软件工程中的结构化设计方法
软件工程——结构化方法
软件工程——结构化方法上世纪60年代，由于计算机计算能力和处理的问题复杂度的急速增长，爆发了众所周知的软件危机。
为了应对软件危机带来的危害，解决管理大型复杂软件的难题，学术界与工业界共同研究并提出了许多有效的软件开发方法。
而其中影响最为深远的，分支最为庞大的方法就是结构化方法。
自1967年起就涌现出了许多软件工程领域有关结构化的相关概念与方法。
如结构化程序设计，结构化分析技术，结构化设计。
本文将针对它们进行介绍以及其应用。
结构化编程结构化编程(Structured programming)是上世纪60年代迪杰斯特拉，科拉多·伯姆及朱塞佩·贾可皮尼等计算机科学家所提出的。
图灵奖得主迪杰斯特拉（Edsger Wybe Dijkstra）在1968年的一篇名称为《GOTO陈述有害论》的论文写到：最近我发现为什么使用goto语句具有灾难性的影响，而且我认为goto语句应该从所有的高级语言中废除，因为它使分析和验证程序正确性（特别是涉及循环）的任务变得复杂。
——Go To Statement Considered Harmful Edsger W.Dijkstra科拉多·伯姆于1966年5月在《Communications of the ACM》期刊发表论文，说明任何一个有goto指令的程序，可以改为完全不使用goto指令的程序。
下面来看一个例子，用于展示goto带来的差可读性。
void foo{A:...if(c==1)goto B;else goto C;B:...if(c==2) goto A;else goto C;C:...if(c==3)goto B;else goto A;}因此为了应对这些弊端，迪杰斯特拉提出了结构化程序设计。
首先他证明了任何程序都可以用以下三种流程架构所组成。
可分为循序（sequence）、选择（selection）及重复（repetition），循序是指程序正常的运行方式，运行完一个指令后，运行后面的指令。
结构化程序设计方法 名词解释
结构化程序设计方法名词解释结构化程序设计方法是软件工程中的一种系统化的程序设计方法。
单元是指模块或功能模块，它用来表示一个程序模块的基本结构，具有数据成分和控制成分。
单元的实现通常由程序员按照标准格式编写。
各个单元之间存在一定的联系，便于调试和检查。
单元的具体描述是采用过程的方式表达的。
它与子程序和局部变量的关系类似，其区别在于，一个单元执行完毕，就转入另一个单元，如此下去直到一个程序模块的所有单元都执行完毕。
每个模块或功能单元称为一个程序单元或程序模块，简称为程序。
单元是程序结构设计的基本单位，也是程序开发和维护的最小单位。
一个大型程序的全部程序模块是无限的，但程序模块的长度总是有限的。
因此，根据一个程序的功能规模、复杂程度和代码规模等要求，必须为每个程序选择一个合适的程序单元。
[1]模块可以是相同的或不同的。
相同的模块可以互相结合起来构成更大的模块。
相同的程序单元叫做“基本模块”。
例如，在系统的顶层程序中，需要使用一些已经建立了数据库的单元作为模块。
基本模块的连接性比较好，修改比较方便。
不同的基本模块之间也可以连接，组成新的大型模块。
一般说来，程序越长，使用基本模块的数目也就越多。
从提高程序可读性的角度考虑，将一个基本模块分解成若干个小模块，也是非常重要的。
通常情况下，模块越小，耦合程度越低，程序的可读性就越好。
但是，如果模块的内部结构是线性的，这样分解就毫无意义。
[2]抽象：对事物本质的把握。
[3]覆盖：在开发过程中，需要按照功能分解进度来建立并细化软件的抽象模型。
所谓功能模型，就是一个将程序模块串联起来的线形的逻辑结构图。
当程序结构图被细化到一定的深度时，再增加程序模块的数目，这种增加是重复的，这时候就需要根据程序的抽象程度来建立一个程序模块树，也叫做结构图，用来代替程序模块的层次结构。
[4]结构化程序设计(structured programming，简称（ CP）)：简单的说就是将应用程序划分为若干个模块，这些模块有一个公共的数据域和输入输出域，一个模块只关心属于自己的那部分内容，不需要知道其他模块的任何内容，这样的话，模块就可以比较容易地被重复利用。
软件工程结构化方法
软件工程结构化方法软件工程结构化方法是一种将软件开发过程进行组织和管理的方法，它通过划分任务，定义规范和约束，以及建立模型和工具，来提高软件开发的质量和效率。
结构化方法强调分析、设计、编码和测试等软件开发过程中的规范化和规模化，以及工程化的管理和控制。
首先，结构化方法强调分析阶段的重要性。
在软件开发过程中，分析是一个至关重要的阶段，它涉及到对用户需求的收集和理解。
结构化方法通过使用用户面向的方法，例如用例模型和需求规格说明书等，来确保对用户需求进行准确的描述和理解。
此外，结构化方法还可以使用各种工具和技术，例如数据流图和数据字典等，来分析系统的功能和数据需求，并将其转化成可执行的软件规范。
其次，结构化方法注重设计阶段的规范化和模块化。
在软件设计阶段，结构化方法通过使用结构化图形语言，例如结构图和状态图等，来描述系统的结构和行为。
这些图形语言可以帮助开发人员对软件进行分层设计，将系统划分成模块化的组件，从而提高软件的可重用性和可维护性。
此外，结构化方法还可以使用建模工具和自动生成代码工具，例如UML和代码生成器等，来加快设计和开发的过程。
然后，结构化方法强调编码阶段的规范化和标准化。
在软件编码阶段，结构化方法通过使用结构化规范和编程约束，例如模块化编程和规范化命名等，来确保代码的质量和可读性。
这些规范和约束可以帮助开发人员编写高效和可靠的软件代码，减少错误和bug的产生。
