软件工程软件设计概要PPT课件

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1、场景互动 1 根据下列需求陈述给出对应的实现方式。 网上银行身份验证功能： 根据用户的银行客户号与密码进行登录，完成初步身份验证。系统将会随机向该用户手机发送动态密码。用户再根据接收到的动态密码再次进行登录，并确认合法身份。并将验证结果告知用户。 请按照自己理解的方式描述出该功能的实现方式。第1页/共56页（1）分析过程第2页/共56页（2）分解结构第3页/共56页1.变换流 变换流 如果信息沿输入通路进入系统，同时由外部形式变换成内部形式，进入系统的信息通过变换中心，精加工处理后，再沿输出通路变换成外部形式离开软件系统，则具有上述特征的数据流称为变换流。第4页/共56页（1）变换分析 变换分

2、析步骤 重画数据流图； 区分有效(逻辑)输入、有效(逻辑)输出和中心变换部分； 进行一级分解，设计上层模块； 进行二级分解，设计输入、输出和中心变换部分的中、下层模块。第5页/共56页（2）变换型软件结构图 变换型软件结构 变换型数据处理问题的工作过程大致分为三步，即取得数据，变换数据和给出数据； 相应于取得数据、变换数据、给出数据，变换型系统结构； 图由输入、中心变换和输出等三部分组成。第6页/共56页例子例子第7页/共56页1格式格式检查检查3产生产生收据收据2计算计算汇费汇费4记账记账汇款单汇款单合格的合格的汇款单汇款单处理后的处理后的汇款单汇款单收据收据明细账明细账变换中心变换中心输出

3、输出输入输入业务业务数据数据练习第8页/共56页汇款处理系统汇款处理系统取得合格取得合格汇款单汇款单计算计算汇费汇费记账记账输出处理后输出处理后的汇款单的汇款单输入汇款单输入汇款单格式检查格式检查产生收据产生收据打印收据打印收据合格的合格的汇款单汇款单处理后的处理后的汇款单汇款单合格的合格的汇款单汇款单业务数据业务数据处理后的处理后的汇款单汇款单汇款单汇款单合格的合格的汇款单汇款单汇款单汇款单处理后的处理后的汇款单汇款单收据收据收据收据业务数据业务数据第9页/共56页 结构化分析方法功能建模举例 某图书管理系统 （1） 借书：图书管理员输入读者的借书证。系统首先检查借书证是否有效，若有效，对于

4、第一次借书的读者，在读者账户文件上建立档案。否则，查阅读者账户，检查该读者所借图书是否超过10本，若已达到10本，拒借，未达10本，办理借书（检查库存目录，修改库存详情、库存目录、读者账户文件并将读者借书情况登入图书借阅文件中）。 （2）还书：图书管理员获得欲还图书，并从读者账户文件和图书借阅文件中读出与读者有关的记录，查阅所借日期，如果超期（3个月）作罚款处理，并记录到图书借阅文件中。否则，修改库存详情、读者账户、库存目录和图书借阅文件。 （3）查询：系统可根据图书管理员的查询请求，通过读者账户文件、库存目录等文件查询读者情况、图书借阅情况及库存情况，打印各种统计表。 请根据给定的数据流图构

5、建起软件结构图。第10页/共56页 图书借阅过程的数据流图。第11页/共56页 参考软件结构图第12页/共56页 改进后的软件结构图第13页/共56页 进行变换分析时需注意的内容 在选择模块设计的次序时，必须对一个模块的全部直接下属模块都设计完成之后，才能转向另一个模块的下层模块的设计。 在设计下层模块时，应考虑模块的耦合和内聚问题，以提高初始结构图的质量。 使用“黑箱”技术 在设计当前模块时，先把这个模块的所有下层模块定义成“黑箱”，在设计中利用它们时，暂时不考虑其内部结构和实现。在这一步定义好的“黑箱”，在下一步就可以对它们进行设计和加工。这样，又会导致更多的“黑箱”。最后，全部“黑箱”的

6、内容和结构应完全被确定。第14页/共56页 在模块划分时，一个模块的直接下属模块一般在5个左右。如果直接下属模块超过10个，可设中间层次。 如果出现了以下情况，就停止模块的功能分解： 当模块不能再细分为明显的子任务时； 当分解成用户提供的模块或程序库的子程序时； 当模块的界面是输入输出设备传送的信息时； 当模块不宜再分解得过小时。 变换分析是软件系统结构设计的主要方法。第15页/共56页场景互动 2 银行计算机储蓄系统的工作过程大致如下：储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统，如果是存款则系统记录存款人相关信息，并印出存款收据给储户；如果是取款，则系统首先核对储户密码，若密码正确，则系统计算

