结构化总体设计
单元整体结构化设计指南
单元整体结构化设计指南标题：单元整体结构化设计指南介绍：单元整体结构化设计是指在编写软件代码时，将代码划分为多个独立、可重用、易于理解和维护的单元。
本文将为您提供一份综合的指南，以帮助您在进行软件开发时设计高质量的单元整体结构。
第一部分：什么是单元整体结构化设计？1.1 定义和概述在软件开发中，单元整体结构化设计是一种将程序分解为更小、更易于管理的单元的技术。
这些单元被设计为具有自己的功能和目标，并且可以独立地进行开发、测试和维护。
1.2 优点和重要性单元整体结构化设计的主要优点包括可重用性、可测试性、可扩展性和易于维护性。
采用这种设计方法有助于减少代码耦合，提高代码的可读性和可维护性，并促进团队合作和开发效率。
第二部分：设计原则和指南2.1 单一责任原则（SRP）单一责任原则要求一个单元应该有且仅有一个原因来改变。
这意味着每个单元应具有明确的功能，并且不应包含不相关的代码。
2.2 开闭原则（OCP）开闭原则鼓励对扩展开放，对修改关闭。
这意味着单元的设计应该允许通过添加新的功能来扩展，而非修改已有的代码。
2.3 依赖倒置原则（DIP）依赖倒置原则强调高层模块不应依赖于低层模块的细节。
根据这一原则，单元之间的依赖关系应该基于抽象，而非具体的实现。
2.4 接口隔离原则（ISP）接口隔离原则要求将臃肿的接口划分为更小的、专注的接口。
这样可以避免单元依赖于它们不需要的功能。
第三部分：实施步骤和建议3.1 划定边界和定义接口在进行单元整体结构化设计时，首先需要明确定义单元之间的边界，并设计适当的接口。
这有助于确保单元之间的解耦和松散耦合。
3.2 良好的命名和注释为每个单元和函数选择清晰、准确的名称，并提供适当的注释。
这有助于其他开发人员理解和使用您的代码。
3.3 单元测试编写单元测试是将单元整体结构化设计付诸实践的重要步骤。
通过编写自动化的单元测试用例，您可以验证每个单元的功能和正确性。
3.4 重构和持续改进持续改进是单元整体结构化设计的关键。
结构化单元课程整体教学设计
结构化单元课程整体教学设计
结构化单元课程整体教学设计是一种教学方法，它通过将一个主题或一个概念拆分成多个小单元来进行教学。
这种教学方法可以帮助学生更好地理解和掌握知识点，同时也促进了学生的综合能力和批判性思维能力的发展。
在结构化单元课程整体教学设计中，教师需要首先制定整体教学目标和教学计划，确定需要掌握的知识点和技能，并将它们拆分成多个小单元。
每个小单元应该具有明确的学习目标和教学内容，同时也需要考虑学生的学习能力和兴趣爱好。
在每个小单元的教学中，教师需要采用多种教学方法，例如讲解、演示、实验、讨论等，以满足不同类型的学生的学习需求。
此外，教师还应该在每个小单元的教学过程中注重评价和反思，及时发现和解决存在的问题。
总之，结构化单元课程整体教学设计是一种有效的教学方法，它可以提高学生的学习效率和综合能力，促进教师的教学质量和教学效果。
- 1 -。
结构化系统设计的主要任务和内容
结构化系统设计的主要任务和内容
一、结构化系统设计的主要任务
结构化系统设计的主要任务是将系统的逻辑功能划分为更易于管理的子系统和模块，然后以有组织的结构形式描述它们之间的交互关系，从而实现可复用，可重用的系统设计。
二、结构化系统设计的内容
1、系统建模：对系统的所有功能进行建模，建立整个系统的结构框架和模块划分。
2、功能划分：根据系统需求，划分各个子系统/模块功能。
3、接口定义：确定模块之间的接口，明确模块之间传递的数据类型和接口的参数类型。
4、数据分析：分析模块之间的数据流，并确定数据的格式和数量。
5、抽象模型设计：设计各个模块的抽象模型，确定模型之间的关系。
6、模块功能详细设计：根据各模块之间的关系，详细设计模块之间的各种功能，包括输入、处理、输出等。
7、规划模块的实现：根据模块功能的详细设计，规划模块的实现，包括硬件要求、数据结构、算法、程序框架等。
总体设计——精选推荐
总体设计
总体设计
结构化总体设计
结构化⽅法下，总体设计模型由功能结构图、IPO图、系统流程图和配置图来描述。
⾯向对象⽅法下，设计模型由功能结构图、类图及其辅助图（包括状态图、时序图和协作图）、组件图和配置图来描述。
数据库的概念结构是系统中数据模型的共同基础，它描述了系统最基础的数据结构，独⽴于特定的数据库结构;数据库的物理结构是数据库的物理数据模型，
它包括实际数据库服务器上的表、存储过程、字段、视图、触发器、索引等等，与特定的数据库系统密切相关。
应⽤系统的概念结构数据模型通常⽤ER模型进⾏描述。
