4.1软件设计的任务、目标与文档
软件工程 第七版 第4章 概要设计
第4章 4.1软件设计概述
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4.1.2 软件设计的任务
从工程管理的角度来看，可以将软件设计分为两个阶段：概要设计（又称总体设计）阶段 和详细设计（又称过程设计）阶段。概要设计阶段得到软件系统的基本框架，详细设计阶段明 确系统内部的实现细节。
第4章 4.2 概要设计的任务与步骤
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4.2.1 概要设计的任务
第4章 4.3 概要设计的原则
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2.抽象与分解 抽象是指忽视一个题中与当前目标无关的方面，以便更充分地注意与当前目标有关的方 面。抽象可以分成若干级别，级别越高，细节越少。其实整个软件的开发过程就是一个从抽象 到具体的过程：需求分析时，使用问题域语言来概括性地描述解决方案，抽象级别最高；软件 设计时，同时使用面向问题域和面向实现的两种术语描述解决方案，抽象级别次之；在编码时， 使用直接实现的方式（源程序代码）来描述解决方案，抽象级别最低。在软件设计中，过程抽 象和数据抽象是两种常用的抽象手段。
第4章 4.3 概要设计的原则
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5.复用性设计 复用是指同一事物不做修改或稍加修改就可以多次重复使用。将复用思想用于软件开发称 为软件复用，将软件的重用部分称为软构件。也就是说，在构造软件系统时不必从零做起，可 通过直接使用或加以修改已有软构件来组装成新系统。 软件复用可提高软件的生产率。由于软构件是经过反复使用验证的，自身具有较高的质量， 因此由软构件组成的新系统也具有较高的质量。软件复用并不局限于软件代码，其范围也可扩 展到软件开发各个阶段，包括需求模型和规格说明、设计模型、文档、测试用例等。
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4.4.1 耦合性（Coupling）
3.标记耦合 调用模块和被调用模块之间传递数据结构而不是简单数据。也称特征耦合。 标记耦合的模块间传递的不是简单变量，而是像高级语言中的数组名、记录名和文件名等 数据结构，这些名字即为标记，其实传递的是地址。
软件开发详细设计文档
神玥软件开发详细设计文档河北神玥软件股份有限公司2019年 1 月说明1 引言1.1 编写目的说明编写详细设计方案的主要目的。
说明一个软件系统各个层次中的每个程序（每个模块或子程序）和数据库系统的设计考虑，为程序员编码提供依据。
如果一个软件系统比较简单，层次很少，本文件可以不单独编写，和概要设计说明书中不重复部分合并编写。
方案重点是模块的执行流程和数据库系统详细设计的描述。
1.2背景待开发软件系统名称，该系统基本概念，如该系统的类型、从属地位等；开发项目组名称。
1.3参考资料出详细设计报告引用的文献或资料，资料的作者、标题、出版单位和出版日期等信息，必要时说明如何得到这些资料。
1.4术语定义与说明列出本文档中用到的可能会引起混淆的专门术语、定义和缩写词的原文。
2设计概述2.1工作任务和目标说明详细设计的任务及详细设计所要达到的目标。
2.1.1需求概述所开发软件的概要描述, 包括主要的业务需求、输入、输出、主要功能、性能等，尤其需要描述系统性能需求2.1.2运行环境概述对本系统所依赖于运行的硬件，包括操作系统、数据库系统、中间件、接口软件、可能的性能监控与分析等软件环境的描述，及配置要求。
2.1.3条件与限制详细描述系统所受的内部和外部条件的约束和限制说明。
包括业务和技术方面的条件与限制以及进度、管理等方面的限制。
2.1.4设计方法与工具简要说明详细设计所采用的方法和使用的工具。
如HIPO图方法、IDEF（I2DEF）方法、E-R 图，数据流程图、业务流程图、选用的CASE工具等，尽量采用标准规范和辅助工具。
3详细需求分析3.1详细需求分析详细功能需求分析、详细性能需求分析、详细资源需求分析、详细系统运行环境及限制条件分析3.2运行环境分析3.3限制条件分析4系统详细设计4.1系统模块设计4.1.1预售许可证申请4.1.1.1用例设计（用例）4.1.1.2领域模型（类图）描述预售许可证申请所涉及到的所有功能类与接口关系。
软件工作计划及目标
软件工作计划及目标一、引言随着信息化时代的到来，软件行业逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着技术的不断进步，软件产业也日新月异，各种新型软件层出不穷。
作为软件行业的从业者，我们应该清楚地认识到软件工作的重要性，制定合理的软件工作计划和明确的软件工作目标，才能更好地提高工作效率，提高软件质量，实现软件项目的成功。
