第03章软件项目的概要设计(上)

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软件工程桂林山水职业学院计算机系 朱笑雷

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第三章 软件项目的概要设计1 2软件设计的任务

概要设计的过程

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软件设计的原则

面向数据流的设计方法

概要设计文档

Power Designer数据库建模

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3.1 软件设计的任务

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3.1 软件设计的任务在软件需求分析阶段，已经搞清楚了软件“做什

么”的问题，并把这些需求通过规格说明书描述了出来，这也是目标系统的逻辑模型。进入设计

阶段，要把软件“做什么”的逻辑模型变换为“怎么做”的物理模型，着手实现软件的需求， 所以软件设计是一个把软件需求转换为软件表示 的过程。最初这种表示只是描述了软件的总的体 系结构，称为软件概要设计或结构设计。

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3.1 软件设计的任务 软件设计是将用户需求转化为软件系统的重要环节，是后继 开发步骤以及软件维护工作的基础。如果没有设计，只能建 立一个不稳定的系统。

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3.1 软件设计的任务 一、从技术的角度分析软件设计，其主要任务包括： 数据设计：侧重于数据结构的定义。 系统结构设计：定义软件系统各主要成分之间的关系。 过程设计：把结构成份转换成软件的过程性描述。在后期的编码过

程，将根据这种描述，生成源程序代码。

二、从工程管理的角度分析软件设计，其主要任务包括： 概要设计(总体设计):将软件需求转化为数据结构和软件的系统

结构； 详细设计(过程设计):通过对结构表示进行细化，得到软件的详 细数据结构和算法。

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3.1 软件设计的任务

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3.1 软件设计的任务 体系结构设计

体系结构就如同人的骨架。如果某个家伙的骨架是猴子，那么无论怎样喂养和美容，他始终都是猴子，不会成为人。 模块设计

模块就如同人的器官，具有特定的功能。人体中最出色的模块设计之一是手，手只有几种动作，却能做无限多的事情。 人体中最糟糕的模块设计之一是嘴巴，嘴巴将最有价值但毫 无相干的几种功能如吃饭、说话混为一体，使之无法并行处 理，真乃人类之不幸。

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3.1 软件设计的任务 用户界面设计 用户界面就如同人的外表，最容易让人一见钟情或一见恶心。象人 类追求心灵美和外表美那样，软件系统也追求(内在的)功能强大 和(外表的)界面友好。但随着生活节奏的加快，人们已少有兴趣 去品味深藏不露的内在美。如果把Unix系统比作是健壮的汉子和妇 人，那么Windows系统就象妩媚的小白脸和狐狸精。想不到 Windows系统竟然能兴风作浪，占去大半市场。 数据结构与算法设计 数据结构与算法就如同人的血脉和神经，它让器官具有生命并能发 挥

功能。数据结构与算法分布在体系结构和模块中，它将协调系统 的各个功能。人的耳朵和嘴巴虽然是相对独立的器官，但如果耳朵 失聪了，嘴巴就只能发出“啊”“呜”的声音，等于丧失了说话的 功能，可人们却又能用手势代替说话。人体的数据结构与算法设计 真是十分神奇并且十分可笑。

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3.2 概要设计的过程 一、设计系统方案 需求分析阶段得出的数据流图是总体设计的出发点，数据流 图中的某些处理可以逻辑地归并在一个边界内作为一组，另

一些处理可以放在另一个边界内作为另一组，这些边界通常意味着某种实现策略。 设想供选择的方案的通常方法是,设想把数据流图中的处理分

组的各种可能的方法,抛弃在技术上行不通的分组方法，余下的分组方法代表可能的实现策略。 在总体设计的这个步骤中分析员仅仅一个边界一个边界地设

想并且列出供选择的方案，并不评价这些方案。

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3.2 概要设计的过程 二、选取合理的方案 从可供选择的方案中，选取低成本、中成本、高成本三种方 案。并对每个合理的方案,准备下列四份材料: (1)系统流程图 (2)组成系统的物理元素清单 (3)成本/效益分析 (4)实现这个系统的进度计划

三、确定最佳方案 分析员应该综合分析对比各种合理方案的利弊,推荐一个最佳的 方案 ,并且为推荐的方案制定详细的实现计划。用户与专家审查 分析员推荐的方案，提交审批后进入软件结构设计。

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3.2 概要设计的过程 四、系统功能分解 软件结构设计，首先要把复杂的功能进一步分解成简 单的功能，遵循模块划分独立性原则，做到模块功能

单一，与外部联系很弱。功能的分解导致对数据流图的进一步细化，并选用相应的图形工具来描述。

五、软件结构设计 功能分解后，用层次图、结构图来描述模块组成的层次系统，即反应软件的结构。

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3.1 概要设计的任务与过程设计软件结构 为了实现目标系统，最终必须设计出组成这个系统的所有程序和数据 库(文件),对于程序，则首先进行结构设计，具体为：

(1)采用某种设计方法，将一个复杂的系统按功能划分成模块。(2)确定每个模块的功能。 (3)确定模块之间的调用关系。 (4)确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息。 (5)评价模块结构的质量。 软件结构的设计是以模块为基础的，在需求分析阶段，已经把系统 分成层次结构。设计阶段，以需求分析的结果为依据，从实现的角度

进一步划分为模块，并组成模块的层次结构。

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3.2 概要设计的过程 六、数据库设计、文件结构设计 根据系统要求，确定系统的数据结构，文件

结构。对 需要使用数据库的领域，再根据系统数据要求做数据

库的设计。 数据库设计主要涉及如下几方面：–数据库模式设计：物理数据库设计

–数据库的子模式：用户的数据视图–完整性设计 –安全性设计

–设计优化

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3.1 概要设计的任务与步骤 数据库设计①概念设计：在数据分析的基础上，采用自底向上的方法从用户角度进行视图设计，一般用ER模型来表示的概念模型。 ②逻辑设计：ER模型是独立于数据库管理系统的，要结合具体的

DBMS来建立数据库的逻辑结构。对于关系型DBMS来说将概念结构转换为数据模式、子模式并进行规范，给出数据结构的定义，即 定义所含的数据项、类型、长度及它们之间的层次或相互关系的表

格等等。③物理设计。设计数据模式的一些物理细节，如数据项存储要求、 存取方式、索引的建立。

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3.2 概要设计的过程 七、制定测试计划 为保证软件的可测试性，需要考虑软件的测试问题。这个阶段的测试计划为根据I/O功能做的黑盒测试计划。

八、书写文档 系统说明：系统构成方案、物理元素清单、成本/效益分析、软件结构、模块接口等 用户手册 测试计划：测试策略、测试方案、预期结果、测试进度 详细的项目开发实现计划：系统目标、概要设计、数据设计、 处理方式设计、运行设计和出错设计等 数据库设计说明与设计结果