軟件工程第六章詳細設(shè)計(wang)

1第六章 詳細設(shè)計中南大學信息科學與工程學院

控制工程系

王春生

wangcsu@2詳細設(shè)計的目標詳細設(shè)計階段的根本目標是:確定怎樣具體地實現(xiàn)所要求的系統(tǒng)。

也就是說，經(jīng)過這個階段的設(shè)計工作，應該得出對目標系統(tǒng)的精確描述，從而在編碼階段可以把這個描述直接翻譯成用某種程序設(shè)計語言書寫的程序。3詳細設(shè)計的目標在詳細設(shè)計過程中，需要完成的工作是：(1)確定軟件各個組成部分內(nèi)的算法以及各部分的內(nèi)部數(shù)據(jù)組織。(2)選定某種過程的表達形式來描述各種算法?？蛇x用的過程表達形式有：流程圖、盒圖、PAD圖、Jackson圖等。(3)編寫詳細設(shè)計說明書。(4)制定單元測試計劃。(5)進行詳細設(shè)計評審。4本章綱要6.1結(jié)構(gòu)程序設(shè)計6.2人機界面設(shè)計6.3過程設(shè)計的工具6.4面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法6.5程序復雜度的定量度量56.1結(jié)構(gòu)程序設(shè)計結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的概念最早由E.W.Dijkstra提出。1965年，他在一次會議上指出：“可以從高級語言中取消GOTO語句”，“程序的質(zhì)量與程序中所包含的GOTO語句的數(shù)量成反比”。1966年Bohm和Jacopini證明了，只用三種基本的控制結(jié)構(gòu)就能實現(xiàn)任何單入口單出口的程序。這三種基本的控制結(jié)構(gòu)是“順序”、“選擇”和“循環(huán)”。1972年IBM公司的Mills進一步提出，程序應該只有一個入口和一個出口，從而補充了結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的規(guī)則。6三種基本的控制結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)，先執(zhí)行A再執(zhí)行BIF_THEN_ELSE型選擇（分支）結(jié)構(gòu)DO_WHILE型循環(huán)結(jié)構(gòu)：在循環(huán)控制條件成立時，重復執(zhí)行特定的加工。實際上用順序結(jié)構(gòu)和DO_WHILE循環(huán)結(jié)構(gòu)完全可以實現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)，因此，理論上最基本的控制結(jié)構(gòu)只有兩種。7結(jié)構(gòu)程序設(shè)計學界認識到，不是簡單去掉Goto語句的問題，而是要創(chuàng)立一種新的程序設(shè)計方法，以顯著提高軟件生產(chǎn)率和降低軟件維護代價。