7、利率并印利息清单给储户。第16页/共56页第17页/共56页第18页/共56页第19页/共56页第20页/共56页2.事务流 事务流 在很多软件应用中，存在某种作业数据流，它可以引发一个或多个处理，这些处理能够完成该作业要求的功能。这种数据流就叫做事务流。事务中心TT1T2T3T4数据流事务流数据路径第21页/共56页（1）事务分析v事务分析具体步骤v识别事务源v利用数据流图和数据词典，从问题定义和需求分析的结果中，找出各种需要处理的事务。通常，事务来自物理输入装置。有时，设计人员还必须区别系统的输入、中心加工和输出中产生的事务。v规定适当的事务型结构 在确定了该数据流图具有事务型特征之后，根

8、据模块划分理论，建立适当的事务型结构。第22页/共56页 事务分析具体步骤（续） 识别各种事务和它们定义的操作 从问题定义和需求分析中找出的事务及其操作所必需的全部信息，对于系统内部产生的事务，必须仔细地定义它们的操作。 注意利用公用模块 在事务分析的过程中，如果不同事务的一些中间模块可由具有类似的语法和语义的若干个低层模块组成，则可以把这些低层模块构造成公用模块。第23页/共56页 事务分析具体步骤（续） 对每一事务，或对联系密切的一组事务，建立一个事务处理模块；如果发现在系统中有类似的事务，可以把它们组成一个事务处理模块。 对事务处理模块规定它们全部的下层操作模块 对操作模块规定它们的全部

9、细节模块第24页/共56页（2）事务型软件结构图 事务型系统结构 它接受一项事务，根据事务处理的特点和性质，选择分派一个适当的处理单元，然后给出结果。 在事务型系统结构图中，事务中心模块按所接受的事务的类型，选择某一事务处理模块执行。各事务处理模块并列。每个事务处理模块可能要调用若干个操作模块，而操作模块又可能调用若干个细节模块。第25页/共56页事务中心TT1T2T3T4数据流事务流数据路径第26页/共56页第27页/共56页例子例子第28页/共56页第29页/共56页 调整后的软件结构图第30页/共56页经典思路对应的程序代码 main() /MEMBER s,t;total = 0;in

10、it();while(1)mainMenu(); 第31页/共56页调整思路对应代码 main()int select;int style=0;/初始默认按编号升序排序MEMBER *head=loadFromFile(style);/从文件读入数据，组成链表 while(1)showMenu();printf(请选择(08):n);scanf(%d,&select);while(getchar()!=n)/清除行输入缓冲区continue;第32页/共56页调整思路对应代码（续）switch(select)case 1:showAll(head);break; case 2:addMembe

11、r(head);break;case 3:deleteByNumber(head);break;case 4:queryByName(head);break;case 5:queryByNumber(head);break;case 6:sortByName(head);break;case 7:sortBySalary(head);break;case 8:reportControl(head);break;case 0:printf(Byebye!n); freeList(head);/释放链表内存 exit(0);default :printf(选择错误，请重新选择！n);第33页/共5

12、6页 结构化分析方法功能建模举例 某图书管理系统 （1） 借书：图书管理员输入读者的借书证。系统首先检查借书证是否有效，若有效，对于第一次借书的读者，在读者账户文件上建立档案。否则，查阅读者账户，检查该读者所借图书是否超过10本，若已达到10本，拒借，未达10本，办理借书（检查库存目录，修改库存详情、库存目录、读者账户文件并将读者借书情况登入图书借阅文件中）。 （2）还书：图书管理员获得欲还图书，并从读者账户文件和图书借阅文件中读出与读者有关的记录，查阅所借日期，如果超期（3个月）作罚款处理，并记录到图书借阅文件中。否则，修改库存详情、读者账户、库存目录和图书借阅文件。 （3）查询：系统可根据