（ER模型：实体、关系、属性）。
结构化设计
⑷．按照设计改进原则细化和改进初始的SC图，获得最 终SC图。
⑸．给出模块接口描述。例如，进出模块的参数表，外
界输入输出以及从全程数据（区）得到的信息项等， 此外还要注明它的调用模块和被调用模块。
⑹．复审，如有错误，转⑵修改完善，否则进入详细 设计。
2 SD方法设计步骤
“事务”
区分事务中心和数据接 受通路
(2) 盒图(N—S图)
盒图是为了满足结构化需要，特别 是取消了程序流程图随意跳转规则后而 提出的。
软件工程
5种控制结构N—S图的符号
(2) 盒图(N—S图)
与程序流程图相比较，盒图具有如下明显的优点： l 在盒图中不能任意转移控制。 l 特定控制逻辑的作用范围明确，可以从盒图上一目了然。 l 很容易确定局部和全程数据的作用域。 l 很容易表现嵌套关系，也容易表示模块的层次结构。 l 所有的程序结构均用方框表示。因此程序的结构非常清晰。 l 程序只有一个入口、一个出口，完全能够满足单人口单出口的结 构化程序设计要求。 l 盒图形象直观，具有良好的可视性。循环的范围、条件语句的控 制范围等都是一目了然的。 l 盒图简单，易学易用。 主要缺点是： 当程序内嵌套的层数增多时，内层方框会越来越小，一方 面会增加画图难度，另一方面会影响图形的清晰度。
PDL的缺点：不如图形描述形象直观，很容易使人陷入 程序的具体细节中去，因此人们常常将PDL描述与具体的 图形描述结合起来使用。
软件工程
(5) 判定表
在进行软件设计时如遇到复杂的条件选择，有 必要使用一种描述机制来清晰地表示复杂的条件 组合与动作间的对应关系，判定表就是解决这一 问题的有力工具。
一张判定表由4部分组成。左上部列出所有条 件；左下部列出所有可能做的工作；右上部每一 列表示出各种条件的一种可能组合，填入“T” 表示条件成立，填入“F”表示条件不成立，空 白表示条件成立与否不影响。所以所有列表示条 件组合全部可能情况；右下部的每一列是和每一 种条件组合相对应的工作，填入“×”表示在该 列上部规定的条件下做该行左边列出的那项工作， 空白表示不做该项工作。
系统总体结构设计
一、系统设计的原则1、系统性从整个系统的角度进行考虑，系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。
2、灵活性系统应具有较好的开放性和结构的可变性，采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据偶合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。
3、可靠性可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。
一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。
4、经济性经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。
一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。
二、系统设计的主要内容1、系统总体结构设计系统总体结构设计包括两方面的内容：系统网络结构设计；系统模块化结构设计。
2、代码设计代码设计就是通过设计合适的代码形式，使其作为数据的一个组成部分，用以代表客观存在的实体、实物和属性，以保证它的唯一性便于计算机处理。
3、数据库（文件）设计根据系统分析得到的数据关系集和数据字典，再结合系统处理流程图，就可以确定出数据文件的结构和进行数据库设计。
4、输入/输出设计输入/输出设计主要是对以纪录为单位的各种输入输出报表格式的描述，另外，对人机对话各式的设计和输入输出装置的考虑也在这一步完成。
5、处理流程设计处理流程设计是通过系统处理流程图的形式，将系统对数据处理过程和数据在系统存储介质间的转换情况详细地描述出来。
6、程序流程设计程序流程设计是根据模块的功能和系统处理流程的要求，设计出程序模框图，为程序员进行程序设计提供依据。
7、系统设计文档系统标准化设计是指各类数据编码要符合标准化要求，对数据库（文件）命名、功能模块命名也要标准化。
描述系统设计结果是指系统设计说明书，程序设计说明书，系统测试说明书以及各种图表等，要将他们汇集成册，交有关人员和部门审核批准；拟定系统实施方案设计是在系统设计结果得到有关人员和部门认可之后，拟定系统实施计划，详细地确定出实施阶段的工作内容、时间和具体要求。
