软件工程03-2(详细设计)
软件工程概要设计和详细设计
•过程设计则是把结构成份转换成软件的过程性描述。
•界面设计是对系统边界的描述，用户界面是用户和 系统进行交互的工具，人机接口直接影响软件的寿命。
ClientA
ClientB
ClientC
ClientD
第三级
客
户 机
business logic node（商业逻辑结点）
Security
（安全）
Event
（事件）
Search
（搜索）
服
务
器
Database management node
（数据库管理结点）
第二级 第一级
软件工程概要设计和详细设计
现在越来越多的应用采用多层结构，以适应不断 变化的用户需求。
软件工程概要设计和详细设计
四、分布式对象结构(Distributed Objects Architecture)
在C/S模型中，客户和服务器在服务/请求上的差别， 在一定程度上限制了系统的灵活性和可扩展性。
采用分布式对象结构 ：
“对象(Object)”——提供服务的系统组件(System Component)。
② 安全性：网络环境面临着各种威胁，如病毒、 木马、非法访问，安全问题十分突出
③ 可管理性：开放性造成异构性，造成管理困难 ④ 不可预知性：系统响应时间受网络负载等网络
环境的影响。
软件工程概要设计和详细设计
三、 客户机/服务器模型（Client/Server Architectural Model） C/S结构是一种分布式模型，采用发请求、得结
软件工程课程全部课程
软件工程伦理与职业规范
软件工程伦理
涉及软件开发过程中的道德和伦理问 题，如隐私保护、数据安全、软件可 靠性等。
软件工程职业规范
包括软件开发人员的职业道德、行为 规范、团队协作等方面的要求，以确 保软件开发过程的高效和质量。
软件工程的发展
软件工程自20世纪60年代诞生以来，经历了多个发展阶段。从 最初的瀑布模型到敏捷开发方法，软件工程的方法论和工具不 断演进，以适应不断变化的软件开发需求。
软件工程方法论
传统软件工程方法论
包括瀑布模型、螺旋模型等，强调严 格的阶段划分和文档化，适用于需求 明确且稳定的项目。
敏捷软件工程方法论
改进方法论述
介绍常用的持续改进方法，如PDCA循环（计划、执行、检查、行 动）、六西格玛管理、精益软件开发等，并分析其适用性和优缺点。
团队协作与沟通
强调团队协作和沟通在持续改进中的重要性，探讨如何建立高效的团 队协作机制和沟通渠道，以促进持续改进的实施。
案例分析：成功项目经验分享
成功项目介绍
选取一个或多个成功的软件项目作为案例，介 绍项目的背景、目标、实施过程以及取得的成 果。
需求变更管理
建立需求变更管理流程，明确变更申请、审批和 执行等环节
对变更需求进行评估，包括影响范围、成本和风 险等
及时更新需求规格说明书和相关文档，确保与项 目实际情况保持一致
03 系统设计与架构
系统总体设计
系统需求分析
对用户需求进行深入理解，明确系统应具备的功能和性能。
系统总体架构设计
根据需求分析结果，设计系统的整体架构，包括各组成部分及其 相互关系。
软件工程第4章 软件设计
5. 设计软件结构 通常程序中的一个模块完成一个适当的子功能。应 该把模块组织成良好的层次系统，顶层模块调用它 的下层模块以实现程序的完整功能，每个下层模块 再调用更下层的模块，从而完成程序的一个子功能， 最下层的模块完成最具体的功能。
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。
高内聚也有两类：如果一个模块内的处理元素和同 一个功能密切相关，而且这些处理必须顺序执行 (通常一个处理元素的输出数据作为下一个处理元 素的输入数据)，则称为顺序内聚。根据数据流图 划分模块时，通常得到顺序内聚的模块，这种模块 彼此间的连接往往比较简单。如果模块内所有处理 元素属于一个整体，完成一个单一的功能，则称为 功能内聚。功能内聚是最高程度的内聚。
(2) 用户手册根据总体设计阶段的结果，修改更正 在需求分析阶段产生的初步的用户手册。
(3) 测试计划包括测试策略，测试方案，预期的测 试结果，测试进度计划等等。 (4) 详细的实现计划 (5) 数据库设计结果
9. 审查和复审 最后应该对总体设计的结果进行严格的技术审查， 在技术审查通过之后再由使用部门的负责人从管理 角度进行复审。
为什么模块的独立性很重要呢?主要有两条理由： 第一，有效的模块化(即具有独立的模块)的软件比 较容易开发出来。这是由于能够分割功能而且接口 可以简化，便于多人分工合作开发同一个软件。
第二，独立的模块比较容易测试和维护。这是因为 相对说来，修改设计和程序需要的工作量比较小， 错误传播范围小，需要扩充功能时能够“插入”模块。
（2）详细设计。详细设计阶段的根本目标是确定 应该怎样具体地实现所要求的系统，也就是说，经 过这个阶段的设计工作，应该得出对目标系统的精 确描述，从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译 成用某种程序设计语言书写的程序。 详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序，而是 要设计出程序的“蓝图”，结果基本上决定了最终 的程序代码的质量。
软件工程（第五版）--习题及答案
一、判断题1、（√）详细设计也称模块设计。
2、（×）在数据代码设计时，应尽量让一条代码代表多个信息。
3、（×）在数据代码设计时，应可能设计字母和数字混合代码。
4、（×）在输出界面设计时，要尽可能使用代码或缩写，以求简洁。
5、（×）详细设计评审应尽可能和概要设计评审一同进行。
二、选择题1、软件详细设计的主要任务是确定每个模块的（A ）。
A 、算法和使用的数据结构、算法和使用的数据结构 B 、外部接口、外部接口 C 、功能、功能 D 、程序、程序2、借助于软件工具，可将（C ）容易地转换为高级语言源程序。
）容易地转换为高级语言源程序。