二、软件工作计划1. 起始阶段在软件项目的起始阶段，我们需要先进行项目调研，明确软件需求和项目目标，为软件工作的展开奠定基础。
在这一阶段，我们将明确软件项目的功能需求和时间要求，并确定软件项目的范围和规模。
2. 计划阶段在软件项目的计划阶段，我们将根据项目需求和目标，制定详细的软件工作计划。
具体来说，我们将明确软件工作的时间安排、工作人员分工、技术选型、软件质量控制等方面的工作内容，确保软件项目有条不紊地进行。
3. 实施阶段在软件项目的实施阶段，我们将根据软件工作计划和要求，开展软件开发、测试、部署等工作。
在这一阶段，我们将注重团队协作、技术创新和问题解决，确保软件项目的高效实施。
4. 控制阶段在软件项目的控制阶段，我们将重点关注软件工作的质量控制、进度控制和成本控制。
具体来说，我们将监督软件开发、测试和部署过程，及时发现和解决问题，确保软件项目的有效控制。
5. 结束阶段在软件项目的结束阶段，我们将对软件工作进行总结和评估，制定软件项目的收尾计划和后续工作安排。
在这一阶段，我们将进行软件项目的成果验收、问题总结和团队建设，为下一阶段的软件工作奠定基础。
三、软件工作目标1. 高质量软件产品我们的软件工作目标是开发高质量的软件产品。
具体来说，我们将注重软件架构设计、编码规范、测试流程等方面的工作，确保软件产品达到行业标准，满足用户需求。
2. 高效软件工作我们的软件工作目标是实现高效的软件工作。
具体来说，我们将注重团队协作、工作流程和技术创新，提高软件开发效率，提高软件工作质量，确保软件项目的成功。
软件设计方案模板
软件设计方案模板软件设计方案模板一、引言本文档旨在为软件开发项目提供一个设计方案模板，以便清晰地阐述项目目标、需求、技术方案、实施计划和风险管理。
该模板旨在帮助开发团队在项目初期就明确目标、分工和计划，以确保项目按时、按质完成。
二、项目背景与目标2.1 项目背景简要介绍项目的背景信息，包括项目的起源、主要参与方以及项目的目的和意义。
2.2 项目目标明确项目的主要目标，包括功能性目标和非功能性目标。
功能性目标应具体描述系统应具备的功能，而非功能性目标应描述系统在性能、可用性、可维护性等方面的要求。
三、项目需求分析3.1 用户需求详细阐述用户对系统的需求，包括用户类型、用户需求列表及优先级、关键用户群体等。
3.2 功能需求根据用户需求，逐一列出系统应具备的功能，并对其进行详细描述。
3.3 非功能需求列出系统在性能、安全、可用性、可维护性等方面的非功能需求。
四、系统设计4.1 架构设计描述系统的整体架构，包括主要模块、模块间的关系和通信方式、数据流向等。
提供架构图和文字说明。
4.2 功能设计针对每个功能模块，给出详细的设计方案，包括功能流程、界面设计、数据处理方式等。
提供流程图和文字说明。
4.3 技术方案选型根据项目需求，选择合适的技术栈，包括前端技术、后端技术、数据库技术等。
对比分析不同技术的优缺点，说明选型理由。
五、实施计划与时间表5.1 项目阶段划分与任务分配将项目分为若干个阶段，明确各阶段的重点任务和目标。
根据项目组成员的技能和经验，合理分配任务。
软件研制任务书范文
软件研制任务书范文一、项目概述。
1. 项目名称：[软件名称]2. 项目背景。
咱为啥要搞这个软件呢？你看啊，现在[阐述一下当前存在的促使这个软件诞生的现状或者问题，比如说市场上有某种需求没被很好满足，或者公司内部有个流程需要软件来优化之类的]，所以咱们就得搞出这么个软件来解决这些麻烦事儿。
3. 项目目标。
咱这个软件啊，那得是个超级实用的玩意儿。
简单来说，就是要让[目标用户群体]用起来特别顺手，能轻松地[描述软件主要功能目标，例如快速管理个人财务，或者高效地进行团队协作等]。
而且啊，要比市面上那些类似的软件更酷、更好用，争取在[预期的市场或者应用领域]里闯出一片天。
二、软件功能需求。
# （一）核心功能。
1. 功能一：[功能名称1]这功能就像是软件的大脑，得特别聪明才行。
比如说，如果这是个购物类软件，那这个功能就得让用户能快速找到自己想要的东西，不管是输入[具体的搜索方式，像关键词、商品编号啥的]，还是按照[列举分类搜索的依据，比如类别、价格区间等]来搜，都得一下子就找到。
而且啊，找到之后还得给用户展示各种有用的信息，像[产品的图片、详细描述、用户评价等]，这样用户才能放心购买。
2. 功能二：[功能名称2]这个功能呢，就像是软件的小秘书。
假如是个日程管理软件，那它就得能提醒用户各种重要的事情。
用户可以设置[详细说明提醒的设置方式，比如按照日期、时间、重复周期等]提醒，不管是一次的事儿，还是每天、每周都要做的事儿，这个小秘书都不能忘，得准时提醒，不然用户该着急上火了。
# （二）辅助功能。
1. 用户登录与注册。
这就像是软件的大门，得安全又方便。
用户可以用[列举可能的登录注册方式，像手机号、邮箱、第三方账号等]来注册登录。
注册的时候呢，不能太麻烦，简单几步就搞定，但是安全也不能马虎，得有[说明一些安全措施，比如验证码、密码加密等]，可不能让用户的信息被坏人偷走。
