《软件工程》第4课 结构化分析与设计2
软件工程第四章 结构化分析
软件需求分析阶段的工作，可以分成以下四个方面 ：对问题的识别、分析与综合、制定规格说明以及 （ ）。 A．总结 B．实践性报告 C．需求分析评审 D．以上答案都不正确
答案:C
需求验证应该从下述几个方面进行验证：（C ） A 可靠性、可用性、易用性、重用性 B可维护性、可移植性、可重用性、可测试性 C一致性、现实性、完整性、有效性 D 功能性、非功能性
3、需求分析步骤
1、需求获取
3、亲身实践：观察用户工作流程
优点： 1. 通过直接观察提取用户或系统的特性； 2. 有助于理解难以用语言描述清楚的复杂业务。 3. 更加准确和真实 缺点：
1. 观察可能使用户紧张，从而表现与往常不同。 2. 比较费时间
3、需求分析步骤
1、需求获取
3、需求分析步骤
3、需求分析步骤
3 需求描述
1. 又叫：需求规约
2. 是分析任务的最终产物，给出对目标软件的 各种需求。
3. 需求规约作为用户和开发者之间的一个协议 （需求规格说明书），在之后的软件工程各 个阶段发挥重要作用
软件需求分析阶段的目的是澄清用户的要求 ，并把双方共同的理解明确地表达成一份书 面文档——（软件需求规格说明书）。
经调查，系统分析员给出有问题的初略陈述， 其中部分描述如下：某商场的采购部门要求每 天开出定购清单，交采购员输入系统；仓库管 理员还要将库存信息此输入系统，经库存业务 （进贷或出贷）处理后输出。从这段描述可知 该部分数据流图中的外部项为：
A.采购员、仓库管理员 B.定购清单、库存业务 C.库存业务 D.定购清单、采购员 答案A
3、需求分析步骤
4、需求验证
1. 进行需求评审
2. 验证需求的一致性
3. 验证需求的现实性
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。
《软件工程实用教程》第4章_结构化软件设计
《软件工程实用教程》第4章_结构化软件设计《软件工程实用教程》第 4 章：结构化软件设计在软件工程领域，结构化软件设计是构建可靠、高效软件系统的关键环节。
它为软件的开发提供了一种清晰、有条理的方法，有助于提高软件的质量、可维护性和可扩展性。
结构化软件设计的核心思想是将一个复杂的软件系统分解为若干个相对独立、功能明确的模块，并通过清晰的接口定义这些模块之间的关系。
这种分解和模块化的方法使得软件开发过程更加可控，也便于团队成员之间的分工协作。
在进行结构化软件设计时，首先要明确软件系统的需求。
这包括对系统功能、性能、安全性等方面的要求。
只有充分理解了需求，才能为后续的设计工作奠定坚实的基础。
模块划分是结构化软件设计的重要步骤。
一个好的模块应该具有高内聚、低耦合的特点。
高内聚意味着模块内部的元素紧密相关，共同完成一个特定的功能；低耦合则表示模块之间的相互依赖程度较低，这样当一个模块发生变化时，对其他模块的影响最小化。
例如，在一个学生管理系统中，可以将学生信息管理、课程管理、成绩管理等划分为不同的模块，每个模块专注于自己的核心业务。
在模块划分的基础上，需要定义模块之间的接口。
接口就像是模块之间的“桥梁”，规定了模块之间传递数据和控制信息的方式。
清晰、简洁的接口设计能够提高模块之间的通信效率，减少错误的发生。
比如，在上述学生管理系统中，学生信息管理模块和成绩管理模块之间的接口可以定义为学生的学号，通过学号来传递学生的相关信息。
结构化软件设计还注重控制结构的设计。
常见的控制结构包括顺序结构、选择结构和循环结构。
合理地运用这些控制结构，可以使软件的流程更加清晰、逻辑更加严密。
以一个简单的登录功能为例，首先需要输入用户名和密码，然后进行验证，如果验证成功则进入系统，否则提示错误信息。
这就是一个典型的顺序和选择结构的组合。
另外，数据结构的设计也是不容忽视的一部分。