A 、程序流程图、程序流程图 B 、N-S 图 C 、PAD 图 D 、判定表、判定表3、不属于详细设计工具的是（A ）。
A 、DFD 图B 、PAD 图C 、PDlD 、N-S 图 4、程序的三种基本结构是（C ）。
A 、过程、子过程和子程序、过程、子过程和子程序 B 、递归、堆栈和队列、递归、堆栈和队列 C 、顺序、选择和重复、顺序、选择和重复 D 、调用、返回和转移、调用、返回和转移 5、下面描述中，符合结构化程序设计风格的是（A ）。
A 、使用顺序、选择和重复（循环）三种基本控制结构表示程序的控制逻辑B 、模块只有一个入口，可以有多个出口C 、注重提高程序的执行效率、注重提高程序的执行效率D 、不使用goto 语句 三、简答题1、软件的详细设计阶段完成的主要任务是什么？ 答：（1）算法设计；（2）数据结构设计；（3）模块接口细节设计；（4）测试用例设计；（5）数据库物理设计；（6）数据代码设计；（7）其他设计；（8）编写详细设计说明书并进行评审。
编写详细设计说明书并进行评审。
2、数据输入界面设计的主要原则有哪些？答：在设计数据输入界面时应做到：尽量简化用户的工作、减少输入的出错率；减轻用户的记忆负担、尽可能减少输入量并实现自动输入；尽可能减少输入量并实现自动输入； 对共同的输入设置默认值；对共同的输入设置默认值； 使用代码或缩写；缩写； 自动填入已输入过的内容；列表式输入; 数据分组输入。
《软件工程》(课程代码02333)
《软件工程》(课程代码02333)第一大题：单项选择题1、“软件工程的概念是为解决软件危机而提出的”这句话的意思是【】• A.强调软件工程成功解决了软件危机的问题• B.说明软件危机的存在总是使软件开发不像传统工程项目那样容易管理• C.说明软件工程这门学科的形成是软件发展的需要• D.说明软件工程的概念，即：工程的原则、思想、方法可解决当时软件开发和维护存在的问题参考答案：C2、瀑布模型的主要特点是【】• A.将开发过程严格地划分为一系列有序的活动• B.将开发过程分解为阶段• C.提供了有效的管理模式• D.缺乏灵活性参考答案：A3、在软件工程的需求分析阶段，不属于问题识别内容的是[ ]• A.功能需求• B.性能需求• C.环境需求• D.输入/输入出需求参考答案：D4、画某系统的数据流图时，顶层图有[ ]• A.0张• B.1张• C.2张• D.3张及其以上参考答案：B5、软件模块内聚性最强的是[ ]• A.功能内聚• B.通信内聚• C.偶然内聚• D.逻辑内聚参考答案：D6、最早提出软件系统维护问题的阶段是【】• A.可行性分析• B.需求分析• C.概要设计• D.详细设计参考答案：B7、SD(结构化设计)方法设计的结果是【】• A.模块• B.模块结构图• C.模块的算法• D.数据流图参考答案：B8、在进行软件测试时，首先应当进行以下哪项测试，然后再进行组装测试，最后再进行有效性测试【】• A.单元测试• B.系统羽4试• C.集成测试• D.确认测试参考答案：A9、软件详细设计阶段的任务是【】• A.算法与数据结构设计• B.功能设计• C.调用关系设计• D.输入／输出设计参考答案：A10、下列属于静态测试方法的是【】• A.黑盒法• B.路径覆盖• C.白盒法• D.人工检测参考答案：D11、Fortran语言主要作为以下哪个方面的语言【】• A.科学工程计算• B.系统软件• C.事务处理• D.人工智能参考答案：A12、用结构化语言来描述加工逻辑的外层结构时，以下不属于基本结构的是【】• A.顺序结构• B.选择结构• C.嵌套结构• D.重复结构参考答案：C13、可维护软件的主要特性包括【】• A.可理解性、可修改性、可移植性• B.可使用性• C.可维护性、可使用性、可靠性• D.可测试性参考答案：A14、程序设计语言不具有的特性是【】• A.心理特性• B.工程特性• C.应用特性• D.技术特性参考答案：C15、下列不属于项目进度安排主要方法的是【】• A.工程网络图• B.Gantt图• C.进度结构图• D.任务资源表参考答案：C16、下列不属于通常冗余技术的是【】• A.结构冗余• B.信息冗余• C.时间冗余• D.代码冗余参考答案：D17、下列工具中，属于需求追踪工具的是【】• A.在DBMS上的应用运行工具• B.追踪和状态报告• C.访问和版本控制机构• D.文件和修改管理参考答案：A18、关于软件测试的目的，下面观点错误的是【】• A.为了发现错误而执行程序的过程• B.一个好的测试用例能够发现至今尚未发现的错误• C.证明程序是正确、没有错误的• D.一个成功的测试用例是发现了至今尚未发现的错误的测试参考答案：C19、在制定项目开发计划文档时，不包含的内容是【】• A.项目概述• B.实施计划• C.测试计划• D.交付期限参考答案：C20、面向对象的开发方法中,以下哪种方法原是面向Ada语言的，并处于面向对象开发方法的奠基性地位【】• A.Booch方法• B.coad方法• C.UML语言• D.OMT方法参考答案：A21、可行性研究要进行一次_____需求分析。
清华大学郑人杰殷仁昆教授软件工程讲义03
软件工程
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c) 模块可理解性 一个模块可不参考其他模 块而被理解；
d) 模块连续性 对软件需求的一些微小变更 只导致对某个模块的修改而整个系统不 用大动;
e) 模块保护 将模块内出现异常情况的影响 范围限制在模块内部；
5) 设计应遵循信息隐蔽的原则。
✓ Patnas主张在开发时，将每个程序的成分隐 藏在模块内，定义每一个模块时尽可能少地 显露其内部的处理。
软件工程
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✓ 每个模块的实现细节对于其它模块是隐蔽的， 将来修改软件时偶然引入错误所造成的影响 就可以局限在一个或几个模块内部，不致波 及到软件的其它部分。
