軟件工程教學(xué)課件6類的詳細設(shè)計

1、2022/8/3 牛牛文庫文檔分享1第6章 類的詳細設(shè)計詳細設(shè)計是以概要設(shè)計說明書作為基礎(chǔ)，完成各模塊的算法設(shè)計、用戶界面設(shè)計以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的細化等。對于開發(fā)者來說詳細設(shè)計的主要工作就是在每個類的方法中補充對應(yīng)的業(yè)務(wù)實現(xiàn)。類中方法的設(shè)計，使用狀態(tài)圖對類的行為，使用OCL對類的實現(xiàn)細節(jié)進行準確定義。詳細設(shè)計的主要活動為每個模塊進行詳細的算法設(shè)計。用某種圖形、表格、語言等工具將每個模塊處理過程的詳細算法描述出來。為模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。對于需求分析、概要設(shè)計確定的概念性的數(shù)據(jù)類型進行確切的定義。為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行物理設(shè)計，即確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)主要指數(shù)據(jù)庫的存儲記錄格式、存儲記錄安排和

2、存儲方法，這些都依賴于具體所使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。2022/8/3 牛牛文庫文檔分享2詳細設(shè)計的主要活動其他設(shè)計：根據(jù)軟件系統(tǒng)的類型，還可能要進行以下設(shè)計：輸入/輸出格式設(shè)計；人機對話設(shè)計；對于一個實時系統(tǒng)，用戶與計算機頻繁對話，因此要進行對話方式、內(nèi)容、格式的具體設(shè)計等。編寫詳細設(shè)計說明書。評審。對處理過程的算法和數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)等進行評審。2022/8/3 牛牛文庫文檔分享3類方法的詳細設(shè)計結(jié)構(gòu)化的程序如果程序的代碼塊僅僅通過順序、選擇和循環(huán)三種控制結(jié)構(gòu)進行連接，并且每個代碼塊只有一個入口和一個出口，則稱這個程序是結(jié)構(gòu)化的。2022/8/3 牛牛文庫文檔分享4非結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計目的是簡化設(shè)計過程

3、，僅使用有限的可預(yù)測的操作即可完成相應(yīng)的算法流程圖形設(shè)計工具程序流程圖（flowchart）簡單、直觀、易于學(xué)習(xí)2022/8/3 牛牛文庫文檔分享5應(yīng)盡量保持結(jié)構(gòu)化的特點，限制控制流的隨意跳轉(zhuǎn)適當使用goto、break、continue等語句圖形設(shè)計工具盒圖（NS）一種符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計原則的圖形描述工具不允許隨意跳轉(zhuǎn)通過組合嵌套方式構(gòu)成更大的“盒子”復(fù)雜邏輯繪制繁瑣2022/8/3 牛牛文庫文檔分享6圖形設(shè)計工具問題分析圖（PAD）使用二維樹形結(jié)構(gòu)的圖來表示程序的控制流，繪制方便結(jié)構(gòu)清晰，翻譯到代碼較為容易2022/8/3 牛牛文庫文檔分享7表格工具判定表是一種進行詳細設(shè)計的表格工具，又稱

4、為決策表。判定表適用于描述判斷條件較多，各條件又相互組合、有多種決策方案的情況。判定表有著準確而又簡潔的描述方式，能夠?qū)?fù)雜的條件組合與對應(yīng)的執(zhí)行動作相對應(yīng)。例如：某工廠機器維修的方式：對功率大于50馬力的機器或已運行10年以上的機器，應(yīng)送到專業(yè)的維修公司處理；否則如果功率小于20馬力，并且有維修記錄，則在車間維修；否則送到本廠的維修中心維修。2022/8/3 牛牛文庫文檔分享8判定表示例規(guī)則#123456789101112機器功率wAAAABBBBCCCC運行時長10年？YYNNYYNNYYNN有維修記錄YNNYYNNYYNNY送外維修本廠維修本車間維修2022/8/3 牛牛文庫文檔分享9判

