计算机信息管理基础-第9讲

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1、重庆大学全日制本科计算机基础系列课程课件制作: 计算机学院基础系 曾一 Email: 计算机信息管理基础计算机信息管理基础第 9 讲软件软件设计设计计算机信息管理基础 本讲主要内容本讲主要内容n软件设计目的与任务主要内容设计方法分析: 做什么设计: 怎么做本章提要计算机信息管理基础3.2.2 3.2.2 软件设计的目的与主要任务软件设计的目的与主要任务n软件设计的主要任务主要确定“怎样做”主要任务n在需求分析的基础上，分 析、理解软件需求规格说 明书，据此形成一个具体 的软件设计方案，并转换 为软件设计文档。n软件设计文档可能包括： 软件概要设计说明书、软 件详细设计说明书、数据 库设计说明书

2、。 需求分析报告理解 需求规格说明书系统怎么做? 完成软件设计软件设计报告计算机信息管理基础n软件设计的具体工作总体设计和详细设计n功能结构设计n功能模块设计n接口设计如界面、参数等n数据存储设计如数据库设计、数据结构设计等n计算机处理过程设计如输入、处理流程、输出设计等n代码设计和设计规范的制定n形成软件设计规格说明书 计算机信息管理基础n软件设计的主要目的分析三大阶段设计实现n建立系统的物理 模型系统”怎么做”n为系统的功能实 现和具体实施提 供足够的依据 计算机信息管理基础软件设计软件设计n软件设计过程 数据设计体系结构设计 接口设计 过程设计 代码设计和设计规范 计算机信息管理基础软件

3、设计过程软件设计过程n软件开发三大阶段需求分析软件实现软件设计1：做什么3：具体做2：怎么做逻辑模型模型实现物理模型计算机信息管理基础n软件设计过程 计算机信息管理基础 软件设计的软件设计的4 4个基本过程个基本过程n数据设计主要任务是将实体关系图（ERD）中描述的对象和关系 以及数据词典中描述的详细数据内容转化为数据结构的定 义。n体系结构设计主要任务是定义软件系统各主要成份的功能及其之间的关 系。n接口设计主要任务是根据数据流图定义软件内部各成份之间、软件 与其它协同系统之间及软件与用户之间的交互机制。n过程设计（详细设计）主要任务是把结构成分转换成软件的过程性描述。在程序 编码时，根据这

4、种过程性描述，生成源程序代码，然后通 过测试，最终得到完整有效的软件。计算机信息管理基础软件设计与软件质量软件设计与软件质量n好设计的3个特征：n能够实现分析模型中的所有清晰的需求，而且能够适应 用户的所有隐含的需求；n设计对于后续所有工作应该是可读的和可理解的指南；n从实现的观点看，设计应该提供完整的软件描述，包括 数据来源、功能、行为等。n软件质量n外部的用户可观察到的n例如，速度、可靠性、正确性、可用性等n内部的决定于软件工程师n例如，概念、方法、过程等计算机信息管理基础软件设计的技术标准软件设计的技术标准n设计应该展示一个层次结构，这个层次结构能够 明智地控制其他软件元素；n设计应该把

5、软件逻辑地划分为可执行特定的功能 和子功能；n设计应该包括数据和过程抽象；n设计应该形成一个个具有独立功能特征的模块；n设计应该使软件的接口简单，尽量减少每个模块 与外部环境的连接；n设计应该以需求分析为依据，使用成熟的并取得 经验的方法。计算机信息管理基础软件设计的基本原则软件设计的基本原则n一个好的设计者应该从多方位、多角度考虑需求问题和资 源的可用性；n设计应该跟踪需求，使设计满足需求；n设计应该在有限的时间和资源条件下，利用已经用过的设 计范型进行设计；n软件结构应该模拟问题领域的结构；n设计应该是一致的，表现的象一个人进行的开发一样；n设计的软件能够适应需求的变化；n即使有异常的数据

6、、事件和操作发生，软件也能够以优美 的方式（不是突然地）完成处理或结束；n设计不是编码，编码也不等于就是设计；n当设计完成后可以对其进行质量方面的评估；n可以通过评审来减少设计错误。计算机信息管理基础数据设计数据设计n主要任务是将实体关系图（ERD）中描述 的对象和关系以及数据词典中描述的详细 数据内容转化为数据结构的定义n重点讨论ERD到数据库关系模型的转化及数 据库结构的SQL表示计算机信息管理基础例例 3- 10 3- 10 数据设计数据设计n请用S-Designor5.1的数据建模工具DataArchitect把例3- 8所建立的E-R模型（CDM）转换为关系模型（PDM）。 注意：E

7、N_GOODSNO是多余的而GOODSNO是需要的计算机信息管理基础例例 3- 10 3- 10 不同不同ERDERD的数据设计的数据设计n重新构造E-R模型并从重新构造的E-R模型生成关系模型。 计算机信息管理基础例例 对下列对下列ERDERD转换为关系模型并给出转换为关系模型并给出SQLSQL描述描述问题：1.该关系模型对应 的ERD是何样？ 2.关系E2中为何有 GOODSNO且为关键字？计算机信息管理基础nSQL脚本如下%= % Database name: MODEL_6 % DBMS name: Sybase SQL Anywhere % Created on: 2006-7-9