13、图书管理员的查询请求，通过读者账户文件、库存目录等文件查询读者情况、图书借阅情况及库存情况，打印各种统计表。 请根据给定的数据流图构建起软件结构图。第34页/共56页 一层数据流图（主图）第35页/共56页 一层数据流图的软件结构图第36页/共56页 软件结构图的类型 软件结构图的类型源于数据流图的类型，根据不同的数据流类型将会产生对应的软件结构图。 数据流图的类型 变换型数据流图 事务性数据流图 对应的软件结构图 变换型软件结构图 事务性软件结构图3.软件结构图类型一般，一个大型的软件系统是变换型结构和事务型一般，一个大型的软件系统是变换型结构和事务型结构的混合结构。所以，我们通常利用以变换

14、分析结构的混合结构。所以，我们通常利用以变换分析为主，事务分析为辅的方式进行软件结构设计。为主，事务分析为辅的方式进行软件结构设计。第37页/共56页练习1第38页/共56页第39页/共56页练习2第40页/共56页练习3根据下面变换型的数据流图设计出对应的初始软件结构图。根据下面变换型的数据流图设计出对应的初始软件结构图。第41页/共56页例子步骤1：评审和精化软件的数据流图。住宅安全系统顶层图（第0层图）控制面板传感器控制面板显示器报警器电话线用户命令和数据传感器状态显示信息警报类型电话号码音住宅安全系统第42页/共56页控制面板传感器用户命令和数据监控传感器用户操作配置系统处理密码启动/

15、停止系统显示信息和状态控制面板显示器报警器电话线配置信息密码配置请求启动/停止有效的ID 信息。配置数据配置数据配置数据A/D信息传感器信息传感器状态警报类型电话号码音住宅安全系统的第1层DFD图第43页/共56页步骤步骤2：确定：确定DFD含有变换流还是事务流含有变换流还是事务流第44页/共56页读取传感器获取反馈信息建立报警环境选择电话号码与电话线路建立联系生成脉冲格式化显示内容生成显示内容生成报警信号配置信息配置数据传感器ID类型，位置格式化的ID，类型，位置传感器信息警报类型警报数据传感器状态传感器ID，设置警报状况代码，传感器ID，时间信息数字列表电话号码电话号码音就绪电话号码音具有

16、边界的监视传感器加工的第3层DFD图步骤步骤3：刻画输入和输出流的边界：刻画输入和输出流的边界,隔离变换中心。隔离变换中心。 输入流被描述成信息从外部形式变换为内部信输入流被描述成信息从外部形式变换为内部信 息的路径。息的路径。 输出流是信息从内部形式变换为外部形式的路径。输出流是信息从内部形式变换为外部形式的路径。第45页/共56页步骤步骤4：完成软件结构的顶层模块和第一层结构图：完成软件结构的顶层模块和第一层结构图第46页/共56页步骤步骤5：完成软件结构的第二层结构转化：完成软件结构的第二层结构转化第47页/共56页完成软件结构的第一次迭代完成软件结构的第一次迭代第48页/共56页监视传

17、感器主控模块警报输出控制模块产生显示信息生成报警信号与电话线路建立联系生成脉冲获取反馈信息读取传感器建立报警环境步骤步骤6：用提高软件质量的启发信息，精化第一次迭：用提高软件质量的启发信息，精化第一次迭 代得到的程序结构代得到的程序结构第49页/共56页 事务分析 事务分析方法的具体步骤 重画数据流图 确定事务流和变换流 标识事务中心、事务接收路径和事务处理路径 设计软件结构的顶层和第一层 设计软件结构的第二层第50页/共56页具有边界的用户交互子系统的第2层DFD步骤步骤1：评审和精化软件的数据流图：评审和精化软件的数据流图步骤步骤2：确定：确定DFD含有变换流还是事务流特征。含有变换流还是

18、事务流特征。步骤步骤3：标识事务中心和每条动作路径上的流特征。：标识事务中心和每条动作路径上的流特征。软件结构第一层图软件结构第二层图第51页/共56页事务映射过程事务映射过程步骤步骤4：将：将DFD映射到一个适合于进行事务处理的程序结构上映射到一个适合于进行事务处理的程序结构上第52页/共56页用户交互子系统的第一层软件结构图第53页/共56页用户交互子系统的第一次迭代软件结构图用户交互子系统的第一次迭代软件结构图步骤步骤5：完成第：完成第2层结构化并精化每条动作路径结构层结构化并精化每条动作路径结构第54页/共56页小结 软件结构图 变换型分析 事务性分析第55页/共56页感谢您的观看！第56页/共56页