第8章结构化详细设计

判定表
提取问题中的条件：年龄、性别、婚姻。 标出条件的取值

条件名 年龄 取值 年龄≤21 21<年龄<26 年龄≥26 男 女 未婚 已婚 C Y L M F S E 符号 取值数m m1=3
性别 婚姻
m2=2 m3=2
判定表
计算所有条件的组合数N。N= =3×2×2 提取可能争取的动作或措施。适用于A类保险、 B类保险、C类保险，额外收费共四种。 制作判定表 完善判定表

PAD图符号
P1 C P2 a.顺序
P1 X=
L1 L2
P1 P2
P2 b.if-then-else 选择
Ln
Pn
c.case 多分支选择 While c P until c P
d.do-while 型循环
e.repeat-until 型循环
PAD图的主要优点




使用表示结构化控制结构的PAD符号设计出来的程序必然是 结构化程序。 PAD图所描绘的程序结构十分清晰。图中最左边的竖线是程 序的主线，即第一层结构。随着程序层次的增加，PAD图逐 渐向右延伸，每增加一个层次，图形向右扩展一条竖线。 PAD图中竖线的总条数就是程序的层次数。 用PAD图表现程序逻辑，易读、易懂、易记。PAD图是二维 树形结构的图形，程序从图中最左竖线上端的结点开始执 行，自上而下，从左向右顺序执行，遍历所有结点。 容易将PAD图转换成高级语言源程序，这种转换可用软件工 具自动完成，从而可省去人工编码的工作，有利于提高软 件可靠性和软件生产率。 既可用于表示程序逻辑，又可用于描绘数据结构。
PAD图举例
P1 P2 P3 C P4 P5 P2
P6 C1 until C2 P8 until C3 P1 0 b.使用 def 符号细化处理框 P2 后的 PAD 图 P9 P7
def
a.初始的 PAD 图
HIPO图


HIPO（Hiberarchy Plus Input-Process-Output,层次 加输入-处理-输出）图是根据IBM公司研制的软件 设计与文件编制技术发展而来的。 HIPO图采用功能框图和PDL来描述程序逻辑，它 由两部分组成：
外层用来描述控制结构，采用顺序、选择、重复
三种基本结构。 内层一般采用祈使语句的自然语言短语，使用数 据字典中的名词和有限的自定义词，其动词含义 要具体，尽量不用形容词和副词来修饰。
PDL三种结构

顺序结构
A
Hale Waihona Puke Baidu
选择结构 A select cond1 Block1 A or cond2 Block2 A or cond3 Block3
结构化详细设计的结构

三种基本结构
顺序结构 选择结构 循环结构
A B B
exp A A T exp F 或
F exp T A
a.顺序
b.if-then-else 选择
c.do-while 循环
结构化程序设计优点



自顶向下逐步求精的方法符合人类解决复杂问题的普遍规律， 因此可以显著提高软件开发工程的成功率和生产率。 用先全局后局部、先整体后细节、先抽象后具体的逐步求精 过程开发出的程序有清晰的层次结构，因此容易阅读和理解。 仅使用单入口单出口的控制结构，使得程序的静态结构和它 的动态执行情况比较一致。因此，程序容易阅读和理解，开 发时也比较容易保证程序的正确性，即使出现错误也比较容 易诊断和改正。 控制结构有确定的逻辑模式，编写程序代码只限于使用很少 几种直截了当的方式，因此源程序清晰流畅，易读易懂而且 容易测试。 程序清晰和模块化使得在修改和重新设计一个软件时可以重 用的代码量最大。 程序的逻辑结构清晰，有利于程序正确性证明。

