軟件工程基礎(chǔ)(胡思康)第4章.pptx

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1、S E Y結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 方 法 S E Y 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 方 法 概 述1 面 向 數(shù) 據(jù) 流 的 設(shè) 計 方 法2 面 向 數(shù) 據(jù) 的 設(shè) 計 方 法3 結(jié) 構(gòu) 化 詳 細 設(shè) 計 的 工 具4 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 （ SD） 的 基 礎(chǔ) 是 模 塊 ， 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 的基 本 思 想 是 ： 基 于 模 塊 獨 立 性 和 信 息 隱 藏 性 原 則 ，自 頂 向 下 ， 逐 步 求 精 ， 分 解 與 抽 象 相 結(jié) 合 ， 并 應(yīng)用 結(jié) 構(gòu) 化 程 序 設(shè) 計 技 術(shù) 而 進 行 的 軟 件 設(shè) 計 。 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 分 為 面 向 數(shù) 據(jù) 流 的 設(shè) 計 方

2、法 和 面 向 數(shù) 據(jù) 的 設(shè) 計方 法 。面 向 數(shù) 據(jù) 流 的 設(shè) 計 方 法 根 據(jù) 對 數(shù) 據(jù) 流 圖 理 解 的 不 同 ， 對 數(shù)據(jù) 流 圖 自 動 化 邊 界 劃 分 的 不 同 ， 分 為 變 換 分 析 法 、 事 務(wù) 分 析法 和 混 合 分 析 法 。面 向 數(shù) 據(jù) 的 設(shè) 計 方 法 在 基 于 系 統(tǒng) 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 分 析系 統(tǒng) 輸 入 、 輸 出 的 數(shù) 據(jù) 間 的 映 射 關(guān) 系 ， 進 而 得 到 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 的設(shè) 計 方 法 。 S E Y 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 方 法 概 述1 面 向 數(shù) 據(jù) 流 的 設(shè) 計 方 法2 面 向 數(shù) 據(jù)

3、 的 設(shè) 計 方 法3 結(jié) 構(gòu) 化 詳 細 設(shè) 計 的 工 具4 面 向 數(shù) 據(jù) 流 的 設(shè) 計 （ DOFD） 是 基 于 數(shù) 據(jù) 流 圖 自 頂向 下 ， 逐 層 分 解 的 過 程 。 它 將 各 級 數(shù) 據(jù) 流 圖 映 射 為軟 件 結(jié) 構(gòu) 圖 中 對 應(yīng) 的 各 層 次 模 塊 ， 體 現(xiàn) 了 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè)計 與 結(jié) 構(gòu) 化 分 析 的 相 互 銜 接 ， 也 體 現(xiàn) 了 自 頂 向 下 的模 塊 化 設(shè) 計 思 想 。 表 示 軟 件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 的 圖 形 工 具 ： 層 次 圖 和 結(jié) 構(gòu) 圖 。層 次 圖 （ Hierarchy Diagram， HD） 用 于

4、 描 繪 軟 件 系 統(tǒng) 的 層次 結(jié) 構(gòu) 。層 次 圖 中 的 編 號 ， 清 楚 的 反 映 了 上 下 層 間 的 調(diào) 用 隸 屬 關(guān) 系 ，這 與 數(shù) 據(jù) 流 圖 的 分 層 編 號 一 致 。層 次 圖 只 反 映 上 下 層 間 的 調(diào) 用 關(guān) 系 ， 不 反 映 系 統(tǒng) 的 組 成 關(guān)系 ， 也 不 反 映 系 統(tǒng) 執(zhí) 行 過 程 。 另 一 個 表 示 軟 件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 的 圖 形 工 具 ： 結(jié) 構(gòu) 圖 。結(jié) 構(gòu) 圖 與 層 次 圖 類 似 ， 也 是 以 方 框 表 示 模 塊 ， 方框 間 的 連 線 表 示 調(diào) 用 關(guān) 系 。 與 層 次 結(jié) 構(gòu) 圖 不 同 的是

