第3章結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：軟件設(shè)計(jì)步驟軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖形工具面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)方法過程設(shè)計(jì)工具系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)代碼設(shè)計(jì)面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法軟件設(shè)計(jì)文檔本章重點(diǎn)：l

軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)l

過程設(shè)計(jì)工具l

人機(jī)界面設(shè)計(jì)《實(shí)用軟件工程（第4版）》13.1軟件設(shè)計(jì)步驟

概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1.

確定設(shè)計(jì)方案2.軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.數(shù)據(jù)文件設(shè)計(jì)4.制定測(cè)試計(jì)劃5.書寫概要設(shè)計(jì)文檔3.1.1概要設(shè)計(jì)步驟

1、確定設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)供選擇的方案

推薦最佳實(shí)現(xiàn)方案

2、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（功能分解、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）3、數(shù)據(jù)文件設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)代碼設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

4、制定測(cè)試計(jì)劃:主要根據(jù)系統(tǒng)功能來設(shè)計(jì)，稱為黑盒法測(cè)試。

5、書寫概要設(shè)計(jì)文檔系統(tǒng)說明、用戶手冊(cè)、測(cè)試計(jì)劃、軟件工程進(jìn)度計(jì)劃、數(shù)據(jù)文件設(shè)計(jì)結(jié)果（數(shù)據(jù)代碼、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)）。《實(shí)用軟件工程（第4版）》23.1.2詳細(xì)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（進(jìn)一步細(xì)化）2、接口設(shè)計(jì)3、過程設(shè)計(jì)4、代碼設(shè)計(jì)、輸入輸出設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)5、編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書、軟件操作手冊(cè)等6、復(fù)審。《實(shí)用軟件工程（第4版）》33.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2.1軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理

1、模塊：能單獨(dú)命名、單獨(dú)完成一定功能的程序元素。

2、抽象和逐步求精

3、信息隱蔽和局部化等。3.2.2模塊化模塊化（Modularization）是把系統(tǒng)分割成能完成獨(dú)立功能的模塊。1.模塊化的效果2.模塊分割方法①橫向分割

②縱向分割

先確定中心控制模塊，由控制模塊指示從屬模塊，逐次進(jìn)行分解。3.模塊分割順序《實(shí)用軟件工程（第4版）》43.2.3模塊獨(dú)立性

1.模塊的耦合軟件結(jié)構(gòu)中模塊之間互相依賴的程度用耦合來度量。數(shù)據(jù)耦合控制耦合特征耦合公共環(huán)境耦合內(nèi)容耦合總之，應(yīng)：在盡量使用數(shù)據(jù)耦合，少用控制耦合和特征耦合，用參數(shù)傳遞信息，不采用內(nèi)容耦合，盡量控制公共環(huán)境耦合。《實(shí)用軟件工程（第4版）》52.模塊的內(nèi)聚

一個(gè)模塊內(nèi)各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度用內(nèi)聚來度量。（1）偶然內(nèi)聚（2）邏輯內(nèi)聚（3）時(shí)間內(nèi)聚（4）過程內(nèi)聚（5）通信內(nèi)聚（6）順序內(nèi)聚（7）功能內(nèi)聚內(nèi)聚按緊密程度從高到低排列：功能內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、過程內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、偶然內(nèi)聚。《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著63.2.4模塊設(shè)計(jì)啟發(fā)規(guī)則1.提高模塊獨(dú)立性2.注意模塊的可靠性、通用性、可維護(hù)性、簡(jiǎn)單性3.模塊的大小應(yīng)適中4.模塊的深度、寬度、扇出和扇入應(yīng)適當(dāng)5.模塊接口簡(jiǎn)單清晰設(shè)計(jì)得好的軟件結(jié)構(gòu)，頂層扇出高，中間扇出較少，下層調(diào)用公共模塊。

《實(shí)用軟件工程（第4版）》7

3.3軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖形工具

3.3.1層次圖（或HIPO圖）[例3.1]醫(yī)療管理系統(tǒng)的HIPO圖《實(shí)用軟件工程（第4版）》83.3.2結(jié)構(gòu)圖

1.結(jié)構(gòu)圖的符號(hào)（1）方框代表模塊，框內(nèi)注明模塊的名字和主要功能。（2）方框之間的大箭頭或直線表示模塊的調(diào)用關(guān)系。（3）帶注釋的小箭頭表示模塊調(diào)用時(shí)傳遞的信息及其傳遞方向。尾部加空心圓的小箭頭表示傳遞數(shù)據(jù)信息。尾部加實(shí)心圓的小箭頭表示傳遞控制信息。（4）選擇結(jié)構(gòu)（5）循環(huán)結(jié)構(gòu)，模塊H循環(huán)調(diào)用模塊A,B,C，《實(shí)用軟件工程（第4版）》92.繪制結(jié)構(gòu)圖

