结构化详细设计
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。
系统的结构化分析与设计方法
系统的结构化分析与设计⽅法1、结构化⽅法的主要思想：（1）软件是有组织、有结构的逻辑实体，其结构为⾃顶向下的形式（2）软件由程序和数据组成，其结构呈现三层组织形式，即系统、⼦系统、功能模块/数据体（3）软件结构中的各部分既独⽴⼜关联2、结构化⽅法的特点：（1）抽象性：抽象描述系统的本质内容（2）结构化、模块化、层次化：分⽽治之，由分到合（3）分析与设计线索：⾯向过程（处理） – 过程驱动⾯向数据 – 数据驱动3、总体规划：为所规划的软件系统作出⼀个战略的、宏观的、全局的技术⽅案构建宏观结构模型，为后期的分析与设计奠定基础三个⼯作内容：（1）需求调查（2）结构模型建⽴（3）总体规划⽂档撰写4、过程与数据间的关系建⽴ – U/C矩阵（1）过程（处理）对数据的操作可以分为2类： Use – 使⽤，包括Select、Insert、Delete、Update Create – 建⽴，即创建数据（2）U/C 矩阵⼆维矩阵表横向业务 – 过程；纵向 – 主题数据库（3）U/C矩阵的作⽤为⼦系统划分提供帮助5、⼦系统规划：（1）建⽴U/C矩阵（2）整理成“基本U/C矩阵” 在原始的U/C矩阵基础上，反复调换列，使得尽可能多的“C”标记处于矩阵的对⾓线附近（3）⼦系统划分按照“职能域”对U/C矩阵进⾏划分（4）⼦系统定义含业务过程和主题数据库6、⽤传统结构化和oo的观点看待系统的⽐较：1）传统⽅法：系统是处理的集合，处理与数据实体的交互，处理接受输⼊并产⽣输出2）OO⽅法：系统是交互对象的集合，对象与⼈或其他对象交互，对象发送和响应信息7、结构化分析：分析基础：总体规划说明书；分析每个业务过程的详细流程；分析每个主题数据库的数据结构；建⽴分析模型：系统业务流程图、详细的数据流图、数据字典；结构化系统分析结果：系统分析说明书8、系统流程图：对不同计算机程序、⽂件、数据库和相关⼿⼯过程设计的表达；主要从较⾼的层次描述系统的相对独⽴的⼦系统和程序模块；⽤图形化的⽅式描述了对⼦系统的组织；可以表明系统业务类：Batch(批处理) Real time(实时处理)9、10、基于数据流的系统分析 -- 数据流图数据流图：⽤处理、外部实体、数据流以及数据存储来表⽰系统需求的图表DFD的特点：图形元素少且符号简单易懂；较充分表达系统的主要需求：输⼊、输出、处理和数据存储；最终⽤户、管理⼈员和系统开发⼈员只需稍加培训即可读懂DFD图，⽅便交流。
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。
结构化设计方法
结构化设计方法结构化设计方法是一种系统化的设计方法，旨在通过分析和抽象问题，将其分解为更小的、可管理的部分，并将这些部分重新组合以创建高效、可维护和易于理解的系统。
下面是对结构化设计方法的十条详细描述：1. 分析问题：结构化设计方法的第一步是分析待解决的问题。
通过理解问题的本质、要求和约束条件，设计师能够确定解决方案的主要目标。
2. 划分系统：一旦问题被分析清楚，设计师需要将系统划分为更小的子系统或模块。
这可以通过识别系统中的不同功能和组成部分来完成。
3. 优先级排序：对系统的子系统进行优先级排序是至关重要的。
这需要考虑到系统的关键要素以及它们之间的依赖关系。
设计师需要明确确定哪些子系统需要先实现，哪些可以在后续阶段进行。
4. 设计接口：在设计子系统时，设计师需要为它们之间的接口定义清晰的规范。
这包括输入、输出和相互作用的方式。
设计接口时要特别注意可扩展性和兼容性。
5. 模块化设计：模块化是结构化设计方法的核心原则之一。
模块化设计通过将系统分解为更小的、可重复使用的模块来简化系统开发和维护。
每个模块应该具有明确的功能和明确的输入/输出。
6. 设计算法：在设计系统时，设计师需要开发处理特定任务的算法。
这些算法应该根据问题的特点和要求进行优化，并具有高效性、可扩展性和可维护性。
7. 数据结构设计：除了算法之外，设计师还需要设计适当的数据结构来存储和管理系统中的数据。
数据结构的选择应该基于对数据的访问方式、复杂度和内存占用的考虑。