5、 ， 它 增 加 了 對 連 線 的 數(shù) 據(jù) 流 描 述 。 不 加 區(qū) 分 的 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 信 息控 制 信 息 學(xué) 生 數(shù) 據(jù)無 此 學(xué) 生學(xué) 號 系 統(tǒng) 控 制M N a,b c ca,b,c為 模 塊 間 傳 遞 的 數(shù) 據(jù) 或 控 制 信 號 系 統(tǒng) 控 制 模 塊 可 以 細 分 為 傳 入 模 塊 、 傳 出 模 塊 、變 換 模 塊 和 協(xié) 調(diào) 模 塊 。AA B B BA B AA B 變 換 分 析 法 是 以 數(shù) 據(jù) 流 圖 為 基礎(chǔ) ， 并 根 據(jù) 數(shù) 據(jù) 流 的 特 征 進 行 軟件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 的 方 法 。 無 論 是變 換 分 析 法 還 是 事

6、務(wù) 分 析 法 ， 它們 的 設(shè) 計 過 程 都 如 下 圖 所 示 ：復(fù) 審 的 目 的 是 再 次 強 調(diào) 數(shù) 據(jù) 流 圖 的 各 注 意 事 項（ 1） 命 名 時 盡 量 使 用 有 明 確 含 義 的 詞 、 短 語 、術(shù) 語 和 領(lǐng) 域 詞 匯 ， 減 少 數(shù) 據(jù) 流 圖 的 歧 義 。（ 2） 上 下 層 圖 （ 父 子 圖 ） 輸 入 、 輸 出 ， 以 及 訪問 數(shù) 據(jù) 流 的 平 衡 。（ 3） 上 下 層 圖 （ 父 子 圖 ） 的 層 次 編 號 要 一 致 ，正 確 反 應(yīng) 數(shù) 據(jù) 流 圖 的 分 解 過 程 。（ 4） 對 于 每 層 數(shù) 據(jù) 流 的 分 解 ， 可

7、 以 用 邏 輯 運 算符 *（ 與 ） 、 +（ 或 ） 和 （ 異 或 ） 怎 加 數(shù) 據(jù) 流圖 中 個 變 換 部 分 間 的 語 義 。（ 5） 精 化 數(shù) 據(jù) 流 圖 ， 使 其 能 正 確 、 完 整 地 描 述用 戶 需 求 ， 因 為 這 將 決 定 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 圖 的 邏 輯 框架 正 確 與 否 。 劃 分 自 動 化 邊 界 ， 確 定 數(shù) 據(jù) 流 特 征 ， 判斷 數(shù) 據(jù) 流 是 變 換 流 還 是 事 物 流 。變 換 流 的 特 征 是 有 明 顯 輸 入 、 處 理 和 輸出 過 程 ， 在 處 理 部 分 沒 有 過 多 的 控 制 和 判斷 。 這 里 的

8、 輸 入 和 輸 出 是 指 對 應(yīng) 子 系 統(tǒng) 或模 塊 數(shù) 據(jù) 的 輸 入 、 輸 出 部 分 ， 并 非 一 定 對應(yīng) 系 統(tǒng) 外 部 的 直 接 輸 入 和 輸 出 。事 物 流 的 特 征 是 在 數(shù) 據(jù) 的 輸 入 、 處 理 和輸 出 過 程 中 ， 處 理 部 分 有 明 顯 的 控 制 或 判斷 中 心 ， 后 續(xù) 的 數(shù) 據(jù) 流 有 較 多 活 動 路 徑 數(shù) 據(jù) 輸 入 輸 出 邊 界 的 劃 分 與 系統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 的 處 理 無 關(guān) ， 僅 表 示 系 統(tǒng)與 外 部 數(shù) 據(jù) 的 交 換 。執(zhí) 行 一 級 分 解 ， 導(dǎo) 出 系 統(tǒng) 邏 輯 結(jié) 構(gòu) 的 最 上 兩層 關(guān)

