北理珠软件工程 第05章 结构化分析与设计
软件工程基础-5结构化分析与设计技术
区分事务中心 和数据接收通路
区分输入和 输出分支
据 – 第二级映射成事务结构
流
的 • 第三级
映射成变换结构
设 计 过
– 第四级 事务分»析第五级
用启发式设计规则 精化软件结构
导出接口描述和
变换分析程Fra bibliotek全程数据结构
复查
详细设计
1
结构化设计方法概述
2
面向数据流的设计方法
3
面向数据的设计方法
4
结构化详细设计的工具
–{第if b(b二re>a=级k2;0)
if•(b第%3三==级1)
{ cbo+n–=t3i第n;u四e;级
}
» 第五级
b+=3
T
b-=5;
}
……
a=0,b=1
a++
a<=100 F
T
b>=20
T
F
b%3==1
F
b-=5
单出口
结构化单设计击方法此概述处编辑母版标题样式
• 单结击构此化设处计分编为辑面向母数版据流文的本设计样方式法和面向数据的设计方法。
– 第四级
确定模块的外部接口和用户界面
» 第五级
详细设计阶段
的主要任务
为每一模块设计一组测试用例
结构化单详细击设此计的处工具编辑母版标题样式
• 单击此处编辑母版文本样式 结构化设计的详细设计阶段，主要完成系统各模块功能的过程描述。 详–细第设二计提级供了图形、表格和语言等三类不同工具。 无论何• 种第图三形级工具，都提供结构化程序设计对应的控制流程，以及功能的处
的分层编号• 一第致三。级
层次图只反–映第上四下级层间的调用关系，不反映系统的组成关系，也不反映系 » 第五级
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。
北京理工大学软件工程05级A卷参考答案
2007-2008学年第一学期软件05级软件工程试题A卷参考答案一、单项选择题(每小题1分，共20分)二、多项选择题(每题2分，共10分)三、填空题(每空1分，共20分)1、变换分析设计、事务分析设计2、功能3、自然语言、形式语言4、程序、文档5、高内聚低耦合6、逻辑7、PAD图、详细设计8、单元测试、集成测试、确认测试、系统测试、确认测试9、概要设计(总体设计)、详细设计10、白盒、黑盒四、判断题（每小题1分，共10分）1－5：√×√×√6－10：×××√√五、应用题(第1小题7分，第2小题10分，第3小题8分，第4小题8分，第5小题7分，共40分)1、(8分)电话号码=单位内号码｜单位外号码(1分)分机号=3201...3299 (1分)外线号码=5+［市话号码｜长话号码］(1分)长话号码=区号+市话号码(1分)区号=200...500 (1分)市话号码=局号+分局号(1分)局号=［455｜466｜888｜552］(1分)2、(10分)顶层数据流图(2分)第一层数据流图(3分)：第二层数据流图1(2分)：第二层数据流图2(3分)注：加工名称可以不同，但是数据流向必须正确。
3、(8分)4、(8分)(1)PAD图(4分)：(2)伪代码(4分)：S1; WHILE(Y>0) ELSEIF (x.>1) begin begin begin S5; while(U>0) S2 while(Z>0) begin end begin S8; else S6; end begin end endS3; end ENDIFend IF(W>0) S9;ENDIF beginS4; S7;end5、(8分) 答案不唯一，只要满足条件的数据均可以。
17秋北理工《软件工程》在线作业
1. 在结构化程序设计中要实现任何模块的单入口单出口。
一般不允许使用控制结构是______A. 顺序B. 无条件转移C. 条件分支转移D. 循环正确答案：B 满分：3 分2. 用限定词来表示对象类之间受限关联的通常目地是________。
A. 更准确地表示归纳关系B. 更准确地表示组合关系C. 增加关联阶数D. 减少关联阶数正确答案：D 满分：3 分3. 黑盒测试在设计测试用例时，主要需要研究________A. 需求规格说明与概要设计说明B. 详细设计说明C. 项目开发计划D. 概要设计说明与详细设计说明正确答案：A 满分：3 分4. 当某一开发项目的进度有可能拖延时，应该_______。
A. 增加新的开发人员B. 分析拖期原因加以补救C. 从别的小组抽调人员临时帮忙D. 推迟预定完成时间正确答案：B 满分：3 分5. 下列选项中不符合软件测试原则的是______。
A. 只在编码之后进行软件测试。
B. 设计测试用例时，应当包括合理的输入条件和不合理的输入条件。
C. 严格地制定并执行测试计划D. 测试用例由测试输入数据和对应的预期结果组成。
正确答案：A 满分：3 分6. 在软件维护的实施过程中，为了正确、有效地修改，需要经历以下3个步骤：分析和理解程序、修改程序和________.A. 建立目标程序B. 执行程序C. 重新验证程序D. 验收程序正确答案：C 满分：3 分7. 软件需求分析是保证软件质量的重要步骤，它的实施应该是在_____。