8. 错误处理：在结构化设计中，设计师需要考虑到可能出现的错误和异常情况，并设计相应的错误处理机制。
这包括错误检测、错误报告和异常处理。
9. 验证和测试：在设计完成后，设计师应该对系统进行验证和测试，以确保其满足要求并具有预期的功能。
验证和测试应该覆盖系统的各个方面，并且应该在不同的环境和输入条件下进行。
10. 文档和维护：结构化设计方法的最后一步是创建系统的文档并进行维护。
结构化详细设计ppt课件
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
1
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。
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。
15
PAD图举例
P1
P2 P3
C P4
P5
P6
until C2
11
盒图符号
A B
a.顺序
FPT BA
FPT A
b.IF-THEN-ELSE 选择
S Do until p
d.do-until 循环
P
=1 =2
=n
A1 A2
An
e.多分支选择
Do while p S
c.do-while 循环
12
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。
4
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
5
A
简述结构化程序设计方法的基本要点
结构化程序设计方法的基本要点简介结构化程序设计方法是一种用于构建大型程序的系统性方法。
它通过将程序分解为一系列小的、可管理的模块，以及规定了模块之间的交互方式，从而降低程序的复杂性，提高程序的可维护性和可读性。
本文将从以下几个方面详细介绍结构化程序设计方法的基本要点。
1. 模块化模块化是结构化程序设计方法的核心思想之一。
模块化将程序分解为多个功能相对独立的模块，每个模块负责完成一个特定的任务。
模块化有助于提高程序的可读性，可维护性和可重用性。
1.1 模块划分在进行模块划分时，可以按照功能划分原则，将程序划分为几个不同的功能模块，每个模块负责完成一个特定的功能。
也可以按照数据划分原则，将程序划分为几个处理不同数据的模块。
模块应该具有清晰的职责和界限，不同模块之间的功能和数据交互应该通过接口进行。
1.2 接口设计模块之间的接口设计是模块化的关键。
接口应该明确定义模块之间的输入和输出，以及数据的传递方式。
良好的接口设计可以降低模块之间的耦合度，提高代码的可复用性，使得模块可以独立开发和测试。
1.3 函数与过程模块可以通过函数或过程来实现。
函数是一段可重用的代码，用于执行特定的计算或操作，并返回一个结果。
过程是一段可重用的代码，用于执行一系列操作，不返回结果。
函数和过程有助于将程序划分为更小的单元，提高程序的可读性和可维护性。
2. 控制结构控制结构是结构化程序设计方法的另一个重要要点。
控制结构用于控制程序的执行流程，改变程序的执行顺序或执行条件。
2.1 顺序结构顺序结构是程序从上到下按照顺序执行的控制结构。
顺序结构是程序的基础，所有的程序都是从顺序结构开始进行。
2.2 选择结构选择结构用于根据条件选择执行不同的代码块。
常见的选择结构包括if语句和switch语句。
if语句用于判断一个条件是否成立，如果条件成立，则执行其中的代码块；否则执行其他代码块。
switch语句可以根据一个表达式的值选择执行不同的代码块。
结构化详细设计
【六年级】精彩的秋游天气渐渐转凉，金黄的落叶纷纷飘落，这是一个适合秋游的季节。
我们班决定去郊外旅行，感受大自然的美丽，享受秋天的清新。
早晨，我们准时在学校门口集合。
同学们都精神饱满，兴致勃勃地等待着出发。
老师带着我们走进了一辆大巴车，车里热闹非凡，一片欢声笑语。
汽车行驶在一条弯弯曲曲的山路上，两侧是一片片苍翠的林木，树叶在秋风中翩翩起舞，给人一种宁静与宜人的感觉。
不一会儿，大巴车终于停了下来。
我们下车后，来到了一个宽阔的空地上。
周围是高耸入云的山峰，山峰上的树木已被秋风吹得只余几片叶子。
山上有跑步道，有篮球场，还有一个小湖。
尤其是湖里的水波粼粼，美得让人难以言表。
大家迫不及待地开始了各自喜欢的活动。