9、系 。 頂 層 為 關(guān) 系 主 控 模 塊 ， 第 二 層 根 據(jù) 邊界 的 劃 分 ， 分 為 三 個 模 塊 （ 子 系 統(tǒng) ）輸 入 模 塊 ： 包 括 所 有 輸 入 部 分 ， 以 及 經(jīng) 過 簡單 變 換 的 數(shù) 據(jù) 和 信 息 ； 輸 出 模 塊 ： 包 括 所 有 輸出 部 分 ， 以 及 經(jīng) 過 簡 單 變 換 的 數(shù) 據(jù) 和 信 息 ； 控制 模 塊 ： 除 輸 入 輸 出 部 分 以 外 的 變 換 操 作 二 級 分 解 把 一 層 分 解 得 到 的 各 子 系 統(tǒng) 模 塊 按照 各 層 數(shù) 據(jù) 流 圖 逐 層 細 分 ， 得 到 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 圖 的原 型 。為

10、了 明 確 說 明 各 模 塊 間 的 調(diào) 用 關(guān) 系 ， 形 成 接口 設(shè) 計 說 明 書 的 部 分 內(nèi) 容 ， 還 需 要 為 每 個 模 塊編 寫 一 個 簡 要 說 明 ：l模 塊 的 輸 入 、 輸 出 數(shù) 據(jù) 接 口 定 義l模 塊 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 信 息l模 塊 功 能 的 主 要 流 程 描 述 ， 特 別 是 主 要 的判 斷 、 異 常 處 理l對 模 塊 調(diào) 用 時 的 相 關(guān) 約 束 關(guān) 系 ， 以 及 特 別的 說 明 （ 如 I/O操 作 ， 共 享 約 束 等 ） 采 用 啟 發(fā) 式 規(guī) 則 ， 精 化 所 得 到 的 初 步 軟 件 結(jié)構(gòu) ， 以 模 塊 獨

11、立 性 為 原 則 ， 合 并 、 分 解 、 抽 取各 模 塊 ， 得 到 一 個 高 內(nèi) 聚 、 低 耦 合 、 易 實 現(xiàn) 、易 測 試 、 易 維 護 的 軟 件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 圖 A B CD E F G H JK Ma bd ce j k mf示 意 性 數(shù) 據(jù) 流 圖hMCMI MT MO主 控 模 塊 ： 完 成 對 整 個系 統(tǒng) 的 調(diào) 用 、 數(shù) 據(jù) 傳 遞 、I/O操 作 等 功 能 。輸 入 流 模 塊 ： 接 受 并 初步 轉(zhuǎn) 換 所 有 輸 入 數(shù) 據(jù) 。 輸 出 流 模 塊 ： 產(chǎn) 生 符 合用 戶 需 求 的 輸 出 數(shù) 據(jù) 。變 換 流 模 塊 ： 對 系

12、統(tǒng) 內(nèi) 部 形式 的 數(shù) 據(jù) 進 行 加 工 、 處 理 。 A B CD Ea bd ce MIEc,eDde AbBaCc JK Mj k mMOKMk jJmk j F G Hce jkf示 意 性 數(shù) 據(jù) 流 圖MTG F Hc,e j,kef hc,f j,kh h MTG F Hc,e j,kcf hc,f j,khMC（ 主 控 模 塊 ）MIEc,eDde AbBaCc MOKMk jJmk j MTGF Hc,e j,kec,e hf j,khMC（ 主 控 模 塊 ）MIEc,eDde AbBaCc MOKMk jJmk j 如 果 數(shù) 據(jù) 例 圖 中 具 有 事 物 特

13、征 ， 即 能 找 到 事 物中 心 和 對 應(yīng) 的 多 條 活 動 路 徑 ， 則 用 事 物 分 析 法 更能 體 現(xiàn) 以 事 物 為 主 的 處 理 過 程 。 T MC（ 事 物 分 析 ）MI T（ 調(diào) 度 事 物 中 心 ）路 徑 1 路 徑 2 路 徑 3MI MT MO事 物 層 ： 各 事 物 控 制 中 心 MCMI H（ 調(diào) 度 ）A B CD E F G H JK Ma bd ce j k mf 事 物 中 心hh h MCMI H（ 調(diào) 度 ）h hFhC GB EA Dcba fed J KFc k m 第 一 步 求 精 ： 1層 DFD圖部 門 用 戶 部 門

