第三章結(jié)構(gòu)化與設(shè)計

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院第一代軟件工程三結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計第一代：傳統(tǒng)軟件工程第二代：OO軟件工程第三代：基于構(gòu)件的軟件工程結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計是第一代軟件工程時期最具代表性開發(fā)方法，適用面廣、流行時間長。結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計的由來中國石油大學(xué)勝利學(xué)院結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析（SA）結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計（SD，概要設(shè)計）模塊化設(shè)計（詳細(xì)設(shè)計）結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計的內(nèi)容中國石油大學(xué)勝利學(xué)院典型的軟件生存周期典型的軟件生存周期需求分析軟件分析軟件設(shè)計編碼（測試）軟件測試運(yùn)行維護(hù)計劃開發(fā)運(yùn)行（可行性研究和）計劃詳細(xì)設(shè)計（模塊設(shè)計）系統(tǒng)分析總體設(shè)計（概要設(shè)計）中國石油大學(xué)勝利學(xué)院5

需求分析關(guān)系到軟件系統(tǒng)開發(fā)的成敗，是決定軟件產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，只有通過需求分析才能把軟件功能和性能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說明，從而奠定軟件開發(fā)的基礎(chǔ)。3.1需求分析中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.1.1需求分析的任務(wù)和步驟需求分析的任務(wù)建立分析模型

編寫需求說明

需求分析的步驟（四部曲）需求獲取

需求分析

需求描述（編寫需求規(guī)格說明書）

需求驗(yàn)證

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院71.需求獲取雙方確定問題的綜合需求。這些需求包括：功能需求（最主要的需求）性能需求環(huán)境需求用戶界面需求可靠性、安全性、保密性、可移植性、可維護(hù)性等。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院需求獲取的常用方法聯(lián)合分析小組

用戶代表、領(lǐng)域?qū)＜液拖到y(tǒng)分析員（主體）客戶訪談

充分準(zhǔn)備，尋找共同語言循序漸進(jìn)、逐步逼近

問題分析與確認(rèn)

多個來回中國石油大學(xué)勝利學(xué)院92.需求提煉：分析建模任務(wù)：建立分析模型。常用模型數(shù)據(jù)流圖實(shí)體關(guān)系圖控制流圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖用例圖類對象關(guān)系及其行為圖中國石油大學(xué)勝利學(xué)院103.需求描述：編寫SRS主要內(nèi)容描述目標(biāo)系統(tǒng)的概貌、功能要求、性能要求、運(yùn)行要求和將來可能提出的要求。組成部分在分析過程中得出的數(shù)據(jù)流圖簡要描述的系統(tǒng)主要算法用戶需求和系統(tǒng)功能之間的參照關(guān)系設(shè)計約束等等必須用統(tǒng)一的文檔進(jìn)行描述中國石油大學(xué)勝利學(xué)院11如何編寫需求說明“需求說明”的要求準(zhǔn)確性和一致性清晰性和沒有二義性直觀、易讀和易于修改中國石油大學(xué)勝利學(xué)院12引言主要論述在問題定義階段確定的關(guān)于軟件的目標(biāo)與范圍，簡要介紹系統(tǒng)背景、概貌、軟件項(xiàng)目約束和參考資料等。如何編寫需求說明中國石油大學(xué)勝利學(xué)院13主體部分除了文字描述外還可附上各種圖形模型。信息描述：給出對軟件所含信息的詳細(xì)描述，包括信息的內(nèi)容、關(guān)系、數(shù)據(jù)流向、控制流向和結(jié)構(gòu)等。功能描述：對軟件功能要求的說明，包括系統(tǒng)功能劃分、每個功能的處理說明、限制和控制描述等。行為描述：對系統(tǒng)狀態(tài)變化以及實(shí)踐和動作的描述。如何編寫需求說明中國石油大學(xué)勝利學(xué)院14質(zhì)量保證闡明在軟件交付使用前需要進(jìn)行的功能測試和性能測試；規(guī)定源程序和文檔應(yīng)該遵守的各種標(biāo)準(zhǔn)。接口描述包括系統(tǒng)的用戶界面、硬件接口、軟件接口和通信接口等的說明；其他描述闡明系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)上的限制，系統(tǒng)的假設(shè)和依賴等其他需要說明的內(nèi)容；如何編寫需求說明中國石油大學(xué)勝利學(xué)院154.需求驗(yàn)證