有的同学选择了打篮球，他们组成了两队，你追我赶，在球场上团团转。
有的同学选择了钓鱼，他们找来鲜艳的鱼饵，在湖边竖起了钓竿，眼巴巴地盼望着鱼儿上钩。
还有的同学选择了跑步，他们在山间悠然奔跑，风吹过他们的脸庞，使他们的脸上洋溢着灿烂的笑容。
我则想来一次亲近大自然的旅行，于是我选择了欣赏美丽的自然景观。
我沿着蜿蜒的小路向前走去，小路两旁的花草树木丰茂，仔细一看，有红色的苹果、橙色的柑橘、绿油油的蔬菜等等。
我还看见了一只可爱的小松鼠，它灵活地跑上树枝，向我张望了一会儿，然后迅速地消失在了树林中。
时间过得飞快，转眼间已是中午。
我们在山上找了一个宽敞的区域，摆开了野餐桌椅，开始享受美食。
同学们吃得津津有味，笑声不断。
午餐后，我们开始了下午的活动。
老师组织了一个寻宝游戏，每个小组都拿到了一张宝藏地图，我们要根据地图上的线索找到宝藏的所在地。
我们跑遍了整个山林，发现了隐藏在各处的线索，大家卯足了劲，寻宝的热情高涨。
最终，我们的小组终于找到了宝藏，宝藏里有很多好吃的零食和小礼物。
我们欢呼雀跃，激动不已。
临近傍晚时分，我们赶回大巴车上，开始了回家的旅程。
车里充满了欢声笑语，大家在车上分享着这个美好的秋游经历。
渐渐地天色暗了下来，我们回到了学校。
软件工程6-1
(1)由于程序流程图的特点,它本身并不是逐步求精的好工具. 因为它使程序员容易过早地考虑程序的具体控制流程,而忽略了程序的 全局结构; (2)程序流程图中用箭头代表控制流,这样使得程序员不受任何 约束,可以完全不顾结构程序设计的精神,随意转移控制;
(3)程序流程图在表示数据结构方面存在不足.
2, 盒图(N-S图) , 盒图( 图
6.4.3 程序设计风格
1,程序内部的文档 2,数据说明 3,语句构造 4,输入/输出 输入/ 5,效率
1, 程序内部的文档 ,
程序内部的文档包括:
(1)恰当的标识符(变量和标号)的名字; 恰当的标识符(变量和标号)的名字; 恰当的标识符 (2)适当的注释; 适当的注释; 适当的注释 (3)程序的视觉组织. 程序的视觉组织
2) (2)面向对象语言 对象+消息 对象 消息 例:Delphi,Visual Basic, JAVA,C++.
6.4.2 程序设计语言的选择 一般情况下,我们采用高级语言来编程. 选择具体高级语言类型的原则: 选择具体高级语言类型的原则: (1)系统的应用领域 ) (2)用户的要求 ) (3)软件的执行环境 ) (4)目标系统的性能要求 ) (5)程序员的知识水平 ) (6)软件的可移植性要求 )
4, 输入/输出 , 输入/
在设计和程序编码时,应考虑输入和输出风格原则: (1)对所有输入数据都进行校验,以保证每个数据的有 效性; 检查重要的输入项组合的合法性; 使得输入的步骤和操作尽可能简单,并保持简单的输 入格式; 输入一批数据时,使用输入结束指示符,不要要求用 户说明输入项数; (2)在以交互式输入/输出方式进行输入时,要指明可 以使用的选择值或界限值; 应允许缺省值; (3)当程序设计语言对输入/输出格式有严格要求时, 应保持输入格式与输入语句的要求一致; 给所有的输出加注释,并设计输出报表格式.
结构化设计
为了更加形象的表达模块之间的关系，通常还有一些附 加的符号，可以用来表示模块之间的选择调用或者循环 调用。
数据流 控制流
好输入
得到好的输入
产生最佳解
位于结构图上方的方框 所代表的模块意指调用 下方的模块，因此，即 使使用直线也不会在模 块之间调用关系这一问 题上产生二义性
Find a Room
2.0
Delete a Room
3.0
Establish a House 4.0
……
By Room ID 2.1
By Square Footage 2.2
By Type of Floor
2.3
……
Add a Room
4.1
Find a Room
4.2
Delete a Room
4.3
HIPO图实际上由两部分组成，
H图
H图就是上面提到的层次图； 为了能使HIPO图具有可跟踪性； 在H图里除了最顶层的方框之外，每个方框都加了编号；
IPO图
对于H图中的每个模块方框，都应该有一张IPO图描述这个方 框所代表的模块处理逻辑；
User’s Interface
Enter a New Room 1.0
具体.