14、用 戶F1 原 始 簡 歷 庫 F2 簡 歷 庫簡 歷 文 件 簡 歷查 詢 信 息登 錄 信 息 簡 歷1登 錄 F3 用 戶 信 息 庫權(quán) 限2自 動 獲取 簡 歷信 息權(quán) 限 3 查 詢查 詢 信 息 簡 歷 逐 步 求 精 ： 對 各 系 統(tǒng) 進 一 步 精 化F1 原 始 簡 歷 庫 F2 簡 歷 庫簡 歷 文 件 2.1電 子 收集 電 子簡 歷 2.2讀 取 電子 簡 歷權(quán) 限 2.3 分 析關(guān) 鍵 詞 簡 歷簡 歷 文 件 簡 歷文 件 2.4 自 動 獲取 簡 歷信 息關(guān) 鍵詞 逐 步 求 精 ： 對 各 系 統(tǒng) 進 一 步 精 化F2 簡 歷 庫3.1分 析 查詢 信 息

15、3.2查 詢查 詢信 息 3.3 生 成 查詢 結(jié) 果簡 歷關(guān) 鍵 詞權(quán) 限 關(guān) 鍵 詞 簡 歷 劃 分 數(shù) 據(jù) 輸 入 輸 出 邊 界 ， 分 離 出 處 理 部 分 執(zhí) 行 一 級 分 解 執(zhí) 行 二 級 分 解 H 精 化 所 得 到 的 初 步 軟 件 結(jié) 構(gòu)H H 劃 分 數(shù) 據(jù) 輸 入 、 輸 出 邊 界 ， 分 離 出 事 物 中 心 一 級 分 解 H 二 級 分 解 從 組 織 結(jié) 構(gòu) 上 分 析 ， 變 換 分 析 法 符 合 一 般 意 義 上對 軟 件 的 理 解 ， 即 輸 入 、 輸 出 和 變 換 。事 物 分 析 法 符 合 系 統(tǒng) 用 戶 的 操 作 過 程

16、， 由 用 戶 操作 選 項 （ 事 物 中 心 ） 決 定 各 活 動 路 徑 。 從 模 塊 獨 立 性 ， 特 別 是 耦 合 度 上 分 析 ， 案 例 中 變換 分 析 法 的 控 制 模 塊 將 第 二 部 分 第 三 部 分 的 模 塊都 混 合 在 控 制 模 塊 中 。而 事 物 分 析 法 ， 不 同 的 活 動 路 徑 通 過 事 物 中 心 各自 獨 立 ， 沒 有 耦 合 關(guān) 系 ， 更 符 合 模 塊 獨 立 性 原 則 。 從 符 合 用 戶 需 求 的 角 度 上 分 析 ， 事 物 分 析 法 更 接近 于 用 戶 需 求 的 描 述 。 活 動 路 徑 和

17、需 求 有 較 好 的對 應(yīng) 關(guān) 系 。因 此 建 議 采 用 事 物 分 析 法 所 得 到 的 二 級 分 解 圖 作為 軟 件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 圖 。 在 大 規(guī) 模 和 復(fù) 雜 系 統(tǒng) 的 數(shù) 據(jù) 流 圖 中 ， 常 常 需 要 將變 換 分 析 法 和 事 物 分 析 法 結(jié) 合 使 用 ， 共 同 構(gòu) 建 軟件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 圖 。A B CD E F G H JK Ma bd ce j k mf h輸 入 流 變 換 流 事 物 中 心 活 動 路 徑 A B CD E F G H JK Ma bd ce j k mf h輸 入 流 變 換 流 事 物 中 心 活 動 路 徑