✓ 在可预见将来可能修改的场合，信息隐蔽可 以提高软件的可修改性、可测试性和可移植 性。
公共耦合（Common Coupling）
若一组模块都访问同一个公共数据环境，则它 们之间的耦合就称为公共耦合。公共的数据环 境可以是全局数据结构、共享的通信区、内存 的公共覆盖区等。
软件工程
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公共耦合的复杂程度随耦合模块的个数增加而 显著增加。若只是两模块间有公共数据环境， 则公共耦合有两种情况。松散公共耦合和紧密 公共耦合。
软件工程
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功能内聚 (Functional Cohesion)
一个模块中各个部分都是完成某一具体功能必 不可少的组成部分，或者说该模块中所有部分 都是为了完成一项具体功能而协同工作，紧密 联系，不可分割的。则称该模块为功能内聚模 块。
功能内聚模块的功能独立性最强。
软件工程
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信息内聚 (Informational Cohesion)
这种模块完成多个功能，各个功能相互独立但 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。这个模块将根据不同的要求， 确定该执行哪一个功能。
软件工程(第3版)第2章 人民邮电出版社PPT课件
6条“最佳实践” 10个“流程要素”
可重用方法内容及流程构建块的框架
可以在定义自己的开发方法和过程
底层方法及流程定义语言
统一方法架构元模型 UML
RUP最佳实践
迭代式开发 需求管理 使用基于组件的架构 可视化建模 验证软件质量 控制软件变更
问题定义 可行性研究 需求分析 概要设计 详细设计 编码和单元测试 集成测试（综合测试） 软件维护
瀑布模型
收集需求 分析 设计 编码 测试 维护
瀑布模型 - 加入迭代过程
收集需求 分析 设计 编码 测试 维护
快速原型法
快速建立一个反映用户 主要需求的原型系统
可视化编程工具的广泛 使用
架构和组件
软件架构（Software Architecture）
构成系统的组件 组件之间的关联和交互
架构刻画了系统的整体设计
去掉了细节部分 突出了系统的重要特征
可视化建模
由于应用领域不同，模型可以有文字、图形或数学 表达式等多种形式，一般说来，使用可视化的图形 更容易令人理解。
验证软件质量
用户故事 需求
测试用例 新用户故事
差错
隐喻 架构试探
制定交付 交付计划 计划
不确定的估计
确定的估计
最新版本
用户认可
迭代开发
验收测试
下一次迭代
小交付
难点试探
XP(极限编程Extreme Programming)的整体开发过程
极限编程
未完成的任务 用户故事 交付计划 项目速率
新用户故事 新项目速率
共享的信息
能力成熟度模型的结构
能力成熟度等级
初始级 可重复级 已定义级 已管理级 优化级
软件工程课后习题参考答案
软件工程课后习题参考答案软件工程课后习题参考答案1.简答题1.1 什么是软件工程？软件工程是一门研究和应用如何以系统化、规范化、可量化的方式开发和维护软件的学科，涉及到软件的设计、构建、测试、部署和维护等全生命周期的过程。
1.2 软件工程的目标是什么？软件工程的目标是提高软件开发过程的效率和质量，确保软件项目按时、按需求交付，并且能够满足用户的期望。
1.3 软件生命周期有哪些阶段？常见的软件生命周期包括需求分析、系统设计、详细设计、编码、测试、部署和维护等阶段。
1.4 什么是软件需求？软件需求是指对于软件系统所需满足的问题或需求的描述，包括功能需求、性能需求、接口需求等。
1.5 软件开发过程有哪些模型？常见的软件开发过程模型包括瀑布模型、迭代模型、螺旋模型、敏捷开发等。
2.客观题2.1 软件测试的目的是什么？a) 发现软件中的错误和缺陷b) 验证软件是否符合需求和规格c) 提高软件的可靠性和质量d) 以上皆是答案：d) 以上皆是2.2 瀑布模型的特点是什么？a) 瀑布模型是一种线性顺序的软件开发过程模型b) 各个开发阶段是相互独立的c) 开发过程按照需求分析、设计、编码、测试等顺序进行d) 以上皆是答案：d) 以上皆是2.3 敏捷开发的原则是什么？a) 个体和交互胜过流程和工具b) 可工作的软件胜过详尽的文档c) 客户合作胜过合同谈判d) 响应变化胜过遵循计划e) 以上皆是答案：e) 以上皆是3.计算题3.1 请计算以下代码的覆盖率：（假设代码行数为100行，已执行代码行数为80行）覆盖率 = 已执行代码行数 / 代码行数 100% = 80 / 100 100% = 80%3.2 请计算以下缺陷密度的值：（假设代码行数为1000行，代码中的缺陷数为10个）缺陷密度 = 缺陷数 / 代码行数 1000 = 10 / 1000 1000 = 103.3 请计算以下代码的复杂度：（假设代码中包含的判断语句有20个，循环语句有5个）复杂度 = 判断语句数 2 + 循环语句数 3 = 20 2 + 5 3 = 40 + 15 = 554.附件本文档涉及附件：无5.法律名词及注释本文涉及的法律名词及注释：无。
软件工程-详细设计
具
（3）程序流程图不便于表示数据结构。
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程 序 流 程 图
前一页
盒图（N-S图）
详
Nassi和Shneiderman提出盒图
细
（1）功能域（一个特定控制结构的作用
设 域）明确，可以从盒图上一眼就看出来。
计
（2）不能够随意转移控制。
的 （3）很容易确定局部和全局数据的作用 域。
工
（4）很容易表现嵌套关系，也可以表示
序 择一个。
设 3.重复结构
计 方