在总体设计阶段，每个模块还处于黑盒子级， 模块通过外部特征标识自己，比如：
名字、
输入、
输出等。
这样在总体设计阶段就可以避免过早的陷入 模块的逻辑，算法设计，从而能够更好的确 定模块和模块之间的结构与调用关系。
软件总体设计的过程
采用某种设计方法，将系统按功能划 分成模块的层次结构
1对需求规约所产生的dfd进行分类2根据分类的结果用不同的方法将数据流图dfd转换成初始模块结构图msd3再根据基本的模块化设计原则高内聚低耦合精化初始模块结构图使之成为最终可供详细设计所使用的模块结构图变换型数据流图具有较明显的输入变换或称主加工和输出界面的数据流图称为变换型数据流图
05详细设计
结构化程序设计的发展历史
Байду номын сангаас
1965年，E.W.Dijkstra在IFIP（国际信息处理联合会）会议上提 出“可以从高级语言中取消GOTO语言”、“程序的质量与程序中所 包含的GOTO语句的数量成反比”。但是当时并未引起很大反响。 1966年Bohm和Jacopini证明了，只用三种基本的控制结构就能实现 任何单入口单出口的程序，这个结论奠定了结构程序设计的理论基 础。这三种基本的控制结构是“顺序”、“选择”、“循环”。 1968年Dijkstra在ACM通讯上发表了短文“GOTO statement considered harmful”再次建议从一切高级语言中取消GOTO语句， 只使用三种基本控制结构写程序。经过讨论人们认识到，不是简单 地去掉GOTO语句的问题，而是要创立一种新的程序设计思想、方法 和风格，以显著地提高软件生产率和降低软件维护代价。 1971年IBM公司在纽约时报信息库管理系统的设计中成功地使用了 结构程序设计技术（以及主程序员组），随后在美国宇航局空间实 验室飞行模拟系统的设计中，结构程序设计技术（也采用了主程序 员组的形式）再次获得圆满成功。
1966年Bohm和Jacopini证明了，只用三种基本的控制结构就能 实现任何单入口单出口的程序，这个结论奠定了结构程序设计 的理论基础。这三种基本的控制结构是“顺序”、“选择”、 “循环”。
A B B
exp T A A exp F 或
F exp T A
a.顺序
b.if-then-else 选择
c.do-while 循环
PDL的特点
提供全部结构化控制结构、数据说
明和模块特征。能对PDL正文进行 结构分割，使之变得易于理解。 为了区别关键字，规定关键字一律 大写，其它单词一律小写。或者规 定关键字加下划线，或者规定它们 为黑体字。
结构化设计方法
结构化设计方法结构化设计方法是一种系统性的设计方法，用于解决复杂问题和优化系统性能。
它通过将问题分解为更小的组成部分，并定义它们之间的关系和行为，来构建一个高效可靠的系统。
本文将介绍结构化设计方法的基本原理和实施步骤。
一、概述结构化设计方法是基于结构化分析方法发展起来的，它强调系统的模块化和分层结构。
它将系统分解为若干个子系统或模块，并定义它们之间的接口和关系。
这样做的目的是为了简化设计过程，降低系统的复杂性，并提高系统的可维护性和可扩展性。
二、基本原则1. 模块化：将系统划分为相互独立的模块，每个模块负责完成一个特定的功能。
2. 接口定义：定义模块之间的接口和交互方式，确保模块之间的通信和数据传输正常进行。
3. 抽象和封装：将复杂的功能和实现细节封装在模块中，提供简单的接口供其他模块使用。
4. 层次化设计：将系统分层，每一层都有明确的功能和责任，从而降低系统的复杂性。
5. 可重用性：设计具有通用性的模块和组件，以便在不同的系统中重复使用。
三、实施步骤1. 确定系统需求：明确系统的功能和性能要求，分析系统的输入输出和约束条件。
2. 分解系统：将系统分解为若干个子系统或模块，每个模块负责完成一个特定的功能。
3. 定义接口：明确定义模块之间的接口和数据传输方式，确保模块间的协同工作正常进行。
4. 设计模块：对每个模块进行详细设计，包括功能设计、数据结构设计和算法设计等。
5. 集成测试：将各个模块进行集成测试，验证模块之间的接口和交互是否正常。
