第9章 面向数据流的设计方法
第9章面向数据流的设计方法
第9章面向数据流的设计方法面向数据流的设计方法是一种将系统设计为数据流动的方式，其中数据是从一个组件流向另一个组件。
这种设计方法主要用于处理大量的数据和实现高效的数据处理流程。
本文将介绍面向数据流的设计方法的概念和一些常见的应用场景。
面向数据流的设计方法可以简化复杂系统的设计和实现过程。
它将系统划分为多个组件，每个组件负责特定的数据处理任务。
数据从一个组件流向另一个组件，直到最终结果被产生出来。
面向数据流的设计方法有助于实现系统的高效运行。
通过将系统分解为多个组件，可以并行处理数据，加快处理速度。
此外，使用数据流的方式可以减少数据的复制和传输，减少了系统开销。
面向数据流的设计方法适用于处理大量的数据。
在许多场景下，系统需要处理大规模的数据集，如数据挖掘、机器学习和科学计算等领域。
面向数据流的设计方法可以将数据流动化，提高系统的处理效率。
其中，数据流引擎是实现面向数据流的设计方法的关键技术。
数据流引擎负责管理数据流，组织组件之间的数据传输和计算。
它可以自动处理数据的传输和计算，提高系统的可维护性和可扩展性。
面向数据流的设计方法在许多领域都有广泛的应用。
在大数据领域，面向数据流的设计方法常用于实现实时数据分析和处理。
例如，在互联网广告领域，系统需要实时处理大量的用户点击数据和广告数据，以实现实时的广告推荐和定向投放。
面向数据流的设计方法可以提供实时的数据处理能力，满足系统的实时性要求。
此外，在物联网领域，面向数据流的设计方法常用于实现传感器数据的处理和分析。
物联网系统通常涉及大量的传感器节点和实时的数据流传输。
面向数据流的设计方法可以实时处理传感器数据，提供实时的监测和预警功能。
总之，面向数据流的设计方法是一种将系统设计为数据流动的方式，主要用于处理大量的数据和实现高效的数据处理流程。
它可以简化复杂系统的设计和实现过程，提供高效的数据处理能力，适用于许多领域，如大数据、物联网等。
使用面向数据流的设计方法，可以实现高性能的数据处理系统，满足系统的实时性和可扩展性要求。
《软件工程》复习题XXXX06051
一、填空题1.由于维护或在维护过程中其他一些不期望的行为引入的错误称为维护的________________。
2.软件工程由___方法____、工具和__过程_____三部分组成，称软件工程的三要素。
3.可行性研究从技术可行性、经济可行性、___操作可行性_____三方面进行分析。
4.调试的目的是__在测试发现错误之后排除错误的过程________________。
5.划分模块时尽量做到低耦合高内聚__________________，以保持模块的独立性。
6.决定软件可维护性的因素主要有____可理解性________、可测试性、可修改性、可靠性和_可重用性___________。
7.对软件需求应从一致性、_____完整性_____、现实性和__现实性________四个方面验证。
8.为了便于对照检查，测试用例应由输入数据和_预期的输出结果____________两部分组成。
9.面向数据流的设计方法把信息流映射成软件结构，信息流有__________和__________两种类型。
10.软件工程是从____技术____和__管理______两方面研究如何更好地开发和维护计算机软件的一门新兴学科。
11.在基类的基础上新建立的类我们称之为___子类_____。
12.若年利率为i，不计复利，n年后可得钱数为F，则现在的价值P=__F/(1+i)n次方________。
二、单选题（每小题1分，共20分）1．产生软件维护的副作用，是指_____。
A．开发时的错误B．隐含的错误C．因修改软件而造成的错误 D．运行时误操作2．汽车有一个发动机。
汽车和发动机之间的关系是_____关系。
A．一般具体 B．整体部分C．分类关系 D．主从关系3．在变更控制中，______可以用来确保由不同用户所执行的并发变更。
A．异步控制 B．同步控制C．存取控制D．基线控制4．在详细设计阶段，经常采用的工具有__A___。
A．PAD B．SA C．SC D．DFD5．软件生命周期中所花费用最多的阶段是_D____。
软件工程填空题
1.软件开发技术包括:软件开发方法学、工具和环境支持,其内容是。
2.软件工程中,开发阶段包括、概要设计、详细设计、编码及测试几个阶段。
3.在软件工程中,高质量的文档标准是完整性、一致性和性。
4.软件的生产经历了程序设计、程序系统和 3 个阶段。
5.软件开发方法中的结构化方法是一种面向数据流的开发方法,其指导思想是。
6.综合应用观点和虚拟机观点,软件可分为系统软件、和应用软件3类。
7.软件工程的结构化生命周期方法中,一般将软件设计阶段划分为和详细设计两个阶段。
8.总体设计阶段主要由两个小阶段组成,首先要进行,然后进行软件结构设计。
9. 阶段主要完成的任务是确定每个模块的具体执行过程。
10.软件的详细设计可采用图形、和过程设计语言3种形式的描述工具表示模块的处理过程。
11.软件工程是一种分阶段实现的软件程序开发过程。
12.采用自顶向下逐步分解的分析方法是。
13.软件详细设计的方框图方法常用两个盒子;数据盒和过程盒,在数据盒中包含四种描述,它们是,局部数据,数据结构和调用参数模式。