重复结构的数据，根据使用时的条件由一个数 据元素出现零次或多次构成。
法
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JACKSON图
J
JACKSON图
A
C
K
S O
Jackson图的优点：便于表示层 次结构,而且是对结构进行自顶向下分 解的有力工具；形象直观可读性好；
N
既能表示数据结构也能表示程序结构
程
细
使用最广泛、也是用得最混乱的一种描述软件设计 的方法。总的趋势是正在逐步被淘汰 。
设
（1）程序流程图在本质上并不是逐步求精的好
计
工具，它诱使程序员过早地考虑程序的控制流程， 而不去考虑程序的全局结构。
的
（2）程序流程图中用箭头代表控制流，因此程
工
序员不受任何约束，可以完全不顾结构化程序设计 的原则，随意转移控制。
描述程序处理过程的工具称为 详细设计的工具，分为图形、表格 和语言三类。都要求能提供对设计 的无歧义（无二义性）的描述。
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详细设计的工具
• 程序流程图
主 要
• 盒图（N-S图） • PAD图
内
• 判定表
容
• 判定树
详细设计
设计工具
设计工具
表示工具 详细设计的表示工具有图形工具和语言工具。 1．图形工具 利用图形工具可以把过程的细节用图形描述出来。 有业务流图、程序流程图、PAD图（Problem Analysis Diagram）、NS流程图（由 Nassi和 Shneidermen 开发，简称 NS）。 （1）程序流程图。程序流程图又称为程序框图，是使用最广泛然而也是用得最混乱的一种描述程序逻辑结 构的工具。它用方框表示一个处理步骤，菱形表示一个逻辑条件，箭头表示控制流向。其优点是：结构清晰，易 于理解，易于修改。缺点是：只能描述执行过程而不能描述有关的数据。 （2）盒图。盒图是一种强制使用结构化构造的图示工具，也称为方框图。其具有以下特点：功能域明确、 不可能任意转移控制、很容易确定局部和全局数据的作用域、很容易表示嵌套关系及模板的层次关系。 （3）PAD图。PAD是一种改进的图形描述方式，可以用来取代程序流程图，比程序流程图更直观，结构更清 晰。最大的优点是能够反映和描述自顶向下的历史和过程。PAD提供了5种基本控制结构的图示，并允许递归使用。
主要任务
主要任务
详细设计的主要任务是设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。详细设计的目标有两个：实现模块 功能的算法要逻辑上正确和算法描述要简明易懂。
方法
方法
传统软件开发方法的详细设计主要是用结构化程序设计法。 结构化程序设计 基本要求要点 a.采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法 b.使用三种基本程序控制结构构造程序 1).用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序。 2).用选择方式对过程分解，确定某个部分的执行条件。 3).用循环方式对过程分解，确定某个部分重复的开始和结束的条件。 c.主程序员组的组织形式。 Jackson方法 设计步骤
软件工程(第六版)
2018年大连理工大学出版社出版的图书
01 成书过程
03 教材目录 05 教材特色
目录
02 内容简介 04 教学资源 06 作者简介
《软件工程（第六版）》是高树芳主编，2018年7月由大连理工大学出版社出版的高职高专类课程规划教材， 是“十二五”职业教育国家规划教材、高职高专计算机教指委优秀教材，也是新世纪高职高专教材编审委员会组 编的软件专业系列规划教材之一，该书可作为高职高专计算机专业教材，也可供从事计算机软件开发及应用的广 大科技人员做参考。
2.该书以设计、开发一个与“瑞天图书管理系统”功能相似的、规模较小的图书管理系统作为教学项目，并 将此教学项目分为若干教学任务，贯穿教材前9章。
作者简介
高树芳：福建农林大学资源与环境学院副教授。
谢谢观看
该书由石家庄邮电职业技术学院高树芳任主编，由陕西国防工业职业技术学院陈巧莉、中国邮政集团公司石 家庄市分公司汪海智、石家庄邮电职业技术学院张昱和陈建群、四川信息职业技术学院周建儒任副主编。具体编 写分工为：高树芳编写第1～3章；张昱编写第4～5章；陈巧莉编写第6～7章；周建儒编写第8章；陈建群编写第 9～10章和第11章前5节；汪海智编写第11章后面内容。
该书分为11章，第1章是软件工程概述；第2～5章分别介绍软件项目计划、需求分析、概要设计、详细设计； 第6～7章介绍面向对象概念和Rose建模技术以及面向对象的分析与设计；第8～10章介绍编码、软件测试与软件 维护；第11章介绍软件项目管理。
成书过程
《软件工程（第六版）》按照典型的软件开发过程，把握高职高专学生的专业知识背景与接受能力，以案例 为主来组织教材内容；对传统软件工程内容采取了简洁化、提纲式编写策略，删除了陈旧内容、弱化了过于深奥 且应用性不强的理论知识，并用图形取代文字描述，提高了教材的“视觉化”；重新编写了面向对象软件工程内 容；增加了Visio、Rose等软件工程建模工具内容，提高了教材的实践性。
详细设计
1、详细设计：详细设计的目标是确定应该怎样具体地实现所需求的系统，也就是说，仅过这个阶段的设计，得到对目标系统的精确描述，从而在编码阶段可以把这个阶段的描述直接翻译成某种程序设计语言书写的程序。
✧注意：程序的读者：计算机和人✧程序的标准：逻辑上是否正确，行能上是否满足要求，是否容易阅读和理解。
2、结构程序设计GOTO语句是早期程序开发中经常用到的一种程序控制方法。
举例讲解。
结构程序设计是目前比较成熟的程序设计方法。
主要有3种基本的控制结构：顺序，选择，循环，（其中选择结构也可以用顺序和循环结构来实现。
）关于结构程序设计的三种定义：（1）如果一个程序的代码块仅仅通过顺序，选择和循环这3种基本控制结构进行连接，并且每个代码块只有一个入口和一个出口，则为经典结构程序设计。