——結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計（IBM率先成功運用）結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的定義：如果一個程序的代碼塊僅僅通過順序、選擇和循環(huán)3種基本控制結(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8結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的定義結(jié)構(gòu)程序設(shè)計是一種設(shè)計程序的技術(shù)，它采用自頂向下逐步求精的設(shè)計方法和單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)。在總體設(shè)計階段采用自頂向下逐步求精的方法：把一個復雜問題的解法分解和細化成一個由許多模塊組成的層次結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)。詳細設(shè)計或編碼階段采用自頂向下逐步求精的方法：可以把一個模塊的功能逐步分解細化為一系列具體的處理步驟或某種高級語言的語句。9結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的優(yōu)點可以顯著提高軟件開發(fā)工程的成功率和生產(chǎn)率。程序有清晰的層次結(jié)構(gòu)，因此容易閱讀和理解。開發(fā)時比較容易保證程序的正確性，即使出現(xiàn)錯誤也比較容易診斷和糾正。源程序清晰流暢，易讀易懂而且容易測試。程序清晰和模塊化使得在修改和重新設(shè)計一個軟件時可以重用的代碼量最大。程序的邏輯結(jié)構(gòu)清晰，有利于程序正確性證明。10擴充的控制結(jié)構(gòu)經(jīng)典的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計：只允許使用順序、IF_THEN_ELSE選擇和DO_WHILE循環(huán)；擴展的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計：除了三種基本控制結(jié)構(gòu)，還使用DO_CASE和DO_UNTIL循環(huán)；修正的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計：除了三種基本控制結(jié)構(gòu)和兩種擴充結(jié)構(gòu)，還使用BREAK等結(jié)構(gòu)。11擴充的控制結(jié)構(gòu)126.2人機界面設(shè)計人機界面設(shè)計是接口設(shè)計的一個重要的組成部分。人機界面的設(shè)計質(zhì)量，直接影響用戶對軟件產(chǎn)品的評價，從而影響軟件產(chǎn)品的競爭力和壽命，因此，必須對人機界面設(shè)計給予足夠重視。136．2．1設(shè)計問題在設(shè)計人機界面的過程中，幾乎總會遇到下述4個問題：系統(tǒng)響應時間、用戶幫助設(shè)施、出錯信息處理和命令交互。許多設(shè)計者直到設(shè)計過程后期才開始考慮這些問題，這樣做往往導致出現(xiàn)不必要的設(shè)計反復、項目延期和用戶產(chǎn)生挫折感。最好在設(shè)計初期就把這些問題作為重要的設(shè)計問題來考慮，這時修改比較容易，代價也低。141．系統(tǒng)響應時間定義：系統(tǒng)響應時間指從用戶完成某個控制動作(例如，按回車鍵或點擊鼠標)，到軟件給出預期的響應(輸出信息或做動作)之間的這段時間。系統(tǒng)響應時間有兩個重要屬性，分別是長度和易變性：長度：如果系統(tǒng)響應時間過長，用戶就會感到緊張和沮喪。系統(tǒng)響應時間過短也不好，這會迫使用戶加快操作節(jié)奏，從而可能會犯錯誤。易變性指系統(tǒng)響應時間相對于平均響應時間的偏差。即使系統(tǒng)響應時間較長，響應時間易變性低也有助于用戶建立起穩(wěn)定的工作節(jié)奏。152．用戶幫助設(shè)施常見的幫助設(shè)施可分為集成的和附加的兩類。1、集成的幫助設(shè)施從一開始就設(shè)計在軟件里面，通常，它對用戶工作內(nèi)容是敏感的，因此用戶可以從與剛剛完成的操作有關(guān)的主題中選擇一個請求幫助。顯然，這可以縮短用戶獲得幫助的時間，增加界面的友好性。如：office的幫助2、附加的幫助設(shè)施是在系統(tǒng)建成后再添加到軟件中的，在多數(shù)情況下它實際上是一種查詢能力有限的聯(lián)機用戶手冊。

如：MSDN

16具體設(shè)計幫助設(shè)施時，必須解決下述的一系列問題(1)在用戶與系統(tǒng)交互期間，是否在任何時候都能獲得關(guān)于系統(tǒng)任何功能的幫助信息?

有兩種選擇；提供部分功能的幫助信息和提供全部功能的幫助信息。(2)用戶怎樣請求幫助?

有3種選擇：幫助菜單，特殊功能鍵和HELP命令。17(3)怎樣顯示幫助信息?

有3種選擇，在獨立的窗口中，指出參考某個文檔(不理想)和在屏幕固定位置顯示簡短提示。(4)用戶怎樣返回到正常的交互方式中?

有兩種選擇：屏幕上的返回按鈕和功能鍵。(5)怎樣組織幫助信息?