14.软件的详细设计需要设计人员为每个设计模块确定所使用的算法、、接口细节和输入、输出数据等。
15.软件需求说明包括概述、数据描述、功能说明、参考文献目录和附录。
16. 是为了便于了解程序所需的资源说明,是与程序的开发、维护和使用有关的资料。
17.软件可分为应用软件、系统软件和支撑软件3种。
其中是最靠近硬盘的一层。
18.对于变形的数据流图,按照软件设计的思想,要将一个大型复杂的软件进行分解,要确定数据流图的、逻辑输入、逻辑输出。
19.软件结构以图形的方式表示。
20.Jackson 方法可以实现从推导出程序结构。
21.软件工程标准化所涉及的主要内容是:软件开发程序、软件设计、、和项目管理。
22.在程序设计时代的生产方式是个体手工劳动,使用的工具是和汇编语言,主要通过编程来实现,不重视程序设计方法。
23.面向数据流的设计方法定义了不同的映射方法,可以将数据流图映射和变换成。
(完整版)软件工程导论试题(整理)
单项选择题（每小题1分，共10分）1、在结构性的瀑布模型中，哪一个阶段定义的标准将成为软件测试中的系统测试阶段的目标（ A ）（A）需求分析阶段（B）详细设计阶段（C）概要设计阶段（D）可行性2、研究阶段软件工程方法中普遍定义的方法之一是结构化生命周期方法（SLC方法），下述哪一个论述不具有SLC方法的主要特征（ C ）A 严格定义需求B 划分开发阶段C 规范文档格式D 分析控制流程3、软件结构中两个模块之间有调用关系，传递简单数据值，相当于高级语言中的值传递，这两个模块之间的耦合是（ D ）（A）公共耦合（B）控制耦合（C）标记耦合（D）数据耦合4、软件维护的四类维护活动是（ A ）（A）改正性维护，适应性维护，完善性维护和预防性维护。
（B）适应性维护，完善性维护，抢救性维护和辅助性维护。
（C）改正性维护，适应性维护，完善性维护和辅助性维护。
（D）适应性维护，完善性维护，抢救性维护和预防性维护。
5、主要从（ A ）几个方面进行系统可行性研究。
（A）技术可行性，经济可行性，操作可行性。
（B）技术可行性，经济可行性，系统可行性。
（C）经济可行性，系统可行性，操作可行性。
（D）经济可行性，系统可行性，时间可行性。
6、进行需求分析可使用多种工具，但（ C ）是不适用的。
（A）数据流图（B）判定表（C）PAD图（D）数据字典7、软件需求分析阶段的工作，可以分为四个方面：对问题的识别、分析与综合、编写需求分析文档以及（ B ）（A）软件的总结（B）需求分析评审（C）阶段性报告（D）以上答案都不对8、OMT（Object Modelling Technique）方法的第一步是从问题的陈述入手，构造系统模型。
系统模型由对象模型、（ C ）组成。
A静态模型和功能模型 B动态模型和过程模型C动态模型和功能模型 D静态模型和操作模型9、为了表示项目管理功能工作中各项任务之间的进度衔接关系，常用的计划管理工具是（ D ）（A）程序结构图（B）数据流图（C） E-R图（D）甘特（Gantt）图①软件生命周期中所花费用最多的阶段是（D）A．详细设计B．软件编码C．软件测试D．软件维护②可行性分析是在系统开发的早期所做的一项重要的论证工作，它是决定该系统是否开发的决策依据，因必须给出（B）的回答。
软件工程笔记(完整版)
第一章第二章第三章第四章软件工程概述1.软件危机(software crisis)：是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
即“两低一高”问题：质量低、效率低、成本高。
软件危机也成为“软件萧条(depression)”或“软件困扰(afflication)”2.软件危机主要表现1）开发成本和进度估计不准2）用户对“已完成的”软件系统不满意3）软件质量往往靠不住4）软件常常是不可维护的5）软件通常没有适当的文档资料6）软件成本逐年上升7）软件开发生产率滞后于硬件和计算机应用普及的趋势3.产生软件危机的原因1）与软件本身的特点有关a. 软件不同于硬件，是逻辑部件而不是物理部件缺乏可见性难于测试管理和控制开发过程困难不会因使用时间过长而被“用坏”难以维护b.软件不同于一般程序，规模庞大，而且程序复杂性随着程序规模的增加而呈指数上升2）和软件开发与维护的方法不正确有关a.对软件开发和维护有关的错误认识和作法忽视软件需求分析的重要性认为软件开发就是写程序轻视软件维护b. 对软件开发过程与方法的认识与应用软件开发要经历一个漫长的时期（编程占10-20%）程序仅是完成软件配置的一个组成部分软件开发方法要有利于软件维护4.软件的特点(1)软件是无形的（intangible）(2)软件副本的大批量生产轻而易举(3)软件业是劳动密集型的(4)一个没有经过充分训练的软件开发人员很容易编写出难以理解和修改的软件(5)软件本身很容易修改。
但由于它的复杂性，又很难正确地修改。
(6)软件不像其他的工业产品那样会因使用而磨损，随着反复修改，它的设计会逐渐退化5.消除软件危机的途径1）对计算机软件的正确认识2）认识到软件开发不是个体劳动的神秘技巧，而是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目3）推广使用成功的软件开发技术和方法4）开发和使用更好的软件开发工具总之, 为了消除软件危机，既要有技术措施(方法和工具)，又要有必要的组织管理措施。
由数据流图导出结构层次图.
