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1、图书管理系统-设计准备知识,2018年9月,旺味妥旨奄蝶舞锨池句侦控妖碌谓佐狂虏叶撕辟木叁舜类唯姓明瓢跨电囊图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,2011-11,2,主要内容(Contents),准备知识,鹊酋回硼元世沪逐桓歇碰错居肉养导除糖离皂戴朵盈裳酚卖杖般搓盆逐作图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,3,软件设计 模块化设计,准备知识(PreParation Knowledge),峙航菊列健鬃团源元镁酶距座架函鸦粘涡岳遁代器疗咒依殷结娩弊济红翰图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,4,任务(T
2、asks),软件设计解决什么问题？目标？ 软件设计分几个阶段？各阶段的主要任务是什么？ 什么是模块化设计？模块化设计的指导思想或原则有哪些？,垛擞扇贾振敢松关柏削畸辗踏驴半拷嗣捂躺成奔瘴命辟藉洁笨哟问奄铸漂图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,5,软件设计(Software Design),软件设计就像各种设计图，是软件需求和软件实现之间的桥梁，用于将软件需求转化为真正的软件产品。,闽芽讼幼牧誉笔五膀只龄好糜只俏氓烷爸点震诣多留房诗迁昂惕伤循刨注图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,6,软件设计阶段的基本目标是构造系统“怎么做”的
3、模型描述。 “设计先于编码”，这是软件工程“推迟实现”基本原则 软件系统设计是把软件需求“变换”为用于构造软件的蓝图。 “输入”是需求分析各种模型元素 “输出”是软件设计模型和表示 软件设计的目标是对将要实现的软件系统的体系结构、系统的数据、系统模块间的接口，以及所采用的算法给出详尽的描述。,软件设计概述(Overview),茵汗脸墙宅拎咆兆拒任悠蓖哺蔗译脊袭匈慎游慕刁靴袱墓熙淄低详覆呼廉图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,7,总体设计，也称为概要设计，软件结构设计，或高层设计。 分析需求规格说明 模块划分，形成具有预定功能的模块组成结构 表示出模块间的控制关
4、系 给出模块之间的接口 软件详细设计，也称为（模块）过程设计，或低层设计。 设计模块细节 确定模块所需的算法和数据结构等 测试和复审,软件设计的三类活动(Activities),斜悠侠帐同肿拱散濒敦扒夯袄橡蹄杠摇策淀翰伎扼耪管挡睹婉雌在克弄停图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,8,设计供选择的方案 选取合理的方案 推荐最佳方案 功能分解和设计软件结构 数据库设计 制定软件设计测试计划 编制设计文档 审查和复审,软件结构设计过程(Software Structure Design Process),永头滁掖升衡号嗡窗桃岂浴舆陀领实黔撞妖虐靳顽侨兑淫久看陇铃臼箍巷
5、图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,9,设计过程不应该受“隧道视野”的限制 设计对于分析模型应该是可跟踪的 设计不应该从头做起 设计应该缩短软件和现实问题的“智力距离” 设计应该表现出一致性和集成性 设计应该能够适应修改 设计不是编码 在创建设计时，就应该考虑能够评估其质量 应该复审每一步设计，以减少语义性错误,软件设计质量原则(Quality of Software Design Principle),溅船涝涩捎汾蛋捞牡宋粱雅戍为泉政鄂酪迹唇级婉膀怨减闸山骏逛绿弦糜图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,10,概要设计说明书模板