2. 设置功能。
这个功能就像是软件的私人定制小助手。
(完整word版)软件概要设计文档
概要设计说明书1 引言1．1编写目的概要设计的主要任务是设计程序的体系结构，也就是确定程序有哪些模块组成以及模块计的关系。
概要设计过程首先寻找实现目标系统的各种不同的方案，需求分析阶段得到的数据流图是设想各种可能方案的基础。
然后分析员从这些供选择的方案中选取若干个合理的方案，为每个合理的方案都准备一份系统流程图，列出组成系统的所有物理元素，进行成本/效益分析，并且制定实现这个方案的进度计划。
分析员应该综合分析比较这些合理的方案，从中选出一个最佳方案向用户和使用部门负责人推荐。
如果用户和使用部门的负责人接受了推荐的方案，分析员应该进一步为这个最佳方案设计软结构，通常，进行必要的数据库设计，确定测试要求并且是定测试计划。
1．3术语定义实体—联系图（E-R图）：包含实体（即数据对象）、关系和属性。
作为用户与分析员之间有效交流的工具。
流程图：由一些特定意义的图形、流程线及简要的文字说明构成，能清晰明确地表示程序的运行过程盒图：又称为N-S图呀CHAPIN图，它把整个程序写在一个大框图内，大框图由若干个小的基本框图构成1．4参考资料《软件工程导论》 ---------张海藩编著清华大学出版社《深入浅出面向对象分析和设计》《数据为原理及应用》------李绍原主编科学出版社2 概述1．目标该阶段目的在于明确系统的数据结构和软件结构，此外总体设计还将给出内部软件和外部系统部件之间的接口定义，各个软件模块的功能说明，数据结构的细节以及具体的装配要求。
2．运行环境软件基本运行环境为Windows环境。
3．需求概述本系统要达到以下目标：1、用户的存款与消费2、用户挂失处理3、管理员的新建与注销4、用户的查询4．条件与限制为了评价该设计阶段的设计表示的“优劣程度”，必须遵循以下几个准则：1.软件设计应当表现出层次结构，它应巧妙地利用各个软件部件之间的控制关系。
2.设计应当是模块化的，即该软件应当从逻辑上被划分成多个部件，分别实现各种特定功能和子功能。
软件设计的目标和任务
形设计的结果存于图形文 件中，图形文件可包含几 何的、正文的和其它各种 设计信息。
图形用户界面 创建 二维图形任务 显示 图形任务
管理 图形文件任务
End 图形软件包
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二. 抽 象
5.2 设计原理
抽象2．过程层次的抽象（仅以管理图形文件任务为例）
PROCEDURE drawing file management task
衡量模块独立程度的标准：耦合、内聚
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5.2 设计原理
五. 模块独立——1.耦合性
耦合：指模块之间联系的紧密程度。模块之间联系越紧 密，其耦合性越强，独立性就越差。
模块耦合度越低越好：1. 独立性；2. 减少错误传播。
模块的耦合性从低到高可分为以下几种类型： ✓ 非直接耦合(no direct coupling)：
二个模块都不依赖对方而独立存在 ✓ 数据耦合(data coupling)：
二个模块通过参数交换信息，而信息仅限于数据 ✓ 控制耦合 (control coupling)：
二个模块通过参数交换信息，传递的信息中有控制信 息
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5.2 设计原理
五. 模块独立——1.耦合性
✓ 标记耦合 / 特征耦合 (stamp coupling)：
计算水费
金额
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5.2 设计原理
五. 模块独立——1.耦合性 标记/特征耦合举例
“住户情况”是一个数据结构，图中模块都与之有关。 “计算水电费”和“计算水费”传递的是数据结构,它们之间
是标记偶合。 “计算水费”和“计算电费”本无关,由于引用了此数据结构
软件设计基础
将分析模型转换为软件设计模型
通过数据、功能和行为模型展示的 软件需求被传送给设计阶段，选择其 中的设计方法，设计阶段产生出：
数据设计：将分析时创建的信息域模型变换成实现软件所需 的数据结构。 体系结构设计：定义程序的主要结构元素之间的关系。
接口(界面）设计： 描述了软件内部 、软件和协作系 统之间的以及软 件同人之间如何 通信。
松散耦合－有 少量依赖关系 无耦合－没有依赖关系
北京理工大学计算机系
紧密耦合－有 很多依赖关系
模块间耦合的类型：
低
非直接耦合 强
耦 (低耦合) 数据耦合
模
合
标志耦合
块
性 (中耦合) 控制耦合
独
外部耦合
(较强耦合)
立 性
公共耦合(共用)
高 (强耦合) 内容耦合
弱
北京理工大学计算机系
(1) 非直接耦合 两个模块没有直接关系(模快1和模快2)，模块独立性最强。
输出结果