A. 编码阶段处B. 软件开发全过程C. 软件定义阶段D. 软件设计阶段正确答案：C 满分：3 分8. 划分模块如果必须存在耦合，选择适当的耦合类型的错误原则是_____A. 尽量使用数据耦合B. 少用控制耦合C. 限制公共耦合的范围D. 容许使用内容耦合正确答案：D 满分：3 分9. 模块划分中，对模块独立的含义不包括_____A. 模块完成独立的功能开发B. 符合信息隐蔽和信息局部化原则C. 模块间关连和依赖程度尽量小D. 模块间不应存在关连和依赖正确答案：D 满分：3 分10. 为了定量分析项目进度，需要在制定项目进度计划时，估算每个_____ 可供选择答案:A. 应该完成的工作任务的预算工作量的成本B. 工作任务的预算成本C. 工作任务的实际工作量的成本D. 实际工作任务的预算成本正确答案：A 满分：3 分11. 软件开发时，一个错误发现得越晚，为改正它付出的代价就_______A. 越大B. 越小C. 接近平均D. 不可捉摸正确答案：A 满分：3 分12. 在McCall软件质量度量模型中，_______属于面向软件产品修改。
19春北理工《软件工程》在线作业答案
(单选题)1: 软件测试方法中的静态测试方法之一为______A: 计算机辅助静态分析B: 黑盒法C: 路径覆盖D: 边界值分析正确答案:(单选题)2: 经济可行性研究的范围包括_____A: 资源有效性B: 管理制度C: 效益分析D: 开发风险正确答案:(单选题)3: 下列属于维护阶段的文档是___________A: 软件规格说明B: 用户操作手册C: 软件问题报告D: 软件测试分析报告正确答案:(单选题)4: 下列选项中不符合软件测试原则的是______。
A: 只在编码之后进行软件测试。
B: 设计测试用例时，应当包括合理的输入条件和不合理的输入条件。
C: 严格地制定并执行测试计划D: 测试用例由测试输入数据和对应的预期结果组成。
正确答案:(单选题)5: 下列属于用白盒技术设计测试用例的是_____。
A: 错误推测B: 逻辑覆盖C: 等价类划分D: 因果图正确答案:(单选题)6: 软件维护的步骤不包括______________ 。
A: 维护组织B: 修改程序C: 重新验证程序D: 分析和理解程序正确答案:(单选题)7: 为了定量分析项目进度，需要在制定项目进度计划时，估算每个_____ 可供选择答案:A: 应该完成的工作任务的预算工作量的成本B: 工作任务的预算成本C: 工作任务的实际工作量的成本D: 实际工作任务的预算成本正确答案:(单选题)8: 自底向上进行集成测试的优点是不必额外设计_____程序。
A: 存根B: 被调用C: 子D: 驱动正确答案:(单选题)9: 软件需求分析是保证软件质量的重要步骤，它的实施应该是在_____。
A: 编码阶段处B: 软件开发全过程C: 软件定义阶段D: 软件设计阶段正确答案:(单选题)10: 在程序设计中只用结构化设计的______种基本控制结构就能实现任何模块的单入口单出口。
A: 3B: 4C: 5D: 6正确答案:(单选题)11: 在软件工程中原型化方法和软件开发人员之间进行的一种交互过程适用于_____系统。
河北经贸软件工程——结构化设计方法
开 始
细化修改SRS中 的DFD图 判断DFD图的结构类型
T
变换分析
是变换型吗？
F
事务分析
完善SC 图 对最终的SC 图进行评审
结束
从 DFD 图导出 SC图的步骤
变换流设计（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。 • 变换流设计的要点是分析数据流图，确定输入流、输出流 边界，根据输入、变换、输出三个数据流分支将软件映射 成一个标准的“树型”体系结构。 • 在有多个输入流和多个输出流时，应分别找出各个输入流 和输出流的边界，即最高抽象点，然后分别连接这些输入 流的最高抽象点和输出流的最高抽象点，分别形成输入边 界和输出边界。
混合型数据流
• 在一个大型系统的DFD中，变换流和事务流往往会同时出 现。 • 例如，在一个事务型的DFD中，分支动作路径上的信息流 也可能会体现出变换流的特征。 • 这种具有将事务流和变换流组合出现，就是混合型数据流， 简称混合流。
混合型数据流1
变换1 传出 数据
传入 数据
事务 中心
变换2
结果
……
变换3
混合型数据流2
9.3 数据流设计方法
• 面向数据流分析（DFA，Data Flow Analysis）的设计是一种 结构化的软件体系结构设计方法。 • 面向数据流分析的设计能与大多数需求规格说明技术配合， 可以使模块达到高内聚性（顺序性内聚）。 • 这一设计技术是从数据流图（DFD）分析模型映射为软件 模块组成结构设计的描述，所以也称为结构化设计（SD， Structured Design）方法。