选择合适的数据结构可以提高数据的存储和访问效率。
比如，对于频繁查找和插入操作的数据，可以使用二叉搜索树或哈希表等数据结构。
软件工程版结构化分析与设计
1. 绪论 2. 软件生存周期与软件过程 3. 结构化分析与设计 4. 面向对象与UML 5. 需求工程与需求分析 6. 面向对象分析 7. 面向对象设计 8. 编码与测试 9. 软件维护 10. 软件复用 11. 软件工程管理
1
软件工程
结构化分析与设计
提出
➢20世纪70年代中期，Stevens、Myers与Constantine等人 在结构化程序设计的基础上，倡导结构化设计(Structured Design, SD)技术。
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计算机售书系统的逻辑模型
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软件工程
结构化分析与设计
➢步骤3：整理综合需求，编写软件需求说明。
➢步骤4：验证需求，完善和补充目标系统的描述。
✓通过目标系统的人-机界面，与用户一起确认目标系统功能， 并且确定哪些功能交给计算机去做，哪些功能由人工完成。
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学生购买教材的逻辑模型
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软件工程
结构化分析与设计
✓分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑 模型。
目标系统是一个使用计算机的系统。一般来说， 它的功能比当前现行业务系统更强，不必也不应
该完全模拟现行系统！
结构化分析与设计
➢步骤1：通过对现实环境的调查研究，获取当前系统的 具体模型。
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软件工程结构化分析与设计-无删减范文
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在软件开发过程中的重要环节。
它包括对软件系统进行详细的分析和设计，以确保系统的高效性、可靠性和可维护性。
结构化分析与设计是软件开发的关键步骤，能够帮助开发团队确定系统的需求、设计系统的结构，并为开发人员提供清晰的指导方针。
2. 结构化分析2.1 定义结构化分析是一种将问题拆解为子问题，并通过定义数据流和数据结构的方式，对子问题进行详细描述的方法。
它强调对问题的分解和抽象，以便更好地理解和处理复杂的软件系统。
2.2 方法结构化分析使用数据流图和数据字典等工具来描述系统的功能和数据。
数据流图用于描述系统中的数据流，包括输入、输出和内部的流动过程。
数据字典用于描述数据流图中使用的数据元素和数据存储。
在结构化分析的过程中，通常采用自顶向下的方法，即首先对整个系统进行整体分析，然后逐步细化为更详细的子系统和模块。
2.3 优势结构化分析能够帮助开发团队更好地理解系统需求和功能，以及系统之间的关系。
通过使用结构化分析，开发团队可以更加清晰地定义系统的输入和输出，更好地组织和管理系统的数据。
3. 结构化设计3.1 定义结构化设计是在结构化分析的基础上，通过定义模块和模块之间的接口，确定系统的组织结构和运行机制的过程。
它将系统分解为模块，并定义它们之间的交互方式，以便实现系统的功能。
3.2 方法结构化设计通常使用流程图和结构化图等工具来描述系统的模块和模块之间的关系。
流程图用于描述模块的处理过程，结构化图用于描述模块之间的调用关系和数据交换。
在结构化设计的过程中，开发人员需要根据结构化分析的结果，确定模块的功能和接口。
