软件工程复试——六、详细设计
六、详细设计
详细设计的根本目标是确定怎样具体地实现所要求的系统。
结构化设计
定义：结构程序设计是尽可能少用GO TO语句的程序设计方法。最好仅在检测出错误时才使用GO TO语句，而且应该总是使用前向GOTO语句。
如果只允许使用顺序、IF-THEN-ELSE型分支和DO_WHILE型循环这三种基本控制结构则成为经典结构程序设计。
如果除了这三种基本结构之外还允许使用DO_CASE型和DO_Until型循环结构，则成为扩展的结构程序设计。
如果在允许使用LEAVE(BREAK)结构，则成为是修正的结构程序设计。
人机界面设计
在设计人机界面时，几乎总会遇到下面四个问题
系统响应时间、用户帮助设置、出错信息处理和命令交互。
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系统响应时间：从用户完成摸个控制动作到软件给出预期的响应的这段时间，主要是由长度和易变性两个属性构成，易变性是指系统响应时间相对于平均响应时间的偏差。
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用户帮助设施：一般分为集成的（集成在系统里的，一开始设计就在系统里）和附加的（后期添加到软件中的，比如说说明书之类的）两类。
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出错信息处理
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命令交互
用户界面设计是一个迭代的过程，通常先创建设计模型，再用原型实现这个设计模型，并由用户使用评估然后根据用户意见进行修改。
可以用下述评估标准对设计进行早期复审：
- 系统及其界面的规格说明书的长度和复杂程度，预示了用户学习使用该系统时需要的工作量
- 命令或动作的数量、命令的平均参数个数或动作中单个操作的个数，预示了交互时间和总体效率
- 设计模型中包含的动作、命令和系统状态的数量，预示了用户学习使用该系统时需要记忆的内容是多少
- 界面风格、帮助措施和出错处理协议，预示了界面的复杂程度及用户接受该界面的程度
设计指南：一般设计指南，信息显示指南，数据输入指南
过程设计工具
程序流程图
优点：
对控制流程描绘直观，便于初学者掌握。
缺点：
（1）不是逐步求精好工具，过早考虑控制流程，非整体结构；
（2）用箭头代表控制流，程序员随意转移控制；
（3）不易表示数据结构和调用关系。
盒图（NS图）
他有以下特点
(1)功能域（一特定控制结构的作用域）明确；
(2)不可能任意转移控制；
(3)容易确定局部和全程数据的作用域；
(4)容易表现嵌套关系，也可表示模块的层次结构。
PAD图
PAD是问题分析图的英文缩写。
下面是PAD的图符。
优点：
(1)使用PAD图设计的程序必然是结构化程序；
(2)PAD图描绘的程序结构十分清晰；
(3)用PAD图表现程序逻辑，易读、易懂、易记；
(4)容易将PAD图转换成高级语言源程序；
(5)支持自顶向下逐步求精。
判定表
判定表能清晰表示复杂的条件组合与应做动作间对应关系。
- 左上部列出所有条件；
- 左下部所有可能做的动作；
- 右上部表示各种条件组合的一矩阵；
- 右下部是和每种条件组合相对应的动作
下图是一个例子
判定树
判定表变种，表示复杂条件组合与应做动作间对应关系。
过程设计语言（PDL）
PDL也称伪代码。
pdl具有以下特点：
PDL具有严格关键字外部语法，定义控制结构和数据结构；
PDL表示实际操作和条件的内部语法灵活自由，适应各种工程项目需要。
面向数据结构的设计方法
Jackson方法和Warnier方法是著名的面向数据结构的设计方法。
这里先介绍Jackson方法的工具—Jackson图
jackson图
改进后的Jackson图
在线上多了判断条件。
Jackson方法步骤：
1.确定输入数据和输出数据逻辑结构，用Jackson图表达；
2.确定输入结构和输出结构中有对应关系（因果）的单元；
3.描绘数据结构的Jackson图导出描绘程序结构Jackson图；
4.列出所有操作和条件，分配到Jackson图中；
5.用伪码表示。
大家可以结合133页例子更好的理解Jackson方法。
程序复杂程度的度量
现在使用比较广泛的是McCabe方法和Halstead方法
McCabe方法
1、画流图
流图描述程序控制流，基本图形符号如下图所示。
可以将之前的程序流程图映射为相应流图，下面举个例子！
2.计算流图的环形复杂度
三种方法：
- V（G）＝区域数
- V（G）＝E-N＋2 （E为流图中边数，N为流图中节点数）
- V（G）＝P＋1 （ P为判定点数）
上图的环形复杂度是4
程序的环形复杂度取决于程序控制流的复杂度，即取决于程序结构的复杂程度，当程序内分支数或循环个数增加时，环形复杂度也随之增加。
一般来说环形复杂度《=10.
halstead方法（了解就行了吧应该）
halstead度量方法不仅仅度量了程序长度，还描述了程序的最小实现和实际实现之间的关系，并据此阐释程序语言的等级高低。它以程序中出现的操作符和操作数为计数对象，以它们的出现次数作为计数目标来测算程序容量和工作量。
设 n1 表示程序中不同的操作符个数，n2 表示程序中不同的操作数个数，N1 表示程序中出现的操作符总数，N2表示程序中出现的操作数总数。
程序长度N=N1+N2
以 N^ 表示程序的预测长度 Calculated program length: N^ = n1 log2 n1 + n2 log2 n2
课后题
3、程序流程图
盒图
4、（1）因为程序的循环控制结构居然有两个出口？
（2）
（3）
