软件工程结构化系统设计
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5(1)- 结构化设计原理
主函数main和子函数sum之间 为标记耦合关系
void output(flag) {if (flag) printf("OK! "); else printf("NO! "); }
D.作用范围与控制范围不受任何限制
重用率高的模块在软件结构图中的特征是
：(
)。
A.扇出数大
B.扇入数大
C.内聚性高
D.扇出数小
答案：B
在划分模块时，一个模块的作用范围应该在其 控制范围之内。若发现其作用范围不在其控制 范围内，则（ ）不是适当的处理方法。 A.将判定所在模块合并到父模块中，使判定处 于较高层次 B.将受判定影响的模块下移到控制范围内 C.将判定上移到层次较高的位置 D.将父模块下移，使判定处于较高层次
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。
过程内聚。如果模块内各元素的执行是按照一定次序来进行的，即各 个元素的处理是相关的，则称其为过程内聚。
通信内聚。一个模块内部可以有几个功能部分，如果这些功能部分都 使用相同的数据输入，或者产生相同的数据输出，这不是通信内聚。
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。
1. 函数fac和prt之间为非直接耦合关 系
2. 主函数main和子函数fac之间为数 据耦合关系
模块A将学生信息，即学生姓名、学号、手机号 等以参数形式传递给模块B。模块A和B之间的耦 合类型为（ A ）耦合。
研讨软件工程结构化设计方法
研讨软件工程结构化设计方法1.1结构化设计流程（1）对数据流图实行研究、分析及审查，这主要能够协助我们从软件需求规格说明中掌握数据流加工过程。
（2）以数据流图为依据对数据处理的类型实行确定，需要注意的是，针对事务型及变换型，我们要对其实行分别分析及处理。
（3）通过数据流图对系统初始结构图实行推导。
（4）采取启发式原则对系统初始结构图实行改进，直到结构图满足我们的要求为止。
（5）利用数据字典以及分析模型ER图对数据实行设计，这又包括数据文件设计以及数据库设计。
（6）以状态转换图、加工规格说明为依据，实行过程设计。
1.2体系结构设计方法（1）基于数据流方法设计过程。
这个设计方法也被称之为过程驱动设计方法，在使用这个方法的过程中，主要是和软件需求分析阶段的SA实行衔接，然后将数据流图所表示的信息转化为程序结构设计描述。
（2）典型数据流及典型系统结构。
对于典型数据流类型来说在，主要包括事务型数据流以及变换型数据流，在数据流的类型存有区别的时候，其所获得的系统结构也会存有差异。
一般来说，我们会把系统中的全部数据流认作变换流，数据沿输入通道进到系统中，经历数据变化，把数据外部形势转变为内部表示，再利用变化中心实行处理，最后沿输出通道离开系统，而这种数据就被称之为变换流。
不过，在遇到明显带有事务特性数据流的时候，则最好采取事务型映射方法设计。
具体来说，变换流系统结构图主要包括了输入、变换中心以及输出这三个部分。
至于事务流，其数据则会沿输入通道到达事务中心，然后事务中心将以输入数据的类型为依据选择一个动作实行执行，在事务流中，事务中心是明显存有的，各种活动流将以事务中心作为起点按照辐射的形状流出。
（3）变换映射方法。
所谓变换分析，主要是从数据流图中将系统结构图导出，其具体的步骤为：首先，对数据流图实行重画；其次，对有效输入、有效输出以及变换中心部分实行区分；第三，实行一级分解及二级分解。
具体来说，在对数据流图实行重画的过程中，为建立好系统结构，要对数据流图实行平铺，其中物流输入在左边，物理输出在右边。