有3種選擇：平面結(jié)構(gòu)(所有信息都通過關(guān)鍵字訪問)，信息的層次結(jié)構(gòu)(用戶可在該結(jié)構(gòu)中查到更詳細的信息)和超文本結(jié)構(gòu)。183．出錯信息處理出錯信息和警告信息，是出現(xiàn)問題時交互式系統(tǒng)給出的“壞消息”。出錯信息設(shè)計得不好，將向用戶提供無用的甚至誤導的信息，反而會加重用戶的挫折感。應該具有下述屬性(1)信息應該用用戶可以理解的術(shù)語描述問題。(2)信息應該提供有助于從錯誤中恢復的建設(shè)性意見。19(3)信息應該指出錯誤可能導致哪些負面后果(例如，破壞數(shù)據(jù)文件)，以便用戶檢查是否出現(xiàn)了這些問題，并在確實出現(xiàn)問題時及時解決。(4)信息應該伴隨著聽覺上或視覺上的提示，例如，在顯示信息時同時發(fā)出警告鈴聲，或者信息用閃爍方式顯示，或者信息用明顯表示出錯的顏色顯示。(5)信息不能帶有指責色彩，也就是說，不能責怪用戶。204．命令交互必須考慮下列設(shè)計問題(1)是否每個菜單選項都有對應的命令?(2)采用何種命令形式?有3種選擇：控制序列(例如，Ctrl+P)，功能鍵和鍵入命令。(3)學習和記憶命令的難度有多大?忘記了命令怎么辦?(4)用戶是否可以定制或縮寫命令?在理想的情況下，所有應用軟件都有一致的命令使用方法。216．2．2設(shè)計過程用戶界面設(shè)計是一個迭代的過程，也就是說，通常先創(chuàng)建設(shè)計模型，再用原型實現(xiàn)這個設(shè)計模型，并由用戶試用和評估，然后根據(jù)用戶意見進行修改。運用下述評估標準對界面設(shè)計進行早期復審(1)系統(tǒng)及其界面的規(guī)格說明書的長度和復雜程度。(2)命令或動作的數(shù)量、命令的平均參數(shù)個數(shù)或動作中單個操作的個數(shù)。(3)設(shè)計模型中包含的動作、命令和系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)量。(4)界面風格、幫助設(shè)施和出錯處理協(xié)議。226．2．3人機界面設(shè)計指南用戶界面設(shè)計主要依靠設(shè)計者的經(jīng)驗介紹3類人機界面設(shè)計指南。1．一般交互指南2．信息顯示指南3．數(shù)據(jù)輸入指南231．一般交互指南一般交互指南涉及信息顯示、數(shù)據(jù)輸入和系統(tǒng)整體控制(1)保持一致性。應該為人機界面中的菜單選擇、命令輸入、數(shù)據(jù)顯示以及眾多的其他功能，使用一致的格式。(2)提供有意義的反饋。應向用戶提供視覺的和聽覺的反饋，以保證在用戶和系統(tǒng)之間建立雙向通信。(3)在執(zhí)行有較大破壞性的動作之前要求用戶確認。如果用戶要刪除一個文件，或覆蓋一些重要信息，或終止一個程序的運行，應該給出“您是否確實要……”的信息，以請求用戶確認他的命令。24(4)允許取消絕大多數(shù)操作。UNDO或REVERSE功能曾經(jīng)使眾多終端用戶避免了大量時間浪費。每個交互式系統(tǒng)都應該能方便地取消已完成的操作。(5)減少在兩次操作之間必須記憶的信息量。不應該期望用戶能記住在下一步操作中需使用的一大串數(shù)字或標識符。應該盡量減少記憶量。(6)提高對話、移動和思考的效率。應該盡量減少用戶擊鍵的次數(shù)，設(shè)計屏幕布局時應該考慮盡量減少鼠標移動的距離，應該盡量避免出現(xiàn)用戶問“這是什么意思?”的情況。25(7)允許犯錯誤。系統(tǒng)應該能保護自己不受嚴重錯誤的破壞。(8)按功能對動作分類，并據(jù)此設(shè)計屏幕布局。下拉菜單的一個主要優(yōu)點就是能按動作類型組織命令。實際上，設(shè)計者應該盡力提高命令和動作組織的“內(nèi)聚性”。(9)提供對用戶工作內(nèi)容敏感的幫助設(shè)施(參見6．2．1節(jié))。(10)用簡單動詞或動詞短語作為命令名。過長的命令名難于識別和記憶，也會占用過多的菜單空間。262．信息顯示指南如果人機界面顯示的信息是不完整的、含糊的或難于理解的，可以用多種不同方式“顯示”信息：用文字、圖形和聲音；按位置、移動和大小；使用顏色、分辨率和省略。關(guān)于信息顯示的設(shè)計指南

