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1、第第4 4章章 软件设计软件设计1 1软件设计的任务、目标与文档软件设计的任务、目标与文档2 2软件设计原理与优化准则软件设计原理与优化准则3 3软件的结构设计软件的结构设计4 4数据库设计概论数据库设计概论1第四章 软件设计本章导读：本章导读：软件设计是软件开发的核心。是在需求分析和 设计的基础上进行的。本章论述软件设计的任务及目标、软件设计的概 念、原理和设计准则、软件设计常用的方法以及多层 结构设计技术、设计文档和管理文档编写的参考指南 、数据库设计方法，数据模型设计案例分析。2第四章 软件设计软件设计是后续开发步骤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结构为什么
2、要进行软件设计？为什么要进行软件设计？3第四章 软件设计概要设计说明书 详细设计说明书软件设计软件设计做什么？软件设计做什么？简单地说，软件设计就是根据需求分析的“做什么(What to do?)”，确定系统应该“怎么做”(How to do?)。 需求规格说明书4第四章 软件设计工程管理角度：工程管理角度：概要设计：将软件需求转 化为软件的系统结构，形 成概要设计规格书。详细设计：过程设计和界 面设计。形成详细设计规 格书。5第四章 软件设计工程技术角度：工程技术角度： 数据设计：包括数据结 构、文件和数据库的设 计。 结构设计：选择合理的 体系结构，对系统进行 分解和划分。 过程设计：通过
3、对结构 表示进行细化，得到软 件详细的界面、数据结 构和程序算法。6第四章 软件设计1. 1. 开发阶段的工作流开发阶段的工作流2.2. 软件设计的任务软件设计的任务3.3. 软件设计的目标软件设计的目标4.4. 软件设计的文档软件设计的文档一、一、软件设计的任务、目标与文档软件设计的任务、目标与文档7第四章 软件设计1 1、开发阶段的工作流、开发阶段的工作流8第四章 软件设计设计阶段选用合适的设计方法进行系统结构、 数据结构、界面表示和实现过程的设计。 结构设计：结构设计：定义软件组成及各主要成分之间的关定义软件组成及各主要成分之间的关 系，构造软件系统的整体框架；系，构造软件系统的整体框架
4、；数据设计：数据设计：完成数据结构的定义；完成数据结构的定义；过程设计：过程设计：对系统框架、数据结构和界面表示进对系统框架、数据结构和界面表示进 行细化，对各结构成分所实现的功能，用很接近行细化，对各结构成分所实现的功能，用很接近 程序的软件表示形式进行过程性描述。程序的软件表示形式进行过程性描述。编码设计：编码设计：将过程描述转换为某种程序设计语言将过程描述转换为某种程序设计语言 的源代码。的源代码。软件测试：软件测试：即对设计结果进行验证，得到完整有即对设计结果进行验证，得到完整有 效地软件系统。效地软件系统。9第四章 软件设计2 2、软件设计的具体任务、软件设计的具体任务(1)(1)制
5、定规范制定规范(2)(2)结构设计结构设计(3)(3)处理方式设计处理方式设计(4)(4)数据结构及数据库设计数据结构及数据库设计(5)(5)可靠性设计可靠性设计（质量设计）（质量设计）(6)(6)编写软件设计文档编写软件设计文档(7)(7)设计审查和复审设计审查和复审(8)(8)详细设计详细设计10第四章 软件设计 制定规范制定规范制定在设计时应该共同遵守的标准，以便协调组 内各成员的工作。确定设计目标和最合适的设计方法。规定编码的信息形式和接口规约。确定命名规范。确定构件重用策略。面向模块（部件或构件）进行设计。规定设计文档的规范。规定代码编写规范。概要设计方法；详细设计和编程方法。11第
6、四章 软件设计 结构设计结构设计 将系统按功能划分成模块的层次结构 确定每个模块的功能、与需求相对应 确定模块间的调用关系 确定模块间的接口 评估模块划分的质量基于功能层次结构建立系统。12第四章 软件设计 处理方式设计 处理方式设计 确定算法，评估算法的性能 确定模块间的控制方式 1. 周转时间 2. 响应时间 3. 吞吐量 4. 精度 确定外部信号的接收发送形 式13第四章 软件设计 数据结构及数据库设计数据结构及数据库设计14第四章 软件设计确定I/O文件的数据结构确定算法所必需的逻辑数据结构确定对逻辑数据结构所操作的程序模块限制和确定各个数据设计的影响范围确定接口数据其详细的数据结构和