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。
浅谈软件工程中的结构化设计方法
浅谈软件工程中的结构化设计方法软件工程中的结构化设计方法是当前软件工程最成熟，使用最广泛的一种设计方法，将复杂系统分解为若干个子功能模块，模块化软件构件，同时将这些构件进行简单的连接组织，最终实现软件系统控制功能。
近年来，软件工程中的结构化设计已迈入新阶段，设计中不仅需要考虑满足系统的功能，还需对系统性能进行优化，领域工程是典型的代表，能极大的提高可设计构件的复制性，减少开发工作量。
标签：软件工程结构化设计在最初的软件开发过程中，用户需求调查、设计时间耗费的时间占整个软件开发的时间比重较高，约70%的软件错误是发生在这个阶段。
面向过程的分析与设计，只考虑功能函数的编写，系统由算法以及数据结构、子程序组成，封装对象是函数，一定程度提升了软件的灵活性。
但随着构件的出现，系统开始成为构件以及连接件组成，极大的缩短了软件开发过程中，结构设计开始成为软件工程中软件开发的主要方法。
一、软件结构化设计方法概述结构化设计方法是当前软件工程最成熟，使用最广泛的一种设计方法，基本指导思想是从顶向下进行功能的抽象、分解，逐步求精。
软件设计开发的过程中，实际上也是一种需求满足的工程，特别是当前软件与市场需求、机械工程的联系越来越紧密，软件系统功能的结构化趋向也越来越明显，为结构化设计推广创造了条件。
结构化设计将复杂系统共分解为若干个子功能模块，模块化软件构件，同时将这些构件进行简单的连接组织，最终实现软件系统控制功能。
结构化的方法最简单的实现过程中是树状结构图表述，顶端是程序的主模块，第一层为模块1，2，……，n子模块，以此类推。
程序运行时，主模块调动从属模块，直至最低层。
接口实现各个模块之间的数据输入输出，实现程序运行过程中的信息交换，从而实现连续、完整的控制功能。
结构化的设计方法已基本成熟，主要包括面向数据流图的数据流方法，盒子与箭头为模型元素的IDEF0方法，LCP方法，Jackson 方法等。
结构方法适合功能比较明显的软件系统，以实现功能需求为立足点，功能明显也是当前许多中小型软件系统的重要特征，这也是结构化设计得到广泛应用的原因。
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。
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。
第三章软件工程结构化分析
get f1 A
f4 f6
f3 f2
主模块 (C、D、E)
f7
将f3变换成f7和f8
f7
f8
C
D
E
put f7
put f8
f9 f8 f10
F put f9 G put f10
f10
f11
H put f11
主模块 (C、D、E)
get f3
将f3变换成f7和f8
put f7
put f8
get f2 B
随着设计的逐步深入，对软件结构进一步细化，称为详 细设计(或过程设计)。
因此，软件设计分为：概要设计、详细设计两个阶段。
█ 概要设计 通过仔细分析“软件需求规格说明”，适当地对软件
进行功能分解，从而将系统分解为一系列功能模块，并 设计出完成预定功能的模块结构。（层次结构） █ 详细设计
具体针对每个模块，确定完成每个模块功能所需要的 算法和数据结构等。 （实现过程）
每个模块完成一个特定的子功能，所有模块按某种方法组 装成为一个整体，从而实现整个系统所要求的功能。
说明：模块化是软件开发过程中解决复杂问题的重要手段。
开发大而复杂的系统,进行适当的分解，不但可降低系 统复杂性，还可减少开发工作量，总体上降低开发成本， 提高软件生产率。
是否将系统无限分解，最后开发工作量就趋于零？
第4章 结构化设计
学习内容： 1、结构化设计的定义与目标 2、结构化设计与结构化分析的关系 3、结构化设计的分类与任务 4、结构化设计的概念和原理