详细设计
• 详细设计就是在概要设计的基础上决定如何具体实现各模 块的内部细节，直到对系统中的每个模块给出足够详细的 过程描述。 • 在编码实现阶段就可以完全按照详细设计的细节过程来映 射到代码，最终实现整个系统。 • 一般使用结构化程序设计工具来描述，如程序流程图（BS流程图）、盒图（N-S流程图）、PAD图等。
软件工程第5章-结构化分析与设计
软件工程（第二版）
16
对数据流图进行分层
• George Miller在著名的论文“神奇的数 字7加减2：我们处理信息的能力的某种 限制”中指出：人们在一段时间内的短期 记忆似乎限制在5～9件事情之内 • 根据自顶向下逐层分解的思想将数据流图 画成层次结构 • 每个层次画在独立的数据流图中，加工个 数可大致控制在“7加减2”的范围中
避免如图a那样的平铺形态较好的结构图形态是如图b那样的椭圆型a平铺形态b椭圆形态复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版8022模块的影响范围应限制在该模块的控制范围内例如下图中图a中模块b2的影响范围模块a不在其控制范围模块b2内图b中决策控制是在顶层模块其影响范围ab2在控制范围内但是从决策控制模块到被控模块之间相差多个层次b2topb2b1topb2复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版8133模块接口上应尽可能传递简单数据而且传递的数据应保持与模块的功能相一致即不传递与模块功能无关的数据模块的功能应是可预测的避免对模块施加过多的限制单入口和单出口的模块能有效地避免内容耦合复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版82将整个软件看作一个大的功能模块通过功能分解不断将其分解成若干个较小的功能模块直至得到一组不必再分解的模块结构图中的底层模块书写设计规格说明特别要为每个模块书写模块的功能接口约束和限制等设计评审复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版83数据流图到软件体系结构的映射数据流图到软件体系结构的映射小结复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版84结构化设计是将结构化分析的结果数据流图映射成软件的体系结构结构图根据信息流的特点可将数据流图分为变换型数据流图和事务型数据流图其对应的映射分别称为变换分析和事务分析事务流transaction复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版85复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版86复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版87数据流沿着输入通路到达一个事务中心事务中心根据输入数据的类型在若干条动作通路actionpath中选出一条来执行具有这种特征的信息流称为事务流根据事务类型选取一条动作通路复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版88复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版89复审dfd的顶层图确保系统的输入输出数据流符合系统规格说明的要求根据软件设计准则采用启发式设计策略对初始结构图进行改进以改善软件质量复旦大学计算机科学技术学院软件工程第二版90
北理工软件工程概论复习重点
基本概念及管理部分复习题一、填空：1.软件工程是将系统化的、严格约束的、可量化的方法应用于软件开发运行和维护，即将工程化应用于软件，并包括上述方法的研究。
[1.11]2．软件危机的主要特点是，开发周期大大超过规定日期；软件系统开发成本高、质量差；质量得不到保证；软件系统开发人员短缺、质量低；软件系统维护难度大。
[1.9]3．软件工程的三个视角为工程的视角、技术的视角、管理的视角。
[1.12]4．软件的特点是：没有物理形态的产品；质量因素仅取决于与产品研制过程与批量生产过程无关；没有磨损，维护内容和其他产品不同；软件产品具有很强的定制性。
[1.6]5．软件过程模型的定义是：根据不同的实际项目来定义，贯穿于生命周期之中的，一组关键区域。
[1.16]6．软件工程管理要点（4个P）是：人员、产品、过程、项目。
[5.41]7．软件的错误通常来源于：处理逻辑、数据处理、标准化处理、规约、用户界面、错误检测、硬件接口、软件接口。