同时，还需要考虑模块的可重用性和扩展性，以便方便后续的维护和更新。
3.3 优势结构化设计能够帮助开发人员更好地组织系统的模块和功能，并定义它们之间的接口。
通过使用结构化设计，开发人员可以更好地实现系统的功能，并提高系统的可维护性和可扩展性。
软件工程04结构化设计
目标：划分子系统并使子系统之间是高内聚低耦 合的，从而提高软件的可理解性和可维护性。
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
数据设计侧重于数据结构的定义。 系统结构设计定义软件系统各主要成份之间的关
动作1模块 动作2模块 动作3模32块
接收
总控
路径
调度
A路径 B路径 C路径
C路径 B路径
A路径 事务分析的映射方法 33
混合型分析
在实际应用中，一些大型问题往往是两种混合在 一起的混合型问题。
对于混合型问题，一般以 变换型问题为主，首先 找出变换中心，设计出结构图的上层；然后根据 数据流图的各部分具体类型分别映射得到它们的 结构图。
程序结构
程序结构表明了程序各个部件(模块 )的组织情况，是软件的过程表示。
结构图反映程序中模块之间的层次调用关系和联 系：它以特定的符号表示模块、模块间的调用关 系和模块间信息的传递
① 模块：模块用矩形框表示，并用模块的名字标 记它。
② 模块的调用关系和接口：模块之间用单向箭头 联结，箭头从调用模块指向被调用模块。
39
某计算机公司全部产品的数据结构
产品
硬件
软件
服务
处 理 机
存 储 器
处 理 设 备
系 统 软 件
应 软硬 用 件件培 软 服维训 件 务修
操作系统 编译程序 软件工具 40
IPO表
层次方框图值说明了软件由哪些模块组成及其控 制层次结构，并未说明模块间的信息传递及模块 内部的处理。因此需要借助IPO表。见p105 表 4-2。
软件工程第四章结构化需求分析
数据字典
定义
数据字典是一种用于描述数据元 素及其属性的工具，它提供了数 据的详细描述和定义。
பைடு நூலகம்
内容
包括数据元素的名称、别名、类 型、长度、取值范围、默认值等 属性信息。
作用
为开发人员提供了一个统一的数 据定义和描述标准，避免了数据 不一致和歧义的问题。
03 结构化需求分析过程
问题识别
01
确定软件系统的范 围和目标
用例表
列出系统的所有用例，包括用例名称、描述、前置条件和后置条件 等。
用户故事表
以用户为中心描述系统需求，包括用户角色、场景、任务和目标等。
原型工具
低保真原型
使用简单的工具和方法创建的原型，主要用于 概念验证和用户反馈收集。
高保真原型
使用高级工具和方法创建的原型，几乎与实际 产品一样，用于详细需求分析和用户测试。
04 结构化需求分析工具
图形工具
流程图
用于描述系统或程序的逻辑流程，包括开始、结束、决策点和活动 等元素。
数据流图
用于描述数据在系统中的流动和处理过程，包括数据源、数据存储、 数据处理和数据终点等元素。
实体关系图
用于描述系统中实体之间的关系，包括实体、关系和属性等元素。
表格工具
需求规格说明书
详细列出系统需求，包括功能需求、性能需求、安全需求和接口 需求等。
步骤
首先确定系统的主要功能，然后逐层向下分解，直 到每个功能都清晰、具体、可实现。
优点
能够全面地了解系统的功能需求，有助于保 证系统的完整性。
数据流图
定义
数据流图是一种图形化表示方法，用于描述系统中数 据的流动和处理过程。
组成
包括数据流、数据存储、数据处理和外部实体等基本 元素。
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。
第四章 结构化分析与设计2
德州学院
第四章 结构化分析与设计
4.1结构化分析与设计概述 4.2 软件设计的基本原理 4.3 面向数据流的设计方法 4.4 总体设计评审 4.5软件的详细设计 4.6详细设计评审 4.7本章小结
