软件工程——总体设计与详细设计

目录

一、总体设计

（一）总体设计的任务

（二）总体设计的概念

（三）结构设计的准则

二、详细设计

（一）详细设计的原则

（二）详细设计的工具

三、总体设计、详细设计文档的重要性

需求分析确定了系统的开发目标，下一步工作就是软件设计。软件设计可以进一步地分为两个阶段：总体设计和详细设计。

一、总体设计

（一）总体设计的任务

在总体设计中有3个主要任务。

（1）将系统划分成物理元素，即程序、文件、数据库和文档等。

（2）设计软件结构，即将需求规格转换为体系结构，划分出程序的模块组成、模块间的相互关系。确定系统的数据结构、文件结构、数据库模式，确定测试方法与策略。

（3）编写总体设计说明书、用户手册、测试计划，用结构图来描述软件结构，选择分解功能与划分模块的设计原则。

（二）总体设计的概念

模块：又称构件，是指能够单独命名并独立完成一定功能的程序语句的集合。

抽象：即抽出事物的本质特性而暂时不考虑它们的细节

信息隐蔽：每一个模块的实现细节对于其他模块来说是隐蔽的，也就是说模块中所包含的信息不允许其他不需要这些信息的模块调用。

模块的独立性：模块独立性的概念是模块化、抽象和信息隐蔽的直接结果。

模块的独立性可以用两个定性标准度量：耦合和内聚。

低 ————			耦合性	———→ 高
非直接耦合	数据耦合	标记耦合	控制耦合	外部耦合	公共耦合	内容耦合
强 ←———			模块独立性	———— 弱

高 ←————			内聚性	———— 低
功能内聚	信息内聚	通信内聚	过程内聚	时间内聚	逻辑内聚	偶然内聚
强 ←———			模块独立性	———— 弱

（三）结构设计的准则

1.提高设计准则

2.选择合适的模块规模

3.适当选择模块的深度、宽度、扇入和扇出

4. 模块的作用范围应在控制范围之内

5. 降低模块接口的复杂程度

6. 设计单入口单出口且功能可预测的模块

二、详细设计

根据“由外向里”的思想方法，概要设计完成之后，就要进行详细设计。详细设计确定每个模块的内部特征，即每个模块内部的执行过程

（一）详细设计的原则

(1) 由于详细设计的蓝图是给其他人看的，所以模块的逻辑描述要清晰易读、正确可靠，这样别人才能读懂。这也是常说的清晰第一的设计风格。

(2) 采用结构化设计方法，改善控制结构，降低程序的复杂程度，从而提高程序的可读性、可测试性、可维护性。其基本内容归纳为如下几点：

① 程序语言中应尽量少用GOTO语句，以确保程序结构的独立性。

② 使用单入口单出口的控制结构，确保程序的静态结构与动态执行情况相一致，保证程序易理解。

③ 程序的控制结构一般采用顺序、选择、循环三种结构，确保结构简单。

④ 用自顶向下逐步求精方法完成程序设计。

⑤ 经典的控制结构有顺序、IF THEN ELSE分支、DO-WHILE循环。扩展的还有多分支CASE、DO-UNTIL循环结构、固定次数循环DO-WHILE。

（二）详细设计的工具

1.传统程序流程图

2.N-S图

3.PAD图

三、总体设计、详细设计文档的重要性

在总体设计阶段设计人员完成的主要文档是总体设计说明书，详细设计阶段的文档就是详细设计说明书。

在设计软件的过程中，可能涉及到很多相关人员，建立设计文档的目的是为了把设计的思想告诉其他的相关人员。只有先让别人知道你设计的思想后别人才能做相应的工作，可读性高同样有利于维护。