作為需求分析階段工作的復(fù)查手段，應(yīng)該對功能的正確性、完整性和清晰性以及其他需求給予評價。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院163.1.2需求分析的實(shí)現(xiàn)步驟理解需求表達(dá)需求當(dāng)前系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)物理模型邏輯模型邏輯模型物理模型1.模型化具體化4.實(shí)例化2.抽象化3導(dǎo)出做什么獲得當(dāng)前系統(tǒng)的物理模型：物理模型是對當(dāng)前系統(tǒng)的真實(shí)寫照；抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型：去掉一些次要的信息，建立起反映系統(tǒng)本質(zhì) 的邏輯模型；建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型：分析目標(biāo)系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)在邏輯上的差別，建 立符合用戶需求的目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型；補(bǔ)充目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型：對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充、完善。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院17教材銷售的需求分析過程1.通過對現(xiàn)實(shí)環(huán)境的調(diào)查研究，獲取當(dāng)前系統(tǒng)的 具體模型。P43【例3.1】學(xué)生張秘書學(xué)生王會計李出納趙保管購書申請購書證明購書發(fā)票領(lǐng)書單書圖3.1學(xué)生購買教材的當(dāng)前系統(tǒng)模型中國石油大學(xué)勝利學(xué)院182.去掉具體模型中的非本質(zhì)因素，提煉出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型；學(xué)生審查有效性學(xué)生開發(fā)票開領(lǐng)書單發(fā)書購書單有效購書單發(fā)票領(lǐng)書單書圖3.2學(xué)生購買教材的邏輯模型關(guān)注系統(tǒng)的功能，而不是執(zhí)行功能的人或機(jī)構(gòu)教材銷售的需求分析過程中國石油大學(xué)勝利學(xué)院193.分析當(dāng)前系統(tǒng)與目標(biāo)系統(tǒng)的差別，建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。學(xué)生審查并開發(fā)票購書單學(xué)生開領(lǐng)書單發(fā)書發(fā)票領(lǐng)書單書圖3.3目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型教材銷售的需求分析過程中國石油大學(xué)勝利學(xué)院204.對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行完善和補(bǔ)充，編寫完整的需求說明；學(xué)生審查并開發(fā)票購書單開領(lǐng)書單發(fā)票領(lǐng)書單學(xué)生無效書單圖3.4改進(jìn)了的目標(biāo)系統(tǒng)模型教材銷售的需求分析過程中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.2結(jié)構(gòu)化分析方法（SA）SA實(shí)質(zhì)就是采用一組分層的數(shù)據(jù)流圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)字典作為系統(tǒng)模型。SA從總體上看是一種強(qiáng)烈依賴數(shù)據(jù)流圖的自頂向下的建模方法。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.2結(jié)構(gòu)化分析方法（SA）基本步驟自頂向下，功能分解分層DFD由后向前，定義數(shù)據(jù)和加工DD,PSPEC根據(jù)需要，分析復(fù)雜數(shù)據(jù)和動態(tài)模型E-R圖，CFD,CSPEC,STD編寫SRS中國石油大學(xué)勝利學(xué)院結(jié)構(gòu)化分析模型的描述工具數(shù)據(jù)流圖（DFD）指明數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中移動時如何被變換，描述對數(shù)據(jù)流進(jìn)行變換的功能和子功能。數(shù)據(jù)字典（DD）對軟件中的每個數(shù)據(jù)規(guī)定一個定義條目。加工說明（PSPEC）對數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的每個加工/處理的功能描述主要工具：結(jié)構(gòu)化語言，判定樹或判定表中國石油大學(xué)勝利學(xué)院24