3.4 面向数据流的设计方法
混合数据流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.4 面向数据流的设计方法
混合型数据流程图映射的软件结构图
3.4 面向数据流的设计方法
举例
3.4 面向数据流的设计方法
举例
3.4 面向数据流的设计方法
事物流分析与设计
步骤： （1）根据事务功能设计一个顶层总控模块； （ 2 ）将事务中心的输入数据流对应为一个第一层的接收 模块及该模块的下层模块； （3）将事务中心对应为一个第一层的调度模块； （ 4 ）对每一种类型的事务处理，在调度模块下设计一个 事务处理模块；然后为每个事务处理模块设计下面的操 作模块及操作模块的细节模块，每一处理的对应设计可 用变换分析方法。
3.4 面向数据流的设计方法
举例
3.4 面向数据流的设计方法
举例
3.4 面向数据流的设计方法
混合流分析与设计
基本思路： (1)首先利用变换分析方法把软件系统分为输入、 变换和输出三部分，由此设计出软件系统的上 层构架，例如，顶层和第一层模块； (2)然后根据数据流程图各个部分的结构特点，适 当地选择变换分析或事务分析，由此设计出软 件系统的下层结构。
3.4 面向数据流的设计方法
变换流分析与设计
分析数据流程图，确定输入流、输出流边界， 根据输入、变换、输出3个数据流分支，按一定 的规则将它直接映射为结构图。
3.4 面向数据流的设计方法
变换流分析与设计 步骤： （1）确定变换流、输入流和输出流部分 （2）设计模块结构的顶层和第一层
（3）设计中下各层
面向数据流的设计方法
f3 f4 f7 f5 f4 f6 f8
C
D
f6
f5 E
f8 f7 Put f7
F
Put f9
Put f8 f10
f8 f10
G f10 Put f8 f11 f11
变换型分析设计
H
Put f8
面向数据流的设计方法
事务分析设计：
1、确定DFD中的事物中心和加工路径。 通常当DFD中的某个加工具有明显的将一个输入数据流分解成多个发
Y
Y
面向数据流的设计方法
数据流图的类型
SD方法是以数据流图为基础设计系统的模块结构的。不同类型的 数据流图设计的过程以及所导出的初始的软件结构不同。不管系统的 数据流图如何庞大和复杂，一般均可分为变换型、事务型和变换/事务 混合型。
面向数据流的设计方法
⑴变换型（IPO型）
变换型的数据流图是一个线性结构，由输入、变换和输出三部 分组成。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。
1）如果是报名的，则将报名数据负责给报名事务的职员，他们将 查阅课程文件，检查该课程是否额满，然后在学生文件、课程文件 上登记，并开出报名单交财务部门，财务人员开出发票给学生。
2）如果是想注销原来已选修的课程，则由注销人员在课程文件、 学生文件和帐目文件上做相应的修改，并给学生注销单。
3）如果是付款的，则由财务人员在帐目文件上登记，也给学生一 张收费收据。
面向数据流的设计方法
C
输入流
加工路径 加工路径
加工路径
事务处理中心
事务型DFD图
面向数据流的设计方法
面向数据流设计方法的过程：
第九章 面向数据流的设计方法
• 上述七个步骤的目标是给出软件的一个整 体的描述。一旦有了这样的描述，设计人员就 可以从整体角度评价和精化软件的总体结构， 此时修改所需耗费不多，却能够大大低提高软 件质量。
aa b
Read D
A to B .
传出分支的分解
w,u
ME
w
u
w,u
ME
w
u
W
U Write W Put U
v
uvv
V
(1)
U to V Write V
.
(2)
中心加工分支的分解
MT
ep
r
u,w
c,p r
Q
P
R
.
变换分析设计方法
• 7）采用启发式设计策略，精化所得程序结构 雏形，改良软件质量
变换
输入
输出
图 9.1
(2)事务型数据流图
• 事务型数据流(事务流):由于基本系统呈现变换流，所以任意系 统中的信息均可以用变换流刻画。但是如果数据流如图9.2所示， 则称为事务流。此时，单个数据项(事务)沿传入路径(接受通道) 进入系统,由外部形式变换为内部形式后到达事务中心,事务中心 根据数据项计算结果从若干动作路径中选定一条继续执行.