6. 系统测试：对整个系统进行系统测试，验证系统的功能和性能是否满足需求。
7. 优化调整：根据测试结果对系统进行优化调整，提高系统的性能和可靠性。
8. 文档编写：编写系统设计文档和用户手册，记录系统的设计和使用方法。
四、案例分析以一个在线购物系统为例，使用结构化设计方法进行设计。
1. 确定系统需求：分析用户的需求，明确系统的功能和性能要求。
2. 分解系统：将系统分解为用户管理模块、商品管理模块、订单管理模块和支付管理模块等。
8 结构化详细设计
其它求精的规则，与输入部分类同。例如，可以将“PUT 加 / 减速”模块与其下属的两个模块合并为一个模块，将 “ PUT 超速量”模块与其下属的两个模块合并为一个模块 。
通过以上求精之后,可得如下的模块结构图
输出模块
生成mpg 显示 生成mph 显示 生成里程 显示 生成加/减速显示
生成蜂鸣
显示
其它求精的规则，与输入部分类同。例如，可以将“PUT 加 / 减速”模块与其下属的两个模块合并为一个模块，将 “ PUT 超速量”模块与其下属的两个模块合并为一个模块 。
通过以上求精之后,可得如下的模块结构图
输出模块
生成mpg 显示 生成mph 显示 生成里程 显示 生成加/减速显示
生成蜂鸣
显示
第二种表达-框图
s1
s2
第三种表达-PAD图
S1 S2
X5 X<5
. . .
s1
s2
s
S1 S2
S
S3
注:支持逐步求精设计
第四种表达-N-S图
S1 T
X>5
顺序:
选择 :
条件 T F
S1 S2
循环:
循环条件 循环体
S3 S2 N:=1..10 S4 S5 S6
F
T
X>10&Y>3
F
S7
S8
S9
问题空间 解空间
自 顶 向 下
4）该方法的组成
紧紧围绕“自顶向下” “过程抽象”“数据抽象”和“ 模块化”
等基本原理/原则 给出了 完备的符号 可操作的过程 易理解的表示工具
并提供了
控制信息组织复杂性的机制，例如
逐层分解，数据打包等
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。
结构化设计之详细设计
问题分析图(PAD)
问题分析图是一种改进的图形描述方式，可以用来取代流程图。
PAD支持SP方法，它仅具有顺 序、选择、循环三类基本成分
例子： 在数组K中找出最大和次大的两个 数
问题分析图(PAD)
PAD的优点： • 逻辑结构清晰，图形标准化； • 强制设计人员使用SP方法，因而提高了产品的质量； • 通过机械地“走树”可以从PAD直接产生程序，该过程便于用计算机自 动实现。
Jackson 方法三种基本结构
在一般数据处理系统中，数据结构有“顺序”、“重复”和“选择”等 三种类型，以数据结构为基础相应地建立的程序结构，也就有“顺序”、 “重复”(循环)和“选择”(条件)等三种类型。
顺序结构 ： 顺序结构的数据由一个或多个数据元素组 成，每个元素按确定次序出现一次
选择结构： 选择结构的数据包含两个或多个数据元素， 每次使用这个数据时按一定条件从这些数 据元素中选择一个 重复结构： 重复结构的数据，根据使用时的条件由一 个数据元素出现零次或多次组成
流程图(FC)
一个模块的内部执行过程可用图形来描述，由于图形描述方式比较直 观、形象化，所以易于理解，又易于进行复查。图形描述方式中流程图是 历史最悠久，最广为流行的一种。
流程图包含下面三种基本成分： • 加工步骤——用方框表示 • 逻辑条件——用菱形表示 • 控制流———用箭头表示 设计人员用SP方法的三类标准结构反复嵌套来绘制流程图，这样画出的图 称为结构化流程图。
Jackson 方法概述
SA、SD和 SP方法前后衔接，用于需求分析和设计阶段，是面向数据流 的 。而Jackson 方法是一种面向数据结构的方法，这个方法适用于数据处 理类问题，特别是企事业管理的一类软件系统。
• Jackson方法的目标：获得简单清晰的设计方案，因为这样的方案易于理 解、易于修改。 • Jackson方法的设计原则：使程序结构同数据结构相对应。