3.2.1數(shù)據(jù)流圖（DFD）組成符號圓框---代表加工，數(shù)據(jù)在此進(jìn)行變換和處理；箭頭---代表數(shù)據(jù)的流向，數(shù)據(jù)名稱標(biāo)在箭頭的邊上；方框(或立方體)---表示數(shù)據(jù)的源點(diǎn)和終點(diǎn)；雙杠（或單杠）---表示數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫。注意：每個圖形符號都必須標(biāo)上名字，加工框應(yīng)加上編號。數(shù)據(jù)流名加工名文件名源匯點(diǎn)中國石油大學(xué)勝利學(xué)院25輸出(B)、(C)、(B和C)三種可能輸出(B)、(C)之一輸出(B和C)附加符號：*(與)、+(或與)、⊕(或)中國石油大學(xué)勝利學(xué)院26例：將圖3.4改畫成DFD圖。學(xué)生審查并開發(fā)票購書單開領(lǐng)書單發(fā)票領(lǐng)書單學(xué)生無效書單圖3.4學(xué)生審查并開發(fā)票1購書單開領(lǐng)書單2發(fā)票領(lǐng)書單學(xué)生無效書單各班學(xué)生用書表教材存量表圖3.4的DFD圖中國石油大學(xué)勝利學(xué)院DFD的性質(zhì)DFD中的箭頭僅表示系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的流動，不表示實(shí)物。DFD不能表示程序的控制結(jié)構(gòu)，不包含“控制流”、“控制結(jié)構(gòu)”、“激發(fā)條件”之類的信息。DFD表現(xiàn)范圍具有很大的靈活性，常用一組DFD由粗到細(xì)表示一軟件在不同抽象級別上的邏輯性質(zhì)。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院28數(shù)據(jù)流圖與程序流程圖的比較數(shù)據(jù)流圖用作軟件分析階段的工具從數(shù)據(jù)的角度描述一個系統(tǒng)圖中的箭頭是數(shù)據(jù)流程序流程圖表示程序的過程設(shè)計從對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的工作人員的角度描述一個系統(tǒng)圖中的箭頭是控制流，表達(dá)的是程序執(zhí)行的次序中國石油大學(xué)勝利學(xué)院293.2.2畫分層數(shù)據(jù)流圖自頂向下，逐步細(xì)化從系統(tǒng)的基本模型開始，逐層的對系統(tǒng)進(jìn)行分解每分解一次系統(tǒng)的加工數(shù)量就增多一些，每個加工的功能也更具體一些。繼續(xù)重復(fù)這種分解，直到所有的加工都足夠簡單，不必再進(jìn)行分解為止。（原子加工）原則：先全局后局部，先整體后細(xì)節(jié)，先抽象后具體中國石油大學(xué)勝利學(xué)院30分層的數(shù)據(jù)流圖引入分層數(shù)據(jù)流圖的目的：降低數(shù)據(jù)流圖的復(fù)雜性中國石油大學(xué)勝利學(xué)院31在多層數(shù)據(jù)流圖中頂層流圖僅包含一個加工，它代表被開發(fā)系統(tǒng)。它的輸入流是該系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)，輸出流是系統(tǒng)所輸出數(shù)據(jù)；底層流圖是指其加工不需再做分解的數(shù)據(jù)流圖，它處在最底層；中間層流圖則表示對其上層父圖的細(xì)化。它的每一加工可能繼續(xù)細(xì)化，形成子圖。分層的DFD體現(xiàn)了“自頂向下、逐步細(xì)化”的特點(diǎn)。分層的數(shù)據(jù)流圖中國石油大學(xué)勝利學(xué)院32例3.14教材購銷系統(tǒng)畫出分層的DFD圖領(lǐng)書單

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學(xué)生教材購銷系統(tǒng)書庫保管員圖3.34教材購銷系統(tǒng)的頂層DFD中國石油大學(xué)勝利學(xué)院33領(lǐng)書單進(jìn)書通知

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購書單缺書單

1銷售2采購書庫保管員學(xué)生F1教材存量表

F2缺書登記表

圖3.35教材購銷系統(tǒng)的第二層DFD例3.14教材購銷系統(tǒng)畫出分層的DFD圖中國石油大學(xué)勝利學(xué)院教材購銷系統(tǒng)的第三層DFD—采購子系統(tǒng)２.３修改教材庫存和待購量２.１按書號匯總?cè)睍?/p>