[5.29]8．软件项目生产率测量包括：文档页数、评审次数、发现的错误数、功能点、交付的源代码行数[5.30]9．软件测量的基本指标：正确性、可维护性、完整性、可用性。
[5.38]10．可维护性是指：错误容易修改；环境变化容易适应。
采用间接测量技术。
可维护性软件与不可维护软件相比，MTTC （mean-time-to-change）平均修改时间较低。
[5.39]11．项目计划活动：第一个活动是可行性分析第二个活动是估算开发所用资源。
[5.3]12．项目计划中，估算软件开发资源包括：开发环境资源（软件、硬件、工具）、可复用的软件构件、人力资源。
[5.4]13．任务进度的执行指标是（schedule performed index，SPI）： SPI = BCWPi / BCWSi 。
[5.55] 14．在软件项目计划中，甘特图（Gantt Chart）可用于表示任务时间和进度的计划。
[5.43]二、简答：1．简述顺序模型、增量模型和喷泉模型的形式（可以画图表示）和特征。
工程类软件工程结构化分析与设计
04
软件工程结构化分析与设计的应用
结构化分析与设计在软件开发中的应用
需求分析：通过结构化方法对软 件需求进行全面、准确地分析和 定义，确保开发过程中不偏离需 求。
编码实现：依据系统设计，采用 结构化的编码规范，确保代码的 可读性和可维护性，降低代码的 复杂度。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
系统设计：根据需求分析结果， 采用结构化的设计方法，将软件 系统划分为多个模块，确定模块 间的关系和接口，提高软件的可 维护性和可扩展性。
统流程图
数据结构设计： 确定数据结构， 设计数据字典
算法设计：根 据系统流程和 数据结构，设 计算法和程序
流程图
界面设计：根 据用户需求和 系统流程，设
计用户界面
结构化设计方法的优缺点
优点：结构清晰，易于理解 和维护；降低软件复杂度， 提高可扩展性和可重用性； 减少错误和缺陷，提高软件 质量。
缺点：对需求变更的适应性 较差；过度依赖人工设计和 编程，缺乏自动化工具支持； 对设计者的技能和经验要求 较高。
添加 标题
目标：提高软件的可维护性、可扩展性和 可重用性，同时降低软件开发的复杂性和 风险。
添加 标题
基本原则：模块化、抽象、逐步细化、信 息隐藏和模块独立。
添加 标题
工具和技术：流程图、数据流图、实体关 系图等。
结构化设计方法的实施步骤
需求分析：明 确软件需求， 建立需求文档
系统流程设计： 根据需求分析 结果，设计系
05
软件工程结构化分析与设计的实践 案例
案例一：某企业信息系统结构化分析与设计
案例背景：某企业面临信息系统升级改造的需求，需要进行结构化分析与 设计
软件工程结构化分析与设计简版
软件工程结构化分析与设计简版首先，结构化分析与设计是一种以模块化和分层的方式进行系统分析和设计的方法。
它将系统划分为多个模块，并对每个模块进行独立的设计和实现。
这样的设计方式有助于提高系统的可维护性和可扩展性，同时降低了系统开发的复杂性。
结构化分析的过程包括需求分析、系统规划、数据流建模和数据字典等步骤。
其中，需求分析是整个过程的第一步，通过和用户进行沟通和交流，了解用户的需求和期望。
系统规划则是根据需求分析的结果，确定系统的整体架构和功能。
数据流建模是结构化分析中的重要部分，它通过绘制数据流图来表示系统中的数据流动。
数据流图由多个加工、数据存储和数据流组成，通过对数据流图的绘制，可以清晰地了解系统中的数据流动和加工过程，有助于后续的系统设计和实现。
数据字典则是对数据流图中的各个数据流进行定义和描述。
数据字典包括数据流的名称、含义、类型和结构等信息，它提供了一个统一的标准，方便各个模块之间的交互和数据传递。
结构化设计是在结构化分析的基础上进行的，它主要包括模块划分、接口设计和模块实现等步骤。
模块划分是将系统划分为多个独立的功能模块，每个模块负责实现一个或多个功能。
接口设计则是定义各个模块之间的接口和数据传递方式，以确保各个模块之间的协同工作。
模块实现则是根据设计的结果，进行具体的编码和测试。
在模块实现的过程中，需要遵循一定的编码规范和测试标准，以确保编码的质量和系统的稳定性。
总的来说，软件工程结构化分析与设计是软件开发中不可或缺的一环。
通过结构化分析与设计，可以使得系统具备良好的结构和可扩展性，提高软件的质量和可维护性。
在进行结构化分析与设计时，需要遵循一定的分析和设计流程，并注重细节和规范，以保证系统的整体质量和稳定性。
软件工程——结构化软件开发——需求分析和概要设计PPT课件
软件设计任务
软件设计是一个把软件需求变换成软件表示的过程。
从工程管理的角度来看．软件设计分两步完成。 概要设计：将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。 详细设计：通过对结构表示进行细化，得到软件的详细的数据结构和算法。