系统总体【结构设计】方案
一、系统设计的原则1、系统性从整个系统的角度进行考虑，系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。
2、灵活性系统应具有较好的开放性和结构的可变性，采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据偶合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。
3、可靠性可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。
一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。
4、经济性经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。
一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。
二、系统设计的主要内容1、系统总体结构设计系统总体结构设计包括两方面的内容：系统网络结构设计；系统模块化结构设计。
2、代码设计代码设计就是通过设计合适的代码形式，使其作为数据的一个组成部分，用以代表客观存在的实体、实物和属性，以保证它的唯一性便于计算机处理。
3、数据库（文件）设计根据系统分析得到的数据关系集和数据字典，再结合系统处理流程图，就可以确定出数据文件的结构和进行数据库设计。
4、输入/输出设计输入/输出设计主要是对以纪录为单位的各种输入输出报表格式的描述，另外，对人机对话各式的设计和输入输出装置的考虑也在这一步完成。
5、处理流程设计处理流程设计是通过系统处理流程图的形式，将系统对数据处理过程和数据在系统存储介质间的转换情况详细地描述出来。
6、程序流程设计程序流程设计是根据模块的功能和系统处理流程的要求，设计出程序模框图，为程序员进行程序设计提供依据。
7、系统设计文档系统标准化设计是指各类数据编码要符合标准化要求，对数据库（文件）命名、功能模块命名也要标准化。
描述系统设计结果是指系统设计说明书，程序设计说明书，系统测试说明书以及各种图表等，要将他们汇集成册，交有关人员和部门审核批准；拟定系统实施方案设计是在系统设计结果得到有关人员和部门认可之后，拟定系统实施计划，详细地确定出实施阶段的工作内容、时间和具体要求。
系统总体设计方法
选择调用
根据条件满足情况决定调
也称为条件调用 用哪一个模块
循环调用
上层模块对下层模块的多
也称为重复调用 次反复的调用
结构化设计的分解原则
一是把密切相关的子问题划归为系统的同一部分 二是把不相关的子问题划归为系统的不同部分
模块之间的联系，模块间的联系是衡量模块独立性大小的一个方面 模块内部的联系，是指一个模块内部各个组成部分之间的联系。它是衡量模块独
结构化设计方法的优点是可变更性强，能适应系统环境的变化， 每一模块功能单一，模块之间相互独立，便于比较、编程、测试、 修改、维护和排错等。
结构化设计的工具—系统结构图
系统结构图是系统设计阶段描述系统结构的主要工具。
它作为一种文档，不仅包括了系统由哪些模块组成，而
且还包括了模块与模块之间及每个模块内部各组成部分
结构化设计方法的基本思想
结构化设计方法的基本思想是使系统模块化，在这一思想的指导 下，设计人员根据系统的数据流程图，自顶向下，层层分解，步 步求精，最后建立起一个结构良好的模块化系统。
结构化设计的主要内容，包括下列三个方面：研究系统分解成一 个个模块的方法；评价模块的方法；从数据流程图导出系统模块 结构图的方法。
立性的又一方面
系统设计的总要求是尽量减小模块之间的联系，使模块的独立性达到最大
管理信息系统
管理信息系统
系统总体设计方法
结构化设计方法的基本思想 结构化设计的工具 结构化设计的分解原则
系统总体设计方法——结构化设计方法
结构化系统设计方法是在结构化思想的基础上，发展起来的一种用于复杂 系统结构设计的技术，它是运用一套标准的设计准则和工具，采用模块化 的方法进行系统结构设计。
结构化设计方法适用于任何信息系统的总体设计，它可以和分析阶段的结 构化分析方法以及实施阶段的结构化程序设计方法前后衔接起来。
简述结构化设计的准则
简述结构化设计的准则
结构化设计是一种创建清晰、有条理和易于理解的设计的方法。
它可以应用于各种设计领域，如建筑、工业设计和图形设计。
下面是一些结构化设计的准则，以帮助设计师更好地实施结构化设计：
