面向數(shù)據(jù)流的軟件設(shè)計方法ppt課件

1、毛新軍毛新軍 教授教授計算機科學(xué)與技術(shù)系計算機科學(xué)與技術(shù)系602教研室教研室件工程導(dǎo)論軟件工程導(dǎo)論 之之n軟件設(shè)計根底知識n軟件的需求分析及其需求規(guī)格闡明書SRSn軟件的SRS - 軟件設(shè)計信息n面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法：提供了方法和戰(zhàn)略l根本概念和軟件設(shè)計過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計戰(zhàn)略l設(shè)計優(yōu)化原那么 輸入流輸入流 輸出流輸出流 變換流變換流 時間時間 外部表示外部表示 內(nèi)部表示內(nèi)部表示 信息信息 訂訂票票員員 訂訂票票員員 預(yù)預(yù)定定機機票票 準準備備機機票票 記記帳帳 訂訂票票單單 航航班班目目錄錄 航航班班號號 航航班班

2、 費費用用 帳帳單單 機機票票 記記帳帳數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫 帳帳目目 n前提n經(jīng)過評審后的需求模型 - 數(shù)據(jù)流圖n變換流n信息通常以“外部世界所具有的方式進入系統(tǒng)，經(jīng)過處置后，又以這種方式分開系統(tǒng) 輸入流輸入流 輸出流輸出流 變換流變換流 時間時間 外部表示外部表示 內(nèi)部表示內(nèi)部表示 信息信息 訂訂票票員員 訂訂票票員員 預(yù)預(yù)定定機機票票 準準備備機機票票 記記帳帳 訂訂票票單單 航航班班目目錄錄 航航班班號號 航航班班 費費用用 帳帳單單 機機票票 記記帳帳數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫 帳帳目目 事事務(wù)務(wù)處處理理中中心心 動動作作路路徑徑 事事務(wù)務(wù) n數(shù)據(jù)沿輸入通道到達一個轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換根據(jù)輸入流類型和特征在假設(shè)干

3、動作序列中選擇一條來執(zhí)行n輸入數(shù)據(jù)事務(wù)n具有一個轉(zhuǎn)換事務(wù)中心n一組動作執(zhí)行途徑n實踐上一切的數(shù)據(jù)流圖都是變換流，事務(wù)流是變換流的一種特殊方式 n為什么要將事務(wù)型的數(shù)據(jù)流圖獨立出來思索？n大多數(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流途中，事務(wù)流和變換流往往交錯在一同 a b c d e q r s p 事事務(wù)務(wù)處處理理中中心心 n 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法的主要過程n 確定數(shù)據(jù)流的類型：變換流還是事務(wù)流n 劃定流界n 將數(shù)據(jù)流圖轉(zhuǎn)換為軟件構(gòu)造n 經(jīng)過設(shè)計復(fù)審和啟發(fā)式戰(zhàn)略精化所得到軟件構(gòu)造 流流 類類 型型 確確 定定 事事 務(wù)務(wù) 中中 心心 和和 動動 作作 路路 徑徑 映映 射射 為為 事事 務(wù)務(wù) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 確確 定定

4、輸輸 入入 和和 輸輸 出出 流流 界界 映映 射射 為為 變變 換換 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 利利 用用 啟啟 發(fā)發(fā) 式式 策策 略略 精精 化化 設(shè)設(shè) 計計 描描 述述 接接 口口 和和 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 設(shè)設(shè) 計計 復(fù)復(fù) 審審 詳詳 細細 設(shè)設(shè) 計計 精精 化化 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 流流 圖圖 事事 務(wù)務(wù) 流流 變變 換換 流流 變變換換分分析析法法 事事務(wù)務(wù)分分析析法法 有有 問問 題題 l根本概念和軟件設(shè)計過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計戰(zhàn)略l設(shè)計優(yōu)化原那么n根本思想n經(jīng)過一系列的設(shè)計步驟，將變換型的數(shù)據(jù)流圖映射為軟件構(gòu)造n 輸入：SRS數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、小闡明n 輸出：軟件總體構(gòu)造n 什么是根

5、本系統(tǒng)模型n 根本系統(tǒng)模型即SRS中的頂級數(shù)據(jù)流圖n 為什么需求對根本系統(tǒng)模型進展復(fù)審n 對系統(tǒng)規(guī)格闡明書和SRS進展評價，以確保系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)符合實踐n為什么需求復(fù)審和精化數(shù)據(jù)流圖n 確保DFD給出目的系統(tǒng)正確的邏輯模型n 以獲得足夠詳細的DFDn 確保DFD中每個轉(zhuǎn)換代表一個規(guī)模適中、相對獨立的子功能n信息流都可用變換流表示，但是假設(shè)有明顯的事務(wù)流特征，那么還應(yīng)采用事務(wù)流的映射方法n設(shè)計人員擔(dān)任斷定在數(shù)據(jù)流圖中占主導(dǎo)位置的信息流是變換流還是事務(wù)流劃分因人而異，在普通情況下有點出入對整個劃分因人而異，在普通情況下有點出入對整個目的軟件系統(tǒng)的影響不是很大目的軟件系統(tǒng)的影響不是很大n輸入流