职工工 资记录
产生工 资报表
计算平 均工资
职工工 资报表
产生职工工资 报表并计算平 均工资模块
平均 工资
北京理工大学计算机系
通信内聚模块二例
发票
开领 书单
登记 售书
领书单
售书 登记表
删除 修改
文件
北京理工大学计算机系
(6) 信息内聚模块完成多个功能，各功能都在同一数 据结构上操作，每一功能有唯一入口。
计算平均或最高分
北京理工大学计算机系
(5) 外部耦合
一组模块均与同一外部环境关联(例如,I/O模块与特定的设 备、格式和通信协议相关联),它们之间便存在外部耦合. 外部偶合必不可少,但这种模块数目应尽量少.
4.1软件设计的任务、目标与文档
第四章 软件设计
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② 数据库设计：
目的：确定数据库的模式、子模式。
概念结构设计：可以用E-R模型表示，也可以 用3NF关系群表示
逻辑结构设计：是将概念模型转换成DBMS支 持的数据模型。
物理结构设计：设计数据模式的一些物理细节， 选定存储结构和存取方法 ，以获得数据库的 最佳存取效率。
软件设计文档格式与内容，按照CMM的要求， 规范化处理。
第四章 软件设计
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概要设计说明书要点
① 导言 ② 软件体系结构和系统结构设计 ③ 模块（部件）功能分配 ④ 数据结构设计 ⑤ 接口设计 ⑥ 检查列表
详细请见P482
第四章 软件设计
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详细设计说明书要点
① 主要设计思想与方法 ② 模块实现过程设计 ③ 接口实现过程设计 ④ 主要算法和数据结构说明 ⑤ 界面设计 ⑥ 检查列表
详细请见P483
第四章 软件设计
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管理文档
①《概要设计说明书评审记录表》 ②《详细设计说明书评审记录表》
第四章 软件设计
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记录表要点：
突出设计书评审中不符合项的跟踪记录。 不符合项主要是在系统功能、性能、接口的设计上
存在的遗漏或缺陷。 只有不符合项为零时，评审才能通过。 因此，评审可能进行多次。 意见指出不符合项、强项和弱项。 评审结论就是通过或不通过。
第四章 软件设计
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思考题
1. 软件设计的具体任务包括哪些内容？ 2. 数据的保护性设计指的是什么？ 3. 软件设计的目标是什么？
第四章 软件设计
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第4章 软件设计
一．软件设计的任务、目标与文档 二．软件设计原理与优化准则 三．软件的结构设计 四．数据库设计概论
软件工程考核知识点-第4章-软件概要设计
软件工程考核知识点-第4章-软件概要设计4.1 软件概要设计的基本任务在软件需求分析阶段，已经搞清楚了软件“做什么”的问题，并把这些需求通过规格说明书描述了出来，这也是目标系统的逻辑模型。
进入了设计阶段，要把软件“做什么”的逻辑模型变换为“怎么做”的物理模型，即着手实现软件的需求，并将设计的结果反映在“设计规格说明书”文档中，所以软件设计是一个把软件需求转换为软件表示的过程，最初这种表示只是描述了软件的总的体系结构，称为软件概要设计或结构设计。
4.1.1 基本任务1. 设计软件系统结构(简称软件结构)为了实现目标系统，最终必须设计出组成这个系统的所有程序和数据库(文件)，对于程序，则首先进行结构设计，具体为：(1)采用某种设计方法，将一个复杂的系统按功能划分成模块。
(2)确定每个模块的功能。
(3)确定模块之间的调用关系。
(4)确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息。
(5)评价模块结构的质量。
根据以上内容，软件结构的设计是以模块为基础的，在需求分析阶段，已经把系统分成层次结构。
设计阶段，以需求分析的结果为依据，从实现的角度进一步划分为模块，并组成模块的层次结构。
软件结构的设计是概要设计关键的一步，直接影响到下一阶段详细设计与编码的工作软件系统的质量及一些整体特性都在软件结构的设计中决定。
2.数据结构及数据库设计对于大型数据处理的软件系统，除了控制结构的模块设计外，数据结构与数据库设计也是很重要的。
(1)数据结构的设计逐步细化的方法也适用于数据结构的设计。
在需求分析阶段，已通过数据字典对数据的组成、操作约束、数据之间的关系等方面进行了描述，确定了数据的结构特性，在概要设计阶段要加以细化，详细设计阶段则规定具体的实现细节。
在概要设计阶段，宜使用抽象的数据类型。