18、如 果 模 塊 A、 B、 C、 D、 E是 頂 層 數(shù) 據(jù) 流 圖的 外 部 數(shù) 據(jù) 交 換 部 分 ， 則 變 化 分 析 法 的 設(shè)計 方 案 好如 果 模 塊 A、 B、 C、 D、 E是 系 統(tǒng) 內(nèi) 部 數(shù) 據(jù) 的 轉(zhuǎn) 換 部 分 ，其 與 模 塊 F和 G耦 合 度 高 ， 則 事 物 分 析 法 設(shè) 計 方 案 較 好 。如 果 模 塊 J、 K、 M仍 是 系 統(tǒng) 內(nèi) 部 轉(zhuǎn) 換 模 塊 ， 而 非 頂 層 數(shù)據(jù) 流 圖 的 外 部 接 口 ， 則 事 物 分 析 法 和 混 合 分 析 法 較 好 。 S E Y 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 方 法 概 述1 面 向 數(shù) 據(jù) 流 的

19、設(shè) 計 方 法2 面 向 數(shù) 據(jù) 的 設(shè) 計 方 法3 結(jié) 構(gòu) 化 詳 細 設(shè) 計 的 工 具4 面 向 數(shù) 據(jù) 的 設(shè) 計 方 法 就 是 以 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 作 為 軟 件 設(shè)計 的 基 礎(chǔ) ， 并 設(shè) 計 軟 件 結(jié) 構(gòu) 和 軟 件 處 理 過 程 的 關(guān) 系 。這 一 方 法 淡 化 了 數(shù) 據(jù) 流 圖 向 軟 件 結(jié) 構(gòu) 映 射 的 過 程 ，而 主 要 集 中 于 某 個 子 系 統(tǒng) 或 模 塊 數(shù) 據(jù) 輸 入 、 輸 出 前后 結(jié) 構(gòu) 的 對 比 ， 找 出 數(shù) 據(jù) 間 映 射 關(guān) 系 ， 從 而 分 析 出子 系 統(tǒng) 或 模 塊 的 操 作 過 程 。 面 向 數(shù) 據(jù) 的 經(jīng)

20、典 設(shè) 計 方 法 是 英 國 人 M.A.Jachson提出 的 Jackson系 統(tǒng) 開 發(fā) （ Jackson System Development， JSD） 方 法 。用 Jackson圖 表 示 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 能 夠 和 結(jié) 構(gòu) 化 程 序 語言 相 結(jié) 合 ， 因 為 它 也 用 順 序 、 選 擇 和 重 復(fù) 等 控 制 結(jié)構(gòu) 表 示 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 或 對 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 的 操 作 順 序 AB C順 序 結(jié) 構(gòu) ，表 示 自 上 而 下 ，自 左 向 右 的 執(zhí)行 。 AB0 C0S(i)選 擇 結(jié) 構(gòu) ，根 據(jù) S(i)， 選擇 執(zhí) 行 模 塊 B或 C。 AB0

21、 0S(i)選 擇 結(jié) 構(gòu) ， 根據(jù) S(i)， 選 擇執(zhí) 行 模 塊 B或 不執(zhí) 行 任 何 操 作 AB*I(i)循 環(huán) 結(jié) 構(gòu) ，根 據(jù) 條 件 I(i)的 判 斷 ， 循環(huán) 執(zhí) 行 模 塊 B JSD方 法 實 現(xiàn) 步 驟 :l確 定 子 系 統(tǒng) 或 模 塊 輸 入 、 輸 出 數(shù) 據(jù) 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 。 l確 定 子 系 統(tǒng) 或 模 塊 輸 入 、 輸 出 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 間 的 對 應(yīng) 關(guān) 系 。 l從 輸 入 、 輸 出 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 圖 中 導(dǎo) 出 程 序 結(jié) 構(gòu) 圖 （ 過 程 描述 ） 。 l列 出 程 序 結(jié) 構(gòu) 圖 中 所 需 的 全 部 操 作 和 條 件

