軟件工程第8章系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ).ppt

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1 21世紀(jì)高等院校計算機(jī)系列教材軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計 殷建民主編劉東瑰趙良軍歐陽默副主編中國水利水電出版社 2 第8章系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ) 系統(tǒng)設(shè)計概述軟件設(shè)計概述設(shè)計原則設(shè)計視圖 3 8 1系統(tǒng)設(shè)計概述 8 1 1系統(tǒng)級設(shè)計決策系統(tǒng)級設(shè)計決策 是指系統(tǒng)行為的設(shè)計決策 忽略其內(nèi)部實現(xiàn) 從用戶角度出發(fā) 描述系統(tǒng)將怎樣運轉(zhuǎn)以滿足需求 和其他對系統(tǒng)部件的選擇和設(shè)計產(chǎn)生影響的的決策 系統(tǒng)級設(shè)計決策內(nèi)容 有關(guān)系統(tǒng)接收的輸入和產(chǎn)生的輸出的設(shè)計決策 對每個輸入或條件進(jìn)行響應(yīng)的系統(tǒng)行為的設(shè)計決策 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)文件如何呈現(xiàn)給用戶的設(shè)計決策 為滿足安全性 保密性和私密性需求所選用的方法 硬件或硬軟件系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)造選擇 為了響應(yīng)需求而作出的其他系統(tǒng)級設(shè)計決策 4 8 1系統(tǒng)設(shè)計概述 8 1 2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計總體設(shè)計系統(tǒng)部件設(shè)計動態(tài)交互設(shè)計接口設(shè)計 5 8 1系統(tǒng)設(shè)計概述 8 1 3運行設(shè)計系統(tǒng)初始化 說明本系統(tǒng)的初始化過程 運行控制 說明對系統(tǒng)施加不同的外界運行控制時所引起的各種不同的運行組件組合 每種運行所經(jīng)歷的內(nèi)部組件和支持軟件 每一種外界運行控制的方式方法和操作步驟 每種運行組件組合將占用各種資源的情況以及系統(tǒng)運行時的安全控制 運行結(jié)束 說明本系統(tǒng)運行的結(jié)束過程 6 8 1系統(tǒng)設(shè)計概述 8 1 4系統(tǒng)出錯處理設(shè)計出錯信息 包括出錯信息表 故障處理技術(shù)等 補救措施 說明故障出現(xiàn)后可能采取的補救措施 7 8 1系統(tǒng)設(shè)計概述 8 1 5系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計檢測點的設(shè)計 說明在系統(tǒng)中專門安排用于系統(tǒng)檢查與維護(hù)的檢測點 檢測專用組件的設(shè)計 說明在系統(tǒng)中專門安排用于系統(tǒng)檢查與維護(hù)的專用組件 8 8 2軟件設(shè)計概述 8 2 1軟件級設(shè)計決策軟件級設(shè)計決策是指軟件行為的設(shè)計決策 忽略其內(nèi)部實現(xiàn) 從用戶角度出發(fā) 描述軟件將怎樣運轉(zhuǎn)以滿足需求 和其他影響組成該軟件的軟件配置項的選擇與設(shè)計的決策 軟件級設(shè)計決策內(nèi)容 有關(guān)軟件接收的輸入和產(chǎn)生的輸出的設(shè)計決策 對每個輸入或條件進(jìn)行響應(yīng)的軟件行為的設(shè)計決策 有關(guān)數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)文件如何呈現(xiàn)給用戶的設(shè)計決策 為滿足安全性 保密性和私密性需求所選用的方法 為響應(yīng)需求而作出的其他軟件級設(shè)計決策 9 8 2軟件設(shè)計概述 8 2 