结构化软件设计
软件设计师结构化方法、原型化方法
软件设计师结构化方法、原型化方法1. 结构化方法是一种系统性的方法论，用于分析、设计和开发软件系统。
2. 结构化方法强调将软件系统分解为小的、可管理的模块，以便于理解和维护。
3. 结构化方法将软件系统的功能和数据定义分离，使得系统更具灵活性和可扩展性。
4. 结构化方法提供了一种规范化的设计和开发过程，使得团队成员可以更加协作和高效地工作。
5. 结构化方法通常包括需求分析、系统设计、模块设计和编码等阶段。
6. 需求分析阶段是结构化方法的起点，用于确定软件系统的功能和性能需求。
7. 系统设计阶段将需求分析结果转化为系统结构和模块之间的关系，通常使用流程图、数据流图和状态转换图等工具进行描述。
8. 模块设计阶段将系统设计结果继续细化，确定模块内部的数据结构、算法和接口规范。
9. 编码阶段是将模块设计结果转化为真正的代码实现，通常使用结构化编程语言和软件开发工具进行。
10. 结构化方法还包括整体测试和维护阶段，用于验证系统的正确性和完整性，并修复已发现的错误。
11. 结构化方法的优势是提供了一种基于模块化的开发框架，使得软件系统更易于理解、修改和扩展。
12. 结构化方法强调抽象和信息隐藏的原则，可以减少复杂系统的复杂性，提高代码的可读性和可维护性。
13. 结构化方法可以提高软件开发的生产效率和质量，降低项目风险和成本。
14. 结构化方法适用于中小型软件开发项目，特别是那些要求较高灵活性和可扩展性的项目。
15. 结构化方法常用的工具包括数据流图工具、流程图工具、结构化编程语言和软件开发环境等。
关于软件设计师原型化方法：16. 原型化方法是一种迭代的、快速开发的方法论，用于验证和优化软件系统的设计和界面。
17. 原型化方法强调通过创建原型来探索用户需求和验证设计思路，以提高系统的用户体验和性能。
18. 原型化方法可以减少需求分歧和风险，加快软件开发的速度和质量。
19. 原型化方法通常包括需求收集、原型设计、验证和修订等阶段。
结构化软件设计的实施步骤
结构化软件设计的实施步骤1. 确定软件需求在进行结构化软件设计之前，首先需要明确软件的需求。
这包括理解用户的需求和问题，确定软件的功能和特性，以及评估软件的性能要求。
以下是确定软件需求的几个关键步骤：•与用户进行需求讨论和沟通，了解用户的实际需求。
•分析用户需求，识别和记录关键功能和特性。
•确定软件的预期目标和目标用户。
•评估软件的性能需求，例如响应时间、吞吐量和稳定性要求。
2. 分析软件系统在进行结构化软件设计之前，必须对软件系统进行详细的分析。
这包括对软件系统的组成部分、功能模块和数据结构进行分析。
以下是分析软件系统的步骤：•确定软件系统的模块和子系统。
•分析每个模块的功能和职责，并记录这些信息。
•确定模块之间的接口和依赖关系。
•分析数据结构和算法，以便优化软件的性能。
3. 设计软件架构基于对软件需求和系统分析的理解，进行软件架构的设计。
软件架构是软件系统的骨架，它定义了软件的组织结构、模块之间的关系以及模块的功能。
以下是设计软件架构的步骤：•根据需求确定适当的软件架构风格，如客户端-服务器、分层、微服务等。
•设计模块之间的接口和依赖关系。
•确定模块的功能和职责，并将其组织成适当的层次结构。
•确定数据流和控制流，以及模块之间的通信机制。
4. 进行详细设计基于软件架构，进行详细设计以定义软件系统的具体实现。
以下是进行详细设计的步骤：•为每个模块定义详细的接口和实现细节。
•设计和实现数据结构和算法。
•确定测试策略和方法，以确保软件的正确性和稳定性。
•内容的表述应该准确、简洁，在句子的书写中尽量使用并列句和简单句。
5. 编码和测试在完成详细设计后，进行编码并进行相应的测试。
以下是在实施步骤中进行的主要任务：•根据详细设计的规范进行编码。
•利用适当的测试方法进行单元测试、集成测试和系统测试。
•随着代码的编写，进行持续集成和自动化测试，以提高软件质量。
•整理并记录测试结果，并确保代码没有错误和缺陷。
6. 部署和维护在经过严格的测试后，将软件部署到目标环境中，并维护软件的正常运行。
软件工程结构化软件设计PPT
软件工程结构化软件设计PPT 在当今数字化的时代，软件已经成为了驱动社会发展和创新的重要力量。