22、。 l將 所 列 操 作 與 條 件 放 置 到 程 序 結(jié) 構(gòu) 圖 適 當(dāng) 的 位 置 。l用 偽 碼 語 言 描 述 程 序 處 理 過 程 。 對 HTML格 式 中 的 超 鏈 接 進 行 提 取 分 析 的 功 能 。 要 求 ： 從HTML文 件 中 提 取 超 鏈 接 ， 并 從 超 鏈 接 中 提 取 主 域 名 （ 即 WWW地 址 ） ， 提 取 主 域 名 中 的 網(wǎng) 站 類 型（ 如 .com 、 .cn 、 .gov 、 .edu等 ） ， 并 保 存 到 文 件 中 。文 件 的 存 儲 格 式 以 行 為 單 位 ， 每 行 包 含 兩 類 信 息 ： 主 域 名

23、 、網(wǎng) 站 類 型 。 （ A標(biāo) 記 是 超 鏈 接 的 標(biāo) 簽 ， 它 的 heaf屬 性 指 明了 鏈 接 地 址 ， 而 主 域 名 就 在 此 地 址 中 。 ） 確 定 輸 入 、 輸 出 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 結(jié) 對 應(yīng) 關(guān) 系 。HTML文 件以 句 為 單 位 的 字 符 串以 段 為 單 位 的 字 符 串I(1 )I(2 )無 A標(biāo) 記 有 A標(biāo) 記S(i) 輸 出 文 件域 名 與 類 型 記 錄 *I(1 ) I(2 )主 域 名 域 類 型S(i)類 型 串 *.edu 0 .com0 .gov0 .cn0 用 Jackson圖 表 示 出 程 序 結(jié) 構(gòu) 圖 。獲 取 主

24、 域 名 和 域 類 型以 句 為 單 位 處 理 字 符 串 *以 段 為 單 位 處 理 字 符 串 *I(1 )I(2 )分 析 A字 符 串 *I(3 ) 分 析 超 鏈 接 0 0S(1 )域 類 型主 域 名 （ 1） 打 開 輸 入 、 輸 出 文 件（ 2） 關(guān) 閉 輸 入 、 輸 出 文 件 ；（ 3） 讀 入 “ 段 ” 字 符 串 ；（ 4） 讀 入 “ 行 ” 字 符 串（ 5） 寫 入 “ 主 域 名 ”（ 6） 寫 入 “ 域 類 型 ”（ 7） 寫 入 行 結(jié) 束 符 ；I（ 1） 文 件 是 否 結(jié) 束I（ 2） ： 段 是 否 結(jié) 束I（ 3） ： 行 是 否

25、 結(jié) 束S（ 1） ： 當(dāng) 前 行 是 否 包 含A標(biāo) 簽 將 所 列 操 作 與 條 件 放 置 到 程 序 結(jié) 構(gòu) 圖 適 當(dāng) 的 位置 。 按 照 Jakson圖 的 語 義 ， 自 定 而 下 、 自 左 至 右 寫出 偽 代 碼 S E Y 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 方 法 概 述1 面 向 數(shù) 據(jù) 流 的 設(shè) 計 方 法2 面 向 數(shù) 據(jù) 的 設(shè) 計 方 法3 結(jié) 構(gòu) 化 詳 細 設(shè) 計 的 工 具4 基 于 數(shù) 據(jù) 流 和 基 于 數(shù) 據(jù) 的 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 方 法 完 成概 要 設(shè) 計 階 段 的 主 要 任 務(wù) ， 得 到 軟 件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) ，它 從 總 體 上 反 映

26、了 系 統(tǒng) 功 能 間 彼 此 的 合 作 關(guān) 系 。結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 的 的 詳 細 設(shè) 計 階 段 ， 主 要 完 成 系 統(tǒng)各 模 塊 功 能 的 過 程 描 述 。 詳 細 設(shè) 計 提 供 了 圖 形 、表 格 和 語 言 等 三 類 不 同 工 具 。 圖 形 工 具表 格 工 具語 言 工 具1. 程 序 流 程 圖2. 盒 圖 (N-S圖 )3. 問 題 分 析 圖 (PAD)4. 判 定 樹 、 判 定 表5. 過 程 設(shè) 計 語 言 (PDL)(偽 碼 順 序 結(jié) 構(gòu) 選 擇 結(jié) 構(gòu) 單 選 擇 結(jié) 構(gòu) While循 環(huán) 結(jié) 構(gòu)do-While循 環(huán) 結(jié) 構(gòu)TF repea