4.2 软件设计的基本原理
4.2.1抽象与逐步求精 4.2.2模块和模块化 4.2.3信息隐藏和局部化 4.2.4模块独立性 4.2.5复用性设计 4.2.6软件结构设计的优化原则
在软件设计中，没有必要精确地确定内聚级别。
设计时力争做到高内聚，并且能够辨认出低内聚的模块。
模块之间越紧密，耦合性就越高，而其独立性就越弱。
一个模块内部各个元素之间越紧密，它的内聚性就越高。 模块独立性比较强的模块应是高内聚低耦合的模块。
4.2 软件设计的基本原理
4.2.1抽象与逐步求精 4.2.2模块和模块化 4.2.3信息隐藏和局部化
赖于控制信号的值。
4.2.4模块独立性
（4）模块之间接口的复杂程度 如如果模块A给模块B传递一个简单的数值，但模块C和模 块D之间传递的是数组，甚至是控制信号，则模块A和B之间接 口的复杂度小于模块C和D之间的接口复杂度。 常见的耦合类型：
（1）非直接耦合
两个模块都能独立地工作而不需要另一个的存在，这表明
只从公共数据环境中提取数据，则这种公共耦合称为松散公共
耦合，如图4.2(a)所示。
4.2.4模块独立性
如果两个模块对既往公共数据环境输送数据又从里面提取 数据，则这种耦合称为紧密公共耦合，如图4.2(b)所示。 如使用公共耦合，应尽量采用松散公共耦合。
图4.2 公共耦合
4.2.4模块独立性
（6）内容耦合 内容耦合是最高程度的耦合，如果发生下列情形，两模块 之间就发生了内容耦合： ①一个模块直接访问另一个模块的内部数据。 ②一个模块不通过正常入口转到另一模块内部。 ③两个模块有一部分程序代码重叠。
《软件工程实用教程》第4章_结构化软件设计
第4 章 结构化软件设计
允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析； 支持并行执行，每个过滤器是作为一个单独的任 务实现，因此可与其他任务并行执行。
缺点：
通常导致进程成为批处理的结构。 不适合处理交互的应用。
因为在数据传输上没有通用的标准，每个过滤器 都增加了解析和合成数据的工作，这样就导致了 系统性能下降，并增加了编写过滤器的复杂性。
很差
很差 差
差
中
好
可修改性 很差 很差 中 中 中 好 好
可理解性 很差 差 中 中 中 好 好
第4 章 结构化软件设计
4.3.3 结构化设计建模 1．软件结构图 (1)软件结构图的基本图形符号：
模块： 调用：
模块间通讯：
数据信息： 控制信息：
第4 章 结构化软件设计
选择调用：
循环调用：
第4 章 结构化软件设计
构。
第4 章 结构化软件设计
5．仓库风格
第4 章 结构化软件设计
5．仓库风格
(1) 知识源：知识源中包含独立的、与应用程序 相关的知识，知识源之间不直接进行通讯，它 们之间的交互只通过黑板来完成。
(2) 黑板数据结构：黑板数据是按照与应用程序 相关的层次来组织的解决问题的数据，知识源 通过不断地改变黑板数据来解决问题。
第4 章 结构化软件设计
3．信息隐蔽 信息隐藏是指在设计和确定模块
时，应使一个模块内包含的信息(过 程和数据)对于不需要这些信息的模 块来说是不可访问的。
信息局部化是指将一些关系密切的 成份，设计时放得彼此靠近。
第4 章 结构化软件设计
4.3.2 模块的独立性 1．耦合度：模块同模块的联系称为块间 的联系(模块的耦合度)
第4 章 结构化软件设计
《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。
软件工程结构化分析与设计
第二：得到《软件需求规格说明书》
准确、一致、清晰、无二义、直观易读
需求分析的步骤
需求获取（调研）
开发方
形式：联合分析小组
用户方（代表） 专家
手段：客户访谈、问答、原件收集 目标：功能、界面、质量...