1. 清晰和简洁：设计应该尽可能地简洁明了，避免过度复杂或冗余的元素。
清晰的设计可以提供更好的可读性和可理解性。
2. 逻辑一致性：设计的各个部分应该具有一致的逻辑关系。
相似的元素应该采用相似的样式和排列方式，以确保整体设计的连贯性。
3. 分层和组织：设计应该按照逻辑顺序进行分层和组织。
将相关的内容归类和组织在一起，以便用户可以更轻松地找到所需的信息。
4. 合理的结构：设计的结构应该符合正常的阅读或浏览习惯。
重要的信息应该放在显眼且易于访问的位置，以便用户可以快速获取所需的内容。
5. 考虑用户体验：设计应该以用户为中心，考虑到用户的需求和使用环境。
要确保设计易于使用和导航，并提供清晰的指导和反馈。
6. 强调重点：设计中的重点信息应该突出显示，以吸引用户的注意力并引导他们的注意力。
使用颜色、大小、形状或其他视觉元素来强调关键内容。
7. 统一性：设计的各个部分应该保持一致的风格和视觉语言。
统一的设计可以建立品牌形象并提供一致的用户体验。
8. 可扩展性：设计应该具有可扩展性，以便在需要时可以轻松添加或修改内容。
设计应该能够适应不同尺寸的屏幕、不同类型的内容和用户需求的变化。
这些准则可以帮助设计师在实施结构化设计时保持组织和清晰度，确保最终的设计能够有效地传达信息并提供良好的用户体验。
结构化设计
介绍
01 软件设计
目录
02 软件设计目标
03 基本思想与目的
04 基本原理和相关概念
05 基本步骤
结构化设计，亦称SD(Structured Design)，是一种面向数据流的设计方法，目的在于确定软件的结构。
结构化分析是一种面向功能或面向数据流的需求分析方法，采用自顶向下、逐层分解的方法，建立系统的处 理流程。
结构化设计的目的：使程序的结构尽可能反映要解决的问题的结构。
结构化设计的任务：把需求分析得到的数据流图DFD等变换为系统结构图（SC）。
基本原理和相关概念
⑴抽象化：常用的抽象化手段有过程抽象、数据抽象和控制抽象 ●过程抽象：任何一个完成明确功能的操作都可被使用者当做单位的实体看待，尽管这个操作时机上可能由 一系列更低级的操作来完成。 ●数据抽象：与过程抽象一样，允许设计人员在不同层次上描述数据对象的细节。 ●与过程抽象和数据抽象一样，控制抽象可以包含一个程序控制机制而无须规定其内部细节。 ⑵自顶向下，逐步细化：将软件的体系结构按自顶向下方式，对各个层次的过程细节和数据细节逐层细化， 直到用程序设计语言的语句能够实现为止，从而最后确立整个的体系结构。 ⑶模块化：将一个待开发的软件分解成若干个小的简单的部分——模块，每个模块可独立地开发、测试，最 后组装成完整的程序。这是一种复杂问题的“分而治之”的原则。模块化的目的是使程序结构清晰，容易阅读， 容易理解，容易测试，容易修改。 ⑷控制层次：表明了程序构件（模块）的组织情况。控制层次往往用程序的层次结构（树形或型）来表示。 ●深度：程序结构的层次数，可以反映程序机构的规模和复杂程度。
软件设计Βιβλιοθήκη 软件设计过程对程序结构、数据结构、过程细节和接口细节逐步细化、评审和编写文档的过程。从技术角度 上，软件设计分成体系结构设计、数据设计、过程设计、接口设计4个方面的工作。从管理角度上讲，软件设计分 为概要设计和详细设计两个阶段。
数据架构总体设计方案
数据模型设计
3
概念数据模型构建
确定业务范围和对象
明确系统所涵盖的业务范围，识别关键业务对象及其 关系。
定义实体与关系
抽象出业务对象中的实体，确定实体间的关联关系， 如一对一、一对多、多对多等。
构建概念模型
利用ER图、UML类图等工具，将实体与关系可视化 展示出来，形成初步的概念数据模型。
评估不同数据库版本的优缺点，选择稳定、高性 能的版本。
数据库参数配置
针对选定的数据库类型和版本，进行合适的参数 配置，以优化数据库性能。
数据访问接口定义和开发规范
接口类型选择
根据业务需求和技术选型，选择合适的数据访问接口类型，如JDBC 、ODBC、RESTful API等。
接口协议定义
明确数据访问接口的协议规范，包括请求格式、响应格式、错误处理 等。
逻辑数据模型转换与优化
01
转换概念模型
将概念数据模型转换为逻辑数据 模型，进一步明确数据的属性、 数据类型、约束等信息。
02
03
规范化处理
性能优化
通过数据库规范化理论，消除数 据冗余，提高数据一致性和完整 性。
针对特定业务需求，对逻辑数据 模型进行性能优化，如建立索引 、分区等。
物理数据模型实现策略
采用AES、RSA等加密算法对敏感数据进行加密存 储，防止数据泄露。