27、t-While循環(huán) 結(jié) 構(gòu)T F 輸 入 一 個 班 共 N個 學(xué) 生 軟 件 工 程 課 程 的 成 績 ，求 全 班 這 門 課 程 的 平 均 分 、 最 高 分 和 最 低 分 。 程 序 流 程 圖 雖 然 得 到 大 多 數(shù) 人 的 認 可 ， 但 它 存 在 一 些 嚴(yán)重 不 足 ：l對 程 序 流 程 圖 中 的 控 制 流 （ 有 向 箭 頭 ） ， 在 設(shè) 計 時 無 法約 束 其 轉(zhuǎn) 向 ， 造 成 設(shè) 計 的 隨 意 性 ， 并 可 能 導(dǎo) 致 產(chǎn) 生 非 結(jié)構(gòu) 化 的 過 程 設(shè) 計 。l難 以 表 達 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) ， 如 學(xué) 生 成 績 數(shù) 組 si的 定 義

28、難 以 明確 說 明 其 類 型 和 結(jié) 構(gòu) 。 用 方 框 圖 代 替 傳 統(tǒng) 的 流 程 圖 ， 沒 有 控 制 流 ， 而僅 需 通 過 方 框 和 方 框 的 嵌 套 調(diào) 用 ， 就 能 完 全 體 現(xiàn)順 序 、 分 支 和 循 環(huán) 的 控 制 結(jié) 構(gòu) 。并 且 由 于 盒 圖 沒 有 控 制 流 ， 控 制 的 跳 轉(zhuǎn) 就 不 能隨 意 轉(zhuǎn) 移 ， 且 方 框 的 邊 界 清 晰 ， 數(shù) 據(jù) 作 用 域 很 容易 界 定 。 順 序 型 選 擇 型 （ If then else）If then else If then (3)多 分 支 選 擇 型 (CASE型 ) (4) WHIL

29、E重 復(fù) 型S（ 循 環(huán) 體 ）DO-WHILE P(先 測 試 循 環(huán) ) S（ 循 環(huán) 體 ）REPEAT UNTIL P(后 測 試 循 環(huán) )(5) UNTIL重 復(fù) 型 一 個 判 斷 三 角 形 類 型 的 程 序 ， 讀 入 三 個 正 數(shù) ，表 示 三 角 形 的 三 條 邊 長 。 判 斷 并 輸 出 其 類 型 是 等邊 三 角 行 、 等 腰 三 角 形 還 是 普 通 三 角 形 。 用 盒 圖 設(shè) 計 的 算 法 流 程 一 定 是 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 ， 它 具 有 以 下特 點 ：l控 制 域 明 晰 ， 盒 圖 上 能 直 接 分 析 出 分 支 、 循 環(huán) 的

30、 控 制 域范 圍 。l無 控 制 流 ， 避 免 了 控 制 流 的 隨 意 性 。l盒 圖 中 方 框 的 相 互 嵌 套 ， 準(zhǔn) 確 地 反 映 了 過 程 設(shè) 計 時 模 塊間 的 層 次 關(guān) 系 。 問 題 分 析 圖 (PAD) (Problem Analysis Diagram)體 現(xiàn) 了 自 頂 向 下 、 自 左 至 右 ， 逐 步 細 化 ，逐 層 推 進 的 設(shè) 計 過 程 ， 它 同 樣 能 體 現(xiàn) 順 序 、 分 支和 循 環(huán) 的 控 制 結(jié) 構(gòu) 。 同 時 PAD圖 也 沒 有 控 制 流 ，從 而 避 免 了 設(shè) 計 過 程 中 控 制 的 隨 意 性 。 (2)