可视目录表给出程序的层次关系

体系框图：又称层次图（H图），是可视目录表的主体，用 它表明各个功能的隶属关系 图例：图形符号说明 描述说明：每一框的补充说明

IPO图则为程序各部分提供具体的工作细节
盘存／销售系统工作流程图
层次图
说明
IPO图
详细的IPO图
判定表


例如：某数据流图中有一个“确定保险类别”的加工， 指的是申请汽车驾驶保险时，要根据申请者的情况确 定不同的保险类别。 加工逻辑为：

缺少判定采取的动作 有冗余的列
制作判定表
1
年龄 性别 婚姻 A类保险 B类保险 C F S
2
C F E
3
C M S
4
C M E √
5
Y F S √
6
Y F E √
7
Y M S
8
Y M E √
9
L F S √
10
L F E √
11
L M S √
12
L M E √
C类保险
额外收费
√
√
√
√
√
√ √

交互界面设计原则

美学规则
置用户于控制之下 减少用户的记忆负担 保持界面一致

人机界面模型
软件工程师创建的用户模型 软件工程师创建的设计模型 最终用户对未来系统的假想 系统的实现者创建的实现模型
人机交互界面分析

人机界面的设计工作应与软件系统的需求分析 工作同步进行。它主要包括：





如果申请者的年龄在21岁以下，要额外收费； 如果申请者是21岁以上并是26岁以上的女性，适用于A类 保险； 如果申请者是26岁以下的已婚男性，或者26岁以上的男性， 适用于B类保险； 如果申请者是21岁以下的女性或26岁以下的单身男性适用 于C类保险； 除此之外的其他申请者都适用于A类保险。
程序流程图符号
（a）预处理 （b）选择
（c）多分支
（d）循环上界 （e）循环下界
（
f）开始/结束 （g）准备 （h）注释 （i）虚线 （j）省略 （k）并行方式 （l）控制流
盒图



盒图是由Nassi和Shneiderman提出的，所以又称为N-S图。 每个处理步骤都用一个盒子来表示，这些处理步骤可以是语句或语 句序列，在需要时，盒子中还可以嵌套另一个盒子，嵌套深度一般 没有限制。 盒图具有下述特点：
√
合并后的判定表
1 年龄 性别 婚姻 A类保险 B类保险 C类保险 √ C F --
3 C M S
4 C M E
5 Y F -√
7 Y M S
8 Y M E
9 L F -√
11 L M --
√ √ √ √ √
√
√
额外保险 √
判定树

判定树是判定表的变形，一般情况下它比判定表更 直观，且易于理解和使用
交互界面设计指南
交互界面的设计指南 信息显示的设计指南 数据输入的设计指南

CAD系统界面设计

圆弧绘制的基本参数包括圆心（Center）、半 径（Radiu）、圆心角（Angle）、弦长（ chord of length）、切线方向（direction）、起 点（start）和终点（end）。根据参数的不同 和次序，绘制圆弧可以有10种方法
未婚—C类保险且额外收费
年龄≤21
男性 确保保险类别
已婚—B类保险且额外收费 未婚—C类保险 已婚—D类保险 B类保险 C类保险收额外收费 A类保险
21<年龄≤26
年龄>26
女性
年龄≤21 年龄>21
过程描述语言PDL

过程描述语言（PDL-Procedural Description Language）介于自然语言和形式语言之间的 一种半形式化语言，是在自然语言基础上加了 一些限定，使用有限的词汇和有限的语句来描 述加工逻辑。
PAD图
PAD是问题分析图（Problem Analysis Diagram） 的英文缩写，自1973年由日本日立公司发明。 它是由程序流程图演化而来，用二维树形结构 的图来表示程序的控制流，将这种图翻译成程 序代码比较容易。 PAD图的基本原理：采用自顶向下、逐步细化 和结构化设计的原则，力求将模糊的问题解的 概念逐步转换为确定的和详尽的过程，使之最 终可采用计算机直接进行处理。
盒图很容易表示程序结构化的层次结构，确定局部和全局数据的作 用域。由于没有箭头，因此不允许随意转移控制。
盒图符号
A B a.顺序
F B
P A
T
F
P A
T
Do while p S c.do-while 循环
b.IF-THEN-ELSE 选择 P =1 =2 A1 A2 e.多分支选择 =n An
S Do until p d.do-until 循环