需求分析的步骤
需求提炼：分析建模
数据流图 实体关系图
第三章 结构化分析与设计
需求分析 结构化系统分析 模块化设计思想 结构化系统设计 模块设计
3.1 需求分析
准确、完整、规范化的软件需求是软件 开发成功的关键
软件项目中40-60%的问题是在需求阶段 埋下的祸根
需求分析的任务
让用户和开发者共同明确将要开发的是 一个什么样（what）的系统 第一：建立分析模型
把书费合计写到发票上
判定表描述加工说明
推销奖金策略 规则
条件
推销金额 预收货款 动作 置奖金率 如果推销员月薪 <1000另加奖金 8% 500 6% 300 5% 300 4% 200
1
>50%
2
>50%
3
≤50%
4
≤50%
>10000 ≤10000 >10000 ≤10000
判定树描述加工说明
有效购书单=学号+姓名+{书号+数量} 教材存量表={书号+单价+数量} 1.2的PSPEC：核对存量；如果够则计算书 费，并更新存量；如果不够则产生暂缺 书单 暂缺书单=学号+姓名+{书号+数量} 补售书单=学号+姓名+{书号+数量} 缺书登记表={学号+姓名+{书号+数量}}
软件工程04结构化设计
软件工程04 结构化设计引言在软件工程中，结构化设计是一种重要的设计方法论，它在软件开发过程中起到了关键的作用。
结构化设计是将软件系统划分为模块，并确定模块之间的关系，以便在系统开发和维护过程中能够高效地进行各个模块的设计、编码和测试。
本文将介绍软件工程中的结构化设计方法，讨论模块划分和模块规约的原则，并提供一些实际案例，以帮助读者更好地理解和应用结构化设计方法。
1. 结构化设计概述结构化设计是一种将软件系统划分为多个模块的设计方法。
它的目的是将软件系统的复杂性分解为更小、更简单且易于理解的部分。
结构化设计遵循一些基本原则，包括模块化、信息隐藏和高内聚低耦合等。
1.1 模块化模块化是将软件系统分解为多个模块的过程。
模块是软件系统的功能单元，它可以独立地被设计、实现和测试。
一个好的模块应该具有高内聚性，即模块内的功能相关性要高，同时应该具有低耦合性，即模块之间的依赖关系要尽量减少。
1.2 信息隐藏信息隐藏是一种保护软件系统内部实现细节的方法。
它通过将模块的内部实现细节隐藏起来，提供模块的接口来进行模块间的通信。
这样可以减少模块间的依赖关系，增强模块的独立性。
1.3 高内聚低耦合高内聚低耦合是软件设计的一个重要原则。
高内聚指的是模块内部的功能相关性强，一个模块应该只负责一项功能。
低耦合指的是模块之间的依赖关系弱，模块之间应该尽量减少直接的联系。
2. 模块划分原则在进行结构化设计时，需要根据软件系统的需求和功能进行模块划分。
以下是几个常用的模块划分原则：2.1 自顶向下自顶向下是一种自上而下的设计方法，即从整体系统开始，逐步分解为子模块，细化到最小的功能单元。
这种方法可以保证系统的整体一致性和可维护性。
2.2 自底向上自底向上是一种自下而上的设计方法，即从最小的功能单元开始，逐步组合为更大的模块，最终形成整个系统。
这种方法可以保证每个模块的独立性和重用性。
2.3 数据流图数据流图是一种描述软件系统功能和数据流动的图形工具。
《软件工程》第4课 结构化分析与设计2
从DFD到SC——数据流图的类型
• 数据流图的类型
–变换（transform）型结构
• 传入路径 • 变换中心 • 传出路径
–事务（transaction）型结构
• 一条接受路径 • 一个事务中心 • 若干条动作路径
• 增加层次控制模块。
变换结构的DFD
传入
信息
传入流 传出流
传出
变换 中心
• 为每个模块确定采用的算法。 • 使用的数据结构。 • 确定模块接口的细节。
模块设计的原则与方法
• 清晰第一的设计风格 • 结构化的控制结构
–仅用这三种控制结构来构成程序 –每个控制结构只应有一个入口和一个出口
• 逐步细化的实现方法