此外，结构化方法还可以使用代码审核工具和自动化测试工具，例如Lint和单元测试框架等，来检查和验证代码的质量和正确性。
最后，结构化方法注重测试阶段的全面和自动化。
在软件测试阶段，结构化方法通过使用测试规格和测试脚本等，来定义和执行测试用例。
这些测试工具和技术可以帮助开发人员发现和修复软件的错误和缺陷，确保软件的质量和稳定性。
此外，结构化方法还可以使用持续集成和自动化部署等，来集成和自动化测试的过程，减少测试的工作量和成本。
总体而言，软件工程结构化方法是一种将软件开发过程进行组织和管理的方法，它强调分析、设计、编码和测试等过程的规范化和标准化。
软件工程结构化分析与设计
软件工程结构化分析与设计在当今数字化的时代，软件几乎无处不在，从我们日常使用的手机应用程序，到企业内部复杂的业务系统，软件已经成为推动社会发展和提高生活质量的重要力量。
而软件工程中的结构化分析与设计，作为软件开发过程中的关键环节，对于确保软件的质量、可维护性和可扩展性具有至关重要的意义。
首先，让我们来理解一下什么是软件工程结构化分析。
简单来说，结构化分析就是对软件系统进行详细的调查和研究，以确定系统的需求和功能。
这就好比在盖房子之前，我们需要清楚地知道要盖什么样的房子，有多少房间，每个房间的用途是什么等等。
在软件领域，结构化分析的主要任务包括收集用户需求、理解业务流程、识别系统的输入和输出、定义数据结构等。
在收集用户需求时，开发人员需要与用户进行充分的沟通和交流。
用户可能来自不同的背景和领域，他们对软件的期望和需求也各不相同。
因此，开发人员需要具备良好的沟通技巧和理解能力，能够将用户模糊的、不明确的需求转化为清晰、具体的软件功能描述。
比如，用户可能说“我希望这个软件能够快速处理大量数据”，开发人员就需要进一步询问“快速”的具体标准是什么，“大量数据”大概是多少，以及数据的类型和格式等。
理解业务流程也是结构化分析的重要部分。
不同的行业和组织都有其独特的业务流程，软件系统需要能够与之相适应和支持。
例如，在一个电子商务系统中，订单处理、库存管理、支付流程等都是关键的业务环节，开发人员需要深入了解这些流程的细节，以便设计出符合业务需求的软件。
接下来，我们谈谈软件工程结构化设计。
结构化设计是在结构化分析的基础上，将系统的需求转化为软件的架构和模块设计。
这就像是根据房子的设计图纸，确定房子的框架结构、房间布局以及各个部分使用的材料等。
在结构化设计中，模块划分是一个关键步骤。
模块是软件系统中的独立组成部分，具有明确的功能和接口。
合理的模块划分可以提高软件的可维护性和可扩展性。
例如，将一个复杂的系统划分为用户界面模块、数据处理模块、业务逻辑模块等，每个模块都专注于完成特定的任务，并且可以独立地进行开发、测试和维护。
软件工程结构化分析与设计
软件工程结构化分析与设计1. 简介软件工程结构化分析与设计是软件开发中非常重要的一门课程，通过对软件系统进行结构化分析和设计，可以提高软件的质量、可维护性和可扩展性。
本文将介绍软件工程结构化分析与设计的基本概念和主要内容。
2. 结构化分析结构化分析是软件工程中的一种分析技术，它主要用于对问题域进行分析，确定问题需求和对问题进行建模。
结构化分析主要包括以下几个步骤：确定问题领域和问题域边界；识别问题中的对象和它们之间的关系；划分问题域为子问题，建立问题域模型；确定问题的功能需求和非功能需求。
结构化分析的核心是数据流图，它可以表示问题域中的数据流和处理过程，帮助确定系统功能和数据流向。
3. 结构化设计结构化设计是在结构化分析的基础上进行的，它主要用于确定系统的结构和设计系统的组件。
结构化设计的主要内容包括以下几个方面：系统结构设计：确定系统的模块和模块之间的关系；数据结构设计：设计系统中的数据结构和数据存储组织方式；接口设计：设计系统与其他系统或外部设备之间的接口；过程设计：设计系统中的算法和处理过程。
结构化设计的目标是提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，满足系统的功能需求和非功能需求。
4. 工具与方法在软件工程结构化分析与设计过程中，有一些常用的工具和方法可以帮助完成任务。
其中一些常用的工具包括：UML：统一建模语言，用于描述系统的结构和行为；数据流图：用于表示数据流和处理过程；结构图：用于表示系统的模块和模块之间的关系；状态图：用于描述系统中对象的状态和状态转换。
而一些常用的方法包括：数据字典：记录系统中的数据元素和数据流，帮助理清数据之间的关系；面向对象分析与设计：通过对象的抽象和分类，设计系统的结构和行为；结构化设计方法：采用自顶向下和自底向上的设计方法，将系统划分为模块并确定模块之间的关系。
5.软件工程结构化分析与设计是软件开发中非常重要的一环，它通过对问题域进行分析和设计，帮助构建高质量、可维护和可扩展的软件系统。
软件工程 比较结构化方法和面向对象
软件工程一、引言在当今信息技术高速发展的时代，软件的开发和维护变得越来越重要。
为了有效管理软件项目，提高开发效率和质量，软件工程的概念应运而生。
软件工程是一门研究如何按照系统化、规范化、定量化和可重复性的方式开发和维护软件的学科。
在软件工程中，结构化方法和面向对象是两种常用的开发方法。
本文将对结构化方法和面向对象进行比较，并探讨它们在软件工程中的优劣和适用场景。
二、结构化方法2.1 定义和特点结构化方法是一种基于数据流和流程的软件开发方法。
它将软件系统视为一系列逐步细化的模块，通过分析数据流和流程来设计和实现软件系统。
结构化方法强调模块化、层次化和自顶向下的设计思想，以确保程序逻辑清晰、易于理解和修改。
2.2 优点1.结构化方法强调模块化，将软件系统分解为多个模块，每个模块负责特定的功能。
这种模块化的设计使得程序易于理解、修改和测试，提高了软件的可维护性和可测试性。