(2)数据库的设计数据库的设计指数据存储文件的设计，主要进行以下几方面设计:①概念设计。
在数据分析的基础上，采用自底向上的方法从用户角度进行视图设计，一般用ER模型来表示数据模型，这是一个概念模型。
软件需求，概要设计，详细设计（文档）
软件需求，概要设计，详细设计（⽂档）软件需求，概要设计，详细设计（⽂档）怎么做，做什么？52018.06.15 08:09:26字数 2451阅读 36159写在前⾯由于项⽬⼯作需要，需要提供《软件需求规格说明书》，《软件概要设计说明书》和《软件详细设计说明书》。
所以这⾥整理学习⼀下相关⽂档需要的内容。
⽂章并不设计对所有需求分析，概要设计和详细设计的详细描述。
因为这其中的任何⼀点都可以单独提取出来成为软件⼯程学科中的⼀本书籍内容。
1 软件设计的整体流程：软件需求分析阶段：输出了《软件需求规格说明书》，不涉及具体实现⽅法。
⽤户能看得明⽩，开发⼈员也可据此进⾏下⾯的⼯作，搞清楚“要解决什么问题”。
概要设计阶段：确定软件系统的总体布局，各个⼦模块的功能和模块间的关系，与外部系统的关系，选择的技术路线。
有⼀些研究与论证性的内容。
并输出《软件概要设计说明书》。
搞清楚“总体实现⽅案”详细设计阶段：对概要设计的进⼀步细化，⼀般由各部分的担当⼈员依据概要设计分别完成，然后在集成，是具体的实现细节。
是“程序”的蓝图，确定每个模块采⽤的算法、数据结构、接⼝的实现、属性、参数。
并输出《软件详细设计说明书》。
搞清楚“每个模块怎么做”2 需求分析2.1 我们为什么需要《软件需求规格说明书》？如果需求的编写只是为了解释说明软件实现的功能，那么良好的编码结构，代码注释就可以很好的实现软件的功能说明，程序员可以将编写需求的时间节约下来进⾏更多功能的实现；可是，这样的情况可能更多适⽤于中⼩型项⽬，或者互联⽹项⽬，因为这样的项⽬需求不复杂，并且需求变化很快，所以研发的效率⾮常重要。
然⽽，针对⼤型软件项⽬或者功能⽐较复杂的系统，软件研发可能是多⼈协作的成果，所以在信息传递过程中，我们只有提前考虑好软件需求的内容，才能正确评估开发软件所需要的时间，成本的要素，从⽽更好的管理项⽬。
2.2 《软件需求规格说明书》的⼀般结构正⽂的第⼀章内容是1.概述，包含1.1.编写⽬的；1.2.术语与定义；1.3.参考资料；三个部分第⼆章要给出该项⽬的标准和规范，在⽂档的后续内容编写中以及项⽬开发过程中必须遵照这个标准和规范进⾏。
(完整word版)简述软件工程的目标及原则
一、简述软件工程的目标及原则目标: 在给定成本、进程的前提下、开发具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性、可互操作性并满足用户需要的软件产品。
原则: 1.选取适宜的开发模型2采用合适的设计方法3提高质量的工程支持4重现开发过程的管理。
二、什么是计算机系统工程？三、计算机系统工程是指与构造基于计算机的系统有关的过程, 方法和技术。
它是一种问题求解活动。
计算机系统工程的任务是：组织并指导系统工程师定义系统各层次中的所有基于计算机系统的要素。
简述测试用例几种设计方法？1逻辑覆盖又可分为: 语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、条件组合覆盖。
2等价划分是一种实用的测试技术, 属于黑盒测试。
3人们在长期的测试过程中发现, 程序往往在处理边界值的时候容易出错, 比如数值的下标, 循环的上下界等。
针对这种情况设计测试用例的方法就是边界值分析法。
4因果图四、5错误推测法的基本想法是: 例举出程序中所有可能有的错误和容易发生错误的特殊情况, 根据它们选择测试用例。
计算机软件危机产生的原因和解决方法？原因: 1建设环境的复杂性2用户需求的多样性3建设内容的复杂性4建设所需资源的密集性。
五、方法: 1应该加强软件开发过程的管理, 做到组织有序、各类人员的协同配合, 共同保证工程项目的完成, 避免软件开发过程中个人单干的现象。
六、2推广使用开发软件的成功技术与方法, 并且不断探索更好的技术与方法；消除一些在计算机系统早期发展阶段形成的一些错误概念和做法。
七、3开发和使用好的软件工具, 支持软件开发的全过程, 即建立软件工程支持环境。
八、简述原件总体设计的基本原理1模块又称构件, 是能够单独命名并独立地完成, 一定功能的程序语句的集合。
2我们在考虑问题时, 集中考虑和当前问题的有关的方面, 而忽略和当前问题无关的方面, 这就是抽象。
九、3 信息隐蔽原理认为；模块所包含的信息, 对于其他模块来说应该是隐蔽的。
第4章 软件设计
1. 模块化
模块是构成程序的基本构件，一般软件都由其模块和子模块构成。模 块化（Modular）是将复杂软件划分为功能相对独立且易于处理的模块的 过程。
4.1 软件总体设计
2. 抽象和逐步求精 抽象是指抓住事物的本质特性而暂时不考虑其细节的方法。 逐步求精是指为了集中精力解决主要问题而尽量推迟并逐步考虑细节问题 的方法，是人类解决复杂问题时采用的一种基本策略，也是软件工程技术 的基础。 3. 信息隐藏 信息隐蔽原理认为：模块所包含的“过程及数据”信息对于其他模块 应是隐蔽的。
