1、第5章 詳細設計軟件工程導入詳細設計的根本目標是：確定應該怎樣具體地實現所要求的系統。經過這個階段的設計工作，應該得出對目標系統的精確描述，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計語言書寫的程序。導入詳細設計的基本任務：為每個模塊進行詳細的算法設計為模塊內的數據結構進行設計對數據庫進行物理設計其他設計，如：代碼設計、輸入輸出格式設計、人機對話設計編寫詳細設計說明書評審提綱結構程序設計人機界面設計過程設計的工具程序復雜度衡量面向數據結構的設計方法5.1 結構程序設計愚公移山成就了一位工程名家：愚公，其濃縮了項目組織者、團隊經理、編程人員、技術分析師等眾多角色的優秀素質。 太行、王屋二

2、山，方七百里，高萬仞。本在冀州之南，河陽之北。北山愚公者，年且九十，面山而居。懲山北之塞，出入之迂也，聚室而謀曰：“吾與汝畢力平險，指通豫南，達于漢陰，可乎？”雜然相許。其妻獻疑曰：“以君之力，曾不能損魁父之丘，如太行王屋何？且焉置土石？”雜曰：“投諸渤海之尾，隱土之北。”遂率子孫荷擔者三夫，扣石墾壤，箕畚運于渤海之尾。鄰人京城氏之孀妻，有遺男，始齔，跳往助之。寒暑易節，始一反焉。河曲智叟笑而止之，曰：“甚矣，汝之不惠。以殘年馀力，曾不能毀山之一毛，其如土石何？”北山愚公長息曰：“汝心之固，固不可徹，曾不若孀妻弱子。雖我之死，有子存焉；子又生孫，孫又生子；子又有子，子又有孫。子子孫孫，無窮匱也

3、。而山不加增，何苦而不平？”河曲智叟亡以應。 操蛇之神聞之，懼其不已也，告之于帝。帝感其誠，命夸娥氏二子負二山，一厝朔東，一厝朔南。自此，冀之南，漢之陰，無隴斷焉。原始需求項目溝通方式項目目標技術方案團隊組織外協工程概況分支if循環循環可行性編程素質5.1 結構程序設計編程實際上就是把一件事情交給計算機去做，你認為如何去做就用“程序語言”的形式描述給計算機。如果你原本就不明白如何去做，也不要期望計算機能夠理解你想要做什么。編程要務：把事情分析清楚，把事件的邏輯關系和依賴關系搞清楚，然后再去寫代碼實現。7 5.1 結構程序設計結構化程序，最早由 E . W . Di jkstra 在 60 年代

4、中期提出。經典定義：如果一個程序的代碼塊僅僅通過順序、選擇和循環這 3 種基本控制結構進行連接，而且每個代碼塊只有一個入口和一個出口，則稱這個程序是結構化的。比較全面的定義：結構程序設計是盡可能少用GOTO 語句的程序設計方法，最好僅僅在檢測出錯誤時才使用 GOTO 語句，而且應該總是使用前向的 GOTO 語句。8 5.1 結構程序設計主要原則：使用語言中的順序、選擇、重復等有限的基本控制結構表示程序邏輯。選用的控制結構只準許有一個入口和一個出口。 復雜結構應該用基本控制結構進行組合嵌套來實現。 嚴格控制 GOTO 語句，僅在下列情形才可使用：用一個非結構化的程序設計語言去實現一個結構化的構造

5、。 在某種可以改善而不是損害程序可讀性的情況下。9 5.1 結構程序設計10 5.1 結構程序設計三種結構程序設計 經典的結構程序設計 僅用順序、IF-THEN-ELSE分支、DO-WHILE循環 擴展的結構程序設計 增加DO-CASE分支、DO-UNTIL循環 修正的結構程序設計 再增加BREAK/LEAVE提綱人機界面設計過程設計的工具程序復雜度衡量面向數據結構的設計方法5.2 人機界面設計人的因素人機界面風格設計過程設計問題設計指南人的因素主要包括:人對感知過程的認識用戶的技能和行為方式用戶所要求完成的整個任務以及用戶對人機界面部分的特殊要求5.2.1 人的因素（1）人對感知過程的認識人

6、通過感覺器官認識客觀世界，因此設計用戶界面時要充分考慮人的視覺、觸覺、聽覺的作用。人機界面是在可視介質上實現的,如正文、圖形、圖表等。人們根據顯示內容的體積、形狀、顏色等種種表征來解釋所獲取的可視信息。因此，字體、大小、位置、顏色、形狀等都會直接影響信息提取的難易程度。很好地表示可視信息是設計友好界面的關鍵。（2）用戶的技能和行為方式用戶本身的技能、個性上的差異、行為方式的不同，都可能對人機界面造成影響。不同類型的人對同一界面的評價也不同。終端用戶的技能直接影響他們從人機界面上獲取信息的能力，影響交互過程中對系統作出反應的能力，以及使用啟發式策略與系統和諧地交互的能力應根據用戶的特點設計人機界