（2）程序中尽可能的少用GOTO语句的程序设计方法，最好仅在检测出错误时才使用GOTO语句（包括：DO_UNTIL和DO_CASE），而且应该总是使用前向GOTO 语句。
为扩展的结构程序设计；（3）在（2）的基础上还可以使用LEAVE（BREAK）语句的。
为修正的结构程序设计。
三种控制结构do_until循环结构和多分支结构3、人机界面设计（多指交互式系统）组成系统的一个重要部分，直接影响用户对软件产品的评价和软件的市场竞争力。
主要涉及的4个问题：✧系统响应时间：指的是从用户完成某个控制动作，到软件给出预期的响应之间的这段时间。
考虑的两个重要属性：长度：系统响应时间的长短。
长：？短：？易变性：指系统响应时间相对于平均响应时间的偏差。
响应时间的变化性。
✧用户帮助设施：使得用户无需离开操作界面就能解决自己的问题。
主要分为：集成的和附加的，分别举例说明？设计帮助时需要解决的问题：1、提供帮助信息的范围（全部或部分）2、用户请求帮助的方法：帮助菜单，功能键和HELP命令。
3、显示帮助信息的方法：独立窗口，屏幕固定位置。
4、返回操作界面：返回按钮或功能键。
软件工程详细设计
软件⼯程详细设计在完成前置的总体设计报告后，就应该开始着⼿于详细设计了，在这⼀步骤中，我们将需要去细化总体设计中提出的模块，详细的设计出每个模块的作⽤、算法，各个模块间的结构关系，通过需求分析中的结果，利⽤总体设计提出的⼤致框架设计出满⾜客户需求的软件系统产品。
⼀、为什么需要详细设计在总体设计完成后，应当对系统的整体有了⼤概的⼀个了解，但在没有对各个模块提出更为详细的要求的情况下，程序员难以对系统拥有准确的判断，从⽽导致系统运⾏效率低下，结构不清晰等等的问题，⽽在详细设置中，将会提出对每⼀个模块的性能要求、流程要求、⽤户界⾯要求等⼀系列详细的要求，这将会令编码者在编码实现的过程中思路更为清晰，减少编程过程中因合作产⽣的混乱，提⾼整个程序的开发效率。
⼆、程序的结构化设计“模块化设计是指在进⾏程序设计时将⼀个⼤程序按照功能划分为若⼲个⼩程序模块，每个⼩程序模块完成⼀个确定的功能，并在这些模块间建⽴必要的联系,通过模块的互相协作完成整个功能的程序设计⽅法。
”在我们刚开始学习c语⾔程序设计时，我们通常习惯将所有的代码按照⾃⼰的思路写在同⼀个.c⽂件当中，虽然程序可以实现相应的功能，并且作者只需要标注良好的注释，就能在回看代码时重新理解代码的含义。
但当程序需要分享或者⼯程量过于庞⼤需要多⼈协作完成⼀项程序时，这种⾯向过程编程的⽅式将是极其没有效率的，就如同在运动会上的接⼒赛跑，唯有当⼀个⼈完成了指定的任务和功能后，后⾯的成员才能开始其负责部分的代码，所以这种编程⽅法并不适⽤于⼤项⽬。
⽽程序的结构化设计很好的弥补了⾯向过程编程难以多⼈协作的问题，它将⼀个⼤程序拆分成⼀个⼀个⼩零件，每⼀个零件都有其⾃⾝的功能，并且零件便于程序测试，在每完成⼀个零件后可单独对其进⾏各种测试保证程序的运⾏正确⽆误，在完成所有的零件后，由⼀根主轴将所有的零件穿起来，利⽤零件的相互转换作为参数和返回值实现不同的程序功能。
同时模块化设计实现的程序也便于后期程序的维护，就如同⼀辆汽车，某个部件出现损坏或过时了，只需更换对应的部件即可，⽽模块化程序在出现错误时也只需对相应的部分进⾏修改更新，⽽在程序需要添加功能时，也只需要再制造所需要的零件进⾏组装即可。
系统详细设计
原则。 ③ PDL描述同自然语言很接近，易于理解。 ④ PDL描述可以直接作为注释插在源程序中，成为程序的内部文档。这对提高程序的可读性是非
常有益的。 ⑤ PDL描述与程序结构相似，因此自动产生程序比较容易。 PDL的缺点是不如图形描述形象直观，因此人们常常将PDL描述与一种图形描述结合起来使用。
详细设计
2．面向对象设计 （1）面向对象设计
面向对象详细设计，实质上是面向类详细设计。详细地确定对象和类， 是OOD的关键工作，一种有效的启发式方法是，对需要提供的服务和问题 陈述作语法分析，其中，名词和名词短语可作候选对象，动词是候选的对 象服务，形容词表示了可能的子类关系。寻找对象的策略和方法不少，但 设计经验和技巧是非常重要的。 （2）软件复用
软件工程原理与应用
详细设计
1.1 详细设计的任务
详细设计是在总体设计的基础上确定每个模块的具体执行过程，是软件设计的第二步。 详细设计每个模块，确定实现模块所需要的算法和数据结构，同时将设计出的模块进行 组装。
详细设计的任务还不是具体地编写程序，而是要设计出程序的“蓝图”，以后程序员将 根据这个蓝图写出实际的程序代码。因此，过程设计的结果基本上决定了最终的程序代 码的质量。
详细设计
1.2详细设计的过程
在详细设计过程中，需要完成的工作是： ① 确定软件各个组成部分内的算法以及各部分的内部数据组织。 ② 选定某种工具来描述各种算法。 ③ 进行详细设计评审。
详细设计
1.3详细设计的原则
由于详细设计是给程序员编码提供依据的，因而要求做到： ① 模块的逻辑描述正确可靠、清晰易懂。 ② 采用结构化程序设计方法，改善控制结构，降低程序复杂度，从而提
软件工程详细设计
系统详细设计
详细设计包含了系统的整体构造图及主要部分的功能描绘。
详细介绍了系统的主要功能及部分代码。
1.系统整体构造图
依据对系统的剖析和纲要设计，可确立系统所拥有的功能模块主要包含：用户模块、管理员模块、其余有关信息模块。
此顶用户模块主要包含：用户注册、
会员登岸、阅读景点详情、购置票券等功能，管理员模块主要实现对用户信息和景点信息的有关管理工作。
整体构造图以下列图所示。
回到首页
乐
注册会员阅读景点
乐程
程主
页会员登岸购置票券
首
用户信息管理
信息管理
页
适用查问
退出登岸
用户信息管理
后
台
管理员登岸景点信息管理
管
理
退出登岸
图系统整体构造图
2功能描绘
首页设计
首页界面雅观，该页面是系统的主题页面，涵盖了系统前台的主要功能，包含会员登录，会员注册，景区景点简介，票务购置等功能。