2.结构化方法采用自顶向下的设计思想，先设计系统的总体框架，再逐步细化到具体的模块。
这种逐步细化的设计方式使得开发过程更加可控，项目管理更加容易。
同时，自顶向下的设计过程也便于团队协作和分工。
3.结构化方法将程序逻辑分解为一系列有序的步骤，每个步骤都有明确的输入和输出。
这种严格的输入输出规定使得程序的设计和测试更加方便。
4.结构化方法在软件开发初期就明确定义了数据流和流程，使得开发人员能够更好地理解和掌握软件系统的整体架构，从而减少了项目失败的风险。
2.3 缺点1.结构化方法的设计过程较为复杂，需要详细分析系统的数据流和流程。
对于较大规模的软件系统，分析和设计的工作量较大，容易导致项目开发周期延长。
2.结构化方法强调模块化，但对于一些复杂的问题，模块化的设计可能不够灵活和强大。
这就需要在设计阶段尽可能考虑全部的需求和功能，否则可能会在后期的修改过程中遇到困难。
三、面向对象3.1 定义和特点面向对象是一种以对象为基础的软件开发方法。
在面向对象方法中，软件系统由一组相互作用的对象组成。
软件工程：结构化方法VS面向对象方法
软件⼯程：结构化⽅法VS⾯向对象⽅法⼀、基本概念1、结构化⽅法 结构化⽅法是⼀种传统的软件开发⽅法，它是由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合⽽成的。
基本思想：把⼀个复杂问题的求解过程分阶段进⾏，⽽且这种分解是⾃顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在⼈们容易理解和处理的范围内。
2、⾯向对象⽅法 ⾯向对象⽅法是⼀种把⾯向对象的思想应⽤于软件开发过程中，指导开发活动的系统⽅法，简称OO，是建⽴在“对象”概念基础上的⽅法学。
对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客观实体有直接对应关系，⼀个对象类定义了具有相似性质的⼀组对象。
基本思想：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, 也就是使描述问题的问题空间与实现解法的求解空间在结构上尽可能⼀致。
⼆、两者对⽐1、基本单位不同 结构化⽅法的基本单位是模块。
⾯向对象⽅法的基本单位是对象。
2、分析⽅法不同 结构化分析⽅法是⼀种⾯向数据流⽽基于功能分解的分析⽅法, 在该阶段主要通过采⽤数据流程图、编制数据字典等⼯具, 描述边界和数据处理过程的关系, ⼒求寻找功能及功能之间的说明。
⾯向对象分析是把对问题域和系统的认识理解, 正确地抽象为规范的对象( 包括类、继承层次) 和消息传递联系, 最终建⽴起问题域的简洁、精确、可理解的⾯向对象模型, 为后续的⾯向对象设计和⾯向对象编程提供指导。
⾯向对象分析通常建⽴三种模型: 对象模型、动态模型、功能模型。
其中, 对象模型描述了系统的静态结构，确定类的名称和类间的关系；动态模型表⽰瞬时的、⾏为化的系统的“ 控制”性质, 规定了对象模型中的对象的合法变化序列；功能模型表明了系统中数据之间的依赖关系, 以及有关数据的处理功能。
3、各⾃局限（1）结构化⽅法 i.不能直接反映问题域: 结构化分析⽅法以数据流为中⼼, 强调数据的流动及每⼀个处理过程, 不是以问题域中的各事物为基础, 打破了各事物的界限, 分析结果不能直接反映问题域, 容易隐蔽⼀些对问题域的理解偏差。
软件工程结构化分析与设计范文精简版
软件工程结构化分析与设计软件工程结构化分析与设计简介软件工程结构化分析与设计是软件工程领域中重要的一环，它涉及到软件系统的分析和设计阶段。
在软件工程领域，结构化分析与设计是指通过建立准确的抽象层次，将软件系统划分为各个模块，并规定各个模块之间的关系和功能，以实现系统的需求。
什么是结构化分析与设计结构化分析与设计是一种系统性的方法，它利用模块化和层次化的原则，对软件系统进行分析、设计和实现。
结构化分析关注的是系统需求，它通过分解需求，将系统划分为不同的模块，并定义它们之间的关系。
结构化设计则负责将分析得到的模块进行详细设计，并确定模块的功能和接口。
结构化分析与设计的目标是提高软件系统的可理解性、可维护性和可扩展性。
结构化分析与设计的流程结构化分析与设计通常包含以下几个步骤：1. 确定系统需求：定义软件系统的功能和性能要求。
2. 确定模块划分：将系统划分为不同的模块，并定义它们之间的功能和接口。
3. 定义模块内部逻辑：对每个模块进行详细设计，包括设计数据结构和算法等。
4. 确定模块间的通信方式：确定模块之间的数据交换和通信方式。
5. 验证和评估设计：对设计进行评估和验证，确保满足系统需求。
6. 实施和编码：根据设计编写代码，完成软件系统的实施。
7. 和调试：对软件系统进行和调试，确保其功能和性能的正确性。
结构化分析与设计的优势结构化分析与设计具有以下优势：1. 提高可理解性：通过模块化的设计原则，使系统的结构和功能更易于理解和掌握。
2. 提高可维护性：分解模块可以使系统的维护更加简单和方便，减少对其他模块的影响。
3. 提高可扩展性：模块化的设计可以使系统更易于扩展和修改，方便适应需求变化。
4. 提高开发效率：结构化分析与设计明确了各个模块的功能和接口，可以并行开发，提高开发效率。
5. 降低系统复杂性：通过模块化的设计，将大型系统划分为多个小模块，降低了系统的复杂性。
结构化分析与设计的工具和技术在软件工程中，有许多工具和技术可以用于结构化分析与设计。
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}
软件工程 软件设计方法
软件工程软件设计方法
软件工程软件设计方法