而软件工程中的结构化软件设计则是确保软件质量、可维护性和可扩展性的关键环节。
本 PPT 将深入探讨软件工程结构化软件设计的相关概念、原则、方法和技术。
一、结构化软件设计的概念结构化软件设计是一种基于模块化、自顶向下、逐步细化的设计方法。
它将软件系统分解为多个相互独立、功能明确的模块，通过清晰的接口进行通信和协作。
这种设计方法有助于提高软件的可读性、可理解性和可维护性，降低开发成本和风险。
二、结构化软件设计的原则1、模块化原则将软件系统划分为若干个模块，每个模块具有独立的功能和明确的接口。
模块之间的耦合度要低，内聚度要高，以提高模块的独立性和可复用性。
2、自顶向下原则从软件系统的顶层开始，逐步向下分解和细化，直到最底层的模块。
这种方法有助于把握软件系统的整体结构和功能，避免出现混乱和遗漏。
3、信息隐藏原则模块内部的实现细节对其他模块隐藏，只通过公开的接口进行交互。
这样可以减少模块之间的相互影响，提高软件的稳定性和可修改性。
4、高内聚低耦合原则模块内部的元素之间具有紧密的联系，形成一个高度内聚的整体；模块之间的联系要尽量松散，降低耦合度。
这样可以使软件系统更容易理解和维护。
三、结构化软件设计的方法1、数据流图（DFD）用于描述软件系统中数据的流动和处理过程。
通过绘制 DFD，可以清晰地了解系统的功能需求和数据流程，为后续的设计提供依据。
2、结构图展示软件系统的模块结构和模块之间的层次关系。
结构图可以帮助开发人员直观地了解系统的整体架构，便于进行模块的划分和设计。
3、程序流程图用于描述程序的控制流程和逻辑结构。
通过绘制程序流程图，可以清晰地了解程序的执行过程，便于进行代码的编写和调试。
四、结构化软件设计的技术1、模块划分技术根据功能需求和设计原则，将软件系统划分为合理的模块。
在划分模块时，要考虑模块的大小、功能的独立性和复用性等因素。
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。
熟练运用软件设计的结构化设计方法
熟练运用软件设计的结构化设计方法软件设计是指通过对软件系统进行需求分析、架构设计、详细设计等过程，最终得到一个可执行的软件系统。
而结构化设计方法则是软件设计过程中的一种重要方法。
它通过将软件系统划分为不同的模块或函数，并定义它们之间的接口和关系，以达到模块化、可重用、可维护的设计目标。
本文将介绍熟练运用软件设计的结构化设计方法的重要性和方法步骤。
一、软件设计的结构化设计方法的重要性熟练运用软件设计的结构化设计方法对于软件开发团队具有重要意义。
首先，结构化设计方法可以帮助开发团队提高开发效率，降低开发成本。
通过将软件系统拆分为若干个模块或函数，使开发人员可以同时进行多个模块的开发工作，加快了开发进度。
同时，由于每个模块都有清晰的接口和功能，可以降低开发过程中的错误和Bug，减少调试和修复的工作量。
其次，结构化设计方法可以提高软件系统的可维护性和可扩展性。
通过模块化的设计，可以使得软件系统的各个模块之间解耦合，便于对某个模块进行修改或替换，而不会影响其他模块的正常功能。
同时，当需要增加新的功能时，也可以通过新增一个模块来实现，而不会对原有代码产生太大的影响。
最后，结构化设计方法可以提高软件系统的可读性和可理解性。
模块化的设计使得软件系统的代码结构更加清晰，函数之间的关系更加明确，便于开发人员快速理解和维护代码。
这对团队协作和后续的软件更新和维护工作非常重要。
二、熟练运用软件设计的结构化设计方法的步骤1. 需求分析：首先，需求分析是软件设计的第一步。
要明确软件的功能和业务需求，将需求转化为清晰、明确的软件功能和模块要求。
2. 数据流图：根据需求分析的结果，可以运用结构化设计的方法绘制数据流图。
数据流图是描述软件系统中数据流动和处理的图形化表示，可以帮助开发人员更好地理解软件系统的数据流动方式。
3. DFD转换：在数据流图的基础上，可以运用转换规则将数据流图转换为数据结构图，并定义各个模块或函数的功能和接口。
结构化软件设计共116页文档
功能内聚
• 功能内聚
– 如果一个模块的各个成分都是完成某个具体任 务必不可少的成分，这些成分协同工作，紧密 联系，不可分割，则称为功能内聚。
– 功能内聚的内聚度最高，概要设计中要追求的 目标。
– 满足功能内聚的模块只执行一个功能，这是一 个判断模块是否是功能内聚的方法。