【例3.2】學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖《實(shí)用軟件工程（第4版）》103.4面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)化方法又稱面向數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)方法(StructuredDesign，SD)。設(shè)計(jì)步驟：先根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖建立系統(tǒng)邏輯模型，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。變換型數(shù)據(jù)流【例3.3】招聘考試成績(jī)管理系統(tǒng)系統(tǒng)屬于變換型數(shù)據(jù)流。２.事務(wù)型數(shù)據(jù)流【例3.4】圖書館管理系統(tǒng)屬于事務(wù)型數(shù)據(jù)流。《實(shí)用軟件工程（第4版）》11

3.5過程設(shè)計(jì)工具過程設(shè)計(jì)就是用順序、選擇和循環(huán)三種結(jié)構(gòu)的有限次組合或嵌套，描述模塊功能的實(shí)現(xiàn)算法。過程設(shè)計(jì)階段的工具：流程圖、N_S圖、問題分析圖（PAD圖）、判定表、判定樹、過程設(shè)計(jì)語言（PDL）等。3.5.1流程圖1.流程圖的分類（1）數(shù)據(jù)流程圖（2）程序流程圖（3）系統(tǒng)流程圖（4）程序網(wǎng)絡(luò)圖（5）系統(tǒng)資源圖《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩

主編122.流程圖符號(hào)《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著133．流程圖使用約定

多分支結(jié)構(gòu)《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著14分支結(jié)構(gòu)流程圖的連接流程圖（a）中B4的詳細(xì)流程圖4.流程圖的三種基本結(jié)構(gòu)：

順序、選擇、循環(huán)。

《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著153.5.2盒圖

盒圖是Nassi和Shneiderman提出的，又稱N_S圖。

1.盒圖的符號(hào)《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著16【例3.7】學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的PAD圖

《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著17【例3.5】將下述含GOTO語句的程序流程圖，改為N_S圖。

《實(shí)用軟件工程（第4版）》陸惠恩編著183.5.3PAD圖

1、基本符號(hào)《實(shí)用軟件工程（第4版）》193.5.4判定表

1.判定表的組成左上部列出所有條件。左下部列出所有可能做的工作。右上部每一列表示各種條件的一種可能組合，所有列表示條件組合的全部可能情況。右下部的每一列是和每一種條件組合所對(duì)應(yīng)的應(yīng)做的工作。2.判定表中的符號(hào)右上部用“T”表示條件成立，用“Ｆ”表示條件不成立，空白表示條件成立與否不影響。右下部畫“X”表示做該行左邊列出的那項(xiàng)工作，空白表示不做該項(xiàng)工作。《實(shí)用軟件工程（第4版）》20例3.8用判定表表示教師課時(shí)津貼費(fèi)規(guī)定。某校對(duì)各種不同職稱教師，根據(jù)其是本校專職教師還是外聘兼職教師，決定其講課的課時(shí)津貼費(fèi)。本校專職教師每課時(shí)津貼費(fèi)：教授80元，副教授60元，講師50元，助教40元。外聘兼職教師每課時(shí)津貼費(fèi)：教授90元，副教授80元，講師60元，助教50元。《實(shí)用軟件工程（第4版）》213.5.5判定樹

【例3.9】用判定樹表示教師課時(shí)津貼規(guī)定。《實(shí)用軟件工程（第4版）》223.5.6過程設(shè)計(jì)語言

過程設(shè)計(jì)語言(ProgramDesignLanguage，簡(jiǎn)稱PDL),也稱偽碼，是一種混雜語言，說明某種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言的語法形式。用PDL表示的程序結(jié)構(gòu):1、

順序結(jié)構(gòu)

處理1處理2

…處理32、選擇結(jié)構(gòu)

IF-THEN-ELSE結(jié)構(gòu)：IF條件處理1ELSE處理2ENDIFIF-THEN結(jié)構(gòu)：IF條件處理1NDIF《實(shí)用軟件工程（第4版）》233.6系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì)

3.6.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)問題1.系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間2.用戶幫助設(shè)施3.出錯(cuò)信息處理4．命令交互3.6.2人機(jī)界面設(shè)計(jì)過程用戶界面設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過程，一般步驟如下：先設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)用戶界面原型。用戶試用該原型，向設(shè)計(jì)者提出對(duì)界面的評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)者根據(jù)用戶的意見修改設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)下一級(jí)原型。不斷進(jìn)行下去，直到用戶滿意為止。3.6.3評(píng)價(jià)界面設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)3.6.4界面設(shè)計(jì)指南1．一般交互2.信息顯示3.數(shù)據(jù)輸入《實(shí)用軟件工程（第4版）》著243.7數(shù)據(jù)代碼設(shè)計(jì)