3.系统运转与测试
软件测试是软件开发过程的重要构成部分，是用来确认一个程序的质量或性
能能否切合开发以前所提出的一些要求。
系统调试
一个系统功能的实现，需要经过这么几步：第一，把大概的骨架给设计好；
而后，依据系统要求写代码，接着是调试程序；最后，完美总结。
此中最重要的
两步就是中间的两步。
测试与运转
测试的重要性
软件的测试在软件生命周期中占有重要的地位，假如不在初期阶段进行测试，错误的延时扩散经常会致使最后成品测试的巨大困难。
测试运转
在阅读器地点栏输入地点，而后可以进去系统的主页面，而后详细实现各个功能。
《软件工程》教学课件02系统工程
安全性评价指标体系设计
保密性
系统是否能够保护用户的敏感信息不被泄露给未授权的 用户或实体。
可用性
在安全性方面，可用性主要指系统在遭受攻击时仍能保 证合法用户的正常访问和使用。
ABCD
完整性
系统是否能够保证数据在传输、存储和处理过程中不被 篡改或损坏。
可审计性
系统是否能够对安全事件进行记录和分析，以便后续的 安全审计和风险评估。
物联网技术
为系统工程提供了更广泛的设备连接和数据采集能力，推动了智能化 系统的快速发展。
未来发展趋势预测
系统工程将更加注重智能化和自动化：随着人工 智能、机器学习等技术的不断发展，系统工程将 更加注重智能化和自动化技术的应用，提高系统 的智能化水平和运行效率。
系统安全性将受到更多关注：随着网络安全风险 的日益加剧，系统工程将更加注重系统安全性的 设计和保障，采用更加先进的安全技术和措施来 保护系统的安全稳定运行。
07 总结回顾与展望未来发展 趋势
关键知识点总结回顾
01
系统工程基本概念
包括系统的定义、分类、特性以 及系统工程的目标、原则和方法
等。
03
系统设计与实现
包括系统架构设计、模块设计、 接口设计以及系统实现过程中的
编程、测试和集成等。
02
系统建模与分析
涉及系统需求建模、结构建模、 行为建模以及模型的分析、验证
约束条件分析
在设计过程中，需要充分考虑各种约束条件，如技术约束、经济约束、时间约束 等。这些约束条件对系统设计产生重要影响，需要在设计初期进行充分分析和评 估。
模块化设计思路与实践
模块化设计思路
将系统划分为若干个相对独立的模块，每个模块具有特定的 功能和接口。这种设计思路有助于提高系统的可维护性、可 扩展性和可重用性。
软件工程详细设计报告
软件工程详细设计报告软件工程详细设计报告一、引言本文档旨在对软件工程项目的详细设计进行记录和说明。
通过详细设计，可以进一步明确和细化系统的功能、系统架构、模块设计以及数据流程等关键方面，为软件开发的实施提供指导和参考。
二、需求概述在本章节中，将对软件项目的功能和非功能需求进行总结和概述，并对需求进行分类和优先级排序。
2.1 功能需求详细列出软件项目的各项功能需求，并对其进行详细描述和解释。
包括用户需求、系统需求以及相关功能的优先级。
2.2 非功能需求详细列出软件项目的非功能需求，并对其进行详细描述和解释。
包括性能需求、可靠性需求、安全性需求等。
三、系统架构设计在本章节中，将对整个软件系统的总体架构进行设计和说明。
包括系统的层次结构、模块划分、模块之间的关系等。
3.1 系统层次结构图绘制系统的层次结构图，明确各个组件的层次和依赖关系。
3.2 模块划分对整个软件系统进行模块划分，明确各个模块的职责和功能。
3.3 模块间接口设计详细说明各个模块之间的接口设计，包括输入输出参数、数据传递方式等。
四、模块设计在本章节中，将对每个模块的详细设计进行说明。
包括模块功能、输入输出、数据结构、算法等。
4.1 模块一设计详细描述模块一的功能、输入输出、数据结构和算法。
4.2 模块二设计详细描述模块二的功能、输入输出、数据结构和算法。
（按需继续添加其他模块设计）五、数据流程设计在本章节中，将对系统的数据流程进行详细的设计和说明。
包括数据输入、处理和输出等。
5.1 数据输入设计详细说明系统的数据输入方式和流程，并对每个输入项进行说明和验证。
5.2 数据处理设计详细说明系统的数据处理流程和算法，包括数据的转换、过滤、排序等。
5.3 数据输出设计详细说明系统的数据输出方式和流程，并对每个输出项进行说明和验证。
六、界面设计在本章节中，将对系统的用户界面进行详细的设计和说明。
包括界面布局、交互设计、样式等。
6.1 界面布局设计详细描述系统的界面布局和组件排列方式，给出界面示意图。
软件设计(详细设计)
盒图（N-S图）
A B C a.顺序结构 循环条件
条件 T F Else Then B A
Case条件 Case1 Case2 … A B
Casen N
b.选择结构
c.多分支结构
Do-While 部分 d.当型循环结构
Do-Until 部分 循环条件
A
e.直到型循环结构
f.调用子程序A
图3.4 盒图的基本符号
3.4详细设计
3.4.1详细设计的目标：
第6章：详细设计
确定如何具体实现所要求的系统。 不是具体编写程序，而是设计程序的“蓝图”。 详细设计的结果决定最终程序代码的质量。
不仅在逻辑上正确地实现每个模块的功能，更重要的
设计出的处理过程应该尽可能简明易懂。
3.4详细设计
3.4.2 结构程序设计： 一种设计程序的技术，它采用自顶向下逐 步求精的设计方法和单入口单出口的控制结
领书单
F3学生用书表
F4售书登记表
教材购销系统的1层DFD－销售子系统
F2 缺书登记表Βιβλιοθήκη 2.1 按书号 汇总缺 书
2.2 按出版 社统计 缺书 缺 书 单
F1教材存量表
F5待购教材表
F6教材一览表
销售
进书通知
2.3 修改库 存与待 购量
进书通知
保管 员
教材购销系统的1层DFD－采购子系统
第一步：细化并修改DFD图。
盒图（N-S图）
在NS 图中，每个“处理步骤”是用一个盒子表示的，所谓 “处理步骤”可以是语句或语句序列。 需要时，盒子中还可以嵌套另一个盒子，嵌套深度一般没有 限制，只要整张图在一页纸上能容纳得下，由于只能从上 边进入盒子然后从下边走出，除此之外没有其他的入口和 出口，所以，NS图限制了随意的控制转移，保证了程序 的良好结构。