了解： 结构化设计与结构化分析的关系
掌握： 结构化设计的概念与原理
一、结构化设计的定义与目标
在需求分析基础上,采用结构化方法进行软件系统的设
软件工程结构化系统设计
软件工程结构化系统设计软件工程结构化系统设计一、引言本文档是软件工程结构化系统设计的详细说明，旨在为软件开发团队提供一个基准，以确保设计的系统能够满足用户需求，同时具备可扩展性、可靠性和可维护性。
在本文档中，将会对系统的整体结构、各个模块的功能和接口、数据流等进行详细描述和说明，以便开发团队能够按照标准的设计准则进行系统的开发和维护。
二、系统概述本系统是一个（系统类型）系统，旨在提供（系统的功能描述）。
用户可以通过该系统实现（系统的主要功能）。
三、需求分析1.功能需求1.1 功能：描述功能的细节和使用场景。
1.2 功能：描述功能的细节和使用场景。
2.数据需求2.1 数据结构：描述系统涉及的数据结构，包括数据库表、记录结构等。
2.2 数据流：描述系统中数据的流动和转换关系。
3.性能需求3.1 响应时间：描述系统对用户请求的响应时间要求。
3.2 并发性能：描述系统能够处理的并发用户数。
四、系统设计1.系统结构1.1 模块划分：描述系统按照功能划分的模块，每个模块的职责和关系。
1.2 模块接口：描述各个模块之间的接口和通信方式。
2.模块设计2.1 模块：描述模块的功能、数据操作和算法等细节。
2.2 模块：描述模块的功能、数据操作和算法等细节。
3.数据库设计3.1 表结构：描述系统所使用的数据库表结构。
3.2 索引设计：描述系统对数据库表的索引设计。
4.用户界面设计4.1 页面布局：描述系统各个页面的布局和组件。
4.2 用户交互：描述用户在界面上的操作和系统的响应。
五、系统实现1.开发环境：描述系统开发所使用的硬件和软件环境。
2.开发工具：描述系统开发所使用的开发工具和集成环境。
3.编码规范：描述系统开发中所遵循的编码规范。
六、测试与验证1.单元测试：描述系统各个模块的单元测试方案和测试用例。
2.集成测试：描述系统各个模块的集成测试方案和测试用例。
3.系统测试：描述对整个系统进行的系统测试方案和测试用例。
软件工程中的结构化程序设计
软件工程中的结构化程序设计软件工程的基本思想是面对复杂的问题，让软件的开发按照工程的概念、原理、技术和方法模式来实施，有计划地按照要求分阶段实现。
针对大型项目开发，为了保证软件产品质量，提高软件开发效率，在进行详细设计、程序设计之前，必须先确定软件总体结构。
软件总体结构设计的方法主要有结构化设计、面向数据结构的设计和面向对象的设计，其中结构化设计方法是应用最广泛的一种，它是建立良好程序结构的方法，提出了衡量模块质量的标准是“高内聚、低耦合”。
另外，结构化设计（structured design，SD）方法是一种面向过程的设计方法或面向数据流的设计方法，它可以与结构化分析方法、结构化程序设计（structured programming）方法前后呼应，形成了统一、完整的系列化方法。
结构化设计方法以需求分析阶段获得的数据流图为基础，通过一系列映射，把数据流图变换为软件结构图。
结构化程序设计通常使用自上往下的设计模型，开发员将整个程序结构映射到单个小部分。
已定义的函数或相似函数的集合在单个模块或字模块中编码，这意味着，代码能够更有效的载入存储器，模块能在其它程序中再利用。
模块单独测试之后，与其它模块整合起来形成整个程序组织。
程序流程遵循简单的层次化模型，采用“for”、“while”等循环结构。
几乎任何语言都能使用结构化程序设计技术来避免非结构化语言的通常陷阱。
非结构化程序设计必须依赖于开发人员避免结构问题，从而导致程序组织较差。
大多数现代过程式语言都鼓励结构化程序设计。