–由粗到细对程序逐步细化。 –同时对数据描述进行细化。 –使用相同的结构化语言，最后一般直接用伪代
例子—划分DFD
变换中心
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传出部分
第一级分解
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传出分支的分解
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变换映射
变换型DFD图
初始SC图
事务映射
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–从分析模型导出设计模型 –结构化设计的描述工具：SC图
从分析模型导出设计模型
数据对象描述
PSPEC DFD
过程设计
E-R DD
接口设计 体系结构设计
CFD 数据设计 CSPEC
从DFD到SC——数据流图的类型
• 数据流图的类型
–变换（transform）型结构
• 传入路径 • 变换中心 • 传出路径
4.模块设计
• 模块设计也称详细设计 • 目的
–为SC图中的每个模块确定算法和数据结构，用 选定的表达工具给出清晰的描述。
• 主要任务
–编写软件的“模块设计说明书”。
• 为每个模块确定采用的算法。 • 使用的数据结构。 • 确定模块接口的细节。
模块设计的原则与方法
• 清晰第一的设计风格 • 结构化的控制结构
–仅用这三种控制结构来构成程序 –每个控制结构只应有一个入口和一个出口
• 逐步细化的实现方法
–由粗到细对程序逐步细化。 –同时对数据描述进行细化。 –使用相同的结构化语言，最后一般直接用伪代 码来描述。
常用的表达工具
• 流程图 • N －S图 • 伪代码 • PDL语言
N-S图
S1 S2
C
While C
–事务（transaction）型结构
• 一条接受路径 • 一个事务中心 • 若干条动作路径
• 增加层次控制模块。
变换结构的DFD
信息
传入流
传入 传出
变换 中心
传出流
变换流
时间
事务型结构DFD
接受路径 事务中心 动作路径
同时存在两类结构
传入 变换 传出
T 事务中心
SD方法的步骤
• 复审DFD，必要时可再次进行修改或细化 • 鉴别DFD所表示的软件系统的结构特征， 确定代表的软件结构是属于变换型还是事 务型。 • 按照SD方法规定的一组规则，把DFD图映 射为初始的SC图
税收 扣款
编外人员 税 收
常规 扣款
编外人员 扣 款
例子：扇出
计 算 实发工资
塔型结构
取 得 工资数据
计时工人 实发工资
计薪工人 实发工资
编外人员 实发工资
计时制 工资额
税收 扣款
薪金制 工资额
常规 扣款
编外人员 工 资
编外人员 税 收
编外人员 扣 款
课堂互动
• 怎样用通俗易懂的话语解释变换型结构和 事务型结构？童磊
第4课 结构化分析与设计-2
知识回顾
• SA模型的组成与描述 • SD模型的组成与描述 • 结构化系统分析
–画分层数据流图 –确定数据定义与加工策略 –需求分析的复审
前馈及作业总结
• 1、8、12组相对较好。 • 党伟 • 主动思考，提出高质量问题。
前馈检查
• SC图作用是什么？ • 如何理解变换映射？ • 如何理解事务映射？ • 模块详细说明的主要内容？
讲授内容
• 结构化系统设计
–SD的步骤：从DFD图到SC图 –变换映射 –事务映射 –优化初始SC图的指导规则
• 模块设计
–模块设计的原则与方法 –常用的表达工具
3.结构化系统设计
• SD概述 –面向数据流设计和面向数据设计
•面向数据流：数据流是考虑一切问题的出 发点。SD方法把注意力集中在模块的合理 划分上。 •面向数据：以数据结构作为分析与设计的 基础。
顶层
接收
发送
第一层
混合结构
C 1
c1 c2
C 2
D
G
d c3