8结构化详细设计
4. 先测试后优化 为在效率与健壮性之间做出合理的折衷，应该在为 提高效率而进行优化之前，先测试程序的性能，人 们常常惊奇地发现，事实上大部分程序代码所消耗 的运行时间并不多。
5.3.2 结构化程序设计
详细设计层 --主要引入了关于三种动作控制结构的术语/符号 三种控制结构:顺序,选择和循环 这三种结构在表达系统行为方面是完备的 如果只允许使用顺序、IF-THEN-ELSE型分支和DO-WHILE 型循环这3种基本控制结构，则称为经典的结构程序设计； 如果除了上述3种基本控制结构之外，还允许使用DOCASE型多分支结构和DO-UNTIL型循环结构，则称为扩展的 结构程序设计； 如果再加上允许使用LEAVE(或BREAK)结构，则称为修 正的结构程序设计。
PDL应该具有下述特点： (1) 关键字的固定语法，它提供了结构化控制结构、 数据说明和模块化的特点。为了使结构清晰和可读 性好，通常在所有可能嵌套使用的控制结构的头和 尾都有关键字，例如，if…fi(或endif)等等。 (2) 自然语言的自由语法，它描述处理特点。 (3) 数据说明的手段。应该既包括简单的数据结构 (例如纯量和数组)，又包括复杂的数据结构(例如， 链表或层次的数据结构)。 (4) 模块定义和调用的技术，应该提供各种接口描 述模式。
PAD图
PAD (problem analysis diagram)图的主要优点如下： (1) 使用表示结构化控制结构的PAD符号所设计出 来的程序必然是结构化程序。 (2) PAD图所描绘的程序结构十分清晰。 (3) 用PAD图表现程序逻辑，易读、易懂、易记。 (4) 容易将PAD图转换成高级语言源程序。 (5) 即可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数据结 构。 (6) PAD图的符号支持自顶向下、逐步求精方法的 使用。
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提高程序的可重用性； 提高程序的可扩充性； 提高程序的健壮性。
提高可重用性
面向对象方法的一个主要目标，就是提高软件的可 重用性。软件重用有多个层次，在编码阶段主要涉 及代码重用问题。一般说来，代码重用有两种： 一种是本项目内的代码重用，另一种是新项目重用 旧项目的代码。内部重用主要是找出设计中相同或 相似的部分，然后利用继承机制共享它们。为做到 外部重用，则必须有长远眼光，需要反复考虑精心 设计。
互方式时，必须考虑下列设计问题。
1. 是否每个菜单功能项都要有对应的快捷键? 2. 采用何种命令形式? 3. 学习和记忆命令的难度有多大?忘记了命令怎么
办? 4. 用户是否可以定制或缩写命令?
二、用户界面设计过程
用户界面设计是一个迭代的过程，也就是说，通常 先创建设计模型，再用原型实现这个设计模型，并 由用户试用和评估，然后根据用户意见进行修改。
三、人机界面设计指南
用户界面设计主要依靠设计者的经验。 1. 一般交互指南 一般交互指南涉及信息显示、数据输入和系统整体 控制，因此，这类指南是全局性的，忽略它们将承 担较大风险。
(1) 保持一致性。 (2) 提供有意义的反馈 。 (3) 在执行有较大破坏性的动作之前要求用户确认。 (4) 允许取消绝大多数操作。 (5) 减少在两次操作之间必须记忆的信息量。 (6) 提高对话、移动和思考的效率。 (7) 允许犯错误。 (8) 按功能对动作分类，并据此设计屏幕布局。 (9) 提供对用户工作内容敏感的帮助设施。 (10) 用简单动词或动词短语作为命令名。
1. 信息应助于从错误中恢复的建设性意 见。
3. 信息应该指出错误可能导致哪些负面后果。 4. 信息应该伴随着听觉上或视觉上的提示。
5. 信息不能带有指责色彩，也就是说，不能责怪 用户。
4. 命令交互 详细设计中应该确定命令交互方式，在提供命令交
(2) 让用户怎样请求帮助? (3) 怎样显示帮助信息? (4) 用户怎样从帮助返回到正常的交互方式中? (5) 怎样组织帮助信息?