软件设计方法是软件工程中的重要组成部分，它是指在软件开发过程中，通过采用一定的方法论和技术，对软件系统进行设计的过程。
1. 结构化设计方法
结构化设计方法是指将软件系统划分为多个模块，在每个模块中定义合适的数据结构和算法，以实现系统的功能需求。
典型的结构化设计方法包括层次设计、数据流图和结构图等。
2. 面向对象设计方法
面向对象设计方法是基于面向对象编程思想的软件设计方法，它以对象作为软件开发的基本单位，通过定义对象之间的关系和交互，实现系统的功能需求。
常用的面向对象设计方法包括UML建模和设计模式等。
3. 原型设计方法
原型设计方法是通过快速构建系统原型来验证和改进需求，从而指导软件的设计和开发过程。
原型设计方法可以快速获取用户反馈，识别和修复潜在问题，缩短开发周期和降低开发风险。
4. 数据驱动设计方法
数据驱动设计方法强调以数据为中心进行软件设计，通过分析和理解数据的结构、特征和关系，设计出合适的数据模型和处理逻辑，以实现数据的有效管理和利用。
5. 敏捷设计方法
敏捷设计方法是一种迭代、协作和自适应的软件设计方法，其核心理念是响应变化、积极交付和持续改进。
敏捷设计方法通常采用迭代开发模式，强调团队合作和高效沟通，以快速、灵活地满足用户需求。
以上是几种常用的软件设计方法，不同的方法在不同的场景下有其适用性和优劣势。
软件工程师需要根据具体项目需求和团队情况，选取合适的设计方法，并结合实践经验进行不断改进和优化。
软件工程结构化设计
软件工程结构化设计在当今数字化的时代，软件几乎无处不在，从我们日常使用的手机应用程序，到企业级的复杂业务系统，软件已经成为推动社会发展和提高生活质量的重要力量。
而软件工程中的结构化设计，作为软件开发过程中的关键环节，对于确保软件的质量、可维护性和可扩展性具有至关重要的意义。
什么是软件工程结构化设计呢？简单来说，它是一种将软件系统分解为若干个模块，并明确这些模块之间的关系和交互方式的设计方法。
其目的是为了使软件系统具有清晰的结构，便于开发人员理解、实现和维护。
在结构化设计中，模块是基本的组成单位。
模块应该具有高内聚和低耦合的特性。
高内聚意味着模块内部的各个部分紧密相关，共同完成一个明确的功能；低耦合则表示模块之间的依赖关系尽可能少，相互之间的影响较小。
这样的设计能够使得每个模块都相对独立，当需要对某个模块进行修改或优化时，不会对其他模块产生过多的影响，从而降低了软件维护的成本和风险。
为了实现良好的结构化设计，通常会采用一些原则和方法。
比如，自顶向下的设计方法，先从系统的整体功能出发，逐步细化到各个子系统和模块；还有逐步求精的原则，不断对设计进行完善和优化，逐步增加细节和精度。
在进行结构化设计时，数据结构的设计也是非常重要的一部分。
合理的数据结构能够提高数据的存储和访问效率，为软件的性能提供有力的支持。
同时，还要考虑到数据的完整性和一致性，确保数据在整个软件系统中的准确性和可靠性。
另外，接口设计也是不容忽视的环节。
清晰、简洁的接口能够让不同的模块之间更好地进行通信和协作。
良好的接口设计可以减少模块之间的误解和错误，提高软件系统的稳定性和可靠性。
软件工程结构化设计的好处是显而易见的。
首先，它能够提高软件开发的效率。
清晰的结构和明确的分工，使得开发人员能够更加专注于自己负责的模块，减少了不必要的沟通和协调成本。
其次，有利于软件的维护和升级。
当软件需要进行修改或扩展时，能够快速定位到相关的模块，并且由于模块之间的低耦合性，降低了修改带来的风险和影响。
软件工程结构化分析与设计
软件工程结构化分析与设计软件工程结构化分析与设计简介软件工程结构化分析与设计（Software Engineering Structured Analysis and Design）是软件工程的重要环节之一，旨在将复杂的软件系统分解为相对简单的模块，从而便于理解、开发和维护。
结构化分析结构化分析是软件工程中的一种需求分析方法，通过对用户需求进行分析，将系统功能划分为不同的模块，以及模块之间的关系和交互。
结构化分析采用基于流程图的图形化表示方法，通常使用数据流图（Data Flow Diagram，简称DFD）来描述系统的功能流程。
结构化设计结构化设计是在结构化分析的基础上，进一步定义每个模块内部的结构和功能。
它将模块细化为更小的子模块，通过设计各个模块之间的接口和通信方式，确保系统能够协调运作。
结构化设计通常使用结构图来表示系统的模块组织结构，其中最常见的就是层次图（Hierarchy Chart）和结构图（Structure Chart）。
优势与挑战结构化分析与设计的主要优势在于可以将复杂系统分解为简单的模块，使得系统的开发和维护更加容易。
结构化分析与设计还能够提高系统的可靠性和可扩展性。
，结构化分析与设计也面临一些挑战。
结构化分析与设计需要面对不断变化的需求，需要具备较好的适应性和灵活性。
结构化分析与设计也需要考虑系统的性能、安全性等方面的需求，以保证系统能够满足用户的要求。
软件工程结构化分析与设计是软件工程中重要的一环，通过将复杂的系统分解为简单的模块，并设计模块之间的关系和接口，实现系统的有效开发和维护。
结构化分析与设计能够提高系统的可靠性、可扩展性和易开发性，但也需要面对需求变化和其他挑战。
希望通过软件工程结构化分析与设计，我们可以开发出更好的软件系统，满足用户的需求。
软件工程结构化分析实验
软件工程结构化分析实验软件工程是一门综合性学科，其核心是通过结构化分析与设计来构建高质量的软件系统。
在软件工程课程中，结构化分析实验是一项重要的实践环节，旨在让学生通过实际操作来理解和应用结构化分析的概念和方法。
本文将对软件工程结构化分析实验进行详细介绍。
结构化分析是软件工程中的一种需求分析方法，其目标是将系统需求转化为一个有层次结构的设计模型。