8、17:05 % = create table E1 (GOODSNO char(10) not null,GOODSNAME char(10),STORE_QUANTITY char(10),GOODS_PRICE char(10),GOODS_SUPPLIER char(10),primary key (GOODSNO) ); create table E2 (STORE_IN_NO char(8) not null,GOODSNO char(10) not null,STORE_IN_DATE date,STORE_IN_QUANTITY integer,primary key (STOR

9、E_IN_NO, GOODSNO) );create table E3 (STORE_OUT_NO char(8) not null,GOODSNO char(10) not null,STORE_OUT_DATE date ,STORE_OUT_QUANTITY integer ,primary key (STORE_OUT_NO, GOODSNO) ); alter table E2add foreign key FK_E2_RELATION_E1 (GOODSNO)references E1 (GOODSNO) on update restrict on delete restrict;

10、alter table E3add foreign key FK_E3_RELATION_E1 (GOODSNO)references E1 (GOODSNO) on update restrict on delete restrict;计算机信息管理基础体系结构设计体系结构设计n主要任务是定义软件系统各主要成份的功能及其 之间的关系。n重点讨论软件功能及其与DFD之间的关系，以及 功能结构设计。n所谓的软件体系结构可以简单地认为就是软件的 功能结构，这种结构可以用图进行描述。n所谓功能结构图就是按功能从属关系画成的图表 。功能结构图中各层功能都与DFD中的处理有对 应关系。n模块化设计分解模

11、块独立性 计算机信息管理基础 例例 软件结构设计示例软件结构设计示例 n可从DFD转换而来XX系统1231112132122323133计算机信息管理基础 例例 一个企业的销售管理系统的功能结构图一个企业的销售管理系统的功能结构图 计算机信息管理基础接口设计接口设计n主要任务是根据数据流图定义软件内部各成份之间 、软件与其它协同系统之间及软件与用户之间的交 互机制。n功能模块的数据关系，以及用户界面设计n接口设计表达各功能之间的数据关系、交互关系。信息系统中许多业务或功能都是通过数据文件联系起来 的。用户与系统之间的交互也主要表现在功能模块与用户交 互的输入与输出界面方面。通过数据流图DFD也

12、可以获取软件模块本身涉及的输入和 输出数据关系，以及软件模块之间的数据传递关系。可以采用数据关系图来表示模块之间的接口。可以通过软件结构图描述模块之间的交互机制。计算机信息管理基础从从DFDDFD获取的数据关系图获取的数据关系图nDFD图3-19、 3-20也可以获取的 “办理入库”、“办理 出库”、“产生入库日报”、“产生当前库存报”、“产生 出库日报”5个功能模块的数据关系 输入入库单办理入库入库 明细记录输入出库单办理出库出库 明细记录库存帐出库明细报告出库明细报告产生入库日报产生出库日报产生当前库存报告库存报告计算机信息管理基础模块之间的交互机制模块之间的交互机制n软件结构图需要标示出

13、模块之间的调用关系、数 据传递方向、传递数据的名称和方向等，如下图 所示。 计算机信息管理基础界面设计界面设计n接口设计的另一个方面是用户与系统之间的交互 设计，主要表现在功能模块与用户交互的输入与 输出界面方面。n输入输出界面设计的依据仍然是用户需求需要与用户共同协商征求用户的意见取得用户的同意n设计还必须考虑开发工具是否有足够的支持。n模块的输入与输出界面设计菜单输入格式输出格式操作界面等计算机信息管理基础例例 界面设计界面设计- -菜单菜单 计算机信息管理基础例例 界面设计：输入界面设计：输入+ +操作界面操作界面计算机信息管理基础例例 界面设计：输出界面设计：输出+ +操作界面操作界面

14、计算机信息管理基础界面设计特别指出界面设计特别指出n输入格式、输出格式、操作界面等方面的设计需 要考虑用户的业务与过程单据格式格式在界面中的位置录入的习惯操作的方便性字体大小美观程度等 n作为输入设计的一个重要方面，在用户与系统交 互的过程中，还应该考虑输入数据的合法性检查 计算机信息管理基础过程设计过程设计n主要任务是把结构成分转换成软件的过程性描述n在程序编码时，根据这种过程性描述，生成 源程序代码，然后通过测试，最终得到完整 有效的软件n重点讨论功能模块的数据处理流程和处理过程细节计算机信息管理基础n具体的任务 确定各个模块的算法；确定各个模块内部使 用的数据结构；确定各个模块接口的细节

15、； 编写详细设计说明书； 过程设计结束时，需要对过程设计说明书进 行复审，形成正式文档，作为下一阶段（实现 阶段）的依据。n过程设计的目的为编码阶段的工作提供足够的依据，使其能够 根据过程描述，快速地完成程序的编码任务也为测试工作打下基础计算机信息管理基础算法算法n算法(algorithms)用计算机解一个问题的精确而有效的方法。实际 上，算法是能被机械地执行的动作或指令的有穷 集合。能够用算法来解的问题称为可计算问题。n算法的5个特征输入 ：一个算法有零个或多个输入量。 确定性：算法的每一步都必须有确定的意义，动作不能 有二义性；有穷性：一个算法对任一合法输入必须在执行有穷步后 终止；输出：一个算法有一个或多个输出量。这些输出量通常 是同输入量有特定联系的量。 能行性：这里指算法中所有动作必须是相当基本的，也 就是说，每一步至少在原理上能由人在有限的时间内用 笔和纸来完成。计算机信息管理基础算法的描述算法的描