
4.4 用户验收测试:与客户合作,确保系统符合其需求和期望。
5.部署阶段:5.1 确定部署环境:确定系统部署需要的硬件和软件环境。
5.2 安装和配置:将开发好的系统安装到目标环境,并进行相应的配置。
5.3 数据迁移:如果有现有系统需要替换,将旧系统的数据迁移到新系统。
6.维护阶段:6.1 收集反馈:与用户保持沟通,收集用户的反馈和建议。
6.2 故障修复:对于出现的问题和故障,及时修复和处理。
6.3 功能更新:根据用户需求和市场变化,对系统进行功能更新和升级。
本文档涉及附件:无本文所涉及的法律名词及注释:1.版权法:指保护作品的创作人所享有的著作权的法律规定。
2.商标法:指保护商标标识和商标权益的法律规定。
3.专利法:指保护发明创造和技术创新的专利权益的法律规定。
软件工程课件5.1详细设计的基本任务
5.1 详细设计的基本任务
(1)为每个模块进行详细的算法设计。
用某种图形、表格、语言等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出来。
(2)为模块内的数据结构进行设计。
对于需求分析、概要设计确定的概念性的数据类型进行确切的定义。
(3)对数据结构进行物理设计,即确定数据库的物理结构。
物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存储方法,这些都依赖于具体所使用的数据库系统。
(4)其他设计:根据软件系统的类型,还可能要进行以下设计:
①代码设计。
为了提高数据的输入、分类、存储、检索等操作,节约内存空间,对数据库中的某些数据项的值要进行代码设计。
②输入/输出格式设计。
③人机对话设计。
对于一个实时系统,用户与计算机频繁对话,因此要进行对话方式、内容、格式的具体设计。
(5)编写详细设计说明书。
(6)评审。
对处理过程的算法和数据库的物理结构都要评审。
软件工程的六个阶段
软件工程的六个阶段软件工程的六个阶段1.需求收集和分析阶段1.1 需求识别●定义项目的目标和范围●与客户和利益相关者进行沟通,了解他们的需求和期望1.2 需求分析●对需求进行详细的分析、理解和描述●制定需求规格说明书1.3 需求验证●确保需求与客户和利益相关者的期望相符●验证需求规格说明书的正确性和完整性2.概要设计阶段2.1 系统架构设计●分析系统的整体结构和组件之间的关系●设计系统的分层结构和模块划分2.2 数据库设计●根据需求设计合适的数据模型●设计数据库表结构和关系2.3 界面设计●设计用户界面的布局和交互方式●确定界面元素的样式和风格3.详细设计阶段3.1 组件设计●对系统的各个组件进行详细设计●定义组件的输入、输出和功能3.2 数据结构设计●定义系统中使用的数据结构和算法●优化数据结构和算法的性能3.3 接口设计●定义组件之间的接口和通信方式●确保各个组件之间的协调和兼容性4.编码阶段4.1 选择编码工具和开发环境●选择合适的集成开发环境和工具●配置开发环境和工具4.2 编写源代码●根据详细设计编写源代码●遵循编程规范和最佳实践4.3 单元测试●编写和执行单元测试用例●验证代码的功能和正确性5.测试和调试阶段5.1 系统测试●执行整个系统的功能测试●验证系统的功能和性能是否满足需求5.2 集成测试●测试各个组件之间的集成和协作●验证组件的兼容性和互操作性5.3 调试和修复●根据测试结果进行调试,并修复代码中的错误和缺陷6.部署和维护阶段6.1 软件部署●安装和配置软件系统●进行系统的初步测试和验证6.2 系统维护●监控系统的运行状态和性能●处理用户反馈的问题和需求变更●进行软件的升级和补丁发布本文档涉及附件:无法律名词及注释:1.版权:指作者对其所创作的作品享有的合法权益,包括复制权、发行权等。
2.合同:双方或多方之间达成的法律约束力的协议,规定各方的权利和义务。
3.权利:个人或组织享有的合法利益或权能。
405-软件工程(第4版)-李代平-清华大学出版社
2021年6月22日
广东工业大学计算机学院
13
4. 软件总体设计文档 总体设计说明书是总体设计阶段结束时提 交的技术文档。按国标GB8576–88的《计算机 软件产品开发文件编制指南》规定,软件设计 文档可分为“总体设计说明书”、“详细设计 说明书”和“数据库设计说明书”。这些文档 的内容与格式请参考有关资料。
广东工业大学计算机学院
10
2. 数据结构及数据库设计 1)数据结构的设计 根据需求分析阶段对系统数据的组成、操
作约束和数据之间的关系的描述,确定数据结 构特性。
2021年6月22日
广东工业大学计算机学院
11
2)数据库的设计 一般的软件系统都有数据的存储,存储要
借助数据库技术。数据库的设计是指数据存储 文件的设计。设计包括以下三个方面:
(1)概念设计。 (2)逻辑设计。 (3)物理设计。
2021年6月22日
广东工业大学计算机学院
12
3. 网络系统设计 如果采用的是网络环境,则要进行网络系 统的设计。要分析网络负荷与容量,遵照网络 系统设计原则,确定网络系统的需求。要进行 网络结构设计,选择好网络操作系统,确定网 络系统配置,制定网络拓扑结构。
19
模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下 逐层把软件系统划分成若干模块的过程。每个 模块完成一个特定的子功能,所有的模块按某 种方法组装起来,成为一个整体,完成整个系 统所要求的功能。
2021年6月22日
广东工业大学计算机学院
20
问题复杂性与工作量关系
设问题x,表示它的复杂性函数为C(x),解 决它所需的工作量函数为E(x)。对于问题P1和P2; 如果:
广东工业大学计算机学院
15
5.4 设计基本原理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
17
18