✓ 在概要设计过程中需要完成的工作：
1) 制定规范 在进入软件开发阶段之初，首先应为软件开发组制定在设计时应该共同遵守 的标准，以便协调组内各成员的工作。它包括：
31
4）数据结构设计
确定软件涉及的文件系统的结构以及数据库的模式、子模式，进行数据完整 和安全性的设计。包括：
➢ 确定输入、输出文件的详细的数据结构。 ➢ 结合算法设计，确定算法所必需的逻辑数据结构及其操作。 ➢ 确定对逻辑数据结构所必需的那些操作的程序模块(软件包)。限制和确定各 个数据设计决策的影响范围。
特点：
准确性和一致性。是连接计划时期和开发时期的桥梁， 也是软件设计的依据。
清晰性和没有二义性。
直观、易读和易于修改。 3
需求分析的过程
1. 问题识别
2. 问题分析和方案的综合
3. 编制需求分析阶段的文档
4. 需求分析评审
1.问题的识别———软件做什么和做到什么程度
➢ 功能需求 （软件在职能上应做什么） ➢ 性能需求 （速度，容量等） ➢ 环境需求（硬件和软件支持要求和操作人员素质要求） ➢ 可靠性需求 （不发生故障的概率） ➢ 安全保密的需求 （拒绝非法使用等） ➢ 用户界面的需求 （不同级别用户使用软件的界面要求） ➢ 资源使用需求 （运行时需要的计算机资源，开发过程中需要的人力
3· 内容描述 在数据词典的编制中，分析员最常用的描述内容或数据结 构的符号如表所示。
12
数据词典
《软件工程》教案-05结构化分析与设计
《软件⼯程》教案-05结构化分析与设计⼭东轻⼯业学院教师授课教案课程名称：软件⼯程课程代码：0310040学分： 3课程类别：选修课开课单位: 信息科学与技术学院授课班级：计科07-12授课教师：赵培英⼭东轻⼯业学院教务处制第五章结构化分析与设计⼀、结构化分析概述1.主要思想：抽象: 从作为整体的软件系统开始, 每⼀抽象层次上只关注于系统的输⼊输出分解: ⾃顶向下逐层分解, 不断分解为⼦系统, 模块……随着分解层次的增加，抽象的级别越来越低，也越接近问题的解( 算法和数据结构) 2.结构化分析过程获得当前系统的具体模型(物理模型)抽象出当前系统的逻辑模型分析建⽴⽬标系统的逻辑模型为⽬标系统的逻辑模型作补充3.结构化分析模型DD：核⼼，包含所有数据的描述DFD：⽤于功能建模，描述系统的输⼊数据流如何经过⼀系列的加⼯变换逐步变换成系统的输出数据流ERD：⽤于数据建模，描述DD中数据之间的关系状态转换图：⽤于⾏为建模，描述系统接收哪些外部事件，以及在外部事件的作⽤下的状态迁移情况⼆、数据流图1.Data Flow Diagram(简称DFD)：描述输⼊数据流到输出数据流的变换(即加⼯)过程，⽤于对系统的功能建模。
基本元素包括：p88图⽰例：图书订购系统DFD数据流图的扩充符号:描述⼀个加⼯的多个数据流之间的关系星号(＊)：表⽰数据流之间存在“与”关系加号(＋)：表⽰数据流之间存在“或”关系异或(⊕)：表⽰数据流之间存在“异或”(互斥)关系2.对数据流图进⾏分层George Miller在著名的论⽂“神奇的数字7加减2：我们处理信息的能⼒的某种限制”中指出：⼈们在⼀段时间内的短期记忆似乎限制在5～9件事情之内根据⾃顶向下逐层分解的思想将数据流图画成层次结构每个层次画在独⽴的数据流图中，加⼯个数可⼤致控制在“7加减2”的范围中3.数据流图的各个层次顶层图只有代表整个软件系统的1个加⼯，描述了软件系统与外界(源或宿)之间的数据流?顶层图中的加⼯经分解后的图称为0层图(只有1张)中间层图中⾄少有⼀个加⼯(也可以有多个)在下层图中分解成⼀张⼦图处于最底层的图称为底层图，其中所有的加⼯不再分解成新的⼦图4.图和加⼯的编号顶层图只有⼀个代表整个软件系统的加⼯，该加⼯不必编号。
软件工程第二部分 结构化分析、设计与测试(5-9)
实例分析：出卷系统
用户：
教师：关注如何出一份合理的试卷，并能根据样式打 印与输出。
学生：关注如何通过生成一些模拟试题，并在线学习 和检查学习结果。
题库维护人员：关注试题的添加、更新和删除等工作。
视点：
教师关注自动出卷、手工出卷、试卷编辑和试卷输出。 学生关注随时抽卷、联系试卷和评价分析。 题库维护人员关注试题管理。
护性
3.4 数据字典
可移植性、安全保密性）
3.5 数据采集
4 功能需求
4.1 功能划分
验证需求
验需求证对需求文档和制品进行质量评估，确保 需求说明准确、完整.
包括以下内容：
正确性 一致性 完整性 可行性 必要性 可检验性 需求的可跟踪性
最后签字确认
管理需求
例如：图书馆系统的功能需求基于标准用户界 面将一些文档输出到本地打印机或网络打印机 上，但因为版权限制，这些文档打印之后应立 即删除。
需求分析过程
需求分析主要是理解客户需要什么、分析要求、评价可行 性、协商合理的方案、无歧义地详细说明方案、确认规格 说明、管理需求以至将这些需求转化为可行系统.