.
面向数据流方法的设计过程
精化数据流图
“事务” 流类型
区分事务中心 和数据接收路径
“变换”
区分输入和 输出分支
映射成事务结构
映射成变换结构
事务分析 用启发式设计规则精化软件结构
导出接口描述和全程数据结构
提取控制结构
软件工程——9.面向数据流的设计-169页文档资料
9.0 面向数据流的设计
一、What’s DFO Design？
在软件工程的需求分析阶段，信息流是一 个关键考虑，通常用数据流图描绘信息在 系统中加工和流动的情况。面向数据流的 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。因为任何软件系统都可以用数据流图 表示，所以面向数据流的设计方法理论上 可以设计任何软件的结构。通常所说的结 构化设计方法（简称SD方法），也就是基 于数据流的设计方法。
结构化设计方法是基于模块化、自顶而下 细化、结构化程序设计等程序设计技术基 础上发展起来的。
第9章 面向数据流的设计方法
相关概念回顾 9.0 面向数据流的设计
9.1 SD方法的基本概念和设计过程
9.2 变换分析 9.3 事务分析 9.4 设计优化及原则 SD：案例
软件设计的任务
技术观点
软件设计是把一个软件需求转换为软件表 示的过程，即解决“怎么做”的问题。
根据用信息域表示的软件需求，以及功能 和性能需求，进行 数据设计 系统结构设计 过程设计 界面设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相关概念回顾
软件设计的基本原则
– 抽象与逐步求精 – 问题分解与模块化 – 信息隐藏 – 模块独立性
Structured Design (SD)
SD由E. Yourdon和L. L. Constantine等人 于1974年提出[55]。它又叫Yourdon方法， 是目前使用最广泛的软件设计方法之一。
SD的一些方法和原理已经如同软件设计中 的“自然法制”一般，在广泛传播，SD的 概念和思想在实际中能够应用在几乎所有 的其它软件设计方法中，还能广泛地应用 于系统设计（不仅仅是软件设计）。
SD方法对那些顺序处理信息且不含层次数据结构的 系统最为有效，例如过程控制、复杂的数值分析过程、 以及科学与工程方面的应用。当SD方法用于完全的 数据处理时，即使系统中使用层次数据也同样行之有 效。
软件工程第三版课后习题
第一章一、判断题1.S WE B O KV3分两大类，共有15个知识域。
（Y）2.软件工程的提出起源于软件危机，其目的是最终解决软件的生产工程化。
（Y）3.软件工程学一般包括软件开发技术和软件工程管理两方面的内容，软件开发方法学和软件工程环境属于软件开发技术的内容，软件工程经济学属于软件工程管理。
（N）4.软件开发中的最大问题不是管理问题，而是技术问题。
（N）5.X P（e X t r e me P r o g r a mm i n g，极限编程）是由K e n t B e c k提出的一套针对业务需求和软件开发实践的规则，包括13个核心实践。
（Y）二、选择题1.下列所述不是敏捷生存期模型的是（C）。
A.S c r u mB.X PC.V模型D.O P E NU P2.软件工程的出现主要是由于（C）。
A.程序设计方法学的影响C.软件危机的出现B.其他工程学科的影响D.计算机的发展3.以下（C）不是软件危机的表现形式。
A.开发的软件不满足用户的需要B.开发的软件可维护性差C.开发的软件价格便宜D.开发的软件可靠性差4.以下不是S WE B O KV3的软件工程实践中的知识域的是（B)。
A.软件需求B.工程基础C.软件构造D.软件设计5.下列所述不是软件组成的是（D）。
A.程序B.数据C.界面D.文档6.下列对“计算机软件”描述正确的是（A）。
A.是计算机系统的组成部分B.不能作为商品参加交易C.是在计算机硬件设备生产过程中生产出来的D.之存在语计算机系统工作时7.软件工程方法的提出源于软件危机，其目的应该是最终解决软件的（D）问题。
A.软件危机B.质量保证C.开发效率D.生产工程化8.软件工程设计软件开发技术和项目管理等方面内容，下述内容中（D)不属于开发技术的范畴。
A.软件开发方法B.软件开发工具C.软件工程环境D.软件工程经济第二章一、判断题1.面向对象开发过程是多次重复和迭代的演化过程，（需要补充：面向对象开发方法是）在概念和表示方法是的一致性保证了各项开发活动之间的平滑过渡。
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》形成性考核标准答案-3
《软件工程》形成性考核答案-3————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2《软件工程》形成性考核答案第一、二章一、填空题1. 软件工程学的内容可包括（理论）、结构、（方法）、（工具）、环境、管理、规范等。
2. 软件生存周期一般可分为问题定义、（可行性研究）、（需求分析）、设计、（编码）、测试、运行与维护阶段。