结构化设计主要有两种图形工具：结构图和层次图。
结构图和层次图基本上是大同小异，都是用来描述软件结构的图形工具，图中设有很多方框，一个方框就代表一个模块，框内注明模块的名字或主要功能；方框之间的箭头（或直线）用来表示模块的调用关系。
二者描述重点不一样。
1.结构图结构图主要描述软件结构中模块之间的调用关系和信息传递问题。
基本成分有模块、调用和数据。
第三篇——软件工程之结构化设计方法
第三篇——软件⼯程之结构化设计⽅法软件⼯程有很⼤的⼀个章节介绍结构化分析⽅法。
对于结构化分析，我认为它是整体和细节的桥梁，把⼀个软件整体分成⼏个块，不同的块负责不同的内容，⽐如数据输⼊，数据处理，数据输出；然后在块的基础上敲定细节，需要读⼊哪些数据，数据的类型，怎么读⼊数据，数据输⼊后的计算、查询、添加、删除、修改，数据输出的格式等等。
⼀个软件可能是⼀个很⼤的⼯程，但是它也是由许多⼩部件搭建起来的，如何确定这些⼩部件，这时候就需要⽤到结构化分析⽅法。
对于结构化的具体知识，结合书上的内容，做了⼀个整理。
可能不完善，但是对于基本概念的掌握很有帮助。
结构化分析⽅法是在模块化，⾃顶向下逐步细化及结构化程序设计基础之上发展起来的，可以分为两类：⼀类是根据系统系统的数据流进⾏设计，还有⼀类是根据系统的数据结构进⾏设计。
软件设计的5个原则：1 分⽽治之：将⼤型复杂的问题分解成许多容易的⼩问题，软件的体系设计，模块化设计都是分⽽治之的具体策略。
2 模块独⽴性：指软件系统中每个模块只设计软件要求的具体⼦功能，与软件系统中其他模块的借⼝是简单的。
耦合性越⾼，模块独⽴性越若弱。
3 提⾼抽象层次：抽象是指护⼠⼀个主题中与当前⽬标⽆关的⽅⾯，以便更注意与当前⽬标有关的⽅⾯。
软件设计时，尽量提⾼软件的抽象层次，按抽象级别从⾼到低进⾏软件设计，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，直到⽤程序设计的语句能够实现为⽌。
当然实现这个过程需要我们对软件的接⼝，模块的运⾏等等有⾜够的熟悉。
4 复⽤性设计：指在构造新的软件的时候，不必从零做起，可以直接使⽤已有的软构件即可组装成新的系统。
5 灵活性设计：引⼊灵活性的⽅法有，降低耦合并提⾼内聚（易于提⾼替换功能）；建⽴抽象（创建有多态操作的接⼝和⽗类）；不要将代码写死（消除代码中的常数）；抛出异常（由操作的调⽤者处理异常）；使⽤并创建可复⽤的代码。
模块结构及表⽰：⼀个软件系统需要很多模块（包括程序设计中的函数和⼦程序）组成，称不能再分解的模块为原⼦模块。
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。
软件工程结构化设计
软件工程结构化设计
初始的SC
主模块
由变换分
析产生 输入模块 主加工模块 输入模块
事务控制模块
由事务分 接受模块 动作发送模块 析产生
动作1模软件块工程结构化设动计 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
理想模块的特点
每个理想模块只解决一个问题； 每个理想模块的功能都应该明确，易理解； 理想模块之间的连接关系简单，具有独立性； 由理想模块构成的系统，易理解、编程、测试、修改
和维护。
软件工程结构化设计
假设C(x)为描述问题x的复杂度的函数，E(x) 为解决问题x的 代价函数。根据经验，对于两个问题p1和p2，如果 C(p1) > C(p2)，
软件工程结构化设计
总体设计的启发规则
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。
软件结构包括两部分。程序的模块结构和数据的结构 软件的体系结构通过一个划分过程来完成。该划分过程从
需求分析确立的目标系统的模型出发，对整个问题进行分 割，使其每个部分用一个或几个软件成份加以解决，整个 问题就解决了