2軟件架構(gòu)設(shè)計程序結(jié)構(gòu)設(shè)計全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件配置項設(shè)計動態(tài)交互設(shè)計接口設(shè)計 10 8 2軟件設(shè)計概述 8 2 3軟件詳細(xì)設(shè)計軟件配置項設(shè)計決策軟件配置項設(shè)計中的約束 限制或非常規(guī)特征軟件配置項使用的編程語言考慮軟件配置項使用的過程式命令選取軟件配置項的局部數(shù)據(jù)與軟件配置項的輸入或輸出數(shù)據(jù)設(shè)計軟件配置項的邏輯設(shè)計 11 8 3設(shè)計原則 8 3 1組件化組件的可分解性組件的可組裝性組件的可理解性組件的連續(xù)性組件的保護(hù)性 12 8 3設(shè)計原則 8 3 2抽象抽象就是抽出事物的本質(zhì)特性而暫時忽略其細(xì)節(jié) 使得不同的事物可以當(dāng)作相同的事務(wù)來處理 軟件工程過程的每一步都是對軟件解法的抽象層次的一次精化 軟件設(shè)計中的抽象機(jī)制主要包括類 模板 過程抽象 數(shù)據(jù)抽象和控制抽象 13 8 3設(shè)計原則 8 3 3內(nèi)聚與耦合內(nèi)聚是指一個組件內(nèi)各個元素彼此結(jié)合的緊密程度內(nèi)聚種類 由低到高排列 偶然內(nèi)聚 邏輯內(nèi)聚 瞬時內(nèi)聚 過程內(nèi)聚 通信內(nèi)聚 順序內(nèi)聚 功能內(nèi)聚耦合是指一個軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同組件之間的互連程度耦合種類 由高到低排列 內(nèi)容耦合 公共耦合 外部耦合 控制耦合 標(biāo)記耦合 數(shù)據(jù)耦合 非直接耦合組件的高內(nèi)聚 低耦合原則稱為組件獨立原則 14 8 3設(shè)計原則 8 3 4封裝與信息隱蔽第一 組件是其全部屬性和全部服務(wù)緊密結(jié)合而形成的一個不可分割的整體 第二 組件是一個不透明的黑盒子 表示組件狀態(tài)的數(shù)據(jù)和實現(xiàn)操作的代碼都被封裝在黑盒子里面 使用一個組件的時候 只需知道它向外界提供的接口形式 無須知道它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和實現(xiàn)操作的算法 15 8 3設(shè)計原則 8 3 5啟發(fā)式規(guī)則深度 寬度 扇出與扇入作用域和控制域功能的可預(yù)測性 16 8 4設(shè)計視圖 8 4 1架構(gòu)視圖 靜態(tài)視圖 架構(gòu)描述語言 ADL 類圖與對象圖組件圖協(xié)作責(zé)任卡 CRC 部署圖實體 聯(lián)系圖 E R圖 接口描述語言 IDL 結(jié)構(gòu)圖Jackson結(jié)構(gòu)圖 17 8 4設(shè)計視圖 8 4 2行為視圖 動態(tài)視圖 活動圖協(xié)作圖順序圖數(shù)據(jù)流圖決策表和決策圖流程圖和結(jié)構(gòu)化流程圖狀態(tài)圖形式化描述語言偽碼 18 8 5小節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計是定義一個系統(tǒng)或軟件的架構(gòu) 組件 接口和其它特征的過程 包括系統(tǒng)級設(shè)計決策 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 運行設(shè)計 系統(tǒng)出錯處理設(shè)計和系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計 軟件設(shè)計主要包括軟件級設(shè)計決策 軟件架構(gòu)設(shè)計 概要設(shè)計 與詳細(xì)設(shè)計 軟件架構(gòu)設(shè)計的主要任務(wù)是程序結(jié)構(gòu)設(shè)計 全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 軟件配置項設(shè)計 動態(tài)交互設(shè)計和接口設(shè)計 軟件詳細(xì)設(shè)計是指每一個軟件配置項的具體設(shè)計 組件化 抽象 高內(nèi)聚與低耦和 封裝與信息隱蔽是軟件設(shè)計的基本原則 軟件設(shè)計視圖通常可分為架構(gòu)視圖 靜態(tài)視圖 和行為視圖 動態(tài)視圖 兩類