图4-1 软件设计工作流程
4.1 软件总体设计
图4-2描绘了软件设计过程中的信息流。
图4-2 软件设计过程中的信息流
4.1 软件总体设计
总体设计的任务和内容主要包括： 1）软件的总体结构和模块外部设计。 2）软件处理流程设计。 3）确定软件的功能并分配。 4）数据结构设计。 5）网络及接口设计。 6）运行设计。 7）出错处理设计。 8）性能可靠性及安全保密设计。 9）维护设计。
4.1 软件总体设计
（2）详细设计。详细设计阶段的任务是：对模块图中每个模块 的过 程进行描述。常用的描述的方式有：流程图、N-S图、PAD图等。 2）面向数据流方法的设计过程 面向数据流的设计方法的目标是确定设计软件结构的一个系 统化的 途径。面向数据流方法设计过程，如图4-7所示。 SD法的总体设计过程需要从DFD 图导出初始的模块结构图， 首先要 分析DFD 图的类型，对不同类型的DFD图，采用不同的技术将其 转换为初始的模块结构图（SC 图）。一般将 DFD 图分为两种典型类 型：中心变换型和事务处理型
软件设计目标
1. 软件设计任务
从工程管理的角度来看，软件设计分两步完 成。 概要设计，将软件需求转化为数据结构和 软件的系统结构。 详细设计，即过程设计。通过对软件结构 表示进行细化，得到软件的详细的数据结 构和算法。
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计算机科学与工程学院
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从技术观点，根据软件需求，以及功能和性 能需求，进行： 系统结构设计 数据设计 过程设计。（详细设计）
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计算机科学与工程学院
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Global : V1 V2
Global : V1 V2
A: ………… ………… A1=V1+V2 ………… …………
B: ………… ………… V1=B1 ………… …………
A: ………… ………… V1++ ………… …………
B: ………… ………… V2=B1+V1 ………… …………
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4.2 软件设计过程
1. 制定规范
在进入软件开发阶段之初，首先应为软件开发组制定在设 计时应该共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。 包括: 阅读和理解软件需求说明书，确认用户要求能否实现， 明确实现的条件，从而确定设计的目标，以及它们的优 先顺序。 根据目标确定最合适的设计方法 规定设计文档的编制标准 规定编码的信息形式，与硬件，操作系统的接口规约， 命名规则
成 成本/模块 本
总的软件成本
或最小成本范围工源自作M量联接成本
模块数目增加
模块大小减少
模块个数 模块数/模块大小
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计算机科学与工程学院
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4 程序结构(控制层次)
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。
软件设计的任务
耦合是模块之间的互相连接的紧密 程度的度量。 内聚是模块功能强度(一个模块内部 各个元素彼此结合的紧密程度)的度 量。 模块独立性比较强的模块应是高内 聚低耦合的模块。
模块间的耦合
c
模块内聚
软件体系结构
软件设计的一个目标是建立软件 的体系结构表示。将这个表示当作一 个框架，从事更详细的设计活动。
软件设计的原则
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。
软件结构
软件结构包括两部分。程序模块的层次 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
结构图。 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。
在系统结构图中的模块
─ 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。
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。
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第四章 软件设计