模块化与软件成本
软件总成本
成
本
最小成本区域
接口成本
或
M工作Fra bibliotek量成本/模块
软件工程结构化设计
模块数量 44
模块独立性
模块的独立性
模块独立性, 是指软件系统中每个模块只 涉及软件要求的具体的子功能, 而和软件 系统中其它的模块的接口是简单的
软件工程-结构化分析与设计
第三部分结构化分析与设计第4章结构化分析4.1 需求分析• 4.1.1 需求分析的任务为什么需要需求分析为了开发出真正满足用户需要的软件产品，明确地了解用户需求是关键。
虽然在可行性研究中，已经对用户需求有了初步的了解，但是很多细节还没有考虑到。
可行性研究的目的是评估系统是否值得去开发，问题是否能够解决，而不是对需求进行定义。
如果说可行性分析是要决定“做还是不做”，那么需求分析就是要回答“系统必须做什么”这个问题。
需求分析是一个非常重要的过程，它完成的好坏直接影响了后续软件开发的质量。
• 1. 确定系统的运行环境要求系统运行时的硬件环境要求，如对计算机的CPU、内存、存储器、输入/输出方式、通信接口和外围设备等的要求；软件环境要求，如操作系统、数据库管理系统和编程语言等的要求。
• 2. 确定系统的功能性需求和非功能性需求–需求可以分为两大类，功能性需求和非功能性需求，前者定义了系统做什么，后者定义了系统工作时的特性。
–功能需求是软件系统的最基本的需求表述，包括对系统应该提供的服务，如何对输入做出反应，以及系统在特定条件下的行为描述。
在某些情况下，功能需求还必须明确系统不应该做什么，这取决于开发的软件类型、软件未来的用户、以及开发的系统类型。
所以，功能性的系统需求，需要详细地描述系统功能特征、输入和输出接口、异常处理方法等。
–非功能性需求包括对系统提出的性能需求、可靠性和可用性需求、系统安全以及系统对开发过程、时间、资源等方面的约束和标准等。
性能需求指定系统必须满足的定时约束或容量约束，一般包括速度（响应时间）、信息量速率（吞吐量、处理时间）和存储容量等方面的需求。
• 3. 进行有效的需求分析–一般情况下，用户并不熟悉计算机的相关知识，而软件开发人员对相关的业务领域也不甚了解，用户与开发人员之间对同一问题理解的差异和习惯用语的不同往往会为需求分析带来很大的困难。
所以，开发人员和用户之间充分和有效的沟通在需求分析的过程中至关重要。
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② 规定适当的事务型结构 在确定了该数据流图具有事务型 特征之后，根据模块划分理论， 建立适当的事务型结构。
③ 识别各种事务和它们定义的操作 从问题定义和需求分析中找出的 事务及其操作所必需的全部信息， 对于系统内部产生的事务，必须 仔细地定义它们的操作。
④ 注意利用公用模块 在事务分析的过程中，如果不同事 务的一些中间模块可由具有类似的 语法和语义的若干个低层模块组成， 则可以把这些低层模块构造成公用 模块。
2.第一级分解
变换分 析例
3.第二级分解
变换分析例
3.第二级分解
变 换 分 析
例
3.第二级分解
c,e
u,w
初始的SC图
c,e
作业
P76 1,4
变换分析小结
变换分析方法由以下四步组成： 重画数据流图； 区分有效（逻辑）输入、有效 （逻辑）输出和中心变换部分； 进行一级分解，设计上层模块； 进行二级分解，设计输入、输 出和中心变换部分的中、下层模 块。
模块的大小要适中
模块的大小，可以用模块中所含语句的 数量的多少来衡量。把模块的大小限制 在一定的范围之内。通常规定其语句行 数在50～100左右，保持在一页纸之内， 最多不超过500行。
设计功能可预测的模块，但要避免过 分受限制的模块
一个功能可预测的模块，不论内部处
理细节如何，但对相同的输入数据， 总能产生同样的结果。但是，如果模