将分析模型转换为软件设计
数
• 例如：程序设计中的初始化模块。
顺序内聚
• 如果模块内的处理是相关的，必须以 特定顺序执行，前一个处理动作所产 生的输出数据是后一个处理动作的输 入数据，则称为过程内聚。
• 过程聚合维护起来不如功能聚合方便， 要修改模块中的一个功能，会影响到 同一个模块中的其他功能。
图示：顺序内聚
A
B
C
功能1 功能2
结构化软件设计
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
第四章 结构化软件设计
• 软件设计的概念 • 结构化设计方法 • 过程设计 • Jackson方法
4.1 软件设计的概念
模块和模块化 工程上，许多大的系统都是由一些较小的单元组成。例如，建筑工程中的砖瓦和构件，机械工程中 的各种零部件等。这样做的优点是便于加工制造，便于维修，而且有些零部件可以标准化，为多个系 统所用。同样，软件系统也可以根据其功能分解成许多较小的程序单元，它们就是模块。 一般把用一个名字就可调用的一段程序称为“模块”模块具有如下3个基本属性。 ·功能：指该模块要完成的任务。 ·逻辑：描述模块为了完成任务，模块内部怎么做。 ·状态：使用该模块时的环境和条件。 对于一个模块，还应该按模块的外部特性与内部特性分别进行描述。模块的外部特性是指模块的模 块名、模块的输入／输出参数，以及它给程序乃至整个系统造成的影响。而模块的内部特性则是指完 成其功能的程序代码和仅供该模块内部使用的数据。对于其他模块来说，只需了解被调用模块的外部 特性就足够了，不必了解它的内部特性。在软件设计时，通常是先确定模块的外部特性，然后再确定 它的内部特性。前者是软件总体设计的任务，后者是详细设计的任务。 模块化是把整个系统划分成若干个模块，每个模块完成一个子功能，将多个模块组织起来实现整个 系统的功能。模块化设计方法强调清楚地定义每个模块的功能和它的输入／输出参数，而模块的实现 细节隐藏在各自的模块之中，与其他模块之间的关系可以是调用关系，因此模块化程序易于调试和修 改。随着模块规模的减小，模块的开发成本减少，但是模块之间的接口变得复杂起来，使得模块的集 成成本增加。 那么模块的规模多大才合适呢？模块之间的关系可能密切到什么程度呢？软件工程用模块独立性来 衡量。
软件开发的结构化设计方法,全面指导
软件开发的结构化设计方法,全面指导
软件开发的结构化设计方法是一种系统化、有条理的方法，它能够全面指导软件的设计过程。
以下是一些常用的结构化设计方法：
1. 分而治之（Divide and Conquer）：将软件系统分解为较小的、功能独立的模块，然后分别设计和实现这些模块，最后再将它们集成起来。
这种方法可以提高软件系统的可维护性和可扩展性。
2. 自顶向下（Top-Down）：从整体的角度出发，首先设计和实现整个系统的高层模块和功能，然后逐步细化和实现低层模块和功能。
这种方法能够确保系统的正确性和一致性，同时也能够提高开发效率。
3. 自底向上（Bottom-Up）：从具体的、底层的模块和功能开始，逐步组合和实现更高层的模块和功能。
这种方法可以对具体的细节进行深入研究和设计，同时也能够提高模块的重用性和可测试性。
4. 结构化分析和设计（Structured Analysis and Design）：采用数据流图、数据字典和结构图等工具，从数据流程和数据结构的角度出发，对系统进行分析和设计。
这种方法可以清楚地描述系统的功能和结构，同时也能够提高系统的可维护性和可扩展性。
除了以上提到的方法，还有其他一些结构化设计方法，如面向
对象设计、模型驱动开发等。
选择适合的结构化设计方法，可以根据具体的项目需求、开发团队的经验和技术水平等因素进行综合考虑。
软件开发的结构化设计方法,全面指导
软件开发的结构化设计方法,全面指导软件开发的结构化设计方法在整个软件开发过程中起着至关重要的作用。
通过采用结构化的设计方法，可以使得软件的开发更加系统化、有序化，增加软件的可维护性和可扩展性。
本文将全面介绍软件开发的结构化设计方法，包括需求分析、概要设计、详细设计等各个阶段的内容。
需求分析是软件开发的第一步，也是非常关键的一步。
在这一阶段，开发团队需要与客户进行沟通，了解客户的需求，并将其转化为具体的软件功能。
