第十章传统的软件开发方法

第十章传统的软件开发方法内容摘要：

内聚性问题的讨论 从使用角度分析，能否用一个短句完整地描述该模块做什么；若这个短句是复合句，或有若干个动词，则该模块是非功能性模块。 在设计时，尽量采用功能性模块。 第 50 页 概要设计  概要设计是为软件系统定义一个逻辑上一致的结构：进行模块划分，建立模块层次结构、调用关系，设计全局数据结构及数据库，设计系统接口及人机界面等。  概要设计的方法有许多种： – 在早期有模块化方法、功能分解方法，这都是人们一般常用的方法； – 在 60年代后期提出了面向数据流的设计方法、面向数据结构的设计方法； – 近年来又提出面向对象的设计方法等。 第 51 页 概要设计主要步骤  1）精细化数据流程图，确定数据流程图的类型；  2）指出各种信息流的流界；  3）将数据流程图映射为软件结构；  4）精细化软件结构；  5）开发接口描述和全程数据描述。 第 52 页 数据流程图分类 变换流 加工 中心 输入 加工 输出 加工 输入 输出 内部 结果 内部 数据 输入流 输出流 变换流 加工结果 第 53 页 事物流  事物 中心 T 数据流 事物中心 t1 t2 t3 t4 事物路径 事物流 一个数据流经过某个加工后，有若干个平行的数据流 流出，将这种变换称为事物流。 •当事物流中的 事物流到事物 中心后，事物 中心分析每个 事物，确定其 类型；并根据 事物类型选择 一个事物路径 继续进行处理。 第 54 页 变换分析技术 变换分析技术是从典型的变换型数据流程图（ DFD）中推导出相应的结构图。 变换分析是一组设计步骤，可把 DFD映射为一种标准结构。 有了标准结构，再根据软件结构度量、模块化度量、模块独立性度量来精细改善结构图，从而得到良好的软件结构。 第 55 页 变换分析的步骤 确定 DFD及其类型 确定输入流、中心加工、输出流的流界； 第一级分解；设计上层模块； 第二级分解，设计中、下层模块； 进一步精细化。 第 56 页 事务分析技术 事务分析技术也是将相应的数据流程图（ DFD）映射为对应的的软件结构图。 事务分析的组设计步骤同变换分析： –确定数据流图的类型 –确定流界 –第 1级分解 –第 2级分解 –设计后处理 第 57 页 详细设计方法 详细设计是根据每个模块的功能设计其逻辑描述、实现其法以及实现这些算法的逻辑控制流程，并设计这些模块所需的局部数据结构。 详细设计的方法主要是用结构程序设计SP方法，详细设计的表示工具有图形工具和语言工具。 图形工具有程序流程图、PAD图、 NS图，语言工具有伪码和 PDL等。 第 58 页 SP中的基本结构  顺序结构  选择结构 – IF THEN ELSE 结构 – IF THEN 结构 – IF OR IF ELSE 结构 – CASE 结构  重复结构 – 当型结构 – 直到型结构  出口结构 第 59 页 SP中的优点  自顶向下，逐步求精方法符合人们解决复杂问题的普遍规律。  用先全局后局部，先整体后细节，先抽象后具体的逐步求精过程开发的程序有清晰的层次结构，容易理解和阅读。  不使用 GOTO语句，使程序静态结构和程序动态执行情况一致，容易理解和阅读，开发出的程序容易修改和维护。  程序只采用三种基本结构，有确定的逻辑结构，可读性好。  共用模块可重用。 第 60 页 SP中的缺点  SP方法是面向过程的设计方法，对于非数值应用问题，明显地“力不从心”。 SP方法对大问题的描述有很大的局限性。  SP方法的模块化设计的子程序、函数的可重用性很小。 数据和过程的分离。 程序员在编程时必须随时考虑要处理的数据的格式 第 61 页 四、程序编码 程序设计语言的特点 选择语言 写程序的风格 程序设计方法论 第 62 页 程序设计语言的特点  软件工程师应该了解程序设计语言各方面的特点，以及这些特点对软件质量的影响，以便在一个特定的开发项目选择语言时，能够作出合理的选择。 程序设计语言的特点是： – 名字说明 – 类型说明 – 初始化 – 程序对象的局部性 – 程序模块 – 循环控制结构 – 分支控制结构 – 异常处理 – 独立编译 第 63 页 选择语言 根据实际情况选择使用的程序设计语言。 程序设计语言分“汇编语言”和“高级语言”；汇编语言的程序执行效率高，但生产效率低；高级语言的程序执行效率不如汇编语言，但编程效率则要高得多，同时还有可读性、可维护性好等优点。 选择语言时，不仅要考虑理论上的标准，还必须同时考虑使用方面的各种限制。 第 64 页 写程序的风格 指程序员在编程时所表现出来的特点、逻辑思路、结构等。 可以体现在下列各个方面： –源代码文件（程序内部的文档） –数据说明 –语句构造 –输入 |输出 –提高程序质量的技巧 –效率 第 65 页 源代码文件（程序内部的文档）  包括程序中使用的标识符，适当的注释以及程序的视觉组织。  标识符 命名要有一定的规则；用拼音或英文字符。  注释行 通常在源程序中用大量篇幅（最多占到1/3）加入注释行，在开发者和读者间进行钩通，说明程序的功能、标识符的含义、主要算法等。 特别在维护阶段，对理解程序提供了指导。  程序书写格式 各控制结构的层次应呈锯齿形，同一层次对齐，下一层退缩几格。 第 66 页 数据说明 为使数据定义更容易看懂、更容易维护，要建立一些指导原则： –数据说明顺序标准化，最好按照类型说明、公用变量、局部变量、文件说明的顺序； –一个语句说明若干个变量时，名字最好按字典排序； –对复杂的 DS，要加注释，说明固有特性。 第 67 页 语句构造 语句构造的原则是： –简单直接 不应追求效率而使代码复杂化； –为了便于阅读和理解，不要一行写多个语句，不同层次的语句应呈锯齿形； –不用复杂的测试条件，不用或少用“非条件”； –避免使用大量嵌套循环及条件循环； –使用条件来简化表达式。 第 68 页 输入 /输出  在编码时要考虑下列 I/O风格的规则： – 对所有的输入数据进行检验 – 检查重要的输入项组合的合法性 – 保持输入格式的简单 – 使用数据结束标记，不要要求用户指定数据的数目 – 明确提示交互式输入的请求，详细说明可用的选择或边界数值； – 当程序设计语言对格式有严格要求时，保持输入格式一致 – 设计良好的输出报表 – 给所有的输出加标志 第 69 页 提高程序质量的技巧 –避免使用过于相似的变量名 –变量名中尽量不含数字 –同一变量名不要具有多种意义 –显式说明所有变量 –注意浮点运算的误差 –注意整数运算的特点 –避免不必要的 GOTO语句 –尽量少用语句标号 第 70 页 效率 程序运行时间 源程序的效率由算法的效率决定，但写程序的风格也能对程序的执行速度和存储器要求产生影响，可应用下述规则： –写程序前先简化算术和逻辑表达式 –尽量避免使用多维数组，尽量避免使用指针和复杂的表 –使用时间短的算术运算 –不要混合使用不同的数据类型 –尽量使用整数运算和布尔表达式 第 71 页 程序设计方法论 通常有两种方法：自顶向下和自底向上 –自顶向下（特点）： • 程序可读性好 • 可靠性较高 –自底向上（特点） • 程序。