3. 可行性研究的目的是（用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决）。
4. 系统流程图是（描绘物理系统）的传统工具。
5. 在可行性研究中，（技术可行性）是系统开发过程中难度最大，最重要的一个环节。
二、判断题1. 软件工程采用的生存周期方法就是从时间角度对软件的开发和维护这个复杂问题进行分解，将软件生存的时期分为若干阶段。
（√）2. 螺旋模型是利用笛卡尔坐标的四个象限上分别代表四个方面的活动来表示。
（√）3. 原型模型适用于嵌入式软件。
（╳）4. 面向对象技术是构件组装模型的基础。
（√）5. 在可行性研究中最难决断和最关键的问题是经济可行性。
（╳）6. 系统流程图表达的是部件的信息流程，还表示对信息进行加工处理的控制过程。
（╳）7. 自底向上成本估计不是从整体开始，而是从任务单元开始。
（√）三、单项选择题1. 下列哪个阶段不是软件生存期三个阶段中的内容（ C ）。
A．计划阶段B．开发阶段C．编码阶段D．维护阶段2. 下列关于瀑布模型的描述正确的是（ C ）。
A. 瀑布模型的核心是按照软件开发的时间顺序将问题简化。
B. 瀑布模型具有良好的灵活性。
C. 瀑布模型采用结构化的分析与设计方法，将逻辑实现与物理实现分开。
D. 利用瀑布模型，如果发现问题修改的代价很低。
四、简答题参考答案：软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据结构及其相关文档的完整集合。
它包括三个方面的内容：⑴程序：在运行时，能提供所希望的功能和性能的指令集。
中国石油大学(北京)软件工程 第一次在线作业满分答案
A、纠错性维护
B、适应性维护
C、改善性维护
D、预防性维护
我的答案：A 此题得分：2.5分14.（2.5分） 以下不属于白盒测试技术的是（ ）
A、逻辑覆盖
B、基本路径测试
C、循环覆盖测试
D、等价类划分
我的答案：D 此题得分：2.5分15.（2.5分） 盒图也称为（ ）或Chapin图。这种表达方式取消了流程线，它强迫程序员以结构化方式思考和解决问题。
A、逻辑内聚
B、时间内聚
C、偶然内聚
D、功能内聚
我的答案：D 此题得分：2.5分25.（2.5分） 结构设计是一种应用最广泛的系统设计方法，是以（ ）为基础、自顶向下、逐步求精和模块化的过程。
A、数据流
B、数据流图
C、数据库
D、数据结构
正确
错误
我的答案：正确此题得分：2.5分28.（2.5分） 面向数据设计方法一般都包括下列任务： 确定数据结构特征；用顺序、选择和重复三种基本形式表示数据等步骤。
正确
错误
我的答案：正确此题得分：2.5分29.（2.5分） 耦合度是对软件结构中模块间关联程度的一种度量。在设计软件时应追求尽可能紧密的耦合的系统。。
A、判定表和判定树
B、盒图
C、流程图
D、关系图
我的答案：A 此题得分：2.5分12.（2.5分） 需求分析的任务不包括（ ）
A、问题分析
B、系统设计
C、需求描述
D、需求评审
我的答案：B 此题得分：2.5分13.（2.5分） 为改正软件系统中潜藏的错误而进行的维护活动称为（ ）
A、瀑布模型
B、对象模型
软件工程考试题(含答案)
一、填空题（每空1分，共25分）1.软件生存周期一般可以划分为，问题定义、____________、____________、设计、编码、测试和____________。
2.基于软件的功能划分，软件可以划分成__________、__________、__________三种。
3.可行性研究，应从、技术可行性、运行可行性、和开放方案可行性等方面研究。
4.系统流程图是描绘的传统工具。
它的基本思想是用图形符号以描绘系统里面的每个部件。
5.数据流图的基本四种成分：数据输入的源点和数据输出汇点、、和。
6.结构化分析方法是面向________________进行需求分析的方法。
结构化分析方法使用________________与________________来描述。
7.是自动地共享类、子类和对象中的方法和数据的机制。
8.软件详细设计工具可分为3类，即________________、________________和________________。
9.为了在软件开发过程中保证软件的质量，主要采取下述措施：________________、复查和管理复审、________________。
10.大型软件测试包括、、确认测试和四个步骤。
1、可行性研究需求分析运行与维护2、系统软件支撑软件应用软件3、经济可行性法律可行性4、物理系统黑盒子形式5、加工数据流数据存储文件6、数据流数据流图DFD 数据字典DD7、继承性8、图示工具、设计语言表格工具9、审查测试10、单元测试集成测试系统测试1.软件设计中划分模块的一个准则是（）。
A、低内聚低耦合B、低内聚高耦合C、高内聚低耦合D、高内聚高耦合2.Jackson设计方法是由英国的M. Jackson提出的，它是一种面向（）的软件设计方法。