在结构化分析实验中，学生通常会以小组形式进行合作，通过使用工具和技术来完成实验任务。
以下是一个常见的结构化分析实验流程：1.需求分析：在实验开始时，学生需要与教师和小组成员讨论并确定一个具体的需求案例。
一旦确定了需求案例，学生需要对其进行详细分析，包括确定系统功能、定义用户需求和约束条件等。
2.数据流图绘制：学生需要绘制出系统的数据流图模型。
数据流图是结构化分析中的一种图形化表示方法，用于描述系统中的数据流和处理过程。
通过绘制数据流图，学生可以更清晰地理解系统中的各个组成部分之间的关系。
3.数据字典编写：学生需要编写数据字典，用于描述数据流图中的各个数据元素。
数据字典包括每个数据元素的名称、数据类型、数据长度等详细信息。
编写数据字典有助于学生更好地理解系统中的数据流和数据处理过程。
4.逻辑模型设计：学生需要将数据流图转化为一个更具体的逻辑模型。
逻辑模型是结构化分析中的一种设计方法，用于描述系统中的数据结构和处理过程。
学生需要使用数据流图中的数据流和处理过程来创建逻辑模型，以实现对系统的详细设计。
5.验证和调整：在完成逻辑模型设计后，学生需要对其进行验证和调整。
他们可以通过模拟测试、检查数据字典和数据流图等方法来验证设计的正确性，并根据实际测试结果进行相应的调整和修改。
通过以上步骤，学生可以完成一个完整的结构化分析实验。
在这个过程中，他们不仅学会了如何使用结构化分析的方法和工具，更锻炼了团队合作和问题解决能力。
结构化分析实验的目的是教会学生如何应用结构化分析的概念和原理来进行软件需求分析和设计。
《软件工程实用教程》第4章_结构化软件设计
第4 章 結構化軟體設計
3．虛擬機風格 例：解釋器，通過虛擬機特定模組的解釋步驟 如下： 解釋引擎從被解釋的模組中選擇一條指令； 基於這條指令，引擎更新虛擬機內部的狀 態； 上述過程反復執行。
第4 章 結構化軟體設計
特點： 在虛擬機環境中運行的代碼不必須瞭解虛擬 機的具體細節。 一旦運行環境發生變化，只需要重寫虛擬機 本身，而不是整個系統。 通常虛擬機會限制在其中運行的軟體的行為， 特別是那些以實現跨平臺為目的的虛擬機， 如Java虛擬機和.NET CLR。 能夠使系統的結構更具層次性，使用虛擬機 提供的設施編寫的代碼，可以不考慮虛擬機 以外的實際環境，而在正確地實現了這種虛 擬機的環境中執行。
第4 章結構化軟體設計
本章學習內容： 1.瞭解概要設計的任務與過程 2.掌握結構化設計技術的基本原理與準則 3.掌握面向數據流分析的設計方法 4.瞭解面向數據的設計方法 5.掌握資料庫設計原則和步驟 6.瞭解常用的詳細設計工具 7.瞭解概要設計說明書的基本內容
第4 章 結構化軟體設計
4.1 概要設計的任務與過程 概要設計的目標是概要地說明軟體 應該怎樣實現，即解決軟體系統總 體結構設計的問題，包括軟體系統 的結構、模組劃分、模組功能和模 組間的聯繫等。
第4 章 結構化軟體設計
4.2.1 現代體系結構模型的基本概念
1．模式：是針對特定問題的成功解決方案，是指形成 了一種趨於固定的結構形式。 結構模式表達了軟體系統的基本結構組織形式或結 構方案，包含了一組預定義的子系統，規定了這些 子系統的責任，同時還提供了用於組織和管理這些 子系統的規則和嚮導。 設計模式為軟體系統的子系統、構件或者構件之間 的關係提供一個精練後的解決方案，描述了特定環 境下，用於解決通用軟體設計問題的構件以及這些 構件相互通信時的可重現結構。
软件工程中的结构化程序设计
软件工程中的结构化程序设计软件工程的基本思想是面对复杂的问题，让软件的开发按照工程的概念、原理、技术和方法模式来实施，有计划地按照要求分阶段实现。
针对大型项目开发，为了保证软件产品质量，提高软件开发效率，在进行详细设计、程序设计之前，必须先确定软件总体结构。
软件总体结构设计的方法主要有结构化设计、面向数据结构的设计和面向对象的设计，其中结构化设计方法是应用最广泛的一种，它是建立良好程序结构的方法，提出了衡量模块质量的标准是“高内聚、低耦合”。
另外，结构化设计（structured design，SD）方法是一种面向过程的设计方法或面向数据流的设计方法，它可以与结构化分析方法、结构化程序设计（structured programming）方法前后呼应，形成了统一、完整的系列化方法。
结构化设计方法以需求分析阶段获得的数据流图为基础，通过一系列映射，把数据流图变换为软件结构图。
结构化程序设计通常使用自上往下的设计模型，开发员将整个程序结构映射到单个小部分。
已定义的函数或相似函数的集合在单个模块或字模块中编码，这意味着，代码能够更有效的载入存储器，模块能在其它程序中再利用。
模块单独测试之后，与其它模块整合起来形成整个程序组织。
程序流程遵循简单的层次化模型，采用“for”、“while”等循环结构。
几乎任何语言都能使用结构化程序设计技术来避免非结构化语言的通常陷阱。
非结构化程序设计必须依赖于开发人员避免结构问题，从而导致程序组织较差。
大多数现代过程式语言都鼓励结构化程序设计。
结构化设计主要有两种图形工具：结构图和层次图。
结构图和层次图基本上是大同小异，都是用来描述软件结构的图形工具，图中设有很多方框，一个方框就代表一个模块，框内注明模块的名字或主要功能；方框之间的箭头（或直线）用来表示模块的调用关系。
二者描述重点不一样。
1.结构图结构图主要描述软件结构中模块之间的调用关系和信息传递问题。
基本成分有模块、调用和数据。
软件工程结构化设计的基本步骤
软件工程结构化设计的基本步骤软件工程是一个综合性学科，它涉及到软件的开发、测试、维护等多个方面。
其中，结构化设计是软件工程中非常重要的一个环节，它直接影响到软件的质量和可维护性。