(1)只顯示與當前工作內(nèi)容有關(guān)的信息。(2)不要用數(shù)據(jù)淹沒用戶，應該用便于用戶迅速吸取信息的方式來表示數(shù)據(jù)。27(3)使用一致的標記、標準的縮寫和可預知的顏色。顯示的含義應該非常明確，用戶無須參照其他信息源就能理解。(4)允許用戶保持可視化的語境。(5)產(chǎn)生有意義的出錯信息(參見6．2．1節(jié))。(6)使用大小寫、縮進和文本分組以幫助理解。(7)使用窗口分隔不同類型的信息。28(8)使用“模擬”顯示方式表示信息，以使信息更容易被用戶提取。例如，顯示煉油廠儲油罐的壓力時，如果簡單地用數(shù)字表示壓力，則不易引起用戶注意。但是，如果用類似溫度計的形式來表示壓力，用垂直移動和顏色變化來指示危險的壓力狀況，就容易引起用戶的警覺。(9)高效率地使用顯示屏。當使用多窗口時，應該有足夠的空間使得每個窗口至少都能顯示出一部分。此外，屏幕大小應該選得和應用系統(tǒng)的類型相配套(這實際上是一個系統(tǒng)工程問題)。293．數(shù)據(jù)輸入指南(1)盡量減少用戶的輸入動作。(2)保持信息顯示和數(shù)據(jù)輸入之間的一致性。(3)允許用戶自定義輸入。(4)交互應該是靈活的，并且可調(diào)整成用戶最喜歡的輸入方式。(5)使在當前動作語境中不適用的命令不起作用。(6)讓用戶控制交互流。(7)對所有輸入動作都提供幫助(8)消除冗余的輸入。306.3詳細設(shè)計的工具程序流程圖盒圖（N-S圖）PAD圖判定表判定樹過程設(shè)計語言（PDL）316.3.1程序流程圖程序流程圖又稱為程序框圖，它是歷史最悠久使用最廣泛的描述軟件設(shè)計的方法，然而它也是用得最混亂的一種方法。從20世紀40年代末到70年代中期，程序流程圖一直是軟件設(shè)計的主要工具。32例子33程序流程圖的優(yōu)缺點主要優(yōu)點：對控制流程的描繪很直觀，便于初學者掌握。主要缺點：程序流程圖本質(zhì)上不是逐步求精的好工具，它誘使程序員過早地考慮程序的控制流程，而不去考慮程序的全局結(jié)構(gòu)。程序流程圖中用箭頭代表控制流，因此程序員不受任何約束，可以完全不顧結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的精神，隨意轉(zhuǎn)移控制。程序流程圖不易表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。346.3.2盒圖（N_S圖）出于要有一種不允許違背結(jié)構(gòu)程序設(shè)計精神的圖形工具的考慮，Nassi和Shneider-man提出了盒圖，又稱為N_S圖。盒圖的基本符號：(a)順序35IF_THEN_ELSE與CASE型分支(c)CASE型多分支(b)IF-THEN-ELSE型分支36循環(huán)與調(diào)用(d)循環(huán)(e)調(diào)用子程序A37例子38N-S圖的特點功能域(即，一個特定控制結(jié)構(gòu)的作用域)明確，可以從盒圖上一眼就看出來。不可能任意轉(zhuǎn)移控制。很容易確定局部和全程數(shù)據(jù)的作用域。很容易表示嵌套關(guān)系，也可以表示模塊的層次結(jié)構(gòu)。盒圖沒有箭頭，因此不允許隨意轉(zhuǎn)移控制。396.3.3PAD圖PAD是問題分析圖（ProblemAnalysisDiagram）的英文縮寫，自1973年由日本日立公司發(fā)明以后，已得到一定程度的推廣。它用二維樹形結(jié)構(gòu)的圖來表示程序的控制流，將這種圖翻譯成程序代碼比較容易。40基本控制結(jié)構(gòu)41基本控制結(jié)構(gòu)符號42基本控制結(jié)構(gòu)43PAD圖的主要優(yōu)點(1)使用表示結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)的PAD符號所設(shè)計出來的程序必然是結(jié)構(gòu)化程序。PAD圖所描繪的程序結(jié)構(gòu)十分清晰。圖中最左面的豎線是程序的主線，即第一層結(jié)構(gòu)。隨著程序?qū)哟蔚脑黾?，PAD圖逐漸向右延伸，每增加一個層次，圖形向右擴展一條豎線。PAD圖中豎線的總條數(shù)就是程序的層次數(shù)。44PAD圖的主要優(yōu)點(2)用PAD圖表現(xiàn)程序邏輯，易讀、易懂、易記。PAD圖是二維樹形結(jié)構(gòu)的圖形，程序從圖中最左豎線上端的結(jié)點開始執(zhí)行，自上而下，從左向右順序執(zhí)行，遍歷所有結(jié)點。容易將PAD圖轉(zhuǎn)換成高級語言源程序。這種轉(zhuǎn)換可用軟件工具自動完成，從而可省去人工編碼的工作，有利于提高軟件可靠性和軟件生產(chǎn)率。45PAD圖的主要優(yōu)點(3)既可用于表示程序邏輯，也可用于描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PAD圖的符號支持自頂向下、逐步求精方法的使用。開始設(shè)計者可以定義一個抽象的程序，隨著設(shè)計工作的深入而使用def符號逐步增加細節(jié)，直至完成詳細設(shè)計。466.3.4判定表當算法中包含多重嵌套的條件選擇時，用程序流程圖、盒圖、PAD圖或后面即將介紹的過程設(shè)計語言（PDL）都不易清楚地描述。然而判定表卻能夠清晰地表示復雜的條件組合與應做的動作之間的對應關(guān)系。47判定表組成一張判定表由4部分組成。左上部列出所有條件，左下部是所有可能的動作。右上部是表示各種條件組合的一個矩陣，右下部是和每種條件組合相對應的動作。判定表右半部的每一列實質(zhì)上是一條規(guī)則，規(guī)定了與特定的條件組合相對應的操作。48例子：計算行李費假設(shè)某航空公司規(guī)定，乘客可以免費托運重量不超過30公斤的行李。當行李重量超過30公斤時：對頭等艙的國內(nèi)乘客超重部分每公斤收費4元；對其他艙的國內(nèi)乘客超重部分每公斤收費6元；對外國乘客超重部分每公斤收費比國內(nèi)乘客多一倍；對殘疾乘客超重部分每公斤收費比正常乘客少一半。49用判定表表示計算行李費算法506.3.5判定樹判定樹是判定表的變種，也能清晰地表示復雜的條件組合與應做的動作之間的對應關(guān)系。判定樹的優(yōu)點在于，它的形式簡單到不需任何說明，一眼就可以看出其含義，因此易于掌握和使用。多年來判定樹一直受到人們的重視，是一種比較常用的系統(tǒng)分析和設(shè)計的工具。51用判定樹表示計算行李費算法526.3.6過程設(shè)計語言（PDL）PDL也稱為偽碼，這是一個籠統(tǒng)的名稱，它是用正文形式表示數(shù)據(jù)和處理過程的設(shè)計工具。一般說來PDL是一種“混雜”語言，它使用一種語言（通常是某種自然語言）的詞匯，同時卻使用另一種語言（某種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言）的語法。53PDL（作為一種設(shè)計工具）的特點關(guān)鍵字的固定語法，它提供了結(jié)構(gòu)化控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)說明和模塊化的特點。