7、使用规则目的：保证数据完整性和安全性。 数据结构的设计：数据结构的设计：15第四章 软件设计目的：确定数据库的模式、子模式。概念结构设计：可以用E-R模型表示，也可以 用3NF关系群表示 逻辑结构设计：是将概念模型转换成DBMS支持 的数据模型。物理结构设计：设计数据模式的一些物理细节 ，选定存储结构和存取方法 ，以获得数据库 的最佳存取效率。 数据库设计：16第四章 软件设计uu防卫性设计：防卫性设计：在软件设计中就插入自动检错，在软件设计中就插入自动检错， 报错和纠错的功能报错和纠错的功能uu一致性设计：一致性设计： 在并发处理过程中使用封锁和解在并发处理过程中使用封锁和解 除封锁机制保持
8、数据不被破坏除封锁机制保持数据不被破坏uu冗余性设计：冗余性设计： 数据的保护性设计数据的保护性设计17第四章 软件设计在软件开发的一开始就应确定软件 可靠性和其它质量指标，考虑相应 措施，确保所做的设计具有良好的 质量特性，使软件易于修改和易于 维护。(5)(5)可靠性设计可靠性设计（质量设计）质量设计）18第四章 软件设计 概要设计规格说明书 数据库设计规格说明书 详细设计规格说明书 用户使用手册 测试计划与测试标准(6)(6)编写软件设计文档编写软件设计文档19第四章 软件设计可追溯性：需求复盖确认接口：内部接口与外部接口定义的确认。风险：确认技术条件、预算范围。实用性：确认对于需求的实
9、用性。技术清晰度：确认代码的可实现性可维护性：确认可维护性质量：确认质量特征各种选择方案：选择方案的标准限制：评估限制的现实性，与需求的一致性其它具体问题：对文档、可测试性、设计过程等进行评估(7) (7) 设计审查和复审设计审查和复审20第四章 软件设计(8) (8) 详细设计详细设计 确定软件各模块内的算法和数据结构。 选定某种过程的表达形式来描述各种算法。 进行详细设计的评审在详细设计过程中，需要完成的工作是：21第四章 软件设计 节省开发费用、 降低资源消耗、 缩短开发时间、 能够赢得较高的生产效率、 较高的可靠性、 可维护性的方案。3 3、软件设计的目标、软件设计的目标软件设计的最终
10、目标：取得最佳方案22第四章 软件设计 功能、性能功能、性能都符合指定的要求；都符合指定的要求； 软件是软件是可维护可维护的，可方便地进行修改的，可方便地进行修改 ； 除了代码，还有一套配置齐全的除了代码，还有一套配置齐全的文档文档。 开发的软件满足以下特点：开发的软件满足以下特点：23第四章 软件设计4 4、软件设计文档、软件设计文档 概要设计规格书 详细设计规格书 数据库设计规格书 用户操作手册 测试计划与标准软件设计文档格式与内容，按照CMM的要求， 规范化处理。 软件设计规格书软件设计规格书24第四章 软件设计概要设计说明书要点概要设计说明书要点 n 导言 n 软件体系结构和系统结构设
11、计 n 模块（部件）功能分配 n 数据结构设计 n 接口设计 n 检查列表详细请见P48225第四章 软件设计详细设计说明书要点详细设计说明书要点n 主要设计思想与方法 n 模块实现过程设计 n 接口实现过程设计 n 主要算法和数据结构说明 n 界面设计 n 检查列表 详细请见P48326第四章 软件设计管理文档管理文档 n 概要设计说明书评审记录表n 详细设计说明书评审记录表27第四章 软件设计 突出设计书评审中不符合项的跟踪记录。 不符合项主要是在系统功能、性能、接口的设计上 存在的遗漏或缺陷。 只有不符合项为零时，评审才能通过。 因此，评审可能进行多次。 意见指出不符合项、强项和弱项。 评审结论就是通过或不通过。记录表要点：记录表要点：28第四章 软件设计思考题思考题1. 软件设计的具体任务包括哪些内容？2. 数据的保护性设计指的是什么？3. 软件设计的目标是什么？29第四章 软件设计