定期对加密算法进行更新和升级，以应对不断变 化的安全威胁。
备份恢复策略制定及实施计划
01
制定完善的数据备份策略，包括全量备份、增量备份和差异备 份等，确保数据的可恢复性。
02
建立数据恢复机制，包括应急恢复和定期恢复演练，以应对数
CHAP04 结构化设计_1 总体设计
• 设计阶段
– 解决“怎么做”的问题 – 软件系统设计是开发者之间的分工和合作的基础 – 设计方案是决定系统质量的主要因素
• 设计方案可以借鉴成熟的设计经验 • 设计方案完成后需要经过质量分析和评审
– 好的设计方案不仅能很好地支持当前需求的实现， 而且能减小未来的系统维护成本。
计划 时期
问题定义
可行性研究
– 解决方法：改控制耦合为数据耦合举例
A
平均成绩 B1 B2
最高成绩
计算平均分
计算最高分
• 4、公共耦合
– 如果两个或多个模块都和同一个公共数据域有关， 则称为公共耦合。 – 公共数据域：全程变量、共享的通信区、内存的公 共覆盖区、任何存储介质上的文件、物理设备等。
A
公共数据
A E
公共数据
A
C
公共数据
软件工程
第4章 结构化设计—总体设计
刘志刚 dqpilzg@
Netscape公司的故事
• Netscape公司的倒闭是一个值得深思的故事
– 最初Illinois大学的NCSA Mosaic小组开发了第一 个广泛使用的浏览器。他们创建Netscape公司， 在1994年4月到12月之间发行了Netscape1.0， 它可以在3个平台上运行，很快就成为了Windows、 Unix和Mac上的占有统治地位的浏览器。 – Microsoft公司于1994年10月开始开发Internet Explorer1.0，并在1995年绑定在Windows 95上。
计算年龄
输出 年龄
• B、通讯内聚
– 如果一个模块内各组成部分的处理动作都使用相同 的输入数据或产生相同的输出数据，称为通讯内聚。
• 2、模块独立的重要性
第十一讲：结构化系统设计(1)：系统的总体结构设计
按功能划分子系统的案例
------ERP系统 系统 就是一个典型的 按功能类型划分 子系统的系统
ERP的13个功能模块结构及功能 的 个功能模块结构及功能
）：会计信息 ◆FI（会计财务）：会计信息。 （会计财务）：会计信息。 ）：财务管理与决策信息 ◆TR（财务管理）：财务管理与决策信息。 （财务管理）：财务管理与决策信息。 ）：经营成本控制与绩效评价 ◆CO（成本控制）：经营成本控制与绩效评价。 （成本控制）：经营成本控制与绩效评价。 ）：监控企业成功因素与业绩指标 ◆EC（企业控制）：监控企业成功因素与业绩指标。 （企业控制）：监控企业成功因素与业绩指标。 ）：投资方案评估 ◆IM（投资管理）：投资方案评估（可行性）信息。 （投资管理）：投资方案评估（可行性）信息。 ）：协调与控制方案实施的诸因素 ◆PS（方案管理）：协调与控制方案实施的诸因素。 （方案管理）：协调与控制方案实施的诸因素。 ）：订单 ◆SD（销售配送）：订单、出货、包装、帐单等管理。 （销售配送）：订单、出货、包装、帐单等管理。 ）：采购 ◆MM（物料管理）：采购、交易凭证、库存、仓储等管理。 （物料管理）：采购、交易凭证、库存、仓储等管理。 ）：预测计划 ◆PP（生产管理）：预测计划、需求、能力、流程等管理。 （生产管理）：预测计划、需求、能力、流程等管理。 ）：质量规划 ◆QM（质量管理）：质量规划、检验、成本控制等管理。 （质量管理）：质量规划、检验、成本控制等管理。 ）：服务计划 ◆SM（服务管理）：服务计划、流程、进度的管理。 （服务管理）：服务计划、流程、进度的管理。 ）：设备维修计划 ◆PM（工厂维修管理）：设备维修计划、流程、清单管理。 （工厂维修管理）：设备维修计划、流程、清单管理。 ）：人事计划 ◆HR（人力资源管理）：人事计划、福利、薪酬、奖金等管理。 （人力资源管理）：人事计划、福利、薪酬、奖金等管理。
单元整体的结构化设计
单元整体的结构化设计
单元整体的结构化设计是指在设计一个整体单元时，考虑其中各个组
成部分的相互关系，使其满足特定的设计目标和需求。
这种设计方法
可以有效提高单元整体的稳定性、可靠性和安全性，同时也可以减少
后期维护的成本和工作量。
首先，在进行单元整体的结构化设计时，需要对整个设计过程进行全
面的规划和分析。
具体来说，设计师应该首先确定设计目标和要求，
包括单元的功能、性能、耐用性和可靠性等方面，然后分析各个组成
部分的特点和优缺点，进一步确定单元整体的结构和构造。
其次，在进行单元整体的结构化设计时，需要根据具体情况选择合适