④ 在模块划分时，一个模块的直接下 属模块一般在5个左右。如果直接下属 模块超过10个，可设立中间层次。
⑤ 如果出现了以下情况，就停止模块 的功能分解： 当模块不能再细分为明显的子任务 时； 当分解成用户提供的模块或程序库 的子程序时； 当模块的界面是输入／输出设备传 送的信息时； 当模块不宜再分解得过小时。
据直接送到模块B内部。
② 公共数据域病态联接 模块A和模块
B通过公共数据域，直接传送或接受数 据，而不是通过它们的上级模块。这种 方式将使得模块间的耦合程度剧增。它 不仅影响模块Ａ和模块Ｂ，而且影响与 公共数据域有关联的所有模块。
③ 通信模块联接 即模块A和模块B通
过通信模块TABLEIT传送数据。从表 面看，这不是病态联接，因为模块Ａ 和模块B都未涉及通信模块TABLEIT 的内部。然而，它们之间的通信（即 数据传送）没有通过它们的上级模块。 从这个意义上讲，这种联接是病态的。
⑤ 对每一事务，或对联系密切的一 组事务，建立一个事务处理模块； 如果发现在系统中有类似的事务， 可以把它们组成一个事务处理模块。
⑥ 对事务处理模块规定它们全部的 下层操作模块
⑦ 对操作模块规定它们的全部细节 模块 变换分析是软件系统结构设计的主 要方法。一般，一个大型的软件 系统是变换型结构和事务型结构 的混合结构。所以，我们通常利 用以变换分析为主，事务分析为 辅的方式进行软件结构设计。
第五章 结构化系统设计
首先研究、分析和审查数据流图。 从软件的需求规格说明中弄清数据 流加工的过程，对于发现的问题及 时解决。
然后根据数据流图决定问题的类型。 数据处理问题典型的类型有两种： 变换型和事务型。针对两种不同的 类型分别进行分析处理。
目的:DFD→SC
由数据流图推导出系统的初始结对一 个模块的
全部直接下
属模块都设 计完成之后， 才能转向另 一个模块的 下层模块的 设计。
② 在设计下层模块时，应考虑模块的 耦合和内聚问题，以提高初始结构图 的质量。
③ 使用“黑箱”技术: 在设计当前模 块时，先把这个模块的所有下层模块 定义成“黑箱”，在设计中利用它们 时，暂时不考虑其内部结构和实现。 在这一步定义好的“黑箱”，在下一 步就可以对它们进行设计和加工。这 样，又会导致更多的“黑箱”。最后， 全部“黑箱”的内容和结构应完全被 确定。
利用一些启发式原则来改进系统 的初始结构图，直到得到符合要 求的结构图为止。
修改和补充数据词典。 制定测试计划。
SD步骤
1．复审DFD图,必要时可再次进行修改或 细化
2．鉴别DFD图所表示的软件系统的结构特 征,确定它所代表的软件结构是属于变 换型还是事务型
3．按照SD方法规定的一组规则，把DFD图 映射为初始的SC图
例:高扇出模块结构改进
续
续
续
重复结构
① 完全相似：在结构上完全相似，可
能只是在数据类型上不一致。此时可以 采取完全合并的方法。
② 局部相似：找出其相同部分，分离
出去，重新定义成一个独立的下一层模 块。还可以与它的上级模块合并。
模块的作用范围应在控制范围之内
模块的控制范围包括它本身及其所有的 从属模块。
建立初始结构图
SC图符号
SC图：显示软件的组成模块及调用关系
传入模块 ─ 从下属模块取得数据，经过 某些处理，再将其传送给上级模块。它 传送的数据流叫做逻辑输入数据流。
传出模块 ─ 从上级模块获得数据，进行 某些处理，再将其传送给下属模块。它 传送的数据流叫做逻辑输出数据流。
变换模块 ─ 它从上级模块取得数据，进 行特定的处理，转换成其它形式，再传送 回上级模块。它加工的数据流叫做变换数 据流。
模块的作用范围是指模块内一个判定的 作用范围，凡是受这个判定影响的所 有模块都属于这个判定的作用范围。
作用范围 /控制范 围原则:
一个判定 的作用范 围包含在 这个判定 所在模块 的控制范 围之内