那么，软件工程结构化设计的基本步骤是什么呢？在本文中，我们将深入探讨软件工程结构化设计的基本步骤，帮助你更好地理解这一重要主题。
一、需求分析软件工程结构化设计的第一步是需求分析。
在这个阶段，你需要与用户进行充分的沟通，了解用户的需求和期望。
通过需求分析，你可以明确软件的功能性需求和非功能性需求，从而为后续的设计工作奠定基础。
在需求分析阶段，我建议你采用面向对象的方法来描述用户需求，并将其转化为可执行的任务。
这样做可以帮助你更好地理解用户的需求，并为后续的设计工作提供清晰的指导。
二、概要设计概要设计阶段是软件工程结构化设计的第二步。
在这个阶段，你需要将需求分析阶段得到的需求转化为软件的整体架构。
这包括确定系统的模块划分、模块之间的接口设计等工作。
概要设计是软件工程中非常关键的一个环节，它直接影响到后续的详细设计和编码工作。
在概要设计阶段，我建议你采用结构化的方法来设计软件的整体架构。
这样做可以帮助你清晰地描述软件的功能和结构，并为后续的详细设计提供有力的支持。
三、详细设计详细设计是软件工程结构化设计的第三步。
在这个阶段，你需要进一步细化概要设计阶段得到的软件架构，包括设计每个模块的具体功能和接口。
详细设计阶段是软件工程中非常具体的一个环节，它直接关系到软件的实现和性能。
在详细设计阶段，我建议你采用模块化的方法来设计每个模块的功能和接口。
这样做可以帮助你更好地组织软件的设计思路，并为后续的编码工作提供清晰的指导。
四、编码和测试编码和测试是软件工程结构化设计的最后两步。
在编码阶段，你需要根据详细设计阶段得到的设计图纸来实现软件的各个模块。
你还需要编写相应的测试用例，以确保软件的功能和性能达到预期的要求。
在测试阶段，你需要对软件进行全面的测试，包括单元测试、集成测试和系统测试等多个方面。
结构化方法是什么
结构化方法是什么结构化方法是一种通过有条理、有组织的方式解决问题、分析和设计系统的方法。
它通过将问题或系统拆解为多个子问题或子系统，并进行逐步细化和组合，以实现整体的目标。
结构化方法最早起源于计算机科学领域，特别是软件工程。
在系统开发过程中，结构化方法帮助开发人员将复杂的问题分解为更小的组成部分，以便更好地理解问题的本质，并设计合理的解决方案。
结构化方法强调模块化、层次化、顺序化和可靠性等原则，以减少系统设计和开发中的错误和风险。
在结构化方法中，问题或系统被分解为多个层次的模块或子系统。
每个模块都有明确定义的输入和输出，通过输入数据进行处理，并产生输出结果。
模块之间通过输入输出关系、调用关系和控制流程等进行交互。
这种模块化的设计帮助组织和管理系统的复杂性，使得开发人员可以分工合作，同时也便于系统的测试、维护和扩展。
结构化方法通常采用不同的图形工具和符号来表示系统的不同层次和模块之间的关系。
例如，结构图、流程图、数据流图和层次图等都是常用的结构化图形表示方法。
这些图形工具可以帮助开发人员更清晰地描述和理解系统的结构和流程，并且便于沟通和交流。
此外，结构化方法还可以借助数学工具和技术，如形式化方法和抽象语言等，进行系统的规范化描述和验证。
除了在软件开发领域，结构化方法也被应用于其他领域，如工程管理、组织管理、决策分析等。
在工程管理中，结构化方法可以帮助规划和管理项目的进度、资源和成本等，以保证项目按时、按质完成。
在组织管理中，结构化方法可以帮助建立组织的层级和职责体系，确保组织内部的协调和有效沟通。
在决策分析中，结构化方法可以帮助决策者清晰地理解和分析复杂的决策问题，并选择最优的决策方案。
总结来说，结构化方法是一种通过分解和组合的方式，以有条理、有组织的方式解决问题、分析和设计系统的方法。
它在软件开发、工程管理、组织管理和决策分析等领域都具有广泛的应用。
结构化方法的主要目标是简化问题和系统的复杂性，提高开发和管理的效率和质量，并确保系统能够满足需求和目标。
结构化方法
——传统的软件工程方法是传统的软件开发方法，也称为生命周期 方法学或结构化范型，它是由结构化分析、结构化设 计和结构化实现三部分有机组合而成的。 结构化方法的基本思想：把一个复杂问题的求解过程 分阶段进行，而且这种分解是自顶向下，逐层分解， 使得每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处 理的范围内。 结构化方法强调开发方法的结构合理性和系统的结构 合理性。
软件生命周期的划分
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结构化方法
结构化方法把软件生命周期的全过程依次划分为若干个阶 段，然后顺序完成每个阶段的任务，前一阶段任务的完成 是后一阶段工作的前提和基础；每个阶段又划分详细的工 作步骤，顺序作业。每个阶段和主要步骤都有明确详尽的 文档编制要求，各个阶段和各个步骤的向下转移都是通过 建立各自的软件文档和对关键阶段、步骤进行审核和控制 实现的。 结构化方法的优点
采用自顶向下功能分解的方法 强调逻辑功能而不是实现功能的具体方法 使用图形（主要有数据流图、数据字典、结构化语言、 判定表以及判定树等）进行系统分析并表达分析的结果。
结构化设计(Structured Design)
传统的软件工程方法学采用结构化设计技术完成软件 设计(概要设计和详细设计)工作。 所选教材第5、6章介绍结构化设计技术。 结构化设计技术的基本要点如下
软件系统由层次化结构的模块构成 模块式单入口和单出口的 构造和联结模块的基本准则是模块独立 用图（层次图、IPO图、结构图）来描述软件系统的结 构，并且使软件结构域问题结构尽可能一致
结构化实现(Structured Implementation)
软件实现包括编码和测试两个阶段。 所选教材第7章介绍结构化实现技术。 按照传统的软件工程方法学，编码是把软件设计的结 果翻译成用某种程序设计语言书写的程序。 测试是提高软件质量的重要手段。