多视点的需求分析过程
视点识别：包括发现接收系统服务的视点和发 现提供给每个视点的特别服务。
视点组织：包括组织相关的视点到层次结构中， 通用的服务放在较高的层次，并被较低层次的 视点继承。
视点文档编写：包括对被识别的视点和服务描 述的精炼。
视点系统映射：包括在面向对象设计中通过封 装在视点中的服务信息识别对象。
第5章 软件需求分析（内容提要）
什么是软件需求？ 软件需求分析有哪些过程？ 如何启动分析过程？ 需求规格文档有哪些内容？ 需求分析有哪些技术？
软件系统分析与设计-5--结构分析设计-1
2019/9/16
计算机与信息工程学院 赵黎强
21
天津城建大学
软件系统分析与设计
§5.1 数据流程分析
5.1.2数据流图
例子1
数据流图有四种成分:
• 源点或终点——外部实体 • 处理 • 数据存储 • 数据流 第一步 从问题描述中提取数据流图的四种成分。组成数据流
图的元素可以从描述问题的信息中提取(有些信息是隐含的)
2019/9/16
计算机与信息工程学院 赵黎强
15
天津城建大学
软件系统分析与设计
§5.1 数据流程分析
数据流与数据加工之间的关系
T＋
＋T
T
T
T
2019/9/16
计算机与信息工程学院 赵黎强
16
天津城建大学
软件系统分析与设计
§5.1 数据流程分析
5.1.2数据流图 数据流图的层次结构
为了表达数据处理过程的数据处理情况，需 要采用层次结构的数据流图。按照系统的层 次结构进行逐步分解，并以分层的数据流图 反映这种结构关系，能清楚地表达和容易理 解整个系统。
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第5章 软件系统结构化分析 与设计方法
天津城建大学
软件系统分析与设计
教学目的及要求
了解软件结构化分析方法的基本概念。 熟悉：结构化分析与设计方法原理。掌握：数 据流图、数据字典、软件结构图和程序结构图 的设计。
重点：结构化分析方法。 难点：用于结构化原理和方法进行结构化设计
设计。
2019/9/16
2019/9/16
计算机与信息工程学院 赵黎强
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天津城建大学
软件系统分析与设计
§5.1 数据流程分析
5.1.2数据流图 例子1
软件工程结构化分析与设计朱建凯
XX系统
e g,h h g
get e
c d e
变换模块
e f
put h
g,h
put g
g x x
get c
a a
get d c,d->e
c
b
e->f f->g,h
h
y
f
get a a->c
get b
b
d
y
b->d
h->y
put y
g->x
x
put x
z z
x->z
put z
事务设计
a
事务中心
c
gLeabharlann b－－偶然内聚：一个模块之内各成分之间没有任何关系。
－－逻辑内聚：几个逻辑上相关的功能放在同一模块中。 －－时间内聚：一个模块完成的功能必须在同一时间内完成，而 这些功能只是因为时间因素关联在一起。 －－过程内聚：处理成分必须以特定的次序执行。 －－通信内聚：各成分都操作在同一数据集或生成同一数据集。 －－顺序内聚：各成分与一个功能相关，且一个成分的输出作为 另一成分的输入。 －－功能内聚：模块的所有成分对完成单一功能是最基本的，且 该模块对完成这一功能而言是充分必要的。
基于以上分析，可形成该系统的环境图：
图 书 管 理 员
图书管理要求
查询要求
图书统计表
系统时钟 图书管理系统 当前日期
罚款单
图书情况
读者情况
读者
其中：3个输入流：图书管理要求，查询要求，系统时钟
图书管理要求=入库单 借书单 还书单 注销单 查询要求=读者情况 图书情况 图书统计表
4个输出流：图书统计表，图书情况，读者情况
北理工《软件工程》期末考试精选题汇总【含答案解析】 96
《软件工程》模拟题2一、单选题（每题3分，共30分）1．第一个体现结构化编程思想的程序设计语言是____。
A.FORTRANB.C语言C.PascalD.Cobol答案：C题型：单选题知识点：6.2结构化程序设计难度：12.____是将系统化的、规范的、可定量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，它包括方法、工具和过程三个要素。
A.软件过程B.软件测试C.软件生存周期D.软件工程答案：D题型：单选题知识点：1.1软件工程的产生和发展难度：13. 可行性是系统方案实现的____。
A.可能性B.必要性C.可能性和必要性D.操作性答案：A题型：单选题知识点：1.2软件与软件过程难度：14. 在软件的需求分析中，开发人员要从用户那里解决的最重要的问题是______。
A.要让软件做什么B.要给该软件提供哪些信息C.要求软件工作效率怎样D.要让软件具有何种结构答案：A题型：单选题知识点：2.1软件需求的基本概念难度：15. 数据字典的任务是对于数据流图中出现的所有被命名的数据元素，在数据字典中作为一个词条加以定义，使得每一个图形元素的名字都有一个确切的______。
A.对象B.名字C.符号D.描述答案：D题型：单选题知识点：3.2软件体系结构设计难度：16. 模块独立性是软件模块化所提出的要求，衡量模块独立性的试题是模块的____。
A.抽象和信息隐蔽B.局部化和封装化C. 内聚性和耦合性D. 激活机制和控制方法答案：C题型：单选题知识点：3.3模块分解难度：17．一个程序如果把它作为一个整体，它也是只有一个入口、一个出口的单个顺序结构，这是一种______。
A.结构程序B.组合的过程C.自顶向下设计D.分解过程答案：B题型：单选题知识点：6.2结构化程序设计难度：18. 编码阶段的任务是将____阶段的过程描述转换成用程序设计语言实现的源程序。
A.需求分析B.概要设计C.详细设计D.编码答案：C题型：单选题知识点：6.4算法与程序效率难度：19．软件测试的目的是____。