A、对象B、数据流C、数据结构D、控制结构3.试判断下列叙述中，哪个（些）是正确的()。
a、软件系统中所有的信息流都可以认为是事务流b、软件系统中所有的信息流都可以认为是变换流c、事务分析和变换分析的设计步骤是基本相似的A、aB、bC、cD、b和c4.（）是用户和设计交换最频繁的方法。
第九章面向数据流的设计方法
第九章面向数据流的设计方法面向数据流的设计方法是一种基于数据流的软件系统设计方法，它将整个系统抽象为一系列数据流，并通过对数据流的分析和处理，实现对系统功能和性能的优化。
该方法广泛应用于各个领域的软件系统设计，特别是在大规模数据处理和分布式系统设计方面具有重要的意义。
在面向数据流的设计方法中，系统被抽象为一系列的数据流和处理模块。
数据流表示系统中的数据传输通道，而处理模块则表示对数据进行处理和转换的功能模块。
数据流和处理模块之间通过连接关系进行组织，形成一个数据流图，描述了系统中数据的流动和处理过程。
在数据流图中，数据流和处理模块分别表示为节点，节点之间的连接表示数据流的传输。
数据流图可以用于描述系统的结构和功能，同时也可以用于分析系统的性能和效果。
通过对数据流的分析，可以发现系统中的数据依赖和关系，并通过对数据流的优化，提升系统的性能和效率。
面向数据流的设计方法具有以下几个优点：首先，能够清晰地描述系统的结构和功能。
通过数据流图，可以直观地了解系统中数据的流动和处理过程，以及各个处理模块之间的依赖关系。
这有助于设计人员对系统进行全面的了解和把握，从而更好地进行系统设计和优化。
其次，能够方便地进行系统性能分析和优化。
通过对数据流的分析，可以发现系统中的瓶颈和性能瓶颈，并通过对数据流的优化，提升系统的性能和效率。
例如，可以通过对数据流的分析，发现系统中的热点数据和频繁访问的数据，从而进行数据的合理分配和缓存策略的优化，提升系统的性能和效率。
再次，能够支持系统的可扩展性和可维护性。
面向数据流的设计方法将系统拆分为一系列的数据流和处理模块，使得系统的功能和结构更加清晰和模块化。
这样，在需要进行系统扩展和功能调整时，只需要对相应的数据流和处理模块进行修改和调整，而不需要对整个系统进行重构，从而提高了系统的可扩展性和可维护性。
最后，能够支持分布式系统的设计和实现。
面向数据流的设计方法是一种自然适合分布式系统设计的方法，因为数据流的分析和处理是分布式系统中常见的任务。
面向数据流的设计方法.
mph
gph
计算 燃料 消耗
发出 警告 铃声
mph
显示 警告铃声
5、第一级分解 6、第二级分解
mpg
产生 mpg 显示
mpg 显示
产生 mph 显示
mph 显示
1、复查基本系统模型
• 目的：确保系统的输入数据和输出数据 符合实际。
• 措施：重新检查数据流图。
2、复查并精化数据流图
• 精化原则
6、进行“第二级分解”
驱动仪表里程
发出警告铃声
发光二极 管显示
未经精化的输出结构
6、进行“第二级分解”
• 此时，还必须对每一个模块进行下面的 补充说明：
– 进出该模块的信息； – 模块内部的信息；
选用IPO 图说明
– 过程陈述，包括主要判定点及任务；
活动通路
变换型数据流举例
传入部分
变换中心
传出部分
输入 信息
格式 检查
正确 信息
结果 处理
数据 显示
物理 输入
逻辑 输入
逻辑 输出
物理 输出
特点：具有明确的传入、变换(或称主加 工) 和传出界面的DFD
事务型数据流图举例
B
L
E
A
I
C
F
H
M
O
D
G
N
混合型的大型软件系统
T 事务中心
传入
变换 传出
基本概念
(SPS)
收集 并求 平均
△SPS △SPS
产生
加速/减 速显示
下箭头
数据流图
燃料流量 传感器信号
3、确定数据流 读入
图的类型
并核实
燃料流量
面向数据流的需求分析方法
需求分析原则
正确使用数据流图中的各个图形要素；如一个转换既有输 入，又有输出
每个数据流、数据存储、外部实体在数据字典中均有定义，数 据流图中最底层的转换必须在小说明中说明
父图和子图之间必须保持平衡，即父图中某一转换的输入、输 出数据流和分解这个转换的子图的 输入、输出数据流必须完全 一致
精化过程适可而止
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数据字典
订票单 订票员
航班号
预定 机票
航班
费用
准备 机票
机票
航班目录
帐目
记帐
帐单
订票员
记帐数据 库
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11
第36页，共36页。
第11页，共36页。
数据字典
面向数据流分析需要引进数据字典
数据字典以一种准确、简洁的方式对数据流图中数据 流、外部实体、数据存储作说明
面向数据流的建模过程
DFD是系统中各处理子功能以及它们之间数 据流动的图形表示 -- 刻划系统功能和行为
DFD为描述和建模的工具和手段 如何利用DFD进行需求分析,描述用户需求?