２.２按出版社統(tǒng)計缺書

銷售書庫保管員F2缺書登記表F1教材存量表F5待購教材表F6教材一覽表進(jìn)書通知

進(jìn)書通知缺書單例3.14教材購銷系統(tǒng)畫出分層的DFD圖中國石油大學(xué)勝利學(xué)院分層數(shù)據(jù)流圖舉例：

問題描述：1

由捐助者向基金會提出捐助請求，經(jīng)身份確認(rèn)后被接受，對捐助人進(jìn)行登記并授予捐助證書，捐款存入銀行。2

由教育單位提出用款申請，在進(jìn)行相應(yīng)的合法性校驗(yàn)和校對相應(yīng)的捐款儲備后做出支出。3

每月給基金會的理事會一份財政狀況報表，引出本月的收入和支出情況和資金余額。頂層DFD

捐助者捐款請求用款請求教育單位財政報表資金管理系統(tǒng)理事會一層DFD

用款請求捐款請求捐助者教育單位用款信息收/支數(shù)據(jù)捐款單位財政報表理事會收入處理1產(chǎn)生報表3支出處理2D3收支情況二層DFD捐款數(shù)量信息收/支狀況數(shù)據(jù)合法捐助捐助者歷史信息捐款者信息1．3登記收入捐款請求信息捐款請求捐助者1．1接受請求1.2合法性檢查捐助者信息二層DFD支出額信息單位數(shù)據(jù)單位及用款信息用款請求教育單位用款要求合法支出2．1接受請求2．2合法性檢查2．3支出批準(zhǔn)收支情況數(shù)據(jù)教育單位信息40需求分析實(shí)例

本節(jié)以學(xué)生成績管理系統(tǒng)為例，說明需求分析的方法。畫分層數(shù)據(jù)流圖1．畫頂層數(shù)據(jù)流圖學(xué)生成績管理系統(tǒng)的頂層DFD中國石油大學(xué)勝利學(xué)院41需求分析實(shí)例2．畫第二層數(shù)據(jù)流圖

學(xué)生成績管理系統(tǒng)的分層DFD

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院42需求分析實(shí)例3．畫第三層數(shù)據(jù)流圖

查詢細(xì)化DFD

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院43需求分析實(shí)例

編輯細(xì)化DFD中國石油大學(xué)勝利學(xué)院44需求分析實(shí)例

統(tǒng)計細(xì)化DFD

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院45分層DFD中易出現(xiàn)的問題

——父圖和子圖不平衡父子平衡---父圖和子圖的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)分別保持一致。特殊情況出錯信息處理在低層考慮數(shù)據(jù)流滿足某些關(guān)系例如1.3發(fā)票領(lǐng)書單1.3.31.3.21.3.1學(xué)生教材領(lǐng)書單父圖子圖發(fā)票=學(xué)生+教材中國石油大學(xué)勝利學(xué)院46分層DFD中易出現(xiàn)的問題

——未區(qū)分局部文件和局部外部項(xiàng)規(guī)則除底層DFD需畫出全部文件外，各中間層的DFD僅顯示處于加工之間的接口文件，其余文件均不必畫出。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院47分層DFD中易出現(xiàn)的問題

——分解的速度太快逐步細(xì)化上層分解快一些，下層應(yīng)慢一些同一圖中的各個加工，分解速度應(yīng)大致均勻，保持同步擴(kuò)展。每一加工每次可分為2~4個子加工，最多不超過7個。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院48分層DFD中易出現(xiàn)的問題

——不遵守加工編號規(guī)則加工的編號規(guī)則頂層加工不編號；第二層的加工編號為1、2、3、…、N號；第三層為1.1、1.2、1.3、…、N.1、N.2、N.3…號。各層DFD的編號規(guī)則頂層DFD圖無圖號；第二層編為“圖0”；第三層編為“圖1”…直至“圖n”。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院從數(shù)據(jù)的終點(diǎn)開始定義數(shù)據(jù)和加工數(shù)據(jù)定義—DD例數(shù)據(jù)流：發(fā)票發(fā)票＝學(xué)號＋姓名＋｛書號＋單價＋數(shù)量＋總價｝＋書費(fèi)合計加工策略—PSPEC修改或重畫DFD。畫DFD，定義加工和數(shù)據(jù)，再畫，再定義，如此循環(huán)，直至產(chǎn)生一個為用戶和分析員一致同意的文檔——SRS。3.2.3確定數(shù)據(jù)定義與加工策略