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复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
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结构化分析模型的描述
• 数据字典是模型的核心，它 包含了软件使用和产生所有 数据的描述 实体-关系图 数据流图 • 数据流图：用于功能建模， 数据 描述系统的输入数据流如何 字典 经过一系列的加工变换逐步 变换成系统的输出数据流 状态转换图 • 实体—关系图：用于数据建 模，描述数据字典中数据之 间的关系 • 状态转换图：用于行为建模，描述系统接收哪些外 部事件，以及在外部事件的作用下的状态迁移情况
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内容摘要
• • • • • • • • • 结构化分析方法概述 数据流图 分层数据流图的审查 数据字典 描述基本加工的小说明 结构化设计概述 数据流图到软件体系结构的映射 初始结构图的改进 小结
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 3/110
内容摘要
• 顶层图通常没有文件
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 22/110
考务处理系统顶层图
不合格报名单 报名单 考务 处理系 统 考 生 名 单 成 绩 清 单 错 误 成 绩 清 单 统计分析表
考生
准考证 考生通知单
考试中心 合格标准
阅卷站
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合格报名单 编制 正式报名单 准考证号
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复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
系统内部(0层图)-2
• 确定数据流
– 在父图中某加工分解而成的子图中，父图中相应加工的输 入/输出数据流都是且仅是子图边界上的输入/输出数据流 – 分解后的子加工之间应增添相应的新数据流表示加工过程 中的中间数据 – 如果某些中间数据需要保存以备后用，那么可以成为流向 文件的数据流 – 同一个源或加工可以有多个数据流流向一个加工，如果它 们不是一起到达和一起加工的，那么可以将它们分成若干 个数据流，例如：
软件工程
第5章 结构化分析与设计
结构化方法
• 一种面向数据流的传统软件开发方法
• 以数据流为中心构建软件的分析模型 和设计模型 • 分为：
– 结构化分析(Structured Analysis 简称SA) – 结构化设计(Structuresd Design 简称SD) – 结构化程序设计(Structured Programmin 简称SP)
• 文件：保存数据信息的外部单元
– 每个文件用一个定义明确的名字标识 – 由加工进行读写 – DFD中称为文件，但在具体实现时可以用文件系统 实现也可以用数据库系统等实现
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 12/110
数据流
• 每个数据流用由一组固定成分的数据组成 并拥有一个定义明确的名字标识
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 17/110
图和加工的编号
• 顶层图只有一个代表整个软件系统的加工， 该加工不必编号。 • 0层图中的加工编号分别为1，2，3，… • 子图号：若父图中的加工号x分解成某一 子图，则该子图号记为“图x” • 子图中加工的编号：若父图中的加工号为 x的加工分解成某一子图，则该子图中的 加工编号分别为x.1、x.2、x.3…
• 源或宿用相同的图形符号表示
– 当数据流从该符号流出时表示是源 – 当数据流流向该符号时表示是宿 – 当两者皆有时表示既是源又是宿
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
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加工和文件
• 加工：描述输入数据流到输出数据流 的变换
– 每个加工用一个定义明确的名字标识 – 至少有一个输入数据流和一个输出流 – 可以有多个输入数据流和多个输出数据流
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系统内部(0层图)-4
• 确定源和宿
– 0层图和其它子图中通常不必画出源和宿 – 有时为了提高可读性，可以将顶层图中的源和宿画在0层 图中
• 最终得到考务处理系统0层图
– 根据功能分解方法识别出两个加工：考试报名、统计成绩 – 数据流
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 20/110
资格和水平考试的考务处理系统 —部分数据流的组成 • 报名单＝地区＋序号＋姓名＋文化程度＋职业 ＋考试级别＋通信地址 • 正式报名单＝准考证号＋报名单 • 准考证＝地区＋序号＋姓名＋准考证号＋考试 级别＋考场 • 考生名单＝｛准考证号＋考试级别｝ 其中｛w｝表示w重复多次 • 考生名册＝正式报名单 • 统计分析表＝分类统计表＋难度分析表 • 考生通知单＝准考证号＋姓名＋通信地址＋考 试级别＋考试成绩＋合格标志
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对数据流图进行分层
• George Miller在著名的论文“神奇的数 字7加减2：我们处理信息的能力的某种 限制”中指出：人们在一段时间内的短期 记忆似乎限制在5～9件事情之内 • 根据自顶向下逐层分解的思想将数据流图 画成层次结构
