软件设计师教程第6章结构化开发方法

前言

结构化方法又结构化分析、结构化设计、结构化程序设计构成。它是一种面向数据流的开发方法。

结构化分析是根据分解与抽象的原则，按照系统中数据处理的流程，用数据流图来建立系统的功能模型，从而完成需求分析工作。结构化设计是根据模块独立性准则、软件结构优化准则将数据流图转化为软件的体系结构，用软件结构图来建立系统的物理模型，实现系统概要设计。结构化程序设计使用3中基本控制结构构造程序，任何程序都可以由顺序、选择和重读3种基本控制结构构造。

结构化方法的指导思想是自顶向下、逐层分解，它的基本原则是功能的分解与抽象。它是软件工程中最早出现的开发方法，特别适合于数据处理的问题，但不适合解决大规模的。特别复杂的项目，难以适应需求的变化。

6.1系统分析与设计概述

6.1.1系统分析概述

系统分析是一种面向问题求解技术，它将一个系统分解成各个组成部分，目的是研究各个部分如何工作、交互，以实现其系统的目标。强调业务方面的问题，而非技术或实现方面。

1.系统分析的目的和任务

进过一系列分析，提交系统方案说明书

2.系统分析的主要步骤

（1）认识和理解当前现实环境，获得当前系统的“物理模型”

（2）从当前系统的物理模型抽象出当前系统的“逻辑模型”

（3）从当前系统的“逻辑模型”进行分析和优化，建立目标系统的“逻辑模型”

（4）从目标系统的逻辑模型具体化，建立目标系统的物理模型

6.1.2系统设计的基本原理

1.抽象

2.模块化

3.信息隐蔽

4.模块独立

模块独立是指每个模块完成一个相对独立的特定子功能，并且与其他模块之间的联系简单。衡量模块独立成都的标准有两个：

耦合性和内聚性。

1）耦合

一般有7中类型，从低到高依次为：

无直接耦合。指两个模块没有直接的关系，分别从属于不同模块的控制与调用，它们之间不传递任何信息，

数据耦合。指连个模块间有调用关系，传递是简单的值传递

标记耦合。指两个模块之间传递的是数据结构

控制耦合 。指一个模块调用另一个模块时，传递的是控制变量，被调用模块通过控制该控制变量的值选择的执行模块内的某一功能。因此，被调用模块应该具有多个功能，哪个功能起作用收到模块控制

外部耦合。模块之间通过软件之外的环境联结（比如特定设备，格式，通讯协议）时称为外部耦合

公共耦合。指通过一个公共数据环境相互作用的那些模块间的耦合

内容耦合。当一个模块直接使用另一个模块的内部数据，或通过非正常入口转入另一个模块的内部时，这种模块之间的耦合称为内容耦合。

2）内聚

内聚的分为7种类型从低到高

偶然内聚。指一个模块内的各个元素之间没有任何联系。

逻辑内聚。值模块内执行若干个逻辑相似的功能，通过参数确定执行该模块完成哪一个功能。

时间内聚。指一个模块同时执行的动作组合在一起形成的模块

过程内聚。值一个模块需要完成多个任务，这些任务必须按指定的过程执行

通信内聚。指模块内的所有处理元素都在同一个数据结构上操作，或者各处理使用相同的输入数据或者产生相同的输出数据。

顺序内聚。指一个模块中的各个元素都密切相关于同一功能且必须顺序执行，前一功能元素的输出就是下功能元素的输入

功能内聚。这是最强的内聚，指模块内的所有元素共同完成一个功能缺一不可。

6.1.3系统总体结构设计

1.系统结构设计原则

2.子系统划分

3.系统模块结构设计

1）模块的概念

模块是组成系统的基本单位，它的特点是可以组合、分解和更换。模块分为物理模块和逻辑模块

一个模块应具备4个要素

（1）输入与输出

（2）处理功能

（3）内部数据

（4）程序代码

前两个是模块外部属性，后两个是内部属性

2）模块结构图

模块结构图主要关心的是模块的外部属性，即上下级模块、同级模块之间的数据传递和调用关系，并不关心模块的内部。

模块结构图是结构化设局中描述系统结构的图形工具。

模块结构图由模块、调用、数据、控制信息和转接符号5种基本符号组成。

4.数据存储设计

参照第9章

6.1.4系统文档

信息系统的文档是系统建立过程中的“痕迹”，是系统维护人员的指南，是开发人员与用户交流的工具。

6.2结构化分析方法

结构化分析与设计方法是一种面向数据流的传统软件开发方法，它以数据流为中心构建软件的分析模型和设计模型。

6.2.1结构化分析方法概述

抽象和分解是处理任何复杂问题的两个基本手段。

结构化分析的结果由以下几部分组成：一套分层的数据流图、一本数据词典、一组小说明（也称加工逻辑说明）、补充材料。

6.2.2数据流图

数据流图也称数据流程图（Data Flow Diafram ,DFD），它是一种用户理解、分析系统数据流程的图形工具。是系统逻辑模型的重要组成部分。

1.数据流图的基本图形元素

数据流图的基本图形元素包括数据流（data flow）、加工（process）、数据存储（data store）和外部实体（external agent），其中，数据流、加工和数据存储用于构建软件系统内部的数据处理模型：外部实体表示存在系统之外的对象。

2.数据流图的扩充符号

1)星号（*）

与关系

2）加号（+）

或关系

3）异或（）

3.数据流图的层次结构

分层数据流图的顶层图只有一张图，其中只有一个加工，代表整个软件系统。

4.分层数据流图的画法

5.分层数据流图的审查

6.2.3数据字典（DD）

数据流图描述了系统的分解，但没有对图中各成分进行说明，数据字典就是为数据流图中的每个数据流、文件、加工以及组成数据流或文件的数据项做出说明。其中对加工的描述称为“小说明”，也称为加工逻辑说明。

1、数据字典的内容

2.数据词典的管理

3.加工逻辑的描述

6.3结构化设计方法

结构化设计（structure design）方法是一种面向数据流的设计方法。

6.3.1结构化设计的步骤

1，建立初始结构图

2.对结构图的改进

3.书写设计文档

4.设计评审

6.3.2数据流图到软件体系结构的映射

1.信息流的类型

2.变换分析

6.4WebApp分析与设计

略

6.5用户界面设计

略