31、選 擇 結(jié) 構(gòu)(1)順 序 結(jié) 構(gòu) (3) 多 分 支 選 擇 型 (CASE型 ) 有 一 個 已 按 遞 增 排 序 的 數(shù) 組 A(1)， A(2)， ，A(n)。 用 折 半 查 找 給 定 關(guān) 鍵 詞 KEY。 如 果 查 找 成功 ， 則 返 回 數(shù) 組 A的 下 標(biāo) ， 否 則 將 關(guān) 鍵 詞 KEY按 遞增 順 序 插 入 數(shù) 組 A。 用 PAD圖 設(shè) 計 的 算 法 流 程 一 定 是 結(jié) 構(gòu) 化 設(shè) 計 ， 它 具 有 以 下特 點 ：l用 PAD圖 描 述 的 設(shè) 計 過 程 層 次 清 晰 ， 數(shù) 據(jù) 的 作 用 域 明 晰 。l從 最 左 面 豎 線 表 示 的 程

32、 序 主 流 程 圖 開 始 ， 自 頂 向 下 、 自左 至 右 的 設(shè) 計 易 于 人 們 理 解 設(shè) 計 過 程 。lPAD圖 不 僅 不 能 用 于 過 程 設(shè) 計 ， 也 能 用 于 對 復(fù) 雜 數(shù) 據(jù) 結(jié)構(gòu) 的 表 示 。 判 定 樹 是 用 于 度 復(fù) 雜 條 件 判 斷 的 圖 形 工 具 。例 如 ： 為 了 節(jié) 約 能 源 ， 制 定 如 下 兩 套 水 費 收 費 方 案 。 如果 選 擇 固 定 費 率 收 費 ， 每 人 每 月 用 水 量 少 于 3噸 的 用 戶 ， 水費 為 3元 /噸 ， 超 出 的 用 水 量 ， 按 照 費 率 表 A的 費 率 收 費 。

33、 如果 選 擇 可 變 費 率 ， 則 每 人 每 月 用 水 量 少 于 5噸 的 用 戶 ， 按 照費 率 表 A的 費 率 收 費 ， 超 出 的 用 水 量 按 照 費 率 表 B的 費 率 收費 。 判 定 樹 的 不 足 之 處 在 于 ：l對 復(fù) 合 條 件 的 選 擇 ， 難 以 確 定 以 何 種 順 序 組為 符 合 條 件 判 斷 的 順 序 。l難 以 表 示 結(jié) 構(gòu) 化 程 序 設(shè) 計 的 控 制 結(jié) 構(gòu) 。l難 以 將 判 定 樹 直 接 轉(zhuǎn) 換 為 程 序 設(shè) 計 語 言 。 判 定 表 是 對 復(fù) 雜 條 件 判 斷 的 表 格 表 示 ， 它 清 晰地 表 明

34、 設(shè) 計 的 功 能 是 在 滿 足 何 種 條 件 組 合 的 前 提下 才 被 執(zhí) 行 的 。 對 于 上 例 ： 圖 形 工 具 提 供 了 簡 潔 易 懂 的 控 制 流 ； 表 格 工 具 提 供 了 清 晰的 條 件 活 動 對 應(yīng) 關(guān) 系 ； PDL則 詳 細 給 出 了 模 塊 過 程 的 描 述 。在 軟 件 系 統(tǒng) 的 詳 細 設(shè) 計 中 ， 難 以 規(guī) 范 用 何 種 工 具 為 優(yōu) 。 易于 與 用 戶 交 流 ， 是 用 程 序 流 程 圖 ； 嚴(yán) 格 的 結(jié) 構(gòu) 化 系 統(tǒng) 設(shè) 計 ，是 用 盒 圖 與 PAD圖 ； 易 于 模 塊 接 口 、 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 大 的 表 示 ， PAD語 言 則 具 有 詳 細 敘 述 的 能 力 。需 要 綜 合 考 慮 應(yīng) 用 各 類 符 號 工 具 ， 以 全 面 完 成 設(shè) 計 任 務(wù) 。 課 后 習(xí) 題 5 S E Y THANK YOU!