软件工程 结构化方法
软件工程结构化方法
结构化方法是软件工程中最早出现的方法之一，它的目的是通过分解和组合来设计复杂系统。
结构化方法主要是针对大型软件系统的开发而设计的，它的核心思想是通过分解系统为若干个子系统和模块，然后通过建立模块之间的接口关系来实现系统的集成和控制。
结构化方法主要包括以下几个方面：
1. 层次化设计：将一个大系统分解为若干个子系统和模块，每个子系统和模块都是一个逐步细化和精化的层次结构，直到每个模块都可以被独立设计和实现。
2. 完整性：每个模块必须具备独立性、完整性和可重用性。
3. 模块化设计：模块化是指将系统功能划分为若干个模块，每个模块完成一项特定的功能，模块之间通过数据和控制信息交换进行互联。
4. 结构化程序设计：结构化程序设计是一种良好的程序结构体系，它以序列结构、选择结构和循环结构为主体，避免使用无限制的分支语句，从而提高程序可读性和可维护性。
总的来说，结构化方法是一种将复杂系统分解为若干个简单模块的设计方法，它可以提高软件设计的可维护性、可重用性和可扩展性。
但是，随着软件开发技术
的进步和发展，其他种类的设计方法也逐渐出现，使得软件设计变得更加灵活和多样化。
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软件工程中的结构化设计方法摘要软件工程中的结构化设计方法定义了一些不同的“映射”，利用这些映射可以把数据流图变换成软件结构。
关键词软件工程；结构化设计结构化设计（structured design，SD）方法是一种面向数据流的设计方法，它可以与（structured analysis，SA）方法衔接。
SD方法采用结构图（structured chart，SC）来描述程序的结构。
1结构图1.1结构图的基本成分结构图的基本成分有模块、调用和数据。
结构图和层次图类似，也是描绘软件结构的图形工具，图中一个方框代表一个模块，框内注明模块的名字或主要功能；方框之间的箭头（或直线）表示模块的调用关系。
在结构图中通常还用带注释的箭头表示模块调用过程中来回传递的信息。
如果希望进一步标明传递的信息是数据还是控制信息，则可以利用注释箭头尾部的形状来区分：尾部是空心圆表示传递的是数据，实心圆表示传递的是控制信息。
1.2附加符号结构图除了一些基本符号以外，还有一些附加符号，可以表示模块的选择调用或循环调用。
注意，层次图和结构图并不严格表示模块的调用次序。
虽然多数人习惯于按调用次序从左到右画模块，但并没有这种规定，出于其他方面的考虑（例如为了减少交叉线），也完全可以不按这种次序画。
此外，层次图和结构图并不指明什么时候调用下层模块。
通常上层模块中除了调用下层模块的语句之外还有其他语句，究竟是先执行调用下层模块的语句还是先执行其他语句，在图中丝毫没有指明。
事实上，层次图和结构图只表明一个模块调用哪些模块，至于模块内还有没有其他成分则完全没有表示。
2信息流的类型在需求分析阶段，用SA方法产生了数据流图。
面向数据流的设计能方便地将数据流图（data flow diagram，DFD）转换成程序结构图。
DFD中从系统的输入数据流到系统的输出数据流的一连串连续变换形成了一条信息流。
DFD的信息流大体可分为两种类型，一种是变换流，另一种是事务流。
1）变换流：信息沿着输入通路进入系统，同时将信息的外部形式转换成内部表示，然后通过变换中心（也称主加工）处理，再沿着输出通路转换成外部形式离开系统。
具有这种特性的信息流称为变换流。
变换流型的DFD可明显地分成输入、变换（主加工）、输出三大部分。
2）事务流：信息沿着输入通路到达一个事务中心，事务中心根据输入信息（即事务）的类型在若干个动作序列（称为活动流）中选择一个来执行，这种信息流称为事务流。
事务流有明显的事务中心，各活动流以事务中心为起点呈辐射状流出。
事务中心主要完成下述任务：①接收输入数据（输入数据又称为事务）；②分析每个事务以确定它的类型；③根据事务类型选取一条活动通路。
3）设计过程：任何设计过程都不是机械地一成不变的，设计首先需要人的判断力和创造精神，这往往会凌驾于方法的规则之上。
3变换分析变换分析是一系列设计步骤的总称，经过这些步骤把具有变换流特点的数据流图按预先确定的模式映射成软件结构。
变换分析也就是从变换流型的DFD导出程序结构图。
其设计步骤为：第一步，复查基本系统模型。
复查的目的是确保系统的输入数据和输出数据符合实际。
第二步，复查并精化数据流图。
应该对需求分析阶段得出的数据流图认真复查，并且在必要时进行精化。
不仅要确保数据流图给出了目标系统的正确的逻辑模型，而且应该使数据流图中每个处理都代表一个规模适中相对独立的子功能。
第三步，确定数据流图具有变换特性还是事务特性。
一般地说，一个系统中的所有信息流都可以认为是变换流，但是，当遇到有明显事务特性的信息流时，建议采用事务分析方法进行设计。
在这一步，设计人员应该根据数据流图中占优势的属性，确定数据流的全局特性。
此外还应该把具有和全局特性不同的特点的局部区域孤立出来，以后可以按照这些子数据流的特点精化根据全局特性得出的软件结构。
第四步，确定输入流和输出流，孤立出变换中心。
我们把DFD中系统输入端的数据流称为物理输入，系统输出端的数据流称为物理输出。
物理输入通常要经过编辑、格式转换、合法性检查、预处理等辅助性的加工才能作为主加工的真正输入（称它为逻辑输入）。
从物理输入端开始，一步步向系统的中间移动，可找到离物理输入端最远，但仍可被看作系统输入的那个数据流，这个数据流就是逻辑输入。
同样由主加工产生的输出（称为逻辑输出）通常也要经过编辑、格式变换、组成物理块、缓冲处理等辅助加工才能变成物理输出。