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院50數(shù)據(jù)字典(DD)定義（作用）對DFD中出現(xiàn)的所有被命名的圖形圖形元素在數(shù)據(jù)字典中作為一個詞條加以定義，使得每一個圖形元素的名字都有一個確切的解釋。用途分析階段的交流工具包含控制信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)基本內(nèi)容名字：描述對象的主要名稱；別名：第一項(xiàng)中對象的其他名字；內(nèi)容描述：描述對象內(nèi)容的符號；補(bǔ)充信息：關(guān)于數(shù)據(jù)類型、預(yù)置值、限制等的其他信息。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院51各類數(shù)據(jù)的字典條目數(shù)據(jù)流條目給出一個數(shù)據(jù)流定義方法，通常是列出該數(shù)據(jù)流的各個數(shù)據(jù)項(xiàng)。數(shù)據(jù)流名：發(fā)票別名：購書發(fā)票組成：學(xué)號+姓名+{書號+單價+數(shù)量+總價}+書費(fèi)合計備注例3.3：為圖3.8中的數(shù)據(jù)流“發(fā)票”編寫字典條目中國石油大學(xué)勝利學(xué)院52注：對較長或復(fù)雜的數(shù)據(jù)流可用分層次描述 發(fā)票=(學(xué)號)+姓名+{發(fā)票行}+書費(fèi)合計 發(fā)票行=書號+單價+數(shù)量+總價不允許同一個數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中使用不同的名字

各類數(shù)據(jù)的字典條目中國石油大學(xué)勝利學(xué)院53數(shù)據(jù)文件給出文件的定義，通常是列出記錄組成數(shù)據(jù)項(xiàng)和文件的組織。也可以列出數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫(表單)的結(jié)構(gòu)。文件名：各班學(xué)生用書表別名：組成：{系編號+專業(yè)和班編號+年級+{書號}}組織：按系、專業(yè)和編號從小到大排列備注：例3.4：數(shù)據(jù)文件“各班學(xué)生用書表”的字典條目各類數(shù)據(jù)的字典條目中國石油大學(xué)勝利學(xué)院54數(shù)據(jù)項(xiàng)條目包含在數(shù)據(jù)流或文件中的數(shù)據(jù)項(xiàng)（數(shù)據(jù)元素），如果某數(shù)據(jù)項(xiàng)是很明顯的，不會產(chǎn)生二義性，則允許不單獨(dú)編寫數(shù)據(jù)項(xiàng)條目。一般包括數(shù)據(jù)項(xiàng)名、別名、取值、備注。例3.5：數(shù)據(jù)項(xiàng)字典條目示例年級：屬于數(shù)據(jù)文件“各班學(xué)生用書表”；數(shù)量：屬于數(shù)據(jù)流“發(fā)票”；書費(fèi)合計：屬于數(shù)據(jù)流“發(fā)票?！备黝悢?shù)據(jù)的字典條目中國石油大學(xué)勝利學(xué)院55數(shù)據(jù)項(xiàng)“年級”的字典條目數(shù)據(jù)項(xiàng)名：年級別名：取值及含義：

F–freshman，一年級

M–sophomore，二年級

J–junior，三年級

S–senior，四年級備注：F、M、J、S可分別用1，2，3，4代替各類數(shù)據(jù)的字典條目中國石油大學(xué)勝利學(xué)院56數(shù)據(jù)項(xiàng)“數(shù)量”的字典條目數(shù)據(jù)項(xiàng)名：數(shù)量別名：購書量取值：正整數(shù)備注：數(shù)據(jù)項(xiàng)“書費(fèi)合計”的字典條目數(shù)據(jù)項(xiàng)名：數(shù)量別名：購書量取值：正整數(shù)備注：各類數(shù)據(jù)的字典條目57數(shù)據(jù)字典的實(shí)現(xiàn)1.表示形式