的材料和技术。
具体来说，设计师应该考虑单元所处的环境和条件，
确定单元需要承受的载荷和力度，进而选择合适的材料和工艺进行设计。
例如，在设计一个桥梁时，需要考虑桥梁所承受的重量和交通状态，在选择材料时需要优先考虑其承重能力以及耐用性和刚性等因素。
最后，在进行单元整体的结构化设计时，需要考虑不同元素之间的协
调和配合。
具体来说，设计师应该在设计单元各个组成部分时，考虑
它们之间的结合方式和相互作用，尽量避免出现设计上的瑕疵和不协
调的情况，保证单元整体能够顺畅运作。
例如，在设计一台机器时，
需要确保其中各个部分的精密度和稳定性，同时也需要保证其操作的方便性和安全性，以确保整体效果最佳。
总之，单元整体的结构化设计是一个非常重要的设计过程，决定着单元的质量和长期效益。
通过采用这种设计方法，设计师可以充分考虑各种材料和工艺，以及各元素之间的相互作用，进而设计出具有优异性能和高稳定性的单元结构，为实际应用和后期维护提供可靠保障。
在结构化方法中,总体设计的基本步骤.
在结构化方法中，总体设计的基本步骤如下：1. 确定系统范围和目标在总体设计的开始阶段，需要明确系统的范围和目标。
系统的范围是指系统所涉及的业务领域和业务范围，而目标则是指系统要达到的具体目的和要求。
2. 分析系统外部环境了解系统的外部环境是进行总体设计的必要前提。
需要对系统的外部环境进行深入的分析，包括政策环境、市场环境、竞争环境等，以便为系统的总体设计提供参考。
3. 分析系统内部环境分析系统内部环境是了解系统状况的重要手段。
需要深入了解系统的内部结构、功能、流程等，以便为系统的总体设计提供依据。
4. 确定系统的总体架构在了解了系统的外部环境和内部环境之后，需要根据实际情况确定系统的总体架构。
总体架构应该包括系统的硬件架构和软件架构，以及系统的基本功能和流程等。
5. 设计系统的硬件结构硬件结构是总体设计中的重要组成部分。
需要根据系统的总体架构和功能需求，设计合理的硬件结构，包括服务器、网络设备、通信设备等。
6. 设计系统的软件结构软件结构是总体设计的另一个重要组成部分。
需要根据系统的总体架构和功能需求，设计合理的软件结构，包括操作系统、数据库管理系统、应用软件等。
7. 设计系统的数据结构数据结构是总体设计中不可或缺的一部分。
需要根据系统的功能需求和业务逻辑，设计合理的数据结构，包括数据库表结构、文件系统结构等。
8. 确定系统的开发和运行环境开发和运行环境是影响系统性能和稳定性的重要因素。
需要根据系统的硬件和软件结构，选择合适的开发和运行环境，包括开发工具、编程语言、操作系统等。
9. 设计系统的接口和界面接口和界面是用户与系统交互的桥梁。
在总体设计中，需要考虑设计易于使用、美观大方的接口和界面，以便为用户提供良好的使用体验。
10. 设计系统的安全性和可靠性安全性是保证系统免受未经授权的访问和恶意攻击的重要手段。
在总体设计中，需要考虑设计合理的安全策略和安全措施，包括用户身份认证、访问控制、数据加密等。
结构化系统设计(总体设计)精要
案例三：客户关系管理系统的结构设计
需求分析
客户关系管理系统需要满足企业客户信息管理、销售管理、服务 管理等需求，提高客户满意度和忠诚度。
系统结构
客户关系管理系统的系统结构通常包括客户信息管理、销售管理、 服务管理、数据分析等模块。
关键技术
客户关系管理系统需要使用到的关键技术包括数据挖掘、人工智能、 云计算等。
分配资源
根据开发计划，合理分配人力、物力和财力等资源，确保项目顺利进行。
结构设计
1 2 3
设计系统功能模块
根据系统需求和规划，将系统划分为若干个功能 模块，明确各模块的职责和相互关系。
设计系统流程
确定系统的工作流程，包括数据流程、控制流程 和业务流程等，确保系统能够高效地完成各项任 务。
设计系统界面
THANKS
结构化系统设计(总体设计)精要
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目 录
• 引言 • 结构化系统设计原理 • 总体设计过程 • 总体设计的工具和技术 • 总体设计实践与案例
01 引言
目的和背景
目的
结构化系统设计是一种系统化的方法，用于规划和设计计算机信息系统。它的 目的是确保系统能够满足用户需求，同时保持系统的完整性、一致性和可靠性。
背景
随着计算机技术的快速发展，信息系统在各个领域的应用越来越广泛。为了确 保信息系统能够有效地支持业务运营和管理，需要进行系统化的设计和规划。 结构化系统设计方法就是在这种背景下发展起来的。
总体设计的重要性
确保系统满足用户需求