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判定表
当算法中包含多重嵌套的条件选择时，用程序
流程图、N-S图或PAD都不易清楚地描述。
然而，判定表却能清晰地表达复杂的条件组合
与应做动作之间的对应关系。 一张判定表由4部分组成，左上部列出所有条件， 左下部是所有可能做的动作，右上部是表示各 种条件组合的一个矩阵，右下部是和每种条件 组合相对应的动作。判定表右半部的每一列实 质上是一条规则，规定了与特定的条件组合相 对应的动作。
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N-S图
盒图没有箭头，因此不允许随意转移控制。 坚持使用盒图作为详细设计的工具，可以 使程序员逐步养成用结构化的方式思考问 题和解决问题的习惯。
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控制结构相互组合和嵌套的实例
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PAD
PAD是问题分析图(problem analysis
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设计规约
Ⅰ. 工作范围 A. 系统目标 B. 运行环境 C. 主要软件需求 D. 设计约束∕限制 Ⅱ. 体系结构设计 A. 数据流与控制流复审 B. 导出的程序结构 C. 功能与程序交叉索引 Ⅲ. 数据设计 A. 数据对象与形成的数据结构 B. 文件和数据库结构 ⅰ文件的逻辑结构 ⅱ 文件逻辑记录描述 ⅲ 访问方式
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程序流程图
程序流程图又称为程序框图，它是历史最悠久、
使用最广泛的描述过程设计的方法，然而它也 是用得最混乱的一种方法。 从20世纪40年代末到70年代中期，程序流程图 一直是软件设计的主要工具。它的主要优点： 对控制流程的描绘很直观，便于初学者掌握。 由于程序流程图历史悠久，为最广泛的人所熟 悉，尽管它有种种缺点，许多人建议停止使用 它，但至今仍在广泛使用着。不过总的趋势是 越来越多的人不再使用程序流程图了。
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控制结构相互组合和嵌套的实例
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N-S图
Nassi和Shneiderman 提出了一种符合结构化程序设计
原则的图形描述工具，叫做盒图，也叫做N-S图(五种 基本控制结构)
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N-S图
出于要有一种不允许违背结构程序设计
是编码的先导，这一阶段产生的设计文档 的质量将直接影响下一阶段程序的质量。 上海大学计算机学院
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部件级设计技术
表达工具必须具有描述过程细节的能力， 可在编码阶段直接将它翻译为用某种语 言表达的code。 在部件级设计阶段，主要完成如下工作：
(1)
(2) (3)
为每个部件确定采用的算法，选择某种适当的 工具表达算法的过程，编写部件的详细过程性 描述； 确定每一部件内部使用的数据结构； 在部件级设计结束时，应该把上述结果写入部 件级设计说明书，并且通过复审形成正式文档， 作为下一阶段（编码阶段）的工作依据。
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PAD
PAD图的主要优点如下： (5) 即可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数据结构。 (6) PAD图的符号支持自顶向下、逐步求精方法的使用。 开始时设计者可以定义一个抽象的程序，随着设计工作 的深入而使用def符号逐步增加细节，直至完成详细设 计. PAD图是面向高级程序设计语言的，为FORTRAN， COBOL和PASCAL等每种常用的高级程序设计语言都 提供了一整套相应的图形符号。由于每种控制语句都有 一个图形符号与之对应，显然将PAD图转换成与之对应 的高级语言程序比较容易。
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结构化程序设计
结构程序设计的概念最早由Dijkstra提出。
理由：goto语句对程序的可读性、可测试 性和可维护性带来了极大的危害。 1965年“程序的质量与程序中所包含的 GOTO 语句的数量成反比”。 1966年Bohm和Jacopini证明了，只用3 种基本的控制结构就能实现任何单入口、 单出口的程序。这3种基本的控制结构是 “顺序”、“选择”和“循环”。
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判定表
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判定表的优点是能够简洁，无二义性地
描述所有的处理规则。
但判定表表示的是静态逻辑，是在某种
条件取值组合情况下可能的结果，它不 能表达加工的顺序，也不能表达循环41
判定树
判定表虽然能清晰地表示复杂的条件组合 与应做的动作之间的对应关系，但其含义 却不是一眼就能看出来的，初次接触这种 工具的人理解它需要有一个简短的学习过 程。此外，当数据元素的值多于两个时 (例如，上例中假设对机票需细分为头等 舱、二等舱和经济舱等多种级别时)，判 定表的简洁程度也将下降。