为了实现这一目标，可以采用多种分析方法，如用户访谈、问卷调查等。
通过与客户进行深入交流，开发团队可以更好地理解客户的需求，并在后续的设计过程中准确地反映出来。
概要设计是在需求分析的基础上进行的。
在这一阶段，开发团队将客户的需求进一步细化，确定软件的整体结构和模块划分。
为了实现这一目标，可以采用多种设计工具，如UML、流程图等。
通过这些工具，开发团队可以清晰地描述软件的各个模块之间的关系和功能。
详细设计是在概要设计的基础上进行的。
在这一阶段，开发团队将每个模块进行详细设计，确定具体的算法和数据结构。
为了实现这一目标，可以采用多种设计方法，如面向对象设计、结构化编程等。
通过这些方法，开发团队可以清晰地定义每个模块的功能和接口，并确定模块之间的数据流动和控制流程。
除了以上三个阶段，还有一些其他的设计工作需要进行，如界面设计、数据库设计等。
这些工作在整个软件开发过程中起着至关重要的作用。
通过合理的界面设计，用户可以更加直观地使用软件；通过合理的数据库设计，可以提升软件的数据存储和检索效率。
在进行软件开发的设计工作时，还需要注意一些设计原则。
首先是高内聚低耦合原则，即将相近的功能放在一起，使得软件的不同模块之间的依赖关系尽可能小；其次是单一职责原则，即每个模块只负责一个功能，使得其内部的代码和数据尽可能简洁；还有开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则等。
这些原则在设计过程中需要有意识地遵循，以确保软件的可维护性和可扩展性。
了解软件设计师的结构化设计方法
了解软件设计师的结构化设计方法结构化设计是软件开发过程中非常重要的一环，它是指对软件系统进行模块化、层次化和逻辑化的设计方法。
结构化设计可以帮助软件设计师更好地理解和组织软件系统的各个部分，提高软件的可维护性和可扩展性。
本文将介绍软件设计师常用的结构化设计方法，包括模块化设计、层次化设计和数据流程图。
一、模块化设计模块化设计是软件开发中常用的一种设计方法，它将软件系统分解为若干个相互独立的模块，每个模块负责完成具体的功能。
通过模块化设计，可以使软件系统的结构更加清晰，易于理解和维护。
在进行模块化设计时，软件设计师需要根据功能的相似性和独立性将系统的各个部分进行划分。
每个模块应该具有清晰的输入和输出，同时避免模块之间的耦合性过高。
为了保证模块化设计的有效性，软件设计师可以使用一些设计原则，例如单一职责原则、开闭原则和接口隔离原则等。
二、层次化设计层次化设计是指将软件系统的各个模块按照层次结构进行划分和组织。
通过层次化设计，可以将系统的复杂性分解为若干个简单的层次，每个层次负责完成特定的功能。
层次化设计可以帮助软件设计师更好地控制系统的复杂性，提高软件系统的可维护性和可重用性。
在进行层次化设计时，软件设计师需要明确每个层次的职责和功能，并且定义它们之间的接口和依赖关系。
每个层次应该具有清晰的接口和抽象，以便于在后续的开发和维护中进行扩展和改进。
同时，软件设计师还需要注意层次之间的耦合性，避免上层对下层的直接依赖。
三、数据流程图数据流程图是一种用于描述软件系统中数据流动和处理过程的图形化工具。
通过数据流程图，可以清晰地表示系统中各个模块之间的数据流动和处理逻辑，帮助软件设计师更好地理解和分析系统的运行机制。
在进行数据流程图设计时，软件设计师首先需要明确系统的输入、输出和处理过程。
然后，通过使用流程图中的各种符号和箭头来表示数据流动和处理逻辑。
数据流程图可以分为多个层次，每个层次负责表示一个抽象的功能模块或子流程。
结构化软件设计
• 数据(data)：模块调用时需传递的参数可通过 在调用箭头旁附加一个小箭头和数据名来表 B 示
结构图的几个概念
• 深度：程序结构图中控制的层数，例如图中所示的结构图的 深度是5 • 宽度：程序结构图中同一层次上模块总数的最大值，例如图 中所示的结构图的宽度为7 • 扇出(fan out)：该模块直接调用的模块数目。例如，例如图中 模块M的扇出是4，模块A的是2，模块B的扇出是1 • 扇入(fan in)：能直接调用该模块的模块数目。例如图中模块 G的扇入是1，模块I的扇入是2，模块R的扇入是4
功能都是必须的，则称为功能内聚。
偶然内聚(巧合内聚)
模块内各部分间无联系
例:
A
M