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思考题
1. 软件设计的具体任务包括哪些内容？
2. 数据的保护性设计指的是什么？
3. 软件设计的目标是什么？
第四章 软件设计
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软件设计
《概要设计说明书》 《详细设计说明书》
第四章 软件设计 4
工程管理角度：
① 概要设计：将软件需求转 化为软件的系统结构，形 成概要设计规格书。 ② 详细设计：过程设计和界 面设计。形成详细设计规 格书。
第四章 软件设计
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工程技术角度：
① 数据设计：包括数据结 构、文件和数据库的设 计。
② 结构设计：选择合理的 体系结构，对系统进行 分解和划分。 ③ 过程设计：通过对结构 表示进行细化，得到软 件详细的界面、数据结 构和程序算法。
第四章 软件设计 8
设计阶段选用合适的设计方法进行系统结构、 数据结构、界面表示和实现过程的设计。
结构设计：定义软件组成及各主要成分之间的关 系，构造软件系统的整体框架； 数据设计：完成数据结构的定义； 过程设计：对系统框架、数据结构和界面表示进 行细化，对各结构成分所实现的功能，用很接近 程序的软件表示形式进行过程性描述。 编码设计：将过程描述转换为某种程序设计语言 的源代码。 软件测试：即对设计结果进行验证，得到完整有 效地软件系统。
确定设计目标和最合适的设计方法。 ② 规定编码的信息形式和接口规约。 ③ 确定命名规范。 ④ 确定构件重用策略。 ⑤ 面向模块（部件或构件）进行设计。 ⑥ 规定设计文档的规范。 ⑦ 规定代码编写规范。 ⑧ 概要设计方法； ⑨ 详细设计和编程方法。
①
第四章 软件设计 11
⑵ 结构设计
基于功能层次结构建立系统。
第四章 软件设计 26
管理文档 ①《概要设计说明书评审记录表》
②《详细设计说明书评审记录表》
第四章 软件设计
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记录表要点：
突出设计书评审中不符合项的跟踪记录。 不符合项主要是在系统功能、性能、接口的设计上 存在的遗漏或缺陷。
只有不符合项为零时，评审才能通过。
因此，评审可能进行多次。 意见指出不符合项、强项和弱项。 评审结论就是通过或不通过。
第四章 软件设计 24
概要设计说明书要点
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 导言 软件体系结构和系统结构设计 模块（部件）功能分配 数据结构设计 接口设计 检查列表 详细请见P482
第四章 软件设计
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详细设计说明书要点
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
主要设计思想与方法 模块实现过程设计 接口实现过程设计 主要算法和数据结构说明 界面设计 检查件设计文档
① 概要设计规格说明书 ② 数据库设计规格说明书 ③ 详细设计规格说明书 ④ 用户使用手册 ⑤ 测试计划与测试标准
第四章 软件设计
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(7) 设计审查和复审
① 可追溯性：需求复盖确认
② 接口：内部接口与外部接口定义的确认。 ③ 风险：确认技术条件、预算范围。
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一、软件设计的任务、目标与文档 1. 开发阶段的工作流
2. 软件设计的任务
3. 软件设计的目标
4. 软件设计的文档
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1、开发阶段的工作流
目标系统 逻辑模型 信息域需求 性能要求 功能需求 设计 系统结构设计 数据设计 编码 过程设计 程序 测试
组装好的有效系统
① 确定软件各模块内的算法和数据结构。 ② 选定某种过程的表达形式来描述各种算法。 ③ 进行详细设计的评审
第四章 软件设计
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3、软件设计的目标 软件设计的最终目标：取得最佳方案
① 节省开发费用、 ② 降低资源消耗、 ③ 缩短开发时间、 ④ 能够赢得较高的生产效率、 ⑤ 较高的可靠性、 ⑥ 可维护性的方案。
第四章 软件设计
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⑷ 数据结构及数据库设计
第四章 软件设计
