软件制造工程期末复习知识点汇总（二）——软件设计基本概念

对应软件生命周期中软件开发时期的总体设计阶段

一 了解软件总体设计的任务、过程、原则

• 过程由两个主要阶段组成：
  • 系统设计阶段，确定系统的具体实现方案
    • 设想供选择的方案
    • 选取合理的方案
    • 推荐最佳方案
  • 结构设计阶段，确定软件结构，模块划分、模块之间的调用关系
    • 功能分解
    • 设计软件结构
    • 设计数据库
    • 制定测试计划
    • 书写文档
    • 审查和复审
• 设计原理（原则）=》模块独立原理
  • 模块化（箭头从调用模块指向被调用模块，表示调用模块调用了被调用模块）
    • 模块调用关系
      
    • 模块间接口的表示
      
  • 抽象
  • 逐步求精
  • 信息隐藏和局部化
  • 模块独立

• 模块独立程度的两个定性标准度量
  • 耦合（耦合要低，不同模块互相依赖的紧密程度）
    • 非直接耦合/完全独立
      
    • 数据耦合（两个模块交换的信息仅仅是数据，尽量使用）
      
      
      
    • 控制耦合（传递的信息中有控制信息，少用）
      
      
      
      修改控制耦合为数据耦合：
      
    • 特征耦合（整个数据结构作为参数传递，少用）
      
      改为数据耦合：
      
    • 公共环境耦合（多个模块通过一个公共数据环境相互作用，限制范围）
      
    • 内容耦合（最高程度的耦合，完全不用）
      
    • 总结：
      
  • 内聚（内聚要高，模块内部各元素结合的紧密程度）
    • 偶然内聚（各元素之间没有实质性联系）
      
    • 逻辑内聚（完成的任务在逻辑上属于相同或相似的一类）
      
      分解：
      
    • 时间内聚（一个模块包含的任务必须在同一段时间内执行）
    • 过程内聚（一个模块内的处理元素是相关的，而且必须以特定次序执行）
      
    • 通信内聚（模块中所有元素都使用同一个输入数据和(或)产生同一个输出数据）
      
    • 顺序内聚（模块内的处理元素和同一个功能密切相关，而且这些处理必须顺序执行）
      
    • 功能内聚（模块内所有处理元素属于一个整体，完成一个单一的功能，最高程度的内聚，模块可重用）
    • 总结
      

深度、宽度、扇出和扇入：
深度：软件结构中控制的层数
宽度：同一个层次上的模块总数的最大值。
扇出：一个模块直接控制(调用)的模块数目。
扇入：有多少个上级模块直接调用它。

模块的作用域应该在控制域之内
模块的作用域：定义为受该模块内一个判定影响的所有模块的集合。
模块的控制域：是这个模块本身以及所有直接或间接从属于它的模块的集合。

总结：

总体设计阶段的基本目的
用比较抽象概括的方式确定系统如何完成预定的任务
总体设计阶段的两个小阶段
系统设计（完成系统功能的物理方案）
软件结构设计（模块划分、模块之间的调用关系）
进行软件结构设计时要遵循的主要的原理
模块独立原理
进行软件结构设计时的一种有效方法
从抽象到具体地构造出软件的层次结构
启发式规则
软件结构设计的常用途径
自顶向下逐步求精
在详细设计和编码之前进行结构设计的好处
在软件开发早期站在全局高度对软件结构进行优化，可以使软件质量得到重大改进，而代价却不高。