B
MOVE O TO R READ FILE F
C
MOVE S
TO
B
T
模块M中的三个语句没有任何联系 缺点：可理解性差， 可修改性差
逻辑内聚模块
A B C
公用代码段
E
F
G
E、F、G逻辑 功能相似，组 成新模块EFG
A1
无此学生 B 读学生记录
SC中的四种模块
A
传入模块
B
传出模块
C B
D
协调模块Biblioteka 变换模块AE E F
B
F
(a)
(b)
(c)
(d)
SC简单调用
A
X,Y Z Z
B
B
D
SC选择调用
A根据内 部判断决 定是否调 用B
A C
A按另一判 定结果选择 调用C或D
B
B
D
SC循环调用
A
B C
B
A根据内在的循环重 复调用B、C等模块
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。
简述软件设计的两种分类方法
简述软件设计的两种分类方法软件设计是指根据用户需求和系统要求，对软件进行规划、设计和实现的过程。
软件设计可以分为两种分类方法：结构化设计和面向对象设计。
一、结构化设计结构化设计是一种传统的软件设计方法，它采用模块化的思想来组织程序。
结构化设计的主要特点包括：1. 模块化：将程序分解成若干个相互独立的模块，每个模块只负责完成一个特定的功能。
2. 自顶向下：从整体到局部进行逐步分解，直到最小单元为止。
3. 逐步细化：对每个模块进行进一步细化，直到可以编写代码为止。
4. 结构图：采用流程图或草图等方式表示程序结构。
二、面向对象设计面向对象设计是一种相对较新的软件设计方法，它以对象为中心来组织程序。
面向对象设计的主要特点包括：1. 封装性：将数据和操作封装在一个对象中，保证数据安全性和操作正确性。
2. 继承性：通过继承机制实现代码重用和扩展性。
3. 多态性：同一个操作可以作用于不同类型的对象上，并且具有不同行为表现。
4. 类图：采用类图表示程序结构。
三、软件设计的流程无论是结构化设计还是面向对象设计，软件设计都有一定的流程。
下面是软件设计的一般流程：1. 需求分析：明确用户需求和系统要求，确定软件功能和性能指标。
2. 概要设计：根据需求分析结果，进行概念性的设计，确定程序框架和模块划分。
3. 详细设计：对每个模块进行详细的设计，包括数据结构、算法、接口等。
4. 编码实现：根据详细设计结果编写代码，并进行单元测试和集成测试。
5. 调试测试：对整个程序进行测试和调试，保证程序正确性和可靠性。
6. 维护更新：对程序进行维护和更新，保证程序持续稳定运行。
四、总结软件设计是一个复杂的过程，需要遵循一定的方法和流程。
结构化设计和面向对象设计都有各自的特点和优势，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
同时，在软件开发过程中还需要注意代码质量、可读性、可维护性等方面，以提高软件开发效率和质量。
软件工程第9章 结构化设计
9.3 体系结构设计
• 9.3.3 面向数据结构的设计方法
顾名思义，面向数据结构的设计方法就是根据数据结构设计程序处 理过程的方法，具体地说，面向数据结构的设计方法按输入、输出以及 计算机内部存储信息的数据结构进行软件结构设计，从而把对数据结构 的描述转换为对软件结构的描述。使用面向数据结构的设计方法时，分 析目标系统的数据结构是关键。
9.3 体系结构设计
• 9.3.2 面向数据流的设计方法
面向数据流的设计方法是常用的结构化设计方法，多在概要设计阶段使用。 它主要是指依据一定的映射规则，将需求分析阶段得到的数据描述从系统的输入 端到输出端所经历的一系列变换或处理的数据流图转换为目标系统的结构描述。 在数据流图中，数据流分为变换型数据流和事务型数据流两种。
在结构化设计中，概要设计（总体设计）阶段将软件需求转化为数 据结构和软件的系统结构。概要设计阶段要完成体系结构设计、数据设 计及接口设计。详细设计阶段要完成过程设计，因此详细设计一般也称 为过程设计，它详细地设计每个模块，确定完成每个模块功能所需要的 算法和数据结构。
在软件设计期间我们所做出的决策，将最终决定软件开发能否成功， 更重要的是，这些设计决策将决定软件维护的难易程度。软件设计之所 以如此重要，是因为设计是软件开发过程中决定软件产品质量的关键阶 段。