5、定表構(gòu)成判定表有4個部分構(gòu)成，分別是條件列表、條件組合、動作列表及動作入口；每個條件對應(yīng)一個變量、關(guān)系或者預(yù)測，如上例中的機器功率、運行時長、維修記錄；條件組合是各種條件可能取值的所有組合，如果每個條件有真假兩種取值，則n個條件的取值組合數(shù)量為2n個；動作指要執(zhí)行的過程或操作列表，如上例中的送外修或者送本廠維修中心；動作入口指某個條件組合下與動作的對應(yīng)，與條件組合一起構(gòu)成了判定表的一列，也叫做規(guī)則。2022/8/3 牛牛文庫文檔分享10判定表化簡2022/8/3 牛牛文庫文檔分享11規(guī)則#12345機器功率wABCB運行時長= 0以上方法會使類圖不夠簡潔，而且復(fù)雜業(yè)務(wù)規(guī)則也不能清晰描述，因此引

6、入了OCL。這里引入一個新的類圖作為例子：2022/8/3 牛牛文庫文檔分享302022/8/3 牛牛文庫文檔分享31關(guān)聯(lián)類，只與其對應(yīng)的一個學(xué)生對象和一個課程對象具有聯(lián)系。學(xué)號要求至少五位數(shù)字長，并且構(gòu)成學(xué)號的數(shù)字要大于或等于10000。若使用OCL進行描述：context Student inv regStudentId:self.stuId = 10000關(guān)鍵字context表明此段OCL的描述與哪些UML對象或類相關(guān)。關(guān)鍵字inv表示這是不變的（invariant），也就是說所有的Student對象都要遵守這個約束self關(guān)鍵字指的是對context對象的引用，正如在Java中的thi

7、s或C+中的*this的作用一樣。context s:Student inv:s.stuId = 100002022/8/3 牛牛文庫文檔分享32將OCL同樣以包的形式進行組織，便于使用和管理：package com:myCompany:mySWcontext Student inv:context Student inv:endpackage除了實例變量的約束外，OCL同樣可以對實例的方法進行，描述方法執(zhí)行的條件，如未休學(xué)的學(xué)生至少要選擇一門課程：context Student:selectedLectures(): Integerpre stustatus: self.freesemest

8、er = falsepost selectedLectures: result 02022/8/3 牛牛文庫文檔分享33當該生選擇了一門之前沒有學(xué)過的課程時，該生選課總數(shù)加一：context Student:registerLecture(v: Lecture)pre: notSelected(v)post: self.selectedLectures()pre = self.selectedLectures() 1pre表示引用的是方法執(zhí)行之前的狀態(tài)值。2022/8/3 牛牛文庫文檔分享34類型名取值示例相關(guān)方法Booleantrue, falseand, or, xor, not impl

9、ies, if then else endifInteger1, -2, 50, 464646*, +, -, /, abs()Real3.14, 42.42, -99.99*, +, -, /, floor()StringHello, Dalian, Concat(), size(), substring()某門課的授課教授在上課時是不能在國外的：context Lecture inv:self.status = Lecturestatus:runningimpliesnot f.inForeign關(guān)鍵字implies表示“if-then”的條件說明。對于一個結(jié)課的課程成績要求分數(shù)在1-5之

10、間，可以進行如下的描述：context Examination inv:self.selectedLecture.status = Lecturestatus:closed implies(self.note = 1.0 and self.note method(parameter)一個學(xué)生在一個學(xué)期內(nèi)最多可以選擇12門課程：context Student inv:Student.selectedLecture- select (s | s.status = Lecturestatus:running)- size() exists( p | p.note = 60 and p.selectedLecture.title=Theory)要求方法passedLectures()返回的所有課程必須是已經(jīng)修過的課程：context Student:passedLectures():Collectionpost: result = self.examination- select( p | p.note=60) - iterate(p:Examination; res: Collection = Collection |res-including(p.selectedLecture)2022/8/3 牛牛文庫文檔