卡片式：適用于三種字典條目，一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)項(xiàng)。

符號式：一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲。2.數(shù)據(jù)字典的管理形式計算機(jī)自動或人工方法中國石油大學(xué)勝利學(xué)院各類數(shù)據(jù)的字典條目58數(shù)據(jù)字典定義中常用的符號“=”定義符號，表示對名字的定義；“+”與符號，表示由幾個數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，即連接兩分量；“[]”選擇符號，表示括號中內(nèi)容可任意選取一個項(xiàng)；“{}”重復(fù)符號，表示括號中的內(nèi)容可重復(fù)使用零次或多次；“()”可選符號，表示括號中的內(nèi)容可以由設(shè)計者確定取舍；“*…*” 注釋符，表示兩個*號之間的內(nèi)容為對條目的注釋

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院59加工說明(PSPEC)加工說明對DFD中的每個加工所作的說明。由輸入數(shù)據(jù)、加工邏輯和輸出數(shù)據(jù)等部分組成。加工邏輯闡明把輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出數(shù)據(jù)的策略，是加工說明的主體。描述工具結(jié)構(gòu)化語言判定表判定樹中國石油大學(xué)勝利學(xué)院60結(jié)構(gòu)化語言是一種介于自然語言與程序設(shè)計語言之間的語言，既具有結(jié)構(gòu)化程序的清晰易讀的優(yōu)點(diǎn)，又具有自然語言的靈活性。可使用順序、選擇、循環(huán)等控制結(jié)構(gòu)，形式簡潔，易于理解。判定表或判定樹采用表格的方式，適用于表達(dá)含有復(fù)雜判斷的加工邏輯。若在加工邏輯中存在順序、選擇、循環(huán)3種結(jié)構(gòu)，則不宜單獨(dú)使用判定表。加工說明(PSPEC)中國石油大學(xué)勝利學(xué)院61中國石油大學(xué)勝利學(xué)院62行李托運(yùn)費(fèi)計算的判定樹表示中國石油大學(xué)勝利學(xué)院加工說明—例子結(jié)構(gòu)化語言P48,例3.6判定表P49,例3.7判定樹P49,例3.7中國石油大學(xué)勝利學(xué)院SA模型的組成與描述

加工說明數(shù)據(jù)對象說明STD圖DFD圖E-R圖DD控制說明（CSPEC）SA模型的描述工具：DFD、DD和PSPEC：這是早期SA模型的基本組成部分；CFD、CSPEC和STD：是早期SA模型的擴(kuò)展成分，適應(yīng)實(shí)時軟件的建模需要；E-R圖：適用于描述具有復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件數(shù)據(jù)模型；DD（數(shù)據(jù)字典）：系統(tǒng)所涉及的各種數(shù)據(jù)對象的描述。E-R圖（實(shí)體-聯(lián)系圖）：描述數(shù)據(jù)對象間的關(guān)系，它代表軟件的數(shù)據(jù)模型。DFD（數(shù)據(jù)流圖）：指明系統(tǒng)中數(shù)據(jù)是如何流動和變換的。STD（狀態(tài)-變遷圖）：用于指明系統(tǒng)在外部事件的變化下將會如何動作，表明系統(tǒng)的各種狀態(tài)以及各種狀態(tài)間的變遷。中國石油大學(xué)勝利學(xué)院從分析模型導(dǎo)出設(shè)計模型PSPEC數(shù)據(jù)對象描述CFDDFDE-RDDCSPEC過程設(shè)計

接口設(shè)計體系結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.3

結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計

3.3.1SD概述面向數(shù)據(jù)流設(shè)計和面向數(shù)據(jù)設(shè)計

面向數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)流是考慮一切問題的出發(fā)點(diǎn)面向數(shù)據(jù)：以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為分析與設(shè)計的基礎(chǔ)從分析模型導(dǎo)出設(shè)計模型