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① 数据结构的设计： 目的：保证数据完整性和安全性。
确定I/O文件的数据结构
确定算法所必需的逻辑数据结构 确定对逻辑数据结构所操作的程序模块
限制和确定各个数据设计的影响范围
确定接口数据其详细的数据结构和使用规则
第四章 软件设计
第四章 软件设计
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开发的软件满足以下特点：
① 功能、性能都符合指定的要求； ② 软件是可维护的，可方便地进行修改 ； ③ 除了代码，还有一套配置齐全的文档。
第四章 软件设计
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4、软件设计文档
① 《概要设计规格书》 ② 《详细设计规格书》 《软件设计规格书》 ③ 《数据库设计规格书》 ④ 《用户操作手册》 ⑤ 《测试计划与标准》 软件设计文档格式与内容，按照CMM的要求， 规范化处理。
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2、软件设计的具体任务
(1)制定规范
(2)结构设计
(3)处理方式设计 (4)数据结构及数据库设计 (5)可靠性设计（质量设计） (6)编写软件设计文档 (7)设计审查和复审 (8)详细设计
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⑴ 制定规范
制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组 内各成员的工作。
第四章 软件设计
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为什么要进行软件设计？
软件设计是后续开发步骤及软件维护工作的基础。如 果没有设计，只能建立一个不稳定的系统结构
第四章 软件设计
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软件设计做什么？
简单地说，软件设计就是根据需求分析的“做什么(What to do?)”，确定系统应该“怎么做”(How to do?)。
《需求规格说明书》
① 将系统按功能划分成模块的层次结构 ② 确定每个模块的功能、与需求相对应 ③ 确定模块间的调用关系 ④ 确定模块间的接口 ⑤ 评估模块划分的质量
第四章 软件设计
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处理方式设计
① 确定算法，评估算法的性能 ② 确定模块间的控制方式 周转时间 响应时间 吞吐量 精度 ③ 确定外部信号的接收发送形 式
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② 数据库设计： 目的：确定数据库的模式、子模式。
概念结构设计：可以用E-R模型表示，也可以 用3NF关系群表示 逻辑结构设计：是将概念模型转换成DBMS支持 的数据模型。
物理结构设计：设计数据模式的一些物理细节， 选定存储结构和存取方法 ，以获得数据库的 最佳存取效率。
第四章 软件设计
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③ 数据的保护性设计
防卫性设计：在软件设计中就插入自动检错， 报错和纠错的功能
一致性设计： 在并发处理过程中使用封锁和解 除封锁机制保持数据不被破坏
冗余性设计：
第四章 软件设计
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(5)可靠性设计（质量设计）
在软件开发的一开始就应确定软件 可靠性和其它质量指标，考虑相应 措施，确保所做的设计具有良好的 质量特性，使软件易于修改和易于 维护。
④ 实用性：确认对于需求的实用性。
⑤ 技术清晰度：确认代码的可实现性 ⑥ 可维护性：确认可维护性 ⑦ 质量：确认质量特征 ⑧ 各种选择方案：选择方案的标准 ⑨ 限制：评估限制的现实性，与需求的一致性 ⑩ 其它具体问题：对文档、可测试性、设计过程等进行评估
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(8) 详细设计 在详细设计过程中，需要完成的工作是：
第4章 软件设计
一．软件设计的任务、目标与文档
二．软件设计原理与优化准则 三．软件的结构设计
四．数据库设计概论
第四章 软件设计
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本章导读：
软件设计是软件开发的核心。是在需求分析和 设计的基础上进行的。 本章论述软件设计的任务及目标、软件设计的概 念、原理和设计准则、软件设计常用的方法以及多层 结构设计技术、设计文档和管理文档编写的参考指南、 数据库设计方法，数据模型设计案例分析。