详细设计的基本任务





为每个模块进行详细的算法设计 为模块内的数据结构进行设计 为数据结构进行物理设计，即确定数据库的物理结构 其他设计：根据软件系统的类型，还可能要进行以下设计： 代码设计 输入/输出格式设计 人机对话设计 编写详细设计文档 评审
8.2结构化详细设计

结构化详细设计也称为结构化程序设计。 结构化程序设计的理念是在20世纪60年代， 由Dijkstra等人提出并加以完善的。 结构化的程序一般只需要用三种基本的逻辑结 构就能实现。这三种基本逻辑结构是顺序结构、 选择结构和循环结构。 结构化程序设计是一种设计程序的技术，它采 用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出 口的控制结构。
8.3结构化详细设计工具
图形工具：把过程的细节表示成一个图的组成 部分，在这个图上，逻辑构造用具体的图形来 表示。 列表工具：用一个表来表示过程的细节，这个 表列出了各种操作及其相应的条件。也即，描 述了输入、处理和输出信息。 语言工具：用类语言来表示过程的细节，这种 类语言很接近于编程语言。


功能域（即，一个特定控制结构的作用域）明确，可以从盒图上一眼 就看出来。 由于只能从上边进入盒子然后从下面走出盒子，除此之外没有其它的 入口和出口，所以盒图限制了任意的控制转移，保证程序有良好的结 构。 很容易确定局部和全程数据的作用域。 很容易表现嵌套关系，也可以表示模块的层次结构。


程序流程图

程序流程图又称为程序框图，Goldstine于1946年首先 采用。 它的主要优点是对控制流程的描绘很直观，便于初学 者掌握。 程序流程图的主要缺点：

程序流程图本质上不是逐步求精的好工具，它诱使程序员 过早地考虑程序的控制流程，而不去考虑程序的全局结构； 程序流程图中用箭头代表控制流，因此程序员不受任何约 束，可以完全不顾结构程序设计的精神，随意转移控制； 程序流程图不易表示数据结构。
=0 程序体 iter until文件结束

……
程序体end 印总数seq

印出空格总数
印总数end
关闭文件 停止
统计空格end
8.4人机界面设计
人机界面设计的任务，就是根据对用户在使用 交互式系统时的所作所为，或者是用户想象中 的所作所为，或者是他人想象中用户的所作所 为的抽象，创建或导出一致的表示界面。 设计人机界面要充分考虑到人的因素，如用户 的特点、用户怎样学会与系统交互工作、用户 怎样理解系统产生的输出信息以及用户对系统 有什么期望等。 考虑界面的风格，可用的软、硬件技术及应用 本身产生的影响。
通过界面和系统交互的最终用户分析 最终用户为完成工作要做的任务分析 确定界面的类型 任务处理的环境
人机交互界面分析过程
交互界面设计步骤

建立任务的目标和意图； 为每个目标和意图制定特定的动作序列； 按照在界面上执行的方式对动作序列进行规约； 指明系统状态，即执行动作时的界面表现； 定义控制机制，即用户可用的改变系统状态的 设备和动作； 指明控制机制如何影响系统状态； 指明用户如何通过界面上的信息解释系统状态；
第8章 结构化详细设计
结构化详细设计的结构和特点 结构化详细设计工具 人机交互界面设计 数据库设计 编码实现

8.1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






3点绘制圆弧 起点-圆心-终点 起点-圆心-圆心角 起点-圆心-弦长 起点-终点-圆心角 起点-终点-切线方向 起点-终点-半径 圆心-起点-终点 圆心-起点-圆心角 圆心-起点-弦长
重复结构
seq Block1 Block2 Block3 A end
A iter until
cond Block1 A end
A iter while
A end
cond Block1 A end
统计单词数目
统计空格
seq
打开文件 读入字符串 Totalsum