7、面用戶分類：外行型：不熟悉計算機操作，對系統很少或毫無認識初學型：對計算機有一些經驗，對新系統不熟悉，需要相當多的支持熟練型：對系統有豐富的使用經驗，能熟練操作，但不了解系統的內部結構，不能糾正意外錯誤，不能擴充系統的能力專家型：了解系統內部的結構，有系統工作機制的專門知識，具有維護和修改系統的能力，希望為他們提供具備修改和擴充系統能力的復雜界面（2）用戶的技能和行為方式例：Windows控制面板的向導功能適合不太熟練的用戶 （3）人體測量學對設計的影響 人具有多樣性，人機界面設計必須符合使用該系統的用戶的特點。人的多樣性包括：身體能力的多樣性，工作環境的多樣性，認知能力的多樣性，個性的多樣性

8、和文化的多樣性。 （3）人體測量學對設計的影響 不同的用戶在使用軟件系統時所處的環境也不同，而工作環境對于用戶的使用也有很大的影響。不適合的環境會增加系統的出錯概率，降低用戶的工作效率。不同用戶的認知能力差異很大。對人機界面設計者來說，對用戶的認知能力的理解非常重要。設計人機界面必須考慮到不同用戶的認知能力，控制系統的復雜度和學習開銷。 （3）人體測量學對設計的影響 個性差異體現在很多方面。例如男性和女性個性差異就是一種基本的個性差異。在開發游戲軟件方面，需要考慮到用戶的個性特點。這方面并沒有統一的標準和測量方法，但越來越多的實踐表明，對于不同個性的用戶調查其使用習慣進行設計是必要的。文化差異

9、體現在民族、語言等用戶文化背景的差異，不同地區的設計者對于其他地區的文化缺少了解。為了解決文化差異，需要將軟件系統國際化和本地化，人機界面也必須支持國際化和本地化設計。主要的可測的人性因素 1.用戶時間：在系統面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統計其使用系統完成一系列特定任務所需要使用的時間。2.基準時間：統計系統正確完成基準任務需要的時間。3.基準出錯率：在系統面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統計其在完成基準任務時所犯的錯誤情況。4.任務出錯率：在系統面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統計其使用系統完成一系列特定任務時所犯的錯誤情況。主要的可

10、測的人性因素 5.學習能力：在系統面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統計其學習使用系統的時間。6.記憶能力：在系統面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統計其在使用系統后的記憶保持時間。7.主觀看法：在系統面向的使用者集合中，選擇一些具有代表性的典型用戶，統計其使用系統后的主觀滿意情況。5.2 人機界面設計人的因素人機界面風格設計過程設計問題設計指南5.2.2 人機界面風格第一代：命令和詢問方式的界面 正文形式的通信，通過用戶命令和用戶對系統詢問的響應來完成。用戶容易出錯，界面不友善，難以學習。5.2.2 人機界面風格第二代：簡單的菜單式界面與第一代界面相比不易出錯

11、，但使用起來乏味，逐層進行不能一步到位。第三代：窗口、圖標、菜單、指示器四位一體的界面能同時顯示不同種類的信息，可在多個工作環境（窗口）中切換，窗口使用戶能自如地執行許多通信型和認知型任務通過下拉式菜單可方便地執行控制型和對話型任務引入圖標、下拉式菜單、按鈕和滾動桿技術，可大大減少鍵盤輸入，提高交互效率5.2.2 人機界面風格5.2 人機界面設計人的因素人機界面風格設計過程設計問題設計指南5.2.3 設計過程 人機界面的設計過程是迭代的，包括四個不同的框架活動 用戶、任務和環境分析及建模界面設計界面構造界面確認用戶、任務和環境分析界面設計實現界面確認設計人員首先分析將與系統交互的用戶的特點。記錄下技能級別、業務理解以及對新系統的一般感悟，并定義不同的用戶類別。對每一個用戶類別，進行需求誘導。軟件工程師試圖去理解每類用戶的系統感覺。一旦定義好一般需求，將進行更詳細的任務分析。標識、描述和精化那些用戶為了達到系統目標而執行的任務。 5.2.3 設計過程 5.2.3 設計過程 用戶環境分析關注系統物理工作環境。通常問這樣一些問題：界面將物理地位于何處？用戶是否坐著、站著或完成其他和該界面無關的任務？界面硬件是否適應空間、光線或噪音的