Adding new methods
19
overriding methods
20
面向对象基本概念6-多态
多态性polymorphism是指用相同的操作名在一个 类层次的不同类中实现不同的功能。在类等级的 不同层次中可以公用一个方法的名字,然而不同 层次中的每个类却各自按自己的需要来实现这个 行为。
按照子类与父类的关系,把若干个对象类组成一个 层次结构的系统(继承)。
对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系。
OO =objects+class+inheritance+communication
6
面向对象方法组成
OOSD(Object-Oriented Software Development)
对象由一组属性和一组行为(方法)构成。
属性: 用来描述对象静态特征的数据项。
行为: 用来描述对象动态特征的操作序列。
9
An object has an interface
Light lt = new Light(); lt.on();
10
面向对象基本概念2-类
具有相同属性和服务的一组对象的集合,物以类 聚。
完善阶段
1980’s:理论基础,许多OO 编程语言(C++, ObjectiveC, Object C等)
繁荣阶段
1990’s:面向对象分析和设计方法(Booch, OMT, OOSE等 ), Java 语言
1997: OMG 组织的统一建模语言(UML) 逐渐替代了传统的结构化方法
4
面向对象方法学的要点
为属于该类的全部对象提供了抽象的描述,包括 属性和行为两个主要部分。
类与对象的关系: 抽象和具体的关系,类是对象抽象的结果。一个 属于某类的对象称为该类的一个实例。
11
面向对象基本概念3-消息
消息:合作之道(message)
消息是发送对象1向目标对象2发送请求的载体,申 请对象2的一个方法
消息传递是对象与外部世界关联的唯一途径
一个消息由下述3部分组成:
接收消息的对象; 消息名; 零个或多个变元。
12
例: class PostOffice { private : Location location ; Employee employee ; …… public : void send (Request request, Money payment); void sell (int goods, Money payment) ; ……
15
面向对象基本概念5-继承
Inheritance
16
面向对象基本概念5-继承
继承(inheritance)对于软件复用有着重要意义, 是面向对象技术能够提高软件开发效率的重要原 因之一。
被继承的类称为超类(父类)、继承的类称为子 类。
通过继承,子类继承了父类中的属性和操作定义 ,这些属性和操作就好象在子类本身中定义的一 样。
end case;
Shape
Draw() overloading
Rectangle Circle Triangle
};
main ( )
{ PostOffice PO ;
Request
request ;
Money
payment ;
……
PO.send (request, payment) ;
……
}
13
面向对象基本概念4-封装
Method2()
Method1()
Attributes
Method4()
Method3()
7
面向对象的基本概念
对象(object) 类(class) 消息(message) 封装(encapsulation) 继承(inheritance) 多态(polymorphism)
8
面向对象基本概念1-对象
对象是系统中用来描述客观事物的一个实体,它 是用来构成系统的一个基本单位。
OOA(Object-Oriented Analysis)面向对象的分析 强调对一个系统中的对象特征和行为的定义,建立系统的 三类模型。
OOD(Object-Oriented Design)面向对象的设计 与OOA密切配合顺序实现对现实世界的进一步建模。
OOP (Object-Oriented Program)面向对象的程序设计 是面向对象的技术中发展最快的,使用面向对象的程序设 计语言,进行编码。
当对象接收到发送给它的消息时,根据该对象所 属于的类动态选用在该类中定义的实现算法。
case of shape: if shape = rectangle then DrawRectangle(data); if shape = circle then DrawCircle(data); if shape = triangle then DrawTriangle(data);
面向对象分析
(Object-Oriented Analysis, OOA)
outline
2
传统方法的缺点
结构化分析方法:面向功能 软件结构严重依赖于功能,而功能是软件开发 中最不稳定的因素。
数据和操作相分离
面向对象的发展历史
雏形阶段
1960’s Simula-67编程语言 1970’s Smalltalk编程语言
14
面向对象基本概念4-封装
封装encapsulation是指将对象的状态信息(属性)和 行为(方法)捆绑为一个逻辑单元,并尽可能隐藏 对象的内部细节,使得对状态的访问或修改只能通 过封装提供的接独立对象。
“信息隐藏”:尽可能隐藏对象的内部细节,对外形 成一个边界,只保留有限的对外接口使之与外部发生 联系。
尽可能模拟人类习惯的思维方式,使开发软 件的方法与过程尽可能接近人类认识世界解 决问题的方法与过程。
使描述问题的问题空间(问题域)与实现解法的 解空间(求解域)在结构上尽可能一致。
5
面向对象方法学的要点
认为客观世界是由各种对象组成的,任何事物都是 对象。
把所有对象都划分成各种对象类(类,class),每个 对象类都定义了一组数据和一组方法。