3.7.1代碼設(shè)計(jì)目的代碼是為了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、分類、排序等操作所使用的數(shù)字、文字或符號(hào)。代碼的性質(zhì)

3.7.2代碼設(shè)計(jì)原則標(biāo)準(zhǔn)化：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)或習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn)惟一性

可擴(kuò)充性

簡(jiǎn)單性規(guī)范化

適應(yīng)性

《實(shí)用軟件工程（第4版）》253.7.3代碼種類

1.順序碼

2.信息塊碼

3.歸組分類碼（如下表）

4.助記碼

5.數(shù)字式字符碼

6.組合碼

《實(shí)用軟件工程（第4版）》26信息代碼哲學(xué)100宗教200社會(huì)科學(xué)300

法律320

商法325

公司法3252

股份公司法32524

合股公司法325253.7.4代碼設(shè)計(jì)方法

基本步驟如下：1.確定編碼對(duì)象2.明確編碼目的3.確定代碼的個(gè)數(shù)4.確定代碼使用范圍和使用期限5.確定代碼體系和代碼位數(shù)6.確定編碼規(guī)則7.編寫代碼8.編寫代碼詞典《實(shí)用軟件工程（第4版）》273.8面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

Jackson把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（或程序結(jié)構(gòu)）分為以下三種基本類型：(a)順序(b)選擇(c)循環(huán)《實(shí)用軟件工程（第4版）》283.8面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

Jacksan圖特點(diǎn)：

l

能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自頂向下分解，可清晰地表示層次結(jié)構(gòu)

l

結(jié)構(gòu)易讀、形象、直觀

l

既可表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也可表示程序結(jié)構(gòu)

Jackson設(shè)計(jì)方法的四個(gè)步驟：1、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)；2、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(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元；3、從描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson圖導(dǎo)出描述程序結(jié)構(gòu)的Jackson圖；4、列出所有的操作和條件，并把它們分配到程序結(jié)構(gòu)圖中去。

《實(shí)用軟件工程（第4版）》29【例3.10】用Jacksan方法對(duì)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)在學(xué)生入學(xué)時(shí)輸入學(xué)生基本信息。每次單科成績(jī)是按班級(jí)內(nèi)學(xué)生學(xué)號(hào)的順序依次輸入每位學(xué)生的平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)，成績(jī)輸入格式見表3.5。然后由計(jì)算機(jī)計(jì)算每位學(xué)生的單科成績(jī)總評(píng)分。輸出的學(xué)生個(gè)人成績(jī)單格式，見表3.6；班級(jí)各科成績(jī)匯總表格式，見表3.7。《實(shí)用軟件工程（第4版）》30學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Jacksan圖學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Jacksan圖《實(shí)用軟件工程（第4版）》31輸入、輸出的Jacksan圖3.9軟件設(shè)計(jì)文檔3.9.1概要設(shè)計(jì)說明書3.9.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說明書3.9.3詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書3.9.4操作手冊(cè)編寫提示《實(shí)用軟件工程（第4版）》32第3章小結(jié)

概要設(shè)計(jì)階段：確定設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：過程設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)：系統(tǒng)由層次結(jié)構(gòu)的模塊構(gòu)成；模塊是單入口單出口的；模塊的構(gòu)造和聯(lián)結(jié)的基本準(zhǔn)則是模塊獨(dú)立。評(píng)價(jià)模塊分割的標(biāo)準(zhǔn)：（１）模塊的大小（２）模塊之間的聯(lián)系程度（耦合）（３）模塊內(nèi)的聯(lián)系程度（內(nèi)聚）（４）模塊信息的隱蔽程度模塊設(shè)計(jì)規(guī)則：1．盡力提高模塊獨(dú)立性。2．注意模塊的可靠性、通用性、可維護(hù)性、簡(jiǎn)單性。3．模塊的大小應(yīng)適中4．模塊的深度、寬度、扇出和扇入應(yīng)適當(dāng)。軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可用層次圖、HIPO圖和結(jié)構(gòu)圖。人機(jī)界面設(shè)計(jì)的質(zhì)量影響用戶對(duì)軟件產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，應(yīng)對(duì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)重視。詳細(xì)設(shè)計(jì)工具：流程圖、N_