C 3 E
e g f
F
h
J
k
b1
B
K
b2
j
l
L
b
A
b3
m
a
优化结构设计的指导规则
• 对模块划分的规则
– 一般来说，模块的总行数应控制在10-100行范围内，最 好为30-60行。但小模块太多也会使块间联系变得复杂。
• 高扇入/低扇出的原则
课外任务
• 作业
–P71：习题11、习题14、习题15。 –电子版作业随前馈一起上交。 –纸质版周一由课代表收齐10点送到415。
• 从教学群下载“《软件工程》课程学案 .doc”文件完成第5次课学案内容并填写“ 《软件工程》课程前馈表”于本周六17:00 前由各组组长收集（每组集成到一个文件 中）通过QQ群及时反馈。
– 分解实质上是“映射”。
例子—划分DFD
变换中心
A
a
B
b
W
C
c
P
r p
w
R
D
d
u
U
E
e
v
Q
V
传入部分
传出部分
第一级分解
MC
c,e c,e
MA MT
u,w
u,w
ME
传入分支的分解
c,e
MA
c
GetC
e
GetE
b
GetB
b b
c
BtoC
d
ReadD
d
b
DtoE
a
ReadA
a
AtoB
传出分支的分解
w,u ME w WriteW u UtoV v u PutU v Write V
变换中心的分解
MT
e p
c,p
r
r
w,u
Q
P
R
初始SC图
MC MA MT ME
GetC
Get E
Q
P
R
Write W
Uto V
PutU
GetB
BtoC
Read D
DtoE
Write V
ReadA
A toB
事务映射
变换型DFD图 事务型DFD图 变换映射 事务映射 初始SC图 初始SC图
• 按照优化设计的指导原则改进初始的SC图， 获得最终SC图
变换映射
• 划分DFD图的边界 。 • 建立初始SC图的框架。
– 顶层都只含一个用于控制的主模块。 – 第一层包括传入、传出和中心变换三个模块。
• 分解SC图的各个分支
• 在DFD图上确定边界
– 事务中心 – 接受部分（包括接受路径） – 发送部分（包括全部动作路径）
• 画出SC图框架
–DFD图的三个部分分别映射为事务控制模块， 接受模块和动作发送模块
• 分解和细化接受分支和发送分支
例子—划分DFD
事务中心 传入 接受部分 变换 传出
T
动作部分
第一层分解
事务控制
T
S1
F
S S2
S
Until C
顺序
选择
循环
课堂互动
• P71：12题
小结
• 基于瀑布模型的结构化分析与设计和模块 设计。以实例（从“教材销售”到“教材 购销”）为主线，依次展示了结构化分析、 结构化设计和模块设计的常用技术。
问题解答
• 如果同层的扇出数量过多，但是它的等级相同，不能使用增加中间层 的方法，那应该怎么办？武羿竹 • 如何可以不拘泥于DFD图上对应的加工位置而合理的变更模块位置？ 荣婉如 • 一个系统中可以有若干个事务中心吗？赵家仪 • 划分边界时会不会有一些系统没有变换中心？数据在经过变换中心形 式也许会发生变化，但内容有可能发生改变吗？党伟 • 映射规则是唯一的吗？形成的sc图会不会有所出入呢？李娜娜 • 怎样用通俗易懂的话语解释变换型结构和事务型结构？童磊 • 从SA获得的DFD中，所有的系统可归结为变换型结构和事务性结构是 否太绝对了？肖剑文 • 如果事物类型中的动作路径只有一条的话，就相当于变化类型，这么 说对吗？周洁莹 • 事务性结构中可以包括变换型结构，那么事务映射又是否包括变换映 射，两者的具体区别在于什么？王砚冲
–扇入高则上级模块多，能够增加模块的利用率。 –扇出低则表示下级模块少，可以减少模块调用和控制 的复杂度。 –通常扇出数以3-4为宜。 –具有瓮形结构，两头小，中间大。
扇入和扇出
M
M M的扇入
M的扇出
例子：扇出
计算 实发工资
煎饼形结构 不可取！
取得 工资数据
计时制 工资额
薪金制 工资额
编外人员 工 资