通过总体设计，可以明确系统的功能 、性能和安全性等方面的要求，从而 确保系统能够满足用户的需求。
设计数据字典
03
对数据库中的数据项进行定义和说明，包括数据项的名称、类
结构化总体设计
1. 确定信息流的类型； 2. 划清流程边界； 3. 将数据流图映射为软件结构； 4. 提取层次控制结构；
5. 通过设计复审和使用启发式方法优化所 得到的结构。
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©曲阜师范大学计算机科学学院
第3步所用映射方法涉及到信息流的类型，信 息流分为变换流和事务流两种类型：
把模块内聚分为以下几种主要类型：
功能内聚、信息内聚、通信内聚、过程内聚、 时间内聚、逻辑内聚和偶然内聚。
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偶然内聚。偶然内聚即模块内部各元素之间的联系很少或 者没有。
逻辑内聚。逻辑内聚将几种相关的功能组合在一起形成一 个模块。
时间内聚。时间内聚是指模块内部各功能之间的执行与时 间相关。
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那么如何确定一个软件系统的模块数目？
分别从模块可分解性、可组装性、可理解性、连 续性和保护性五个方面来理解：
如果一种设计方法提供了把问题分解为子问题的系统化机 制，它就能降低整个问题的复杂性，从而可以实现一种有 效的模块化解决方案。
如果一种设计方法能把现有的(可重用的)设计构件组装成 新系统，它就能提供一种并非一切从头开始的模块化解决 方案。
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7.3.2 变换分析
变换分析由一系列步骤组成，经过这些步骤 就能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。下面以“家庭保安系统” 的传感器监测子系统为例说明变换分析的各个步 骤。
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➢ 内容耦合。内容耦合是一种耦合性很强的耦合，这种耦合 严重影响了模块的独立性。它的表现形式主要有以下几种： i. 模块直接访问另一模块的内部数据；
ii. 模块不通过正常的入口转到另一模块内部；
第3篇 软件开发及维护
第7章 结构化总体设计
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第7章 结构化总体设计
本章的主要目标是运用结构化方法，介绍软 件总体设计的相关工作。读完本章，你将了解以 下基本内容：
软件设计的基本原理。 软件设计的启发式规则。 软件结构的描述工具。 面向数据流的结构化设计过程。
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Contents
7.1 软件设计的基本概念和原理 7.2 软件结构的描绘工具 7.3 面向数据流的设计过程 7.4 启发式设计 7.5 设计优化原则
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7.1 软件设计的基本概念和原理
在完成了需求分析之后，项目开发人员对 系统的需求有了完整准确的理解，即知道 了“做什么”，接下来就是回答“怎么 做”。
7.1.2 信息隐蔽
信息隐蔽是指每个模块的内部实现细节对外 部来说是看不见的，即模块内部的数据、代码等 信息不允许其他不需要这些信息的模块使用。这 样主要有两个好处，一是利于模块之间相互有效 隔离，使每个模块更加具有独立性，二是可以使 系统具有更好的健壮性，以及更好的可维护性 。
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如果可以把一个模块作为一种独立单元(无段参考其他模块) 来理解，那么，这样的模块是易于构造和易于修改的。
如果对系统需求的微小修改只会针对个别模块，而不是对 整个系统的修改，则修改所引起的副作用将最小。
如果在一个模块内出现异常情况时，它的影响仅局限在该 模块内部，则由错误引起的副作用最小。
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➢ 数据耦合。模块与模块之间发生联系，彼此之 间通过接口参数实现通信，传递的接口参数是 用于计算的，它们不会影响内部程序执行的路 径。我们提倡用数据耦合，它是一种较弱的耦 合方式。