9.4 接口设计
接口设计一般包括3个方面：
（1）用户接口--用来说明将向用户提供的命令和它们的语法结构以及软 件回答信息 （2）外部接口--用来说明本系统同外界的所有接口的安排包括软件与硬 件之间的接口、本系统与各支持软件之间的接口关系 （3）内部接口--用来说明本系统之内的各个系统元素之间的接口的安排。
➢ 在选择型结构中，数据包含两个或多个元素，每次使用该数据时，按照一定的条件从罗列的 多个数据元素中选择一个。在选择型图示中，数据A根据条件从B或C或D中选择一个，元素 右上方的符号“°”表示从中选择一个。
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。
结构化软件设计
本章学习内容： 本章学习内容： 1.了解概要设计的任务与过程 2.掌握结构化设计技术的基本原理与准则 3.掌握面向数据流分析的设计方法 4.了解面向数据的设计方法 5.掌握数据库设计原则和步骤 6.了解常用的详细设计工具 7.了解概要设计说明书的基本内容
第4 章 结构化软件设计
4.1.1 概要设计的任务
（1）建立目标系统的总体结构 （ 2） 给出每个功能模块的功能描述 ， ） 给出每个功能模块的功能描述， 数据接口描述和调用关系， 数据接口描述和调用关系 ， 规定设 计限制， 外部文件及全局数据定义。 计限制 ， 外部文件及全局数据定义 。 （3）设计数据库及数据结构 （4）编写文档
第4 章 结构化软件设计
4.2.2 常见的软件体系架构风格 1．数据流风格 管道/ 管道/过滤器风格的软件体系结构
第4 章 结构化软件设计
管道/过滤器风格的软件体系架构的优点 管道 过滤器风格的软件体系架构的优点 使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚性、 使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚性、低耦 合度的特点； 合度的特点； 允许设计者将整个系统的输入/输出行为看成是 允许设计者将整个系统的输入 输出行为看成是 多个过滤器的行为的简单合成； 多个过滤器的行为的简单合成； 支持软件复用， 支持软件复用，如果任何两个过滤器达成了在它 们之间交流的数据格式， 们之间交流的数据格式，这两个过滤器就可被连 接起来； 接起来； 维护这种系统和增强系统其功能很简单， 维护这种系统和增强系统其功能很简单，新的过 滤器可以添加到现有系统中来， 滤器可以添加到现有系统中来，旧的过滤器可以 被改进的过滤器替换掉； 被改进的过滤器替换掉；
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， 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（ 应使一个模块内包含的信息 （ 过程和 数据） 数据 ） 对于不需要这些信息的模块来 说是不可访问的。 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。 成份，设计时放得彼此靠近。
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。
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B
模块化
• 模块是数据说明、可执行语句等程序对象的集
合，模块可以单独被命名，可通过名字访问。 例如，过程、函数、子程序、宏等等都可作为 模块。
• 模块化就是把程序划分为若干个模块，每个
模块具有独立子功能，再把各个模块集成后， B 实现指定功能，满足问题要求。
抽象化
• 抽象就是抽出事务的本质特性而暂不考虑细节 问题，是人类在认识复杂现象中使用的最强有 力工具。 • 软件工程过程的每一步都是对问题的软件解法 抽象层次的一次精化。 • 逐步求精与抽象是紧密相关的
开发票 单价 数量
金额
B
计算水费
标记耦合举例
计算水电费 住户情况
水费
电费
住户情况
计算水费
计算电费
B “住户情况”是一个数据结构,图中模块都 与此数据结构有关. “计算水费”和“计算电费”本无关,由于 引用了此数据结构产生依赖关系,它们之间 也是标记偶合.