為了使結(jié)構(gòu)清晰和可讀性好，通常在所有可能嵌套使用的控制結(jié)構(gòu)的頭和尾都有關(guān)鍵字。自然語言的自由語法，它描述處理特點。數(shù)據(jù)說明的手段。應該既包括簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，又包括復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。模塊定義和調(diào)用的技術(shù)，應該提供各種接口描述模式。54PDL（作為一種設(shè)計工具）的優(yōu)點可以作為注釋直接插在源程序中間。這樣做能促使維護人員在修改程序代碼的同時也相應地修改PDL注釋，因此有助于保持文檔和程序的一致性，提高了文檔的質(zhì)量?？梢允褂闷胀ǖ恼木庉嫵绦蚧蛭淖痔幚硐到y(tǒng)，很方便地完成PDL的書寫和編輯工作。已經(jīng)有自動處理程序存在，而且可以自動由PDL生成程序代碼。55PDL的缺點不如圖形工具形象直觀；描述復雜的條件組合與動作間的對應關(guān)系時，不如判定表清晰簡單。Next566.4面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法就是用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為程序設(shè)計的基礎(chǔ)。這種方法的最終目標是得出對程序處理過程的描述，最適合于在詳細設(shè)計階段使用，也就是說，在完成了軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計之后，可以使用面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法來設(shè)計每個模塊的處理過程。使用面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，當然首先需要分析確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且用適當?shù)墓ぞ咔逦孛枋鰯?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。576.4.1Jackson程序設(shè)計方法Jackson圖、改進的Jackson圖——描述Jackson方法的工具Jackson方法58邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)雖然程序中實際使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)種類繁多，但是它們的數(shù)據(jù)元素間的邏輯關(guān)系卻只有三類：順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)重復結(jié)構(gòu)可選結(jié)構(gòu)59順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)由一個或多個數(shù)據(jù)元素組成，每個元素按確定次序出現(xiàn)一次。A由B、C、D三個元素順序組成。60順序結(jié)構(gòu)對應的偽碼順序結(jié)構(gòu)對應的偽碼，其中‘seq’和‘end’是關(guān)鍵字：AseqBCDAend61選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)包含兩個或多個數(shù)據(jù)元素，每次使用這個數(shù)據(jù)時按一定條件從這些數(shù)據(jù)元素中選擇一個。根據(jù)條件A是B或C或D中的某一個。62選擇結(jié)構(gòu)對應的偽碼選擇結(jié)構(gòu)對應的偽碼，其中‘select’、‘or’和‘end’是關(guān)鍵字，cond1、cond2和cond3分別是執(zhí)行B、C或D的條件：