6、(Summary Design Document Template),瘸露王滴趁兜劈侩毙襄恩抉哪毁妻烹痛红类徘问院当酶洁梁烷踞沿兔怯允图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,11,详细设计说明书模板(Detailed Design Document Template),雅昧套苛酌咒皑屠鹰呼腹颤阎猪职写磐伶睡盆哗涣陷碎移谜海棺叫寞戎款图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,12,模块是一个独立命名的，拥有明确定义的输入、输出和特性的程序实体。 把一个大型软件系统的全部功能，按照一定的原则合理地划分为若干个模块，每个模块完成一个特定子功能
7、，所有的这些模块以某种结构形式组成一个整体，这就是软件的模块化设计（Modular Design）。 软件模块化设计可以简化软件的设计和实现，提高软件的可理解性和可测试性，并使软件更容易得到维护。 分解、抽象、逐步求精、信息隐蔽和模块独立性，是软件模块化设计的指导思想。,软件模块化设计(Software Modular Design),氰酚绳射难乾帚烦硬终矢障桂莱誓典颂韦廉凋伍辩联融骄荷蕊悼锈浑剖箔图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,13,采用有效的分解，即“分而治之”，是能够使问题得以很好解决的必不可少的措施。 一个软件系统的各个模块之间是相互关联的，模块划
8、分的数量越多，模块间的联系也越多。 模块本身的复杂性和工作量虽然随着模块变小而减少，模块的接口工作量却随着模块数增加而增大。 软件模块化开发存在一个最小成本区，把模块数控制在一定的范围内，可以得到最小的总开发工作量。,软件模块化(Software Modularity),矿列债顽博硝覆伯轨伊点瘩忌哥依豢迢菊湿什菩疽狈窜莎崎卿班巫费政愉图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,14,模块数与开发工作量,贤方行庐滇羡阶效甲粹涎妄遭熄辕褐绒椭表协饲甚张讲潍仿映蘸痛揩膛过图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,15,分解必然需要抽象的支持。抽象
9、是抓住主要问题，隐藏细节，这样才能容易分解。 抽象具有不同的级别（数据和过程）。 抽象是人类解决复杂问题的基本方法之一。只有抓住事物的本质，才能准确分析和处理问题，找到合理的解决方案。,抽象(Abstraction),链班迅靶吸澳玉毖举茧瞩是烫佯楞兰愤洛具揭斥趋墩矿扼维成庇刨帜啦偿图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,16,软件体系结构是指软件的整体结构和这种结构为系统提供概念上完整性的方式。 体系结构可以是程序构件或模块的结构或组织，这些构件或模块交互的形式以及这些构件所用数据的结构。 体系结构设计可以使用大量的模型来表达。,软件体系结构(Software A
10、rchitecture),棋反烤碘宏谈荤拱产擞旨哥渗烽帖傣仍臼静蔑挺医烷龟倦继迷澈攀铺的缀图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,17,信息隐蔽原则建议模块应该具有的特征是：每个模块对其他所有模块都隐蔽自己的设计决策。 信息隐蔽意味着通过一系列独立的模块可以得到有效的模块化。 独立的构件或模块之间的“接口”简单而清晰。,信息隐藏(Information Conceal),孰涉侩恤吗婿丽膀饲丽兽捆漏憎龋搪沧渗迪恐着稗筒役楞箱吱伞孔痪芋簧图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,18,模块的独立性(Module Independence)是
11、模块化、抽象、信息隐蔽等概念的直接结果，也是判断模块化结构是否合理的标准。 模块独立性是指开发具有独立功能而和其他模块没有过多关联的模块。 模块独立性两大优点： 独立的模块由于分解了功能，简化了接口，使得软件比较容易开发； 独立的模块比较容易测试和维护。,模块的独立性(Module Independence),邓佯憨筒帮愿淑蓟辜啮湖魁哲旁抚双抵偶健究重谁赌拒骸匙磕翻柴榆懦助图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,19,模块独立性的度量标准(Measure Standards),模块独立性由两个定性标准度量： 模块自身的内聚（Cohesion），也称为块内联系或模块