3. 出错信息处理
出错信息和警告信息，是出现问题时交互式系统给 出的“坏消息”。
详细设计中，应该确定统一的出错信息提示格式和 所有可能的出错提示语句。
一般说来，交互式系统给出的出错信息或警告信息， 应该具有下述 5 个方面注意事项。
2. 信息显示指南
如果人机界面显示的信息是不完整的、含糊的或难 于理解的，则该应用系统显然不能满足用户的需求。
(1) 只显示与当前工作内容有关的信息。 (2) 不要用数据淹没用户，应该用便于用户迅速吸 取信息的方式来表示数据。
(3) 使用一致的标记、标准的缩写和可预知的颜色。 (4) 允许用户保持可视化的语境。 （续）
（续）
(5) 使在当前动作语境中不适用的命令不起作用。 (6) 让用户控制交互流。
(7) 对所有输入动作都提供帮助(参见6.2.1节)。
(8) 消除冗余的输入。
四、面向对象程序设计风格
良好的程序设计风格对面向对象实现来说尤其重要， 不仅能明显减少维护或扩充的开销，而且有助于在 新项目中重用已有的程序代码。
(5) 产生有意义的出错信息。 (6) 使用大小写、缩进和文本分组以帮助理解。 (7) 使用窗口分隔不同类型的信息。 (8) 使用“模拟”显示方式表示信息，以使信息更 容易被用户提取。
(9) 高效率地使用显示屏。
3. 数据输入指南
用户的大部分时间用在选择命令、键入数据和向系 统提供输入。
(1) 尽量减少用户的输入动作。 (2) 保持信息显示和数据输入之间的一致性。 (3) 允许用户自定义输入。 (4) 交互应该是灵活的，并且可调整成用户最喜欢 的输入方式。
2. 用户帮助设施 常见的帮助设施可分为集成的和附加的两类。
集成的帮助设施从一开始就设计在软件里面， 通常，它对用户工作内容是敏感的。
附加的帮助设施是在系统建成后再添加到软件 中的，在多数情况下它实际上是一种查询能力有限 的联机用户手册。
在详细设计中，应该先确定具体的用户帮助 设施的选择
(1) 在用户与系统交互期间，是否在任何时候都要 求能获得关于系统任何功能的帮助信息?
– 人机交互设计（了解） – 如何提高程序的可重用性、可扩充性和健壮性
（重要） – 什么是结构程序设计？（重要） – 伪码、PAD、盒图、程序流程图（非常重要） – 前面三个方法的优势，程序流程图的缺陷（非
常重要）
详细设计阶段的根本目标是确定应该怎样具体 地实现所要求的系统。
详细设计的目标不仅仅是逻辑上正确地实现每 个模块的功能，更重要的是设计出的处理过程应该 尽可能简明易懂。
1. 提高方法的内聚 一个方法(即服务)应该只完成单个功能。 2. 减小方法的规模 3. 保持方法的一致性 保持方法的一致性，有助于实现代码重用。
1. 系统响应时间 一般说来，系统响应时间指从用户完成某个控
制动作(例如，按回车键或点击鼠标)，到软件给出 预期的响应(输出信息或做动作)之间的这段时间。
系统响应时间有两个重要属性，分别是长度和 易变性。
详细设计中，应针对有较长处理时间的操作设 定系统响应时间，根据设定的响应时间来决定具体 实现方案。
5.3.1 人机界面设计
人机界面设计是接口设计的一个重要的组成部 分。
人机界面的设计质量，直接影响用户对软件产 品的评价，从而影响软件产品的竞争力和寿命，因 此，必须对人机界面设计给予足够重视。
一、设计问题
在设计人机界面的过程中，几乎总会遇到下述 4个问题： •系统响应时间 •用户帮助设施 •出错信息处理 •命令交互
上节课的问题
• 信息隐藏的意义？ • 模块化的粒度为什么不是越大或者越小越好？
信息隐藏的意义在于将来维护和测试时，将来修改程序 时由于疏忽而带来的错误不会传播到软件的其他部分； 另外将来升级替换模块、重用模块都有好处。
粒度大不方便错误定位和修改，不方便重用； 粒度小导致模块之间需要更多的信息交流。
本次课程需要掌握的内容