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18
第18页，共36页。
面向数据流的分析方法
面向数据流分析方法运用了抽象和分解的技 术.提供一些经验知识和规则以指导需求分析
– 基本思想: “自顶向下，逐步求精” ,“抽象和分解”
结构化软件开发方法
– 结构化需求分析 + 结构化软件设计 + 结构化程序设计
面向数据流分析方法(DFD)是结构化软件开发方
法一员
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软 件 工 程
控制面板 用户命令
家庭保安 系统软件
显示器 显示信息
警报类别
警报器
传感数据
电话拨号音频 电话线
传感器
图9-2-1 “家庭保安系统”的顶级数据流图
控制面板 用户命令 用 户 交 互 子 系 统
用户命 令处理
启动/停止 系统和状态 口令 口令 核对
系统 配置 配置数据
原口令 配置数据 配置信息 显示信息 和状态
用户命令数据 读取 用户 命令
系统参数和数据
读取 系统 数据
启动 命令 处理
原始配置项
读取 配置 文件
命令类型
配置命令 启动/停止命令
格式化的 配置数据 配置信息 配置数据 显示信息 和状态 显示信息
确认口令
口令 读取 口令
启动/ 停止 启动/停止 消息 系统
四位数 配置数据
比较口令 与文件
有效口令 “再试”信 产生无效 息 的信息
C
F
主控模块
H
输入流控制模块 B A D C
E F
G H
图9-2-8 结构的优化
软 件 工 程
9.2 变换分析 上述七个设计步骤的目标是给出软件的一个整 体描述。 一旦有了这样一个描述，设计人员即可从整体 角度评价和精化软件的总体结构，此时修改所 需耗费不多，却能大大提高软件质量。
软 件 工 程
3 1 2 4 5 SUBSYS2 输入控制 7 变换控制 10
6 7
软 件 工 程
10
11
接收部分 事务中心
8
9 发送部分 输出控制 11
4
图9-3-3 设计系统下层模块结构
软 件 工 程
9.3 事务分析 SYSTEM 输入 1 SUBSYS1 3 输入控制 散转 2 SUBSYS2 变换控制 输出控制 11 8 SUBSYS3
输入流
变换流
软 件 工 程 输出流
A C
B E D
主控模块
F
G
H
输入流控制 模块 B A D C
变换流控制 模块
E F
输出流控制 模块 G H
图9-2-7 二级分解
软 件 工 程
9.2 变换分析
DFD的处理框与程序结构模块一一对应，但按照 软件设计原则进行设计时，可能需要把几个处理 框聚合为一个模块，或者把一个处理框裂变为几 个模块。总之，应根据“良好”设计的标准，进 行二级分解。 二级分解后得到的仅仅是程序结构的“雏形” （first-cut），后续的复审和精化会反复修改。
号码表
选择电 话号码 电话号码 连通电 话网 产生拨 号脉冲
配 置 数 据
配置信息 电话拨 号音频
图9-2-4 “传感器监测子系统”的第三级DFD
软 件 工 程
9.2 变换分析 步骤三、确定DFD的特性，判定它为变换流还 是事务流。 以图9-2-4所示DFD为例，数据沿一个传入路 径进来，沿三个传出路径离开，没有明显的事 务中心，因此，该信息流应属变换流。 步骤四、划定输入流和输出流的边界，孤立变 换中心。
软 件 工 程
9.4.1 启发式设计策略
软 件 工 程
2）事务流
事务流——单个数据项称为事务（transaction）沿传入路径 （也称接受通道）进入系统，由外部形式变换为内部形式 后到达事务中心，事务中心根据数据项计值结果从若干动 作路径中选定一条继续执行。 可见它是一个选择结构。 事务 事务中心 A T B
C
图9-1-3 事务流
精化数据流图 “事务” 确定事务中心 和各动作路径 映射为事务结构 提取控制结构 事务分析 利用启发式策略 精化软件结构 变换分析 流的类型 “变换” 确定输入输出 流界 映射为变换结构
软 件 工 程
9.2 变换分析
输入流 变换流 输出流
A C
B E D F G H
主控模块 输入流 控制模块
变换流 控制模块
图9-2-5 一级分解
输出流 控制模块
软 件 工 程
9.2 变换分析
图9-2-5展示的是一个简单三叉结构，实际处理 大型系统的复杂数据流时，可能需要多个模块 对应图9-2-5中一个模块的功能。“一级分解” 总的原则是，在完成控制功能并保持低耦合度、 高内聚度的前提下尽可能地减少模块的数量。 “传感器监测子系统”一级分解如图9-2-6所示， 其中控制模块的名字概括了所有下属模块的功 能。
软 件 工 程
配置信息 配置数据 传感器 标识类型 读取传 感数据 传感数据
传感器标志 的类型和位置
显示 格式
传感器信息 警报类别
异常数 据判别
警报数据 电话号码 电话 拨号
产生警 报信号
电话拨号音频