結(jié)構(gòu)化設(shè)計的描述工具：SC圖

中國石油大學(xué)勝利學(xué)院67概要設(shè)計階段結(jié)構(gòu)設(shè)計接口設(shè)計編寫概要設(shè)計說明書詳細(xì)設(shè)計階段確定各個軟件組件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作產(chǎn)生描述各軟件組件的詳細(xì)設(shè)計文檔中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.3.1SD概述——傳統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)的兩階段683.3.1SD概述數(shù)據(jù)設(shè)計設(shè)計編碼測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計過程設(shè)計程序模塊中國石油大學(xué)勝利學(xué)院69軟件設(shè)計高可靠性高效率高可理解性高可維護(hù)性3.3.1SD概述——軟件設(shè)計目標(biāo)3.3.1SD概述——軟件設(shè)計的內(nèi)容過程設(shè)計接口設(shè)計體系結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計SD模型的組成數(shù)據(jù)設(shè)計：軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義；體系結(jié)構(gòu)設(shè)計：定義軟件主要組成部件之間的關(guān)系，其描述工具為結(jié)構(gòu)圖，簡稱SC圖。接口設(shè)計：軟件內(nèi)部、外部及與人之間的通信（數(shù)據(jù)流和控制流）過程設(shè)計：詳細(xì)設(shè)計，把結(jié)構(gòu)內(nèi)部轉(zhuǎn)換成軟件的過程性描述中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.3.1SD概述——從分析導(dǎo)出設(shè)計PSPEC數(shù)據(jù)對象描述CFDDFDE-RDDCSPEC過程設(shè)計

接口設(shè)計體系結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SCABCDABCABC（a）簡單調(diào)用（b）選擇調(diào)用（c）循環(huán)調(diào)用

SC圖中模塊調(diào)用關(guān)系的表示1、什么是SC圖結(jié)構(gòu)圖表示的信息模塊組成——有哪些模塊模塊間的調(diào)用關(guān)系模塊間的信息傳遞兩個輔助符號中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC1、什么是SC圖——SC圖示例：fbeecgetabtochgcifjij

baputjitojeDFetofgetegetbatobabputi轉(zhuǎn)換getfgetc主控ifCfcih中國石油大學(xué)勝利學(xué)院2、數(shù)據(jù)流圖的類型

變換（transform）型結(jié)構(gòu)

傳入路徑變換中心傳出路徑事務(wù)（transaction）型結(jié)構(gòu)一條接受路徑一個事務(wù)中心若干條動作路徑3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC2、數(shù)據(jù)流圖的類型變換（transform）型結(jié)構(gòu)：線性特點(diǎn)：數(shù)據(jù)流圖有一個變換中心，整個系統(tǒng)的工作可分為三個部分：輸入、加工處理、輸出。

取得數(shù)據(jù)變換數(shù)據(jù)給出數(shù)據(jù)CCtoD

D中國石油大學(xué)勝利學(xué)院協(xié)調(diào)模塊GETCCCtoDCD

putDD3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC2、數(shù)據(jù)流圖的類型變換（transform）型結(jié)構(gòu)變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖SC事務(wù)中心接受路徑動作路徑2、數(shù)據(jù)流圖的類型事務(wù)型（transform）型結(jié)構(gòu)：束狀特點(diǎn)是：系統(tǒng)接受一項(xiàng)事務(wù)，根據(jù)事務(wù)處理的特點(diǎn)和性質(zhì)，選擇分派一個適當(dāng)?shù)奶幚韱卧?，然后給出結(jié)果，由事務(wù)處理中心完成選擇分派任務(wù)。

3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院大型的DFD中有時兩種結(jié)構(gòu)同時存在。T傳入變換傳出事務(wù)中心3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC3、SD方法的步驟復(fù)審DFD圖，必要時可再次進(jìn)行修改或細(xì)化鑒別DFD圖是屬于變換型還是事務(wù)型按照SD方法規(guī)定的一組規(guī)則，把DFD圖為初始的SC圖

變換映射變換型DFD圖初始SC圖事務(wù)映射事務(wù)型DFD圖初始SC圖改進(jìn)初始的SC圖，獲得最終SC圖3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院PEDCBAWRUVQabcdeprwuv傳入部分變換中心傳出部分3、SD方法的步驟——變換型

（1）確定系統(tǒng)的邏輯輸入、邏輯輸出、和變換中心；

3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SCMEMTMCMAc,ec,eu,wu,w3、SD方法的步驟——變換型