耦合强弱排序
原则：如果模块间必须存在耦合，尽量使用数据耦 B 合，少用控制耦合，限制公共环境耦合的范围，完 全不用内容耦合。
•变换型结构 •事务型结构
B
变换型结构
信息流 外部表示
输入流 输出流
信 息
变换流 内部表示 时间
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，经过加 工处理以后再沿输出 通路变换成外部形式 离开软件系统。 B 当数据流具有这些特 征时，这种信息流称 为变换流。
B
设计策略-1
按照模块化设计原则，相应的启发式设计策略如下： • 改造程序结构图，降低耦合度，提高内聚度 • 避免高扇出，并随着深度的增加，力求高扇入
– 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
B
(a)平铺形态
(b)椭圆形态
设计策略-2
• 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
功能都是必须的，则称为功能内聚。
偶然内聚(巧合内聚)
模块内各部分间无联系
例:
A
M
B
MOVE O TO R READ FILE F
C
MOVE S
TO
B
T
模块M中的三个语句没有任何联系 缺点：可理解性差， 可修改性差
逻辑内聚模块
A B C
公用代码段
E
F
G
E、F、G逻辑 功能相似，组 成新模块EFG
A1
• 过程内聚 如果一个模块内部的处理成分相关，必须
以特定的次序执行，则称为过程内聚。
B
• 通信内聚 如果一个模块的所有成分操作同一数据集
或生成同一数据集，则称为通信内聚。
内聚类型
• 顺序内聚 如果一个模块的各个成分和同一个
功能密切相关，而且一个成分的输出作为另一 个成分的输入，则称为顺序内聚。
• 功能内聚 模块的所有成分对于完成单一的B
则称为逻辑内聚。如一个模块读取各种不同类型外设的 输入。尽管逻辑内聚比偶然内聚合理一些，但逻辑内聚 的模块各成分在功能上并无关系，即使局部功能的修改 B 有时也会影响全局，因此这类模块的修改也比较困难。
内聚类型
• 时间内聚 如果一个模块完成的功能必须在同一时间
内执行（如系统初始化），但这些功能只是因为时间 因素关联在一起，则称为时间内聚。
事务型结构
事务 T 事务中心 数据沿输入通路到 达一个处理T，这个 处理根据输入数据的 类型在若干个动作序 列中选出一个来执行 。这种“以事务为中 心的”的数据流，成 为“事务流”。 B
– 模块功能可预测是指该模块对相同的输入能产生相同的输出 – 限制一个模块只处理单一的功能，那么，这个模块体现出高内聚 B – 单入口和单出口的模块能有效地避免内容耦合
概要设计
Sc图
DFD
(问题结构)
映射
软件系统的结构
B (程序结构)
SD方法表达工具—SC图
不加区分的数据 数据信息 控制信息
编辑学生记录 学生数据 学号
内聚
• 内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密 程度。 • 它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。简单 地说，理想内聚的模块只做一件事情。 • 根据各个模块之间的内聚程度不同，分为七个 B 类型的内聚
内聚类型
• 偶然内聚 如果一个模块的各成分之间毫无关系，则称
为偶然内聚。
• 逻辑内聚 几个逻辑上相关的功能被放在同一模块中，
B
耦合
• 耦合是对一个软件结构内各个模块之间互连程 度的度量。 • 耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度，调用 模块的方式，以及通过接口的信息。 • 根据模块间耦合程度的强弱的标准，划分耦合 类型，共有七种。
B
图示
紧密耦合－有 很多依赖关系 松散耦合－有 少量依赖关系
B
无耦合－没有依赖关系
耦合类型（高→低）
– 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(A、B2)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 – 图c和d较合适，图d为最好