从物理输出端开始，一步步向系统的中间移动，可找到离物理输出端最远，但仍可被看作系统输出的那个数据流，这个数据流就是逻辑输出。
DFD中从物理输入到逻辑输入的部分构成系统的输入流，从逻辑输出到物理输出的部分构成系统的输出流，位于输入流和输出流中间的部分就是变换中心。
输入流和输出流的边界和对它们的解释有关，也就是说，不同设计人员可能会在流内选取稍微不同的点作为边界的位置。
当然在确定边界时应该仔细认真，但是把边界沿着数据流通路移动一个处理框的距离，通常对最后的软件结构只有很小的影响。
第五步，完成“第一级分解”。
软件结构代表对控制的自顶向下的分配，所谓分解就是分配控制的过程。
对于变换流的情况，数据流图被映射成一个特殊的软件结构，这个结构控制输入、变换和输出等信息处理过程。
第一级分解主要是设计模块结构的顶层和第一层。
分解时应该在能够完成控制功能并且保持好的耦合和内聚特性的前提下，尽量使第一级控制中的模块数目取最小值。
第六步，完成“第二级分解”。
所谓第二级分解就是把数据流图中的每个处理映射成软件结构中一个适当的模块。
也就是第二级分解主要是设计中、下层模块。
输入控制模块的分解：从变换中心的边界开始，沿着每条输入通路，把输入通路上的每个加工映射成输入控制模块的一个低层模块。
输出控制模块的分解：从变换中心的边界开始，沿着每条输出通路，把输出通路上的每个加工映射成输出控制模块的一个低层模块。
变换控制模块的分解：变换控制模块通常没有通用的分解方法，应根据DFD 中变换部分的实际情况进行设计。
第七步，使用设计度量和启发式规则对第一次分割得到的软件结构进一步精化。
对第一次分割得到的软件结构，总可以根据模块独立原理进行精化。
为了产生合理的分解，得到尽可能高的内聚、尽可能松散的耦合，最重要的是，为了得到一个易于实现、易于测试和易于维护的软件结构，应该对初步分割得到的模块进行再分解或合并。
上述七个设计步骤的目的是，开发出软件的整体表示。
也就是说，一旦确定了软件结构就可以把它作为一个整体来复查，从而能够评价和精化软件结构。
在这个时期进行修改只需要很少的附加工作，但是却能够对软件的质量特别是软件的可维护性产生深远的影响。
4事务分析虽然在任何情况下都可以使用变换分析方法设计软件结构，但是在数据流具有明显的事务特点时，也就是有一个明显的“发身中心”（事务中心）时，还是以采用事务分析方法为宜。
事务分析的设计步骤和变换分析的设计步骤大部分相同或类似，主要差别仅在于由数据流图到软件结构的映射方法不同。
由事务流映射成的软件结构包括一个接收分支和一个发送分支。
映射出接收分支结构的方法和变换分析映射出输入结构的方法很想像，即从事务中心的边界开始，把沿着接收流通路的处理映射成模块。
发送分支的结构包含一个调用模块，它控制下层的所有活动模块；然后把数据流图中的每个活动流通路映射成与它的流特征相对应的结构。
事务分析是从事务流型DFD导出程序结构图。
1）确定事务中心和每条活动流的流特性。
事务流型DFD的一般形式中其事务中心位于数条活动流的起点，这些活动流从该点成辐射状地流出。
每条活动流也是一条信息流，它可以是变换流也可以是另一条事务流。
一条事务流型的DFD 由输入流、事务中心和若干条活动流组成。
2）将事务流型DFD映射成高层的程序结构。
顶层模块的功能就是整个系统的功能。
接收模块用来接收输入数据，它对应于输入流。
发送模块是一个调度模块，控制下层的所有活动流模块。
每个活动流模块对应于一条活动流，它也是该活动流映照成的程序结构图中的顶层模块。
3）进一步分解。
接收模块的分解类同于变换分析中输入控制模块的分解。
每个活动流模块根据其流特性（变换流或事务流）进一步采用变换分析或事务分析进行分解。
对于一个大系统，常常把变换分析和事务分析应用到同一个数据流图的不同部分，由此得到的子结构形成“构件”，可以利用它们构造完整的软件结构。
一般来说，如果数据流不具有显著的事务特点，最好使用变换分析；反之，如果具有明显的事务中心，则应该采用事务分析技术。
但是，机械地遵循变换分析或事务分析的映射规则，很可能会得到一些不必要的控制模块，如果它们确实用处不大，那么可以而且应该把它们合并。
反之，如果一个控制模块功能过分复杂，则应该分解为两个或多个控制模块，或者增加中间层次的控制模块。
5设计优化考虑设计优化问题时应该记住，“一个不能工作的‘最佳设计’的价值是值得怀疑的”。
软件设计人员应该致力于开发能够满足所有功能和性能要求，而且按照设计原理和启发式设计规则衡量是值得接收的软件。
应该在设计的早期阶段尽量对软件结构进行精化。
可以导出不同的软件结构，然后对它们进行评价和比较，力求得到“最好”的结果。
这种优化的可能，是把软件结构设计和过程设计分开的真正优点之一。
注意，结构简单通常既表示设计风格优雅，又表明效率高。
设计优化应该力求做到在有效的模块化的前提下使用最少量的模块，以及在能够满足信息要求的前提下使用最简单的数据结构。
对于时间是决定性因素的应用场合，可能有必要在详细设计阶段，也可能在编写程序的过程中进行优化。
软件开发人员应该认识到，程序中相对说比较小的部分，通常占用全部处理时间的大部分。
用下述方法对时间起决定性作用的软件进行优化是合理的：1）在不考虑时间因素的前提下开发并精化软件结构。
2）在详细设计阶段选出最耗费时间的那些模块，仔细地设计它们的处理过程（算法），以求提高效率。
3）使用高级程序设计语言编写程序。
4）在软件中孤立出那些大量占用处理机资源的模块。
5）必要时重新设计或用依赖于机器的语言重写上述大量占用资源的模块的代码，以求提高效率。
参考文献[1]王春森.系统设计师(高级程序员)教程[M].北京:清华大学出版社,2001.[2]张海藩.软件工程导论[M].北京:清华大学出版社,1998.。