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程序流程图
程序流程图的主要缺点如下：
(1) 程序流程图本质上不是逐步求精的好工具， 它诱使程序员过早地考虑程序的控制流程，而 不去考虑程序的全局结构。 (2) 程序流程图中用箭头代表控制流，因此程序 员不受任何约束，可以完全不顾结构程序设计 的精神，随意转移控制。 (3) 程序流程图不易表示数据结构。
外语法应当符合一般程序设计语言常用语句
的语法规则； 内语法可以用英语中一些简单的句子、短语 和通用的数学符号，来描述程序应执行的功 能
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PDL的使用实例
PROCEDURE
spellcheck IS 查找错拼的单词 BEGIN split document into single words 把整个文档分离成单词 lood up words in dictionary 在字典中查这些单词 display words which are not in dictionary 显示字典中查不到的单词 create a new dictionary 造一新字典 END spellcheck
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部件级设计技术
在软件体系结构设计阶段，已经确定了软
件系统的总体结构，给出了系统中各个组 成部件的功能和部件间的联系。
部件级设计是要在上述结果的基础上，考
虑“怎样实现”这个软件系统，直到对系 统中的每个部件给出足够详细的过程性描 述。
还不是程序，不能直接运行。部件级设计
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PDL特点
1. 有固定的关键字外语法，提供全部结构化控制结构、数 据说明和部件特征。属于外语法的关键字是有限的词汇 集，它们能对PDL正文进行结构分割，使之变得易于理 解。为了区别关键字，规定关键字一律大写，其它单词 一律小写。 2.内语法使用自然语言来描述处理特性。内语法比较灵活， 只要写清楚就可以，不必考虑语法错，以利于人们可把 主要精力放在描述算法的逻辑上。 3. 有数据说明机制，包括简单的（如标量和数组）与复杂 的（如链表和层次结构）的数据结构。 4. 有子程序定义与调用机制，用以表达各种方式的接口说 明。
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PAD实例
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PAD
PAD图的主要优点如下： (1) 使用表示结构化控制结构的PAD符号所 设计出来的程序必然是结构化程序。 (2) PAD图所描绘的程序结构十分清晰。图 中最左面的竖线是程序的主线，即第一层 结构。随着程序层次的增加，PAD图逐渐 向右延伸，每增加一个层次，图形向右扩 展一条竖线。PAD图中竖线的总条数就是 程序的层次数。
C. 全局数据
D. 文件∕数据与程序交叉索引 Ⅳ. 接口设计 A. 人机界面规格说明 B. 人机界面设计规则 C. 外部接口设计 ⅰ外部数据接口 ⅱ 外部系统或设备接口 36/41 D. 内部接口设计规则 上海大学计算机学院
详细设计阶段的任务还不是具体地编写程
序，而是要设计出程序的“蓝图”，以后 程序员将根据这个蓝图写出实际的程序代 码。 上海大学计算机学院
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部件级设计技术
部件在不同的分析设计方法中对应不同的
名称。在结构化分析和设计方法时部件往 往被称为模块。
在面向对象分析和设计时部件被称为类，
在基于构件的开发方法中，部件被称为构 件。
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判定树
判定树是判定表的变种，也能清晰地表示
复杂的条件组合与应做的动作之间的对应 关系。
判定树的优点：它的形式简单到不需任何
说明，一眼就可以看出其含义，因此易于 掌握和使用。多年来判定树一直受到人们 的重视，是一种比较常用的系统分析和设 计的工具。
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diagram)的英文缩写，自1973年由日本 日立公司发明以后，已得到一定程度的推 广。它用二维树形结构的图来表示程序的 控制流，将这种图翻译成程序代码比较容 易。
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PAD
PAD是Problem Analysis Diagram的缩
写 ，由程序流程图演化而来 五种基本控制结构
精神的图形工具的考虑，Nassi和 Shneiderman提出了盒图，又称为N-S 图。它有下述特点：
(1) 功能域(即，一个特定控制结构的作用域)明 确，可以从盒图上一眼就看出来。 (2) 不可能任意转移控制。 (3) 很容易确定局部和全程数据的作用域。 (4) 很容易表现嵌套关系，也可以表示模块的 层次结构。
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判定树
图6.7是和表6.1等价的判定树。
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设计性语言PDL （补充材料）
PDL（Program Design Language）是一
种用于描述功能部件的算法设计和处理 细节的语言，称为设计性语言。 它是一种伪码。一般地，伪码的语法规 则分为“外语法”和“内语法”