Top X A Y B X A
Top
Top Y B X A B2 (b) B1 (c) Y B B2 X
Top Y B A (d)
B
B1
(a)
B2
B1
B1
B2
设计策略-3
• 降低模块接口的复杂程度和冗余程度，提高一致性
– 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 • 尽可能设计单入口和单出口的模块
W B E G I H J 宽度 K 扇出 C L N O R M P 扇入 Q
A 深度 F D
B
相关指标的含义
• 深度和宽度在一定程序上反映了程序的规模和 复杂程度
– 相对而言，如果程序结构图的深度和宽度较大，则说明 程序的规模和复杂程度都较大。 – 模块的扇入扇出会影响结构图的深度和宽度，例如减少 模块的扇出，可能导致宽度变小而深度增加
Sc图
DFD
(问题结构)
映射
软件系统的结构 B
(程序结构)
结构化设计
• 强调模块化、自顶向下逐步求精、信息隐 蔽、高内聚低耦合等设计准则 • 分为概要设计和详细设计两大步骤
– 概要设计是对软件系统的总体设计，采用结构化设 计方法，其任务是：将系统分解成模块，确定每个 模块的功能、接口(模块间传递的数据)及其调用关系， 并用模块及其对模块的调用来构建软件的体系结构 B – 详细设计是对模块实现细节的设计，采用结构化程 序设计(Structured Programming，简称SP)方法
• SA、SD和SP构成完整的结构化方法体系
结构图（SC）
• 用结构图(Structure Chert)来描述软件系统 的体系结构 • 描述一个软件系统由哪些模块组成，以及 模块之间的调用关系 • 结构图的基本成分有：模块、调用和数据
B
模块
• 模块(module)：指具有一定功能的可以用 模块名调用的一组程序语句，如函数、子 程序等 • 它们是组成程序的基本单元 • 一个模块具有其外部特征和内部特征
B
现实世界
面 向 OOA 对 象 开 OOD 发 方 法 OOP
结 构 化 开 发 方 法
结构化 分析SA
结构化 设计SD
结构化 编程SP B
计算机世界
软件设计任务
管理观点
概要设计 详细设计
数据设计 系统结构设计
技术观点
B
过程设计
软件设计方法分类
分 类
代 表
结构化设计方法
面向数据流的设计或者 过程驱动的设计 面向数据结构的设计或 者数据驱动设计 面向对象设计
– 外部特征包括：模块的接口(模块名、输入/输出参数、返 回值等)和模块的功能 B – 内部特征包括：模块的内部数据和完成其功能的程序代码
• 在SD中，我们只关注模块的外部特征，而 忽略其内部特征
调用和数据
• 调用(call)：用从一个模块指向另一个模块的 箭头来表示，其含义是前者调用了后者
– 为了方便，有时常用直线替代箭头，此时，表示位于上 方的模块调用位于下方的模块
结构图(SC)举例
处方 挂号
医院管理系统
计 总 费
门诊 管理
挂 号 单
挂 号 费 总 计
药库 管理
药房 管理
病房 管理
财务 管理
B
挂号 病历 处方 处理 管理 管理
出库 处理
常规 处理
进药 管理
数据流图类型和SD方法的步骤
在软件设计开始之前,首先要分清DFD图所 显示的系统特征.在DFD图所代表的SA模型中, 所有系统均可以纳入两种典型的形式:
B
模块独立性 •软件系 统中其他的模块接口是简单的。 • 模块独立的概念是模块化、抽象、信息 隐蔽和局部化概念的直接结果。 B • 重要概念：耦合、内聚
模块独立性的度量
模块独立性取决于模块的内部和外部特征。 SD方法提出的定性的度量标准： • 模块之间的耦合性 • 模块自身的内聚性
耦合类型
• 标记耦合
模块间通过参数传递复杂的内部数据结 构，称为标记耦合。此数据结构的变化将使相关的模 块发生变化。 模块间通过参数传递基本类型的数据， 称为数据耦合。
B
• 数据耦合
• 非直接耦合 模块间没有信息传递时，属于非直接耦
合。
内容耦合举例 Entry1 …… Entry1 ……
多入口模块 B
A
B
A B
模块代码重叠
一模块直接访问 另一模块的内部 信息 (程序代码 或数据）