避免或减少使用病态联接
应限制使用如下三种病态联接：
① 直接病态联接 即模块A直接从模
块B内部取出某些数据，或者把某些数
事务分析
在很多软件应用中，存在某种作 业数据流，它可以引发一个或多 个处理，这些处理能够完成该作 业要求的功能。这种数据流就叫 做事务。
与变换分析一样，事务分析也是 从分析数据流图开始，自顶向下， 逐步分解，建立系统到结构图。
事务分析过程
① 识别事务源 利用数据流图和数据词典，从问题 定义和需求分析的结果中，找出各 种需要处理的事务。通常，事务来 自物理输入装置。有时，设计人员 还必须区别系统的输入、中心加工 和输出中产生的事务。
事务型系统结构图
它接受一项事务，根据事务处理的 特点和性质，选择分派一个适当的 处理单元，然后给出结果。
在事务型系统结构图中，事务中心 模块按所接受的事务的类型，选择 某一事务处理模块执行。各事务处 理模块并列。每个事务处理模块可 能要调用若干个操作模块，而操作 模块又可能调用若干个细节模块。
块内部蕴藏有一些特殊的鲜为人知的 功能时，这个模块就可能是不可预测 的。对于这种模块，如果调用者不小 心使用，其结果将不可预测。
如果一个模块的局部数据结构的大小、 控制流的选择或者与外界(人、硬软件) 的接口模式被限制死了，则很难适应 用户新的要求或环境的变更。
为了能够适应将来的变更，软件模块 中局部数据结构的大小应当是可控制 的，控制流的选择对于调用者来说， 应当是可预测的。而与外界的接口应 当是灵活的。
模块的大小
① 程序语句:10-100条 ② 模块的独立性,是划分 模块的最高准则
扇入和扇出
扇入:模块的上级模块数 扇出:模块调用下属模块
的数目
设计目标:
高扇入,非高扇出
尽可能减少高扇出结构，随着深度 增大扇入。
如果一个模块的扇出数过大，就意味着 该模块过分复杂，需要协调和控制过多 的下属模块。应当适当增加中间层次的 控制模块。
协调(控制)模块 ─ 对所有下属模块进行 协调和管理的模块。
简单调用
选择调用与循环调用
变换分析
变换型DFD 变换分析 初始SC图
事务分析
事务型DFD 变换分析 初始SC图
变换分析例
1.区分传入,传出,娈换中心
变换分析例
传入
变换 传出
2.第一级分解
SC图: 项层:控制 第一层: 传入,传出, 中心变换
软件包应满足设计约束和可移植性
为了使得软件包可以在某些特定的环境下 能够安装和运行，对软件包提出了一些设 计约束和可移植的要求。例如，设计约束 有时要求一个程序段在存储器中覆盖自身。 当这种情况出现时，设计出来的软件程序 结构不得不根据重复程度、访问频率、调 用间隔等等特性，重新加以组织。
例
4．按照设计改进原则优化和改进初始的 SC图，获得最终SC图。
系统结构特征:
变换型 事务型
变换型结构模型
系统由三个部份组成：传人 路径，变换中心,传出路径。流 经这三个部分的数据流，分别 称为传人流、变换流和传出流。
变换型结构模型
变换型系统结构图
变换型数据处理问题的工作过程大 致分为三步，即取得数据，变换数 据和给出数据。
相应于取得数据、变换数据、给出 数据，变换型系统结构图由输入、 中心变换和输出等三部分组成。
事务型结构模型
由至少一条接受路径，—个事务 中心与若干条动作路径组成。
当外部信息沿着接受路径进入系 统后，经过事务机处理获得某个 特定值，就能据此启动某—条动 作路径的操作。
事务型结构模型
事 务 型 变 换 型
例
例
例
例
例
例
作业
P76: 1,2,4
P60
软件模块结构的改进
模块功能的完善化 一个完整的模块应当有以下几部分： ① 执行规定的功能的部分； ② 出错处理的部分。当模块不能完成 规定的功能时，必须回送出错标志，出 现例外情况的原因。 ③ 如果需要返回一系列数据给它的调 用者，在完成数据加工或结束时， 应 当给它的调用者返回一个结束状态标志。