• 每个层次画在独立的数据流图中，加工个 数可大致控制在“7加减2”的范围中
数据流图
• Data Flow Diagram(简称DFD)：描述输入 数据流到输出数据流的变换(即加工)过程， 用于对系统的功能建模，基本元素包括：
数据流(data flow)：由一组固定成分的数据组成，代表 数据的流动方向 加工(process)：描述了输入数据流到输出数据流的变换， 即将输入数据流加工成输出数据流 文件(file)：使用文件、数据库等保存某些数据结果供以 后使用 源或宿(source or sink)：由一组固定成分的数据组成， 代表数据的流动方向
– 如：运动会管理系统中，报名单(数据流)由队名、姓 名、性别、参赛项目等数据组成
• 数据流的流向
– – – – – 从一个加工流向另一个加工 从加工流向文件(写文件) 从文件流向加工(读文件) 从源流向加工 从加工流向宿
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复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
示例：图书订购系统DFD
读取 银行卡信息 银行卡数据 密码 客户
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
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系统内部(0层图)-3
• 确定文件
– 如果父图中该加工存在读写文件的数据流，则相应 的文件和数据流都应画在子图中
– 在分解子图中，如果需要保存某些中间数据以备后 用，则可以将这些数据组成一个新的文件 – 新文件(首次出现的文件)至少应有一个加工为其写入 记录，同时至少存在另一个加工来读该文件的记录 – 注意：从父图中继承下来的文件在子图中可能只对 其进行读，或只进行写
系统内部(0层图)-1
• 以下确定加工、数据流、文件、源或宿的 一般方法适用于0层图及其各层子图 • 确定加工：将父图中某加工分解而成的子 加工
– 根据功能分解来确定加工：将一个复杂的功能分解成若干个较 小的功能，较多应用于高层DFD中的分解 – 根据业务处理流程确定加工：分析父图中待分解加工的业务处 理流程，业务流程中的每一步都可能是一个子加工 – 特别要注意在业务流程中数据流发生变化或数据流的值发生变 化的地方，应该存在一个加工，例如：
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 8/110
内容摘要
• • • • • • • • • 结构化分析方法概述 数据流图 分层数据流图的审查 数据字典 描述基本加工的小说明 结构化设计概述 数据流图到软件体系结构的映射 初始结构图的改进 小结
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复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 18/110
分层数据流图示例—— 资格和水平考试的考务处理系统
• 简化的资格和水平考试的考务处理系统
• 分成多个级别，如初级程序员、程序员、 高级程序员、系统分析员等，凡满足一定 条件的考生都可参加某一级别的考试
• 考试的合格标准将根据每年的考试成绩由 考试中心确定
• 考试的阅卷由阅卷站进行，因此，阅卷工 作不包含在软件系统中
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 19/110
资格和水平考试的考务处理系统 —功能需求 • 1．对考生送来的报名单进行检查 • 2．对合格的报名单编好准考证号后将准考证送 给考生，并将汇总后的考生名单送给阅卷站 • 3．对阅卷站送来的成绩清单进行检查，并根据 考试中心制订的合格标准审定合格者 • 4．制作考生通知单送给考生 • 5．进行成绩分类统计(按地区、年龄、文化程 度、职业、考试级别等分类)和试题难度分析， 产生统计分析表
• 主要思想：抽象与自顶向下的逐层分解 (控制复杂性的两个基本手段)
– 抽象：在每个抽象层次上忽略问题的内部复杂性， 只关注整个问题与外界的联系
– 分解：将问题不断分解为较小的问题，直到每个最 底层的问题都足够简单为止
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
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结构化分析方法中的抽象与分解
• 抽象：从作为整体的软件系统开始(第一层),每一 抽象层次上只关注于系统的输入输出 • 分解：将系统不断分解为子系统、模块…… • 随着分解层次的增加，抽象的级别越来越低，也 越接近问题的解(算法和数据结构)
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 16/110
数据流图的各个层次
• 顶层图只有代表整个软件系统的1个加工， 描述了软件系统与外界(源或宿)之间的数 据流 • 顶层图中的加工经分解后的图称为0层图 (只有1张) • 中间层图中至少有一个加工(也可以有多 个)在下层图中分解成一张子图 • 处于最底层的图称为底层图，其中所有的 加工不再分解成新的子图
X
3
4
1
2
1.1
2.1
2.2
1.2
1.3
2.3
2.4
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
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结构化分析过程
• 理解当前的现实环境，获得当前系统的具 体模型(物理模型) • 从当前系统的具体模型抽象出当前系统的 逻辑模型 • 分析目标系统与当前系统逻辑上的差别， 建立目标系统的逻辑模型 • 为目标系统的逻辑模型作补充