Aselectcond1

B

Aorcond2 C

Aorcond3

D

Aend63重復結(jié)構(gòu)重復結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，根據(jù)使用時的條件由一個數(shù)據(jù)元素出現(xiàn)零次或多次構(gòu)成。A由B出現(xiàn)N次（N≥0）組成或A由B循環(huán)組成，結(jié)束條件的編號是i。64重復結(jié)構(gòu)對應的偽碼重復結(jié)構(gòu)對應的偽碼，其中‘iter’、‘until’、‘while’和‘end’是關(guān)鍵字（重復結(jié)構(gòu)有until和while兩種形式），cond是條件：

Aiteruntil（或while）cond

B

Aend65Jackson圖的優(yōu)點便于表示層次結(jié)構(gòu)，而且是對結(jié)構(gòu)進行自頂向下分解的有力工具；形象直觀可讀性好；既能表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也能表示程序結(jié)構(gòu)。66Jackson圖與層次方框圖的比較Jackson圖實質(zhì)上是對層次圖的精化。但兩者含義很不相同：層次圖中的一個方框通常代表一個模塊；Jackson圖即使在描繪程序結(jié)構(gòu)時，一個方框也并不代表一個模塊，通常一個方框只代表幾個語句。層次圖表現(xiàn)的是調(diào)用關(guān)系，通常一個模塊除了調(diào)用下級模塊外，還完成其他操作；Jackson圖表現(xiàn)的是組成關(guān)系，也就是說，一個方框中包括的操作僅僅由它下層框中的那些操作組成。676.4.2 Jackson方法(1)Jackson結(jié)構(gòu)程序設(shè)計方法的五個步驟：分析并確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并用Jackson圖描繪這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。找出輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有對應關(guān)系的數(shù)據(jù)單元。所謂有對應關(guān)系是指有直接的因果關(guān)系，在程序中可以同時處理的數(shù)據(jù)單元（對于重復出現(xiàn)的數(shù)據(jù)單元必須重復的次序和次數(shù)都相同才可能有對應關(guān)系）。68Jackson方法(2)用下述三條規(guī)則從描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson圖導出描繪程序結(jié)構(gòu)的Jackson圖：為每對有對應關(guān)系的數(shù)據(jù)單元，按照它們在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖中的層次在程序結(jié)構(gòu)圖的相應層次畫一個處理框；根據(jù)輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個數(shù)據(jù)單元所處的層次，在程序結(jié)構(gòu)圖的相應層次分別為它們畫上對應的處理框；根據(jù)輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剩余的每個數(shù)據(jù)單元所處的層次，在程序結(jié)構(gòu)圖的相應層次分別為它們畫上對應的處理框。69Jackson方法(3)列出所有操作和條件（包括分支條件和循環(huán)結(jié)束條件），并且把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當位置。用偽碼表示程序。70例子一個正文文件由若干個記錄組成，每個記錄是一個字符串。要求統(tǒng)計每個記錄中空格字符的個數(shù)，以及文件中空格字符的總個數(shù)。要求的輸出數(shù)據(jù)格式是，每復制一行輸入字符串之后，另起一行印出這個字符串中的空格數(shù)，最后印出文件中空格的總個數(shù)。71用Jackson方法進行程序設(shè)計用Jackson圖描繪的輸入／輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(a)輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(b)輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)72用Jackson方法進行程序設(shè)計找有對應關(guān)系的單元：經(jīng)過程序的處理由正文文件得到輸出表格。輸出數(shù)據(jù)總是通過對輸入數(shù)據(jù)的處理而得到的，因此在輸入／輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最高層次的兩個單元（在這個例子中是“正文文件”和“輸出表格”）總是有對應關(guān)系的。這一對單元將和程序結(jié)構(gòu)圖中最頂層的方框（代表程序）相對應。73用Jackson方法進行程序設(shè)計找有對應關(guān)系的單元：“字符串”和“串信息”。每處理輸入數(shù)據(jù)中一個“字符串”之后，就可以得到輸出數(shù)據(jù)中一個“串信息”，它們都是重復出現(xiàn)的數(shù)據(jù)單元，而且出現(xiàn)次序和重復次數(shù)都完全相同。因此，“字符串”和“串信息”也是一對有對應關(guān)系的單元74用Jackson方法進行程序設(shè)計從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖導出程序結(jié)構(gòu)圖。程序結(jié)構(gòu)圖75用Jackson方法進行程序設(shè)計從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖導出程序結(jié)構(gòu)圖：在描繪程序結(jié)構(gòu)的Jackson圖的最頂層畫一個處理框“統(tǒng)計空格”，它與“正文文件”和“輸出表格”這對最頂層的數(shù)據(jù)單元相對應。76用Jackson方法進行程序設(shè)計接下來還不能立即畫與另一對數(shù)據(jù)單元（“字符串”和“串信息”）相對應的處理框。在輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中“串信息”的上層還有“表格體”和“空格總數(shù)”兩個數(shù)據(jù)單元，在程序結(jié)構(gòu)圖的第二層應該有與這兩個單元對應的處理框——“程序體”和“印總數(shù)”。在程序結(jié)構(gòu)圖的第三層才是與“字符串”和“串信息”相對應的處理框——“處理字符串”。77用Jackson方法進行程序設(shè)計在程序結(jié)構(gòu)圖的第四層似乎應該是和“字符串”、“字符”及“空格數(shù)”等數(shù)據(jù)單元對應的處理框“印字符串”、“分析字符”及“印空格數(shù)”，這三個處理是順序執(zhí)行的。但是，“字符”是重復出現(xiàn)的數(shù)據(jù)單元，因此“分析字符”也應該是重復執(zhí)行的處理。改進的Jackson圖規(guī)定順序執(zhí)行的處理中不允許混有重復執(zhí)行或選擇執(zhí)行的處理，所以在“分析字符”這個處理框上面又增加了“分析字符串”處理框。