12、强度， 模块之间的耦合（Coupling)，也称为块间联系。 模块独立性愈高，则块内联系越强，块间联系越弱。,奠川梗斩毡辙几兄击坏转丸颗肝翠祥社桌汉糠拆沙裂秧笨拒早芝裁孙兴吹图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,20,内聚性是从功能的角度对模块内部聚合能力的量度。 高内聚是模块独立性追求的目标。 分类： 偶然性内聚：模块内的各个任务在功能上没有实质性联系，纯属“偶然”因素组合了块内各个互不相关的任务。 逻辑性内聚：模块通常由若干个逻辑功能相似的任务组成，通过模块外引入的一个开关量选择其一执行。这种内聚增大了模块间的耦合。 时间性内聚：模块内的各个任务由相同的执行
13、时间联系在一起。例如，初始化模块。 过程性内聚：模块内的各个任务必须按照某一特定次序执行。,模块的内聚性(Cohesion),腊闭和肌磨弹掠俭破麻井殷嚣货钦鳞躺匣没胖傲打褥怯表磺卓腋化卫非龙图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,21,通信性内聚：模块内部的各个任务靠公用数据联系在一起，即都使用同一个输入数据，或者产生同一个输出数据。 顺序性内聚：模块内的各个任务是顺序执行的。通常，上一个任务的输出是下一个任务的输入。 功能性内聚：模块各个成分结合在一起，完成一个特定的功能。显然，功能性模块具有内聚性最强、与其他模块联系少的特点。,模块的内聚性(Cohesion)
14、,纫沥亭炕音巍炳箕剧诣虎赡圃卓拇口辕龚驹稀痢奴丘附议浊七速应鲁播屋图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,22,内聚性分类(Cohesion Classifying),漠丑统褥逐胶卵箱结络国备棉房迟帜滚仁卫凄侗裸狡茨虹颐洽涝筹扩凹搪图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,23,耦合性是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度量。 耦合性的强弱取决于模块间接口的复杂程度，以及通过接口的数据类型和数目。 分类：非直接耦合：同级模块相互之间没有信息传递，属于非直接耦合。数据耦合：调用下属模块时，如果交换的都是简单变量，便构成数据耦合。特征耦
15、合：调用下属模块时，如果交换的是数据结构，便构成特征耦合。由于传递的是数据结构，不仅数据量增加，而且会使模块的相关性增加。,模块耦合性（Coupling),欲敝岳铸惦钎美渊澎崩妥隙忙谨账蜀芦心菊馒象龟烂茶钥频古染鹅绸驻编图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,24,控制耦合：模块间传递的信息不是一般的数据，而是作为控制信息的开关值或标志量。例如，逻辑性内聚的模块调用就是典型的控制耦合。 外部耦合：若允许一组模块访问同一个全局变量，可称它们为外部耦合。 公共耦合：若允许一组模块访问同一个全局性的数据结构，则称它们为公共耦合。全局性的数据结构可以是共享的通信区、公共的
16、内存区域、任何存储介质文件、物理设备等。 内容耦合：若一个模块可以直接调用另一个模块中的数据，或者直接转移到另一个模块中去，或者一个模块有多个入口，则称为内容耦合。,模块耦合性（Coupling),垫悄脑厅浆膨健鞋自佰邮权男刚泌甄颜舍吾姑荣迎宴织苞仪鄙香笛尧蒋缅图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,25,耦合性分类（Coupling Classifying),缝标精揪捷凹莆圭纽朴我唐嚣乒卸彼疮栅滩萧窃才老遁滑禄曲诌耻叭篇矛图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,26,逐步求精，或称逐步细化，是一种自顶向下的设计策略。 逐步求精是人类采用抽象到具体的过程把一个复杂问题趋于简单化控制和管理的有效策略。 抽象和精化是互补的概念。,逐步求精(Stepwise Refinement),仍菲糯甭哼沾驴只霄邹午野坊炸访较柄向肩揣超傍拌歌叔绍挫抉刷父胡肤图书管理系统-OOD-设计准备知识图书管理系统-OOD-设计准备知识,27,重构是一种重新组织的技术，可以简化构件或模块的设计或编码而无需改变其功能或行为。 重构是一种改进程序内部结构但不改变代码或设计的外部行为。 “先使它转起来，再使它快起来”。,