6、處置部分n變換中心n輸出流處置部分 輸入流輸入流 輸出流輸出流 變換流變換流 時間時間 外部表示外部表示 內(nèi)部表示內(nèi)部表示 信息信息 I D A C E F G H B J 輸輸出出流流 輸輸入入流流 變變換換流流 n義務(wù): 導(dǎo)出三個層次構(gòu)造的軟件構(gòu)造n底層模塊：用于輸入、輸出和計算等根本功能n中間層模塊：協(xié)調(diào)、控制底層模塊的任務(wù)n高層模塊：用于協(xié)調(diào)和控制一切的附屬模塊n原那么n在確保完成系統(tǒng)功能并堅持低耦合度、高內(nèi)聚度的情況下盡能夠的減少模塊數(shù)目n一級分解的結(jié)果可以用層次圖、構(gòu)造圖等來表示 主控模塊主控模塊 輸入流控制模塊輸入流控制模塊 變換流控制模塊變換流控制模塊 輸出流控制模塊輸出流控制

7、模塊 高層高層 中間層中間層 底層底層 n義務(wù)n把DFD中每個轉(zhuǎn)換映射為軟件構(gòu)造中的模塊n方法n從變換中心邊境開場沿輸入、輸出通道向外挪動，把輸入、輸出通道中的每個轉(zhuǎn)換映射為軟件構(gòu)造中的 一個模塊 n沿著輸入流到輸出流的方向挪動，將每個轉(zhuǎn)換映射為 相應(yīng)的模塊n有必要為每一模塊寫簡要的處置闡明，包括：進出模塊的信息，模塊處置功能的陳說，有關(guān)的限制和約束 I D A C E F G H B J 主主 控控 模模 塊塊 輸輸 入入 流流 控控 制制 模模 塊塊 變變 換換 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 輸輸 入入 流流 變變 換換 流流 B

8、 D A C E F G H I J n以“模塊化的思想，對軟件構(gòu)造中的模塊進展拆并，以追求高內(nèi)聚、低耦合、易實現(xiàn)、易測試、易維護的軟件構(gòu)造 I D A C E F G H B J 主主 控控 模模 塊塊 輸輸 入入 流流 控控 制制 模模 塊塊 變變 換換 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 控控 制制 模模 塊塊 輸輸 出出 流流 輸輸 入入 流流 變變 換換 流流 B D A C E F G H I J I D A C E F G H B J 主控模塊主控模塊 輸入流控制模塊輸入流控制模塊 變換流控制模塊變換流控制模塊 輸出流輸出流 輸入流輸入流 變換流變換流 B D A C

9、 E F G H I J l根本概念和軟件設(shè)計過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計戰(zhàn)略l設(shè)計優(yōu)化原那么n當(dāng)數(shù)據(jù)流具有明顯的事務(wù)特征時，應(yīng)該采用事務(wù)流的分析方法n根本步驟n步驟1. 復(fù)審根本系統(tǒng)模型n步驟2. 復(fù)審和精化數(shù)據(jù)流圖n步驟3. 確定數(shù)據(jù)流圖的類型：變換流還是事務(wù)流n把整個事務(wù)型DFD劃分為以下三個部分n 接受途徑部分：接受事務(wù)的輸入n 事務(wù)處置中心n 動作途徑部分n斷定在每一條動作途徑上數(shù)據(jù)流的特征：變換流或者事務(wù)流 A B C D E Q R S P 事事務(wù)務(wù)處處理理中中心心 接接受受路路徑徑部部分分 動動作作路路徑徑部部分分 A B C D E Q R P 總總 控控 模

10、模塊塊 輸輸 入入 控控制制 模模 塊塊 C C1 Cn 一一 條條 動動作作 路路 徑徑 事事 務(wù)務(wù) 處處理理 中中 心心 散散 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) A B C D E Q R P 總總 控控 模模塊塊 B Q C C1 P A R 一一 條條 動動作作 路路 徑徑 事事 務(wù)務(wù) 處處理理 中中 心心 輸輸 入入 控控制制 A B C D E Q R P 總控模塊總控模塊 B Q C C1 P A R 一條動作路徑一條動作路徑 事務(wù)處事務(wù)處理中心理中心 輸入控制輸入控制 A B C D E Q R P 總總 控控 模模塊塊 B Q C C1 P A R 一一 條條 動動作作 路路 徑徑 事事 務(wù)務(wù) 處處理理

11、 中中 心心 l根本概念和軟件設(shè)計過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計戰(zhàn)略l設(shè)計優(yōu)化原那么n改造軟件構(gòu)造，降低耦合度，提高內(nèi)聚度n假設(shè)在幾個模塊中發(fā)現(xiàn)共有的子功能，普通應(yīng)該將該子功能獨立出來作為一個模塊，以提高模塊的獨立性n合并那些具有較多的控制信息傳送的模塊以降低模塊之間的耦合度n 一個好的軟件構(gòu)造通常頂層扇出較高，中間層扇出較低，底層又高扇入到公共模塊中去n作用域是指受模塊內(nèi)部斷定影響的一切模塊n控制域是指其一切的下屬模塊n降低模塊接口復(fù)雜度和冗余度，提高協(xié)調(diào)性n模塊接口應(yīng)盡能夠簡單并與模塊功能相一致如：nSortData; Number -SortDatan模塊功能可預(yù)測，防止對模塊施加過多限制n模塊的功能可預(yù)測是指輸入恒定，那么輸出恒定n追求單入口、單出口的模塊n為滿足設(shè)計和可移植性要求，把某些軟件用包 封裝起來l根本概念和軟件設(shè)計過程l變換分析方法l事務(wù)分析方法l啟發(fā)式設(shè)計戰(zhàn)略l設(shè)計優(yōu)化原那么n在先不思索時間復(fù)雜度的情況下設(shè)計并精化軟件構(gòu)造n借用CASE工具模擬分析運轉(zhuǎn)性能，定位低效率的部分n詳細設(shè)計時