（2）對系統(tǒng)進(jìn)行一級分解，設(shè)計上層模塊；

3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院82McMTMAMEc,ew,uc,ew,uMcPcRME1ME2MA1MA2Qeepc,prrw,uwu傳入分支的分解3、SD方法的步驟——變換型（3）對系統(tǒng)進(jìn)行對系統(tǒng)進(jìn)行二級分解，設(shè)計中、下層模塊。GetEAtoBReadDDtoEReadABtoCGetBGetCMAc,ecebbcaabddb3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院傳出分支的分解3、SD方法的步驟——變換型（3）對系統(tǒng)進(jìn)行對系統(tǒng)進(jìn)行二級分解，設(shè)計中、下層模塊。WriteWUtoVWriteVPutUMEw,uwuuvv3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC變換中心的分解3、SD方法的步驟——變換型（3）對系統(tǒng)進(jìn)行對系統(tǒng)進(jìn)行二級分解，設(shè)計中、下層模塊。MTRPQepc,prrw,u3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院初始SC圖MCMTQPRMEWriteWPutUUtoVWriteVAtoBReadAGetBDtoEReadDBtoCGetCGetEMA3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC3、SD方法的步驟——事務(wù)型

（1）在DFD圖上確定事務(wù)中心、接受部分、和發(fā)送部分。3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC傳入T變換傳出接受部分事務(wù)中心發(fā)送部分中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3、SD方法的步驟——事務(wù)型

（2）畫出SC圖框架

，分別映射為事務(wù)控制模塊，接受模塊和動作發(fā)送模塊

3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC發(fā)送事務(wù)控制接收頂層第一層中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3、SD方法的步驟——事務(wù)型

（3）分解和細(xì)化接受分支和發(fā)送分支

接受分支一般具有變換特性，可對其進(jìn)行變換分析；動作分支典型的可映射為4層：P-處理層、T-事務(wù)層、A-操作層、D-細(xì)節(jié)層。A、D常可被P、T共享。3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SCPT1T2A2A1AjA3TiD2D1Dk中國石油大學(xué)勝利學(xué)院4、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的指導(dǎo)規(guī)則對模塊劃分的指導(dǎo)規(guī)則

提高內(nèi)聚，降低耦合后簡化模塊接口少用全局性數(shù)據(jù)和控制型信息保持高扇入/低扇出的原則

扇入高則上級模塊多，能夠增加模塊的利用率扇出低則表示下級模塊少，可以減少模塊調(diào)用和控制的復(fù)雜度3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院扇入和扇出MMM的扇入M的扇出3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院例子：扇出計算實(shí)發(fā)工資取得工資數(shù)據(jù)編外人員扣款編外人員工資編外人員稅收薪金制工資額計時制工資額常規(guī)扣款稅收扣款煎餅形結(jié)構(gòu)不可?。?.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院例子：扇出常規(guī)扣款編外人員實(shí)發(fā)工資

計算實(shí)發(fā)工資取得工資數(shù)據(jù)計時工人實(shí)發(fā)工資計薪工人實(shí)發(fā)工資編外人員扣款編外人員稅收編外人員工資稅收扣款計時制工資額薪金制工資額塔型結(jié)構(gòu)3.3.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計——由DFD導(dǎo)出SC中國石油大學(xué)勝利學(xué)院3.3.3模塊設(shè)計模塊(Module)是一個擁有明確定義的輸入、輸出和特征的程序?qū)嶓w。如函數(shù)、過程、子程序、宏等若模塊的所有輸入都是實(shí)現(xiàn)功能必不可少的，所有輸出都有動作產(chǎn)生，即成為定義明確的模塊。模塊設(shè)計也稱詳細(xì)設(shè)計中國石油大學(xué)勝利學(xué)院95目的為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個模塊確定采用的算法和塊內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表達(dá)工具給出更清晰地描述。任務(wù)編寫軟件的“過程設(shè)計說明書”為每個模塊確定采用的算法

確定每一模塊使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

確定模塊接口的細(xì)節(jié)

為每個模塊設(shè)計出一組測試用例。3.3.3模塊設(shè)計中國石油大學(xué)勝利學(xué)院清晰第一的設(shè)計風(fēng)格