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➢ 控制耦合。如果在数据耦合的基础上，模块间接口参数不 仅传递数据，同时还传递标志、名字、开关等控制信息， 从而影响模块的内部程序执行路径。显而易见，控制耦合 比数据耦合的耦合性要强一些，它属于中等程度的耦合。 如果需要通过接口传递模块内多项功能的选择时，就需要 用到控制耦合。
耦合度量了各模块之间相互关联的程度，各 个模块之间接口的复杂程度、接口数据对模块内 部运算的影响程度、使用模块的方式都决定了耦 合的强弱。以下是耦合的几种主要形式：
➢ 非直接耦合。两个模块之间的联系，仅限于被 共同模块控制和调用，它们之间没有直接的联 系，那么这种耦合就成为非直接耦合，因为模 块和模块之间没有数据通信，所以它的耦合形 式是最弱的。
一般来说，采用耦合和内聚这两个定性的技 术指标来对这一模块的独立性进行衡量。内聚性 可以衡量各模块内部功能的结合强度，模块内部 各元素之间结合得越紧密，则它的内聚性就越高； 耦合性显示了模块与模块之间相互的依赖关系， 模块与模块之间联系越紧密，耦合性就越高。
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7.1.5 耦合
第一个阶段为总体设计阶段，期间项目开 发人员确定软件系统的基本框架；第二阶 段为详细设计阶段，期间确定软件系统的 内部实现细节。
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7.1.1 抽象
抽象是人类在认识复杂世界时所使用的最有 力的工具。抽象是从众多的事物中抽取出共同的、 本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。例如苹 果、香蕉、梨、葡萄、桃子等，它们共同的特征 就是水果。
把模块内聚分为以下几种主要类型：
功能内聚、信息内聚、通信内聚、过程内聚、 时间内聚、逻辑内聚和偶然内聚。
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7.1.4 模块独立
模块独立是模块化、抽象、信息隐蔽的直接 结果，是指系统中的模块尽可能地只涉及自己特 定的子功能，并且模块接口简单，与其他模块没 有过多的通信。如果系统中每个模块都具有很好 的独立性，系统实现起来就更加容易。因此，模 块独立性是衡量软件中模块质量最重要的指标。
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那么如何确定一个软件系统的模块数目？
分别从模块可分解性、可组装性、可理解性、连 续性和保护性五个方面来理解：
如果一种设计方法提供了把问题分解为子问题的系统化机 制，它就能降低整个问题的复杂性，从而可以实现一种有 效的模块化解决方案。
如果一种设计方法能把现有的(可重用的)设计构件组装成 新系统，它就能提供一种并非一切从头开始的模块化解决 方案。
7.1.3 模块化设计
人们不断创新的目的在于更加高效。从软件 开发的角度来看，人们希望开发维护同样一个系 统所使用的时间最短，所耗费的成本最低。软件 系统模块化就是出于这样的目的，提出了一种提 高开发效率的思想。
在结构化分析方法中，模块的规模可大可小， 是一个功能单位。模块可以是软件系统中的一个 子系统，也可以是子系统内一个功能程序块(由边 界元素限定的数据说明、可执行的语句等的序列， 而且有一个总体标识符来代表它。
iii. 模块之间存在一部分代码重叠；
iv. 某个模块有多个入口。
内容耦合致使模块的变动变得非常困难，程序维护和 升级也极其困难，这要求在设计软件结构时，不允许出现 内容耦合。
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©曲阜师范大学计算蔽概念的自然扩展，它度量 了模块内部各个元素彼此结合的紧密程度，元素 之间联系越紧密，其内聚性越强。
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模块化可以简化软件问题，一个系统模块越多，模块 与模块之间的通信或接口就越多，希望依靠模块化将系统 不断被分解而使软件成本不断降低的愿望可能是不切实际 的。随着系统的分解，系统中模块数目将会增加，模块接 口也会增加，软件构造会由此变得复杂起来，模块连接的
难度也会由此加大。