最后得到程序的結(jié)構(gòu)圖78用Jackson方法進行程序設(shè)計列出所有操作和條件，并且把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當位置。（1）停止 （2）打開文件（3）關(guān)閉文件 （4）印出字符串（5）印出空格數(shù)目 （6）印出空格總數(shù)（7）sum:=sum＋1 //sum是保存空格個數(shù)的變量（8）totalsum:=totalsum＋sum//totalsum保存空格總數(shù)（9）讀入字符串 （10）sum:=0（11）totalsum:=0 （12）pointer:=1//指示當前分析的字符在字符串中的位置（13）pointer:=pointer＋1I(1)文件結(jié)束、 I(2)字符串結(jié)束

S(3)字符是空格79用Jackson方法進行程序設(shè)計經(jīng)過簡單分析不難把這些操作和條件分配到程序結(jié)構(gòu)圖的適當位置。80用Jackson方法進行程序設(shè)計用偽碼表示程序處理過程。統(tǒng)計空格seq

打開文件讀入字符串

totalsum:=0

程序體iteruntil文件結(jié)束處理字符串seq

印字符串seq

印出字符串印字符串endsum:=0...統(tǒng)計空格seq81例子高考后將考生的基本情況文件（簡稱考生基本情況文件）和考生高考成績文件（簡稱考分文件）合并成一個新文件（簡稱考生新文件）。考生基本情況文件和考分文件都是由考生記錄組成的。為簡便起見，考生基本情況文件中的考生記錄內(nèi)容包括：準考證號、姓名、通訊地址。考分文件中的考生記錄內(nèi)容包括：準考證號和各門考分。合并后的考生新文件自然也是由考生記錄組成，內(nèi)容包括：準考證號、姓名、通訊地址和各門考分。使用Jackson設(shè)計方法，把操作和條件分配到程序結(jié)構(gòu)圖的相應位置。8