图9-2-3 “传感器监测子系统”的第二级DFD
传感数据 读取传 感数据
传感器信息 产生 显示 置传感器标识 获取响 应信息 传感器标志的 类型和位置 建立警 报条件 格式化 显示 警报数据 产生警 报信号 警报类别
软 件 工 程
第9章 面向数据流的设计方法
9.1 SD方法，9.2 变换分析 教学目的：掌握SD方法的基本概念，掌握变换分析 方法。 教学重点：SD方法、变换分析方法。 教学难点：变换分析方法。 教 具：多媒体教室、电子教案 作 业：看书
软 件 工 程
第9章面向数据流的设计方法 面向数据流的设计方法，即通常所说的结构设计法 （Structure Design，简称SD方法），由Yourdon和 Constantine等人于1974年提出的，与结构化分析 （SA）相衔接，根据对数据流的分析设计软件结构。 本章所述技术用于软件的概要设计描述，包括模块、 界面和数据结构的定义，这是所有后续开发的基础。 SD方法对那些顺序处理信息且不含层次数据结构的 系统最为有效，例如过程控制、复杂的数值分析过程、 以及科学与工程方面的应用。当SD方法用于完全的 数据处理时，即使系统中使用层次数据也同样行之有 效。
软 件 工 程
9.2 变换分析
步骤七、采用启发式设计策略，精化所得程序
结构雏形，改良软件质量 对于程序结构的雏形，以“模块独立”为指导 思想，对模块进行整合或分解，旨在追求高内 聚、低耦合，以及易实现、易测试、易维护的
软件结构。
主控模块 输入流控制模块 B D
变换流控制模块
E
输出流控制模块 G
A
变换流 — 在基本系统模型（即顶级数据流图） 中信息通常以“外部世界”所具有的形式进入 系统，经过处理后又以这种形式离开系统。
外 部 表 示 内 部 表 示 输出流 输入流 变换流
信 息
时间 图9-1-1 信息流
软 件 工 程
1）变换流
C
A B E F
D
图9-1-2 典型的变换流
变换流的特点是：经过变换B的数据流一部分 先经过变换C到达变换E，然后另一部分经过 变换D到达E；即C和D是顺序结构。
软 件 工 程
配置信息
主控模块 传感器输入 控制模块 警报条件控 制模块 警报输出控 制模块
图9-2-6 传感器监测子系统一级分解结果
软 件 工 程
9.2 变换分析
步骤六、执行“二级分解”。 二级分解的任务是把数据流图中每个处理框映 射为结构图中的一个模块。其过程是从变换中 心的边界开始沿输入、输出通道向外移动；从 变换中心的输入(出)边界向外移动，把遇到的 每个处理框映射为结构图中相应控制模块下的 一个模块。
b
c
b
c
b
a) 顺序调用
b) 选择调用
c) 循环调用
软 件 工 程
9.2 变换分析 图9-2-5所示的结构图对应于一级分解的上两层 模块，即主控模块和下面几个中层控制模块： ① 输入流控制模块，接收所有输入数据； ② 变换流控制模块，对内部形式数据进行加工、 处理； ③ 输出流控制模块，产生输出数据。
配置 数据 显示 信息 传感器
传感数据 警报器 显示器
传感器 监测
电话线
图9-2-2 “家庭保安系统”的第一级DFD
软 件 工 程
9.2 变换分析 步骤二、复审和精化软件数据流图 这一步主要是对软件需求规格说明书中的分析模型进 行精化，直至获得足够详细的DFD。 例如，由“传感器监测子系统”的第一级（图 9-2-2的 局部）和第二级（图 9-2-3） DFD进一步推导出第三级 数据流图（图 9-2-4），此时，每个变换对应一个独立 的功能，可以用一个具有较高内聚度的模块实现，至 此已有足够的信息可用于设计“传感器监测子系统” 的程序结构，精化过程亦可结束。
9.3事务分析 9.4 设计优化原则 教学目的：掌握事务分析方法，理解设计优化原则。 教学重点：事务分析方法。 教学难点：事务分析方法。 教 具：多媒体教室、电子教案 作 业：习题7
软 件 工 程
9.3 事务分析
当数据流具有明显的事务特征时，即能找到一个事务（亦 称触发数据项）和一个事务中心，采用事务分析法更为适 宜。 下面以“家庭保安系统”中“用户交互子系统”为例，说 明事务分析法。 该子系统的第一级数据流图精化后得到如图9-3-1所示第二 级数据流图。图中“用户命令数据”流入系统后，沿三条 动作路径之一离开系统，若将数据项“命令类型”看作事 务，该子系统的信息流具有明显的事务特征。
软 件 工 程
9.2 变换分析 程序结构的模块名已隐含了模块功能，但仍有必 要为每个模块写一个简要的处理说明，它应当包 括： 1．进出模块的信息（接口描述）； 2．模块的局部信息； 3．处理过程陈述，包括任务和主要的判 断点的位置、条件； 4．对有关限制和一些专门特性的简要说 明（例如，文件I/O，独立于硬件的 特性，特殊的实时要求等）。 这些描述构成第一版设计规格说明书。
软 件 工 程
9.1SD方法的设Fra bibliotek过程和有关概念