四章总体设计SystemDesign.ppt
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1、第四章 总体设计 (System Design),开始考虑“How”,但仍属高层设计(确定黑盒关系) 1. 过程 1、确定最佳方案: 从DFD出发进行任务分解,不同的划分方法即对应不同的方案。每个合理的方案应配备下列4份资料: 系统流程图 组成系统的物理元素清单 成本/效益分析 进度计划 选择最佳方案并制定详细的实现计划(主要技术详见第十三章),1. 过程,2、结构设计 模块化思想: 将DFD细化,至每个子功能都明白易懂;每个模块完成一个子功能;每层模块合成一个高一级的功能。 主要工具有 System Design Hierarchy及HIPO图等。,3、数据库设计 (略),5、文档、审查,4
2、、测试计划 (详见第七章),2.模块化原理(Modularization),1、原理: 经验1:E(P1+P2)E(P1)+E(P2) 经验2:P.58 图4.1,2.模块化原理,2、抽象(Abstraction): 忽略细节,分层理解问题,自顶向下层层加细。,例:开发一个CAD软件,实现一个二维绘图系统的全部功能,供低级计算机辅助设计使用。, 抽象层次I:用问题所处环境的术语来描述这个软件。 该软件包括一个计算机绘图界面,向绘图员显示图形,以及一个数字化仪界面,用以代替绘图板和丁字尺。所有直线、折线、矩形、圆及曲线的描画、所有的几何计算、所有的剖面图和辅助视图都可以用这个CAD软件实现。,2
3、.模块化原理, 抽象层次II:任务需求的描述。列出“What”而不是“How”。 CAD SOFTWARE TASKS: user interaction task; 2-D drawing creation task; graphics display task; drawing file management task; END,2.模块化原理, 抽象层次III:程序过程表示。以2-D绘图生成任务为例: PROCEDURE 2-D drawing creation REPEAT UNTILE (drawing creation task terminates) DO WHILE (digi
4、tizer interaction occurs) Digitizer interface task; DETERMINE drawing request CASE Line: line drawing task; Rectangle: rectangle drawing task; Circle: circle drawing task; END; DO WHILE (keyboard interaction occurs) keyboard interaction task; PROCESS analysis/computation CASE View: auxiliary view ta
5、sk; Section: cross sectioning task; END; END REPETITION; END PROCEDURE.,2.模块化原理,3、信息隐蔽(Information hiding) The clients of a module know about its services only through its interface; the implementation is hidden from them (hence may change without affecting the clients). 4、模块独立性(Module independence)
6、 好设计的关键:每个模块完成一个相对独立的子功能,并且与其它模块间的接口简单。,在这个抽象层次上,给出了初步的过程表示,所用的术语都已面向软件,而且模块化的工作已经开始显露。,2.模块化原理, 耦合(Coupling),独立性的度量:耦合(Coupling)&内聚(Cohesion) (Yourdon & Constantine,1978),2.模块化原理,例1:A访问C的内部数据或不通过正常入口而转入C的内部。,独立性由弱到强排列为: 内容耦合(Content Coupling): One module modifies another.,2.模块化原理,例2:部分代码重叠(常出现在汇编程序
7、中),例3:一个模块有多个入口(功能), The least desirable,2.模块化原理, 公共耦合 (Common coupling):Data are accessible from a common data store.,问题: 公共部分的改动将影响所有调用它的模块; 公共部分的数据存取无法控制; 复杂程度随耦合模块的个数增加而增加。,2.模块化原理,控制耦合(Control coupling):One module passes parameters to control the activity of another module.,接口单一,但仍然影响被控模块的内部逻辑。
8、, 数据耦合(Data coupling): Only data are passed. It is easy to trace data and make changes., The most desirable.,原则:尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,完全不用内容耦合。,2.模块化原理, 低内聚: 巧合内聚(Coincidental cohesion):Unrelated functions, processes, or data are found in the same module (for